Appareil interrupteur électromagnétique

Abstract

 La présente invention concerne un appareil interrupteur électromagnétique équipé d'un porte-contacts (2) portant un pont de contacts (11) coopérant avec des contacts fixes (12, 13) et pouvant être manoeuvré par une palette (41) actionnée, autour d'un axe d'articulation (43), par un électroaimant (4) et soumise par ailleurs à au moins un ressort d'ouverture (8), caractérisé par le fait que le ressort d'ouverture (8) s'appuie sur le bout de la palette attelé au porte-contacts (11) et que la palette (41) est profilée de manière que les masses augmentent en allant de la zone d'appui (45) des ressorts vers l'articulation (43).

Description

[0001] La présente invention concerne un appareil interrupteur électromagnétique équipé d'un porte-contacts pourvu d'un pont de contacts coopérant avec des contacts fixes et pouvant être manoeuvré par une palette actionnée, autour d'un axe d'articulation, par un électroaimant et soumise par ailleurs à au moins un ressort d'ouverture.

[0002] Il existe des appareils appelés contacteurs-disjoncteurs pouvant assurer les fonctions d'un disjoncteur, d'un contacteur et d'un relais de protection thermique à l'aide des mêmes pôles de puissance. Les pôles de puissance comprennent chacun deux contacts fixes reliés à des bornes de raccordement et un pont de contacts mobiles qui forme un pont entre ces contacts fixes, en position de fermeture. Chaque pont de contacts est monté sur un porte-contacts et peut être actionné par un électroaimant (fonction contacteur), par un percuteur (protection contre les courts-circuits), par un module de protection thermique et/ou magnétique (fonction de protection contre les surcharges, les déséquilibres de phases et les surintensités) agissant sur la serrure de l'appareil.

[0003] La présente invention a pour but de fournir un appareil interrupteur à électroaimant pouvant avoir une fonction de contacteur ou de disjoncteur ou les deux. L'ouverture des pôles puissance s'effectue le plus rapidement possible, ceci notamment grâce à la faible inertie des parties mobiles.

[0004] Conformément à l'invention, l'appareil est caractérisé par le fait que le ressort d'ouverture s'appuie sur le bout de la palette situé du côté du porte-contacts et que la palette présente un profil tel qu'elle est allégée du côté de la zone d'appui des ressort.

[0005] Selon une caractéristique, la palette présente une plage étroite située entre une plage proche de l'axe d'articulation et une plage élargie servant à la liaison avec le porte-contacts et à l'appui des moyens élastiques.

[0006] L'invention va maintenant être décrite avec plus de détail en se référant à des modes de réalisation donnés à titre d'exemples et représentés par les dessins annexés sur lesquels:

• la figure 1 est une vue schématique, en coupe, d'un appareil interrupteur selon l'invention;
• la figure 2 est une vue en perspective montrant la partie électroaimant et une vue partielle des pôles;
• la figure 3 est une variante de la figure 1;
• la figure 4 est une vue de détail de la palette montée dans l'appareil représenté aux figures 1 et 2;
• la figure 5 est une variante de l'électroaimant à palette.

[0007] L'appareil illustré par les dessins comporte plusieurs pôles de puissance à double coupure logés chacun dans une chambre de coupure 33.

[0008] Chaque pôle de puissance comprend un pont de contacts mobiles 11 coopérant avec des contacts fixes 12 et 13. Ces contacts fixes 12 et 13 sont montés sur des conducteurs 14 et 15 pourvus de bornes de raccordement entre lesquelles le pôle établit ou interrompt le passage du courant. Les deux bornes sont par exemple des bornes à vis permettant de raccorder des conducteurs électriques.

[0009] Les chambres de coupure 33 des pôles de puissance sont confinées dans un module 31 qui est associé, du côté apparent, à un boîtier 32 contenant l'électroaimant 4 de commande des pôles.

