Brevet FR2043743A1 — publié le 19710219

L'invention se rapporte en général aux dispositifs de protection des moteurs, et plus particulièrement à un démarreur combiné destiné à commander et à protéger les moteurs et leurs circuits. 5 On connaît depuis longtemps la technique qui consiste à utiliser un démarreur de moteur combiné fusible-interrupteur comprenant un contacteur pourvu de relais de surcharge destinés à ouvrir automatiquement le contacteur afin d'ouvrir le circuit du moteur en l'occurrence de courant inférieurs de surcharge, 0 occasionnés par les surcharges appliquées au moteur; des fusibles limiteurs de courant pour interrompre les courants de niveau inférieur au niveau supérieur ainsi que les courants de court-cir-cuit; et un interrupteur à commande manuelle pour permettre l'ouverture et la fermeture manuelle du circuit du moteur0 î Une technique également ancienne consiste à utiliser ion démarreur de moteur combiné fusible-disjoncteur, comprenant un contacteur avec relais de surcharge pour ouvrir le contacteur afin d'ouvrir le circuit du moteur en l'occurrence de courants inférieurs de surcharge; un disjoncteur à commande manuelle qui D fonctionne automatiquement pour interrompre le circuit du moteur en l'occurrence de défauts de bas niveau à haut niveau, et des fusibles limiteurs de courant qui fonctionnent en l'occurrence d'un fort courant de court-circuit d'une valeur comprise dans une gamme allant de juste au-dessous de la caractéristique nominale 5 de coupure du disjoncteur à une valeur supérieure à cette caractéristique afin d'interrompre le circuit avec une action de limitation de courant, et de déclencher le disjoncteur, les courbes temps-courant du disjoncteur et du fusible étant coordonnées selon la description du brevet Dyer E.UoA. n° 3 077 525, en date 0 du 12 Février 1963. L'invention a principalement pour objet la réalisation d'un démarreur perfectionné de type combiné pour moteurs, assurant une meilleure protection coordonnée^, La combinaison selon l'invention comprend un disposi-5 tif interrupteur destiné à ouvrir le circuit du moteur, un dispositif répondant à la surcharge du moteur pour déclencher l'ouverture de ce circuit, avec un retard, en l'occurrence du 70 19646 2 2043743 passage d'un courant de surcharge dans la ganune comprise entre un coxorant supérieur au courant de pleine charge appliqué au moteur et le courant de rotor bloqué de ce dernier, un dispositif répondant au courant, qui fonctionne en l'occurrence du passage 5 d'un courant excessif supérieur au courant de rotor bloqué du moteur, pour déclencher l'ouverture du circuit du moteur plus rapidement que le dispositif répondant à la surcharge de ce dernier, et un dispositif limiteur de courant ayant pour fonction, en l'occurrence du passage de plus forts courants excessifs, de 10 limiter le passage du courant à une valeur inoffensive pour le dispositif répondant à la surcharge du moteura Plus particulièrement, le démarreur comprend un contacteur, un dispositif de surcharge destiné à faire fonctionner le contacteur, et un interrupteur réglable limiteur de courant destiné à interrompre 15 les courants anormaux afin de protéger le moteur, le câble et les composants du démarreur,, Le dispositif à relais de surcharge fonctionne, avec un retard, en 1'occurrence de surcharges de moteur de, par exemple, 1,25 fois le courant à pleine charge du moteur, et au-dessus jusqu'au courant de rotor bloqué, afin d'ou-20 vrir le contacteur» L'interrupteur réglable limiteur de courant fonctionne, plus rapidement que le dispositif à relais, pour interrompre le circuit du moteur en l'occurrence de courants d'anomalie commençant à une valeur prédéterminée comprise dans la gamme allant de 2 à 13 fois le courant à pleine charge. De pré— 25 férence, l'interrupteur consiste en un disjoncteur à commande manuelle, réglable, à déclenchement automatique, à rétablissement, qui se déclenche