Brevet FR2006743A1 — publié le 19700102

La présente invention a pour objet unzelais pour courant alternatif ou continu, comprenant une dérivation magné- tique pour obtenir un rapport aussi élevé que possible éntre le courant de repos admissible à l'état déclenché (JR) et le courant d' enclenchement Dans des circuits à relais, il arrive fréquemment qu'un courant de repos circule à travers les relais déclenchés. Pour des relais à courant continu, le courant de repos peut atteindre la valeur-limite pour laquelle l'armature n1 est pas encore attirée. Pour des relais à courant alternatif, qui comportent généralement un noyau en fer doux à pôle fendu avec bague de court-circuit pour assurer une force d'attraction aussi uniforme que possible, l'armature est soumise à une force d'attraction pulsatoire correspondant à la fréquence du réseau. Dans les relais à courant alternatif, le courant de repos doit donc atteindre une valeur pour laquelle les valeurs de pointe de la force pulsatoire ne peuvent pas encore attirer l'armature. L'intensité effective correspondante est par conséquent plus réduite. Si le courant de repos dans un relais à courant alternatif dépasse la valeur admissible, l'armature entre en vibrations et le relais ne peut plus fonctionner correctement. Pour ces raisons, le rapport JR/JA est plus petit dans des relais à courant alternatif que dans des relais à courant continu. Un moyen connu pour arriver, si nécessaire, à des valeurs admissibles plus grandes du courant de repos consiste à brancher des résistances en parallèle sur des contacts de repos de la bobine du relais, qui n1 est ainsi traversée que par un courant correspondant au rapport réciproque des résistances. Pour des relais à courant alternatif , il est possible en outre de remplacer les résistances ohmiques par des résistances inductives ou capacitives branchées en parallèle à la bobine du relais par l'intermédiaire de contacts de repos. Ces moyens connus présentent divers inconvénients. Pour le couplage en parallèle, il faut réserver au moins un contact de repos, qui ne peut donc plus participer aux missions de commande proprement dites du relais. Il se produit d'autre part, dans les résistances en parallèle, une puissance perdue qui peut poser des problèmes d'échauffement, en particulier dans des appareillages de construction ramassée. Les résistances en parallèle entraient enfin une augmentation du prix de revient de llinstallation. L'invention a pour but d'atteindre dans les reliais un rapport aussi élevé que possible entre le courant devrepqs admissible et le courant d'attraction, tout en évitant les inconvénients sus-mentionnés. A cet effet, il est connecté à l'état déclenché du relais, une dérivation magnétique en parallèle à l'entrefer subsistant entre le noyau en fer doux fixe et l'armature mobile du relais, dérivation qui vient à saturation pour un courant inférieur au courant d'attraction. Il en résulte qu'une partie seulement du flux magnétique de la bobine se ferme à travers l'entrefer entre le noyau et l'armature, où elle exerce sur l'armature une force d'attraction agissant en direction du noyau. lie reste du flux magnétique de la bobine se ferme à travers la dérivation magnétique connectée en parallèle à l'entrefer, ce qui entraîne non seulement un affaiblissement du flux dans l'entrefer, mais aussi la production d'une force d'arrêt entre la dérivation et l'armature, agissant én opposition à la force d'attraction entre le noyau et l'armature. A chaque élévation du courant de repos, le flux de la bobine se subdivise proportionnellement sur les voies magnétiques en parallèle jusqu'à ce que la dérivation arrive à saturation. A partir de là, un nouvel accroissement du courant de repos entraîne en premier lien une augmentation du flux d'entrefer, de sorte que le courant d'attraction est atteint très rapidement si l'élévation decourant se poursuit. Tandis que le rapport t est de l'ordre de 0,3 à 0,4 pour des relais à courant alternatif suivant leur type et le niveau de battement autorisé, ce même rapport peut atteindre 0,75 à 0,85amans un relais conforme à l'invention, dont le prix de revient est extremement faible. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être-réalisée. La figure 1 représente un relais conforme à l'invention en élévation de profil. La figure 2 est une vue du relais en perspective. Le relais représenté se compose d'une bobine 1, d'un noyau de bobine 2, d'une armature mobile 3, d'un ressort de rappel 4, d'un étrier de retour magnétique 5 et d'un étrier de dérivation magnétique 6. Ce dernier présente un rétrécissement de section 7. Un entrefer 8 est ménagé entre l'armature 3 et le noyau de bobine 2. Lorsqu'en position déclenchée de l'armature 3, il circule à travers la bobine 1 un courant n'attirant pas l'armature, il s'établit dans la bobine un flux magnétique Sp qui se subdivise dans l'armature en un flux d'entrefer (iL se t fermant sur le noyau de bobine 2 à travers l'entrefer 8, et en un flux de dérivation XNs se fermant sur l'armature à travers l'étrier 6. Une élévation du courant de repos entraîne la saturation magnétique du rétrécissement de section 7, de sorte que toute nouvelle augmentation du courant conduit en premier lieu à un accroissement du flux d'entrefer , qui est déterminant pour la force d'attraction agissant sur l'armature. Au moment où le rétrécissement de section 7 est saturé, une élévation du courant de bobine d'une quantité définie s'accompagne d'une augmentation de la force d'attraction bien plus grande qu'auparavant. Lorsque le courant d'attraction est atteint, l'armature se déplace en direction du noyau de bobine. Le circuit de dérivation magnétique 3, 6 est alors interrompu, ce qui entraîne une amplification supplémentaire du flux d'entrefer et de la force d'attraction, qui exerce une action énergique sur 11 armature. Par un dimensionnement approprié de la dérivation magnétique, il est possible d'ajuster en fonction des besoins le rapport entre le courant de repos et le courant d'attraction. Il va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation qui viennent d'entre décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents sans que l'on sorte pour cela du cadre de la présente invention. RlZEZNDICATIONS 1. Système électromagnétique-mécanique, en particulier relais comprenant une bobine d'excitation, un noyau de bobine, une armature mobile et un entrefer entre le noyau de bobine et l'armature, caractérisé par une dérivation magnétique formée d'un matériau ferro-magnétique et disposée en parallèle à l'entrefer. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la voie servant de dérivation magnétique présente un rétrécissement, de longueur et de section telles que la satura- tion magnétique est atteinte dans le rétrécissement pour un courant de bobine plus faible que le courant d'attraction. 3. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à l'état déclenché l'armature du relais se trouve dans la voie de la dérivation magnétique, qui est ainsi interrompue dès que l'armature se déplace en direction du noyau.