[0010] Chaque pont de contacts 11 est monté sur un porte-contacts 2 qui est réalisé en matériau isolant et est guidé en translation.

[0011] Le porte-contacts 2 est déplacé par une palette 41 qui peut être manoeuvrée par un électroaimant 4, autour d'un axe d'articulation 43 sur les parties fixes, et qui est par ailleurs soumise à deux ressorts hélicoïdaux d'ouverture 8 de type à compression. La palette s'étend sensiblement parallèlement aux ponts de contact 11.

[0012] L'électroaimant 4 se compose d'un circuit magnétique fixe 42 coopérant avec le circuit magnétique mobile que constitue la palette 41 et d'une bobine 5. La palette 42 est magnétique. La bobine 5 est pourvue de bornes d'alimentation qui sont accessibles sur le boîtier. Elle est par exemple du type à deux enroulements.

[0013] Le circuit magnétique 42 présente trois branches dont les sections de passage du flux magnétique ont des valeurs différentes. Ainsi la section de la branche 421 située près des porte-contacts est plus petite que la section de la branche 422 située à proximité de l'axe d'articulation 43 qui est elle-même plus petite que la section de la branche médiane 423.

[0014] L'électroaimant peut être du type à courant alternatif ou du type à courant continu.

[0015] La palette 41 est plate d'épaisseur constante ou variable mais avec une forme générale trapézoïdale, la plage la plus lourde étant située du côté de l'articulation 43 et la plage la plus légère étant située du côté du porte-contacts. Elle est, par son profil, allégée du côté du porte-contacts de manière que la répartition des masses soit plus faible du côté de la zone d'appui 45 des ressorts que du côté de l'articulation 43. Elle présente une plage étroite 412 située entre une plage 413 proche de l'axe d'articulation 43 et une plage élargie 414 servant à la liaison avec les porte-contacts 2 et à l'appui des ressorts 8. Le rapport moment d'inertie l/couple de rappel C des parties mobiles de l'électroaimant 4 est égal ou inférieur à une valeur prédéterminée.

[0016] Les deux ressorts de compression 8 sont disposés symétriquement par rapport au plan médian de symétrie de la palette et du même côté que l'électroaimant 4, par rapport à cette même palette. Ils agissent sur la palette 41 de manière à tendre à l'écarter du circuit magnétique 42. Leurs axes sont parallèles à l'axe de translation du porte-contacts 2 et à l'axe de la bobine. Ils s'appuient sur la plage élargie 414 de la palette, par des zones d'appui 45 situées sur le bout de la palette et près du point d'attelage de la palette au porte-contacts 2. Ils sont logés et guidés dans des cylindres de guidage 81.

[0017] La palette 41 peut être feuilletée, c'est à dire constituée par un empilage de tôles minces en acier au silicium, isolées les unes des autres et assemblées au moyen de rivets de manière à réduire les courants de Foucault ou bien être massive.

[0018] Dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, la palette 41 représentée en détail à la figure 4 est reliée par une liaison articulée au porte-contacts 2. Elle présente des tenons 411 qui sont engagés entre des appuis 21 ménagés sur les côtés de ce porte contacts.

[0019] Les ponts de contacts 11 sont montés de manière connue sur des coulisseaux qui sont guidés dans les porte-contacts 2 et sont reliés à ceux-ci par des ressorts de pression de contact.

[0020] Dans une variante de type contacteur-disjoncteur, la palette appuie sur le porte-contacts, après une course morte.

[0021] Dans le mode de réalisation de la figure 3, l'extrémité de la palette déplace un levier pivotant 9 qui est attelé par une articulation 21 au porte-contacts 2 et qui est articulé aux parties fixes autour d'un axe 91. Cette solution est favorable si l'on veut centrer l'électroaimant.