automatiquement, plus rapidement que le dispositif à relais, à partir d'un premier courant de surcharge déterminé compris dans la gamme allant de 2 à 13 fois le courant 30 de pleine charge, et de préférence dans la gamme allant de 5 à 13 fois ce coiorant de pleine charge; ët un dispositif à fusible limiteur de courant qui fonctionne, plus rapidement que le disjoncteur, pour interrompre les courants d'anomalie à partir d'une seconde surcharge prédéterminée comprise dans une seconde gamme 35 allant de 50 à 200 fois le courant de pleine;charge, et de pré-férënce dans la gamme de 100 à 150 fois ce courant de pleine chargeo 70 19646 3 2043743 Au cours de l'interruption effectuée par le dispositif à fusible limiteur de courant, le disjoncteur reçoit suffisamment de courant pour se déclencher. Ce déclenchement ouvre tous les conducteurs aboutissant au moteur, et empêche le fonc-5 tionnement monophasé des moteurs triphasés, alors que si seuls les fusibles étaient utilisés, l'un dfeix pourrait sauter et permettre au moteur de fonctionner sur une seule phase. Le-dispositif à fusibles limiteurs de courant assure une capacité effective de coupure de 100 000 ampères sous 600 volts, même si la capacité 10 de coupure du disjoncteur n'est que de 10 000 ampères seulement0 Le disjoncteur constitue une protection pour le circuit du moteutô Chaque moteur possède me valeur différente de courant de. rotor bloquée Par suite, chaque moteur doit être protégé par ton disjoncteur présentant ion point de déclenchement précise 15 Le disjoncteur utilisé dans cette combinaison est de préférence extérieurement réglable et comprend un dispositif sélectif de verrouillage destiné à assurer que le réglage du déclenchement ne peut être établi au-dessus du courant maximal de rotor bloqué, lequel peut être d'environ 13 fois le courant de 20 pleine charge des moteurs que le disjoncteur a pour fonction de protéger Le dispositif à fusibles est monté amovible et connecté au disjoncteur, assurant l'avantage de pouvoir constituer la combinaison d'interrupteur ou disjoncteur à fusibles en 25 utilisant un disjoncteur qui est utilisable sans le dispositif à fusibleso La nouvelle combinaison de la présente invention possède l'avantage, par rapport à la susdite combinaison interrupteur-fusibles de démarreur de moteur, que le disjoncteur est 30 réglable et à rétablissement à la suite de ses fonctionnements de déclenchemento Un autre avantage de cette nouvelle combinaison réside dans le fait que, dans la zône des défauts de bas niveau, le dispositif magnétique de déclenchement du disjoncteur dégage une anomalie plus rapidement qu'un fusible qui, par inhérence 35 est un dispositif de détection thermique avec un retard d'accumulation pour outrepasser les crêtes d'a-coup initial. Dans la présente invention, le disjoncteur comprend un déclenchement 70 19646 4 2043743 magnétique qui est un dispositif à temps constant exigeant de la moitié à trois quarts de cycle pour le dégagement dans~la zone des anomalies de bas niveau. Dans la zone des anomalies de bas-niveau, qui comprend la majorité des anomalies rencontrées, le 5 disjoncteur dégage le circuit plus rapidement de dix à quinze cycles qu'un fusible,, La nouvelle combinaison de la présente invention possède un avantage par rapport au démarreur combiné fusibles-disjoncteur susdit, du fait que les caractéristiques de courbe 10 de déclenchement temps-courant de la combinaison de l'invention sont telles que les fusibles limiteurs de courant servent à interrompre le circuit et à limiter le courant à un niveau qui, par ailleurs, produirait le grillage des fils chauffants et endommagerait les relais de surcharge et peut être aussi le contacteur 15 lui-m$me0 L'invention ressortira mieux de la description qui va suivre d'une forme préférée de réalisation représentée, à titre d'exemple seulement, aux dessins annexés, sur lesquels : La Figure 1 est une vue en plan de dessus, avec 20 certaines parties interrompues, d'un démarreur combiné de moteur selon 1'invention; La Figure 2 est un schéma de montage illustrant une application du démarreur de la Figure 1; La Figure 3 est une vue de côté, en coupe, de l'in— 25 terrupteur, passant par le dispositif polaire central du dispositif à fusibles multipolaire de la Figure 1, et par le dispositif polaire central du disjoncteur multipolaire de la Figure 1| La Figure 4 est une vue partielle illustrant le dispositif de réglage de déclenchement et le dispositif de verrouil-30 lage pour le changement sélectif de la gamme de réglage du disjoncteur de la Figure 3ï La Figure 5 est une vue de côté en coupe de l'un des dispositifs polaires du contacteur multipole de la Figure 1; La Figure 6 est un plan-coupe du relais multipole de 35 surcharge de la Figure 1; La Figure 7 est une vue de côté en coupe suivant la ligne VII-VIX de la Figure 6; et 70 19646 5 2043743 La Figure 8 est un diagramme des caractéristiques temps-courant de la combinaison, dans une application du démarreur combiné de la présente invention,, Aux dessins, la Figure 1 représente un démarreur de 5 moteur combiné 5 comprenant une enceinte 7, un interrupteur 8 constitué par vin disjoncteur multipole 9 et un dispositif à fusibles multipole 11, tin contacteur multipole 13, et un relais multipole de surcharge 15 0 L'gnge^nte 7 est du type plus particulièrement décrit 10 dans le brevet/R.V. Rimmer et al, N° 3 296 393, du 3 Janvier 1967e On n'en donnera donc ici qu'une brève description. L'enceinte 7 comprend m boitier 17 présentant un rebord avant 19 et un couvercle à charnière (interrompu) 21 se déplaçant pour-ouvrir et fermer le boitiere Un mécanisme 23 de manoeuvre de 15 manette dépasse du rebord 19 pour permettre la manoeuvre manuelle de l'extérieur du disjoncteur 9o Un organe du type griffe 25, actionné par le mécanisme 23 de manoeuvre de manette, est accouplé à la manette 27 du disjoncteur 9 pour actionner manuellement ce dernier par le fonctionnement du mécanisme 23. de manoeuvre de 20 manetteo Le disjoncteur 9 (Figure 3) comprend un logement isolant 29 présentant à son avant une ouverture dans laquelle passe la manette 27o Le disjoncteur est du type triphasé, dont le pôle central est représenté à la Figure 3o Chaque bloc polaire com-25 prend une barrette conductrice 31 portant à son extrémité extérieure un connecteur de borne 33, et à son extrémité intérieure un contact fixe 35j un bras 37 portant un contact mobile 39; un bras interrupteur 41 portant à une de ses extrémités, de manière pivotante, le bras de contact 37, et étant fixé à son 30 autre extrémité à une barre commune isolante d'entretoisement 43; un conducteur flexible 45 connecté à une extrémité au bras de contact 37 associé, et à l'autre extrémité à une borne 47; et une bobine 49 connectée à une de ses extrémités à la borne 47 et à son autre extrémité à une borne 51. Le' circuit de chaque 35 bloc polaire passe du connecteur de borne 33 par le conducteur 31, le contact fixe 35, le contact mobile 39, le bras de contact 37, le conducteur flexible 45, le conducteur de borne 47, la bobine 49, à la borne 51. 70 19646 6 2043743 Dans le bloc polaire central, une genouillère 53, constituée d'une paire de biellettes articulées, est montée pivotante à une extrémité du bras interrupteur 41 du bloc polaire central, et à son autre extrémité à un organe libérable 55 de 5 déclenchement qui est monté pivotant sur un axe 57, Une paire de ressorts de traction de basculement 59 sont connectés à une extrémité à la rotule de la genouillère 53 et à l'autre extrémité à l'anse d'un levier de manoeuvre 61 en forme d'U renversé,, Le levier de manoeuvre 61 est monté pivotant à 11 extrémité interne ÎO de ses branches sur une paire de plaques de support fixes d'une manière bien connue. La manette 27 est reliée au levier 61 pour permettre le fonctionnement manuel© L'organe libérable55 de déclenchement est verrouillé à son extrémité libre, à 1'encontre du mouvement de déclenche-15 ment dans le sens des aiguilles d'une montre (Figure 3), au moyen d'un verrou à galet 63 monté pivotant sur un axe 65. L'organe de déclenchement 55 est verrouillé par un galet 64 qui est monté de manière à se déplacer dans une fente formée sur le verrou 63 et rappelé à la position de verrouillage au moyen d'ion ressoort 20 de torsion 66. Le verrou 63 à galet est verrouillé à 1'encontre du mouvement de déverrouillage dans le sens des aiguilles d'une montre au moyen d'une barre isolante 67 de déclenchement commune à la totalité des trois blocs polaires, et qui est montée pivotante sur son axe allongé, lequel est normal au plan du papier 25 selon la Figure 3. Dans cliaque bloc polaire, un dispositif électromagnétique de déclenchement est constitué par la bobine 49, un organe magnétique fixe 69, monté à l'intérieur de la bobine 49, et une armature magnétique mobile 71 montée pivotante sur ion axe 73. 30 Chaque armature 71 comprend ion prolongement 75 à l'extrémité supérieure duquel est vissée une vis de manoeuvre 77. Chacune des vis de manoeuvre 77 passe à travers une ouverture formée dans une barre commune de réglage 79 qui est montée pivotante à ses extrémités opposées sur les extrémités de la barre 67 d'entre-35 toisemento Un unique dispositif à came de réglage 81 (Figure 4), comprenant ion profil de came 83 qui s 'associe à la barre de réglage 79, est monté à l'intérieur du disjoncteur pour mouvement 70 19646 7 2043743 . surun " axe normal au plan du papier selon la Figure 4o Une che-•- ville de blocage 85 peut se placer sélectivement dans l'un choisi d'un certain nombre de trous (Figure 1) de l'avant du loge-. ment; afin de modifier la gamme de régiage des caractéristiques de 5 ■ .déclenbhement du disjoncteur,, . En référence à la Figure 3, le disjoncteur 9 est . .représenté dans la position de fermeture0 On peut le manoeuvrer manuellement à la position d'ouverture ou "hors circuit" par le mouvement en sens inverse des aiguilles d'une montre, de la 10 manette -27, lequel mouvement modifie la ligne d'action des ressorts 59 pour replier la genouillère 53, et simultanément communique aux bras de contact 37 leur mouvement d'ouverture0 Le disjoncteur se ferme manuellement par le mouvement dans le sens des- aiguilles d'une montre de la manette 27 à la position 15 '^fermeture" ou "en circuit", lequel mouvement modifie la ligne d'action des ressorts 59 pour déployer la genouillère 53 et simultanément communiquer aux trois bras de contact leur mouvement de fermeture selon la technique bien connue» Le disjoncteur étant dans la position de fermeture, 20 lorsqu'une surcharge comprise dans la gamme de déclenchement du disjoncteur 9 se produit dans l'un quelconque des blocs polaires, 1 'arniature 71 de ce bloc polaire se trouve attirée par l'aimant 69 de sorte que la vis 77 associée s'engage sur la barre 67 de déclenchement pour faire pivoter celle-ci en sens inverse des 25 aiguilles d'une montre afin de libérer le verrou 63 à galet, lequel libère alors l'organe 55 de déclenchement. En l'occurrence de cette libération de l'organe 55, les ressorts 59 font tourner l'organe 55 de déclenchement dans le sens des aiguilles d'une montre, à la position déclenchée, modifiant ainsi la ligne drac-30 tion des ressorts 59 qui fonctionnent pour replier la genouillère 53 et communiquer le mouvement d'ouverture aux trois bras de contact 37o A la suite d'un fonctionnement de déclenchement automatique, le disjoncteur 9 doit être rétabli et réenclenché 35 avant de pouvoir être à nouveau fermé. Le rétablissement et le réenclenchement est effectué par lé mouvement de la manette 27 à une position légèrement au-delà de la position "hors circuit" 70 19646 8 2043743 complète» Au cours de ce mouvement, une saillie 89 située sur le levier de manoeuvre 61 s'engage sur un épaulement 91 situé sur l'