Brevet FR2051762A1 — publié le 19710409

La présente invention a pour objet des circuits de protection destinés à interrompre l'alimentation en courant d'une charge, lorsque ce courant dépasse une intensité prédéterminée. Les circuits en courant alternatif classiques nécessitent 5 des disjoncteurs, destinés à protéger la charge des' courants excessifs. Par exemple, lorsqu'une charge de moteur est alimentée, il est nécessaire de protéger celui-ci contre les surcharges de courant, qui peuvent se produire lorsque le moteur cale ou lors du freinage. Ces surcharges de courant atteignent quelquefois des intensités six à dix fois supérieures 10 à celles du courant de charge normal. Un fonctionnement constant dans ces conditions peut détruire les enroulements du moteur. Pour résoudre ce problème, des fusibles, des rupteurs thermiques, ou des dispositifs de protection similaires étaient utilisées jusqu'ici avec succès. Mais ces dispositifs devaient être entretenus constamment, car les contacts se . 15 détérioraient, à la suite des interruptions à pleine charge ou, dans le cas des fusibles, des remplacements nécessaires à la suite de grillages. Un coupe-circuit conforme à l'invention comprend un dispositif à trois bornes, destiné.à détecter le courant s'écoulant entre la première et la seconde borne, ce dispositif comprenant deux contacts méca-20 niques pouvant être fermés et ouverts, un de ces contacts étant relié à la troisième borne du dispositif, .et l'autre au trajet du courant, l'intensité du courant dans ce trajet déterminant la position de ces contacts. Un circuit de protection conforme à l'invention, destiné à détecter les conditions de surcharge dbne charge,ei: à intprimpre 1 ' alimentation ensuite, 25 est constitué d'un thyristor ayant une première et une seconde électrode principale, et une électrode de commande, ce thyristor pouvant fonctionner en mode de conduction du courant, et-de non-conduction du courant, le mode opératoire de ce thyristor définissant la présence ou l'absence de courant dans la charge; et un dispositif à trois bornes monté dans le circuit du 30 thyristor et de la charge, ce dispositif pouvant détecter le courant appliqué à la charge par l'intermédiaire de deux bornes, et à permettre ou empêcher l'application d'un signal de déclenchement à l'électrode de commande du thyristor, par l'intermédiaire de la troisième borne du dispositif, en fonction de l'intensité de ce courant. 35 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, en référence au dessin annexé dans lequel les 26044 2 2051762 différentes figures représentent divers modes de réalisation des circuits de protection conformes à l'invention. Sur les figures la et lb, les électrodes principales 14 et 16 d'un thyristor 15, par exemple un triac, sont reliées en série avec la 5 charge 12 à alimenter, et une source de courant alternatif 10. Un dispositif 25 à trois bornes est monté en série avec la source 10, le triac 15, et la charge 12, par l'intermédiaire de la première et de la secondé borne 24 et 26. -La troisième borne 27 du dispositif 25 est reliée à l'électrode de commande 17 du triac 15, à travers une résistance 28. Comme représenté sur 10 les figures la et lb, le dispositif à trois bornes 25 comprend une lame bimétallique 30, placée entre la première borne 24 et la seconde borne 26; la lame 30 supporte un contact 31 faisant partie de deux contacts mécaniques, le second de ces contacts 32 étant relié à la troisième borne 27 du dispositif. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures la et lb, la 15 lame bimétallique 30 est placée entre les bornes 24 et 26, de manière que lorsque sa température est inférieure à une valeur prédéterminée, elle soit placée telle que représentée sur la figure la, les contacts 31 et 32 étant en position fermée. La figure la représente le fonctionnement du circuit dans 20 des conditions normales. Au commencèrent 25 Dans l'éventualité d'une surcharge de courant dans la charge 12, la lame bimétallique 30 reliant les bornes 24 et 26 du dispositif 25 se déplacera telle que représentée sur la figure lb, sous l'effet d'une augmentation de température due à l'augmentation de l'intensité du courant passant dans cette lame, séparant ainsi les contacts 31 et 32. L'électrode 30 de commande 17 du triac 15 se trouve alors déconnectée de la source 10, qui applique normalement le signal de déclenchement, empêchant ainsi te triac de conduire. Les contacts 31 et 32 ne devant pas interrompre plus que les petites quantités de courant nécessaires à la conduction du triac dureront pendant un temps indéfini, avec un entretien minimum. En outre, la 35 possibilité d'interrompre un courant important est. peu probable, car seule la petite quantité de courant nécessaire à rendre le triac conducteur passe uniquement dans le circuit d'électrode de commande, au début de chaque demi-cycle de courant alternatif, avant l'instant de mise en circuit du triac. 