[0022] Dans la variante de la figure 5, la palette 41 est équipée à son extrémité d'une pièce de liaison 44 en matière plastique qui agit sur les porte-contacts 2 et sert d'appui aux ressorts 8. Cette pièce de liaison 44 se fixe de préférence par clipsage à l'extrémité de la palette et par son faible poids diminue l'inertie de l'équipage mobile.

[0023] Dans la version disjoncteur, l'appareil comprend un circuit de protection 7 de manière à assurer la protection contre des courants de défaut. Lorsque ce circuit de protection 7 décèle une surcharge ou une surintensité sur un chemin de courant, il commande l'ouverture rapide de l'électroaimant 4. Tous les ordres de fonctionnement manuel ou de déclenchement agissent sur un contact qui est raccordé en série avec la bobine 5 de l'électroaimant. Les différents états du mécanisme sont matérialisés par la position d'un bouton de commande 6 situé sur la face avant de l'appareil.

[0024] Le fonctionnement de l'appareil va maintenant être décrit.

[0025] En position de fermeture des contacts (marche), la palette 41 est plaquée contre le circuit magnétique fixe 42.

[0026] Lorsque la bobine 5 cesse d'être alimentée, les ressorts d'ouverture 8 écartent la palette 41 du circuit magnétique 42 et les contacts s'ouvrent. Du fait que l'inertie est faible et que les ressorts sont puissants, l'ouverture des contacts est rapide.

[0027] Lorsque, à partir de la position d'ouverture, l'électroaimant est activé, la palette 41 se rapproche de l'électroaimant et fait remonter les porte-contacts 2 et les ponts associés. Lorsque les ponts arrivent au contact des contacts fixes, la palette 41 continue sa course (conservation de la quantité de mouvement) et les ressorts de pression de contact se compriment. La partie active de la palette est allégée du fait de la forme de la palette. Cette forme est favorable pour le flux magnétique.

[0028] Il est bien entendu que l'on peut sans sortir du cadre de l'invention, imaginer des variantes et des perfectionnements de détail et de même envisager l'emploi de moyens équivalents.

Revendications

1. Appareil interrupteur électromagnétique équipé d'un porte-contacts (2) portant un pont de contacts (11) coopérant avec des contacts fixes (12, 13) et pouvant être manoeuvré par une palette (41) actionnée, autour d'un axe d'articulation (43), par un électroaimant (4) et soumise par ailleurs à au moins un ressort d'ouverture (8), caractérisé par le fait que le ressort d'ouverture (8) s'appuie sur le bout de la palette attelé au porte-contacts (11) et que la palette (41) présente un profil tel qu'elle est allégée du côté de la zone d'appui (45) du ressort.

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la palette (4) présente une plage étroite (412) située entre une plage (413) située près de l'axe d'articulation (43) et une plage élargie (414) servant à la liaison avec le porte-contacts et à l'appui des moyens élastiques (8).

3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la palette (41) est soumise à deux ressorts de compression (8) disposés symétriquement par rapport au plan médian de symétrie de cette palette et du même côté que l'électroaimant (4), par rapport à la palette (41).

4. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la palette (41) est équipée à son extrémité d'une pièce de liaison (44) en matière plastique qui agit sur le porte-contacts (2) et sert d'appui aux ressorts (8).

5. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les ressorts (8) appuient sur la plage élargie de la palette.

6. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la palette (41) présente, du côté du porte-contacts (2), des tenons (411) servant à l'attelage avec le porte-contacts (2).

7. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les ressorts de compression (8) sont logés et guidés dans des cylindres de guidage (81).

8. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'extrémité de la palette (41) déplace un levier pivotant (9) qui est attelé par une articulation (21) au porte-contacts (2) et qui est articulé autour d'un axe (91).

9. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le circuit magnétique (42) présente trois branches dont les sections de passage du flux magnétique ont des valeurs différentes.

10. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la section de la branche (421) située près des porte-contacts est plus petite que la section de la branche (422) située à proximité de l'axe d'articulation (43) qui est elle-même plus petite que la section de la branche médiane (423).

Dessins