70 26044 2051762 3 Dans le mode de réalisation représenté sur les figures la et lb, le triac est monté en série avec la charge. La figure 2 représente un autre mode de réalisation, dans lequel le triac est monté en parallèle avec la charge à protéger. Dans ce mode de réalisation, la lame bimétallique est 5 placée de façon telle que lorsque sa température décroît au-dessous d'une valeur prédéterminée, elle est placée telle que représentée sur la figure 2, les deux contacts étant ouverts. Par conséquent, le triac 15 ne peut pas devenir conducteur, en l'absence de signal de déclenchement sur son électrode de commande. Lorsque la température de la lame bimétallique croît au-delà 10 d'une valeur prédéterminée, sous l'effet de l'accroissement de l'intensité du courant qui la traverse, elle se déplace, pour fermer les contacts, et il en résulte l'application d'un signal de déclenchement à l'électrode de commande du triac. Pour empêcher toute détérioration du triac, une impédance ï~ J H •> 5 de linËEt&tlbn est placée en série avec la source de tension, de manière à 15 maintenir le courant de court-circuit dans une gamme de sécurité de fonctionnement pour le triac. Lorsque le triac conduit, le courant est dévié de la charge vers l'impédance de limitation. Dans la figure 2 par exemple, ♦ un moteur secondaire 12' est-monté en série avec le triac, et est mis en fonctionnement par le triac, lorsque la charge dans"le moteur primaire 20 devient excessive. Dans un autre exemple, un dispositif de signalisation 34 peut être incorporé dans ce trajet secondaire, pour indiquer la présence d'une condition de surcharge dans le trajet de charge primaire. Dans les modes de réalisation représentés par les figures 3 et 4, le triac est normalement mis en fonctionnement par l'intermédiaire 25 d'un signal de déclenchement appliqué par la source de courant alternatif à travers la résistance à déclenchement périodique 28, les contacts 31 et 32 du disjoncteur.25 à trois bornes"étant normalement ouverts. Dans l'éventualité d'une surcharge, les contacts du disjoncteur se ferment, court-circuitant le circuit de déclenchement, et empêchant le triac de devenir 30 conducteur. Le courant appliqué à la charge 12 est par conséquent limité par' l'impédance de la résistance à déclenchement périodique 28. La figure 4 reptfésfetite un mode de réalisation utilisant des contacts de disjoncteur actionnés magnétiquement 31' et 32' par opposition aux contacts de disjoncteur actionnés thermiquement 31 et 32, représentés sur les figures 1 à 3. 35 Dans l'une ou l'autre éventualité, le disjoncteur peut être à autoréenclen-chement, de manière à retourner dans sa position originale après un certain temps, ou bien peut être fermé jusqu'à une remise en service manuelle. L'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites, et l'homme de l'art pourra y apporter diverses modifications sans pour autant sortir de son cadre. 26044 4 2051762 REVENDICATIONS 1. Circuit de protection, destiné à détecter le courant passant dans une charge, et à interrompre l'alimentation lorsque ce courant devient excessif, ce circuit comprenant un thyristor ayant une première et une seconde électrode principale et une électrode de commande, ce thyristor 5 p.ouvant prendre un état de conduction du courant et un état de non-conduction du courant, l'état de ce thyristor indiquant la présence ou l'absence de courant dans la charge, ce circuit de protection étant caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif à trois bornes monté en circuit avec le thyristor et la charge, ce dispositif détectant le courant appliqué à la charge 10 par l'intermédiaire de deux bornes, et permettant ou empêchant l'application d'un signal de déclenchement à l'électrode de commande du thyristor par l'intermédiaire de la troisième borne du dispositif, en fonction de l'intensité de ce courant. 2. • Circuit de protection selon la revendication 1, caractérisé 15 en ce que le dispositif à trois bornes comprend deux contacts mécaniques en série avec la troisième borne, ces deux contacts pouvant être ouverts et fermés, leur position étant sensible au courant appliqué à la charge, pour déterminer la présence ou l'absence de signal de déclenchement à l'électrode de commande du thyristor. 20 3. Circuit de protection selon la revendication 2, caractérisé en-ce que les contacts fonctionnent thermiquement. 4. Circuit de protection selon la revendication 2, caractérisé en ce que les contacts fonctionnent magnétiquement. 5. Circuit de protection selon la revendication 3, caractérisé 25 en ce que le dispositif de rupture de circuit comprend une lame bimétallique placée entre la première et la seconde borne, et deux contacts mécaniques, l'un de ces contacts étant relié à la lame bimétallique, et l'autre étant relié à la troisième borne, le déplacement de cette lame,lorsque le courant qui la traverse dépasse une intensité particulière,sépare les deux contacts 30 et interrompt l'application d'un signal de déclenchement à l'électrode de commande du thyristor par l'intermédiaire de la troisième borne. 70 26044 5 2051762 6. Circuit de protection selon l'une des revendications 1, caractérisé en ce que le dispositif à trois bornes,destiné à détecter le courant passant entre la première et la seconde borne,comprend deux contacts mécaniques pouvant être ouverts et fermés, l'un de ces contacts étant relié 5 à la troisième borne, et l'autre au trajet du courant passant entre la première et la seconde borne, l'intensité de ce courant déterminant la position des contacts. 7. Circuit de protection selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif à trois bornes comprend une lame bimétallique 10 placée entre la première et la seconde borne, l'autre contact étant relié à cette lame bimétallique, celle-ci étant sensible au courant qui la traverse, pour déterminer l'ouverture ou la fermeture des deux contacts. 8. Circuit de protection selon la revendication 7, caractérisé en ce que les contacts fonctionnent magnétiquement, en réponse au courant 15 circulant dans le trajet de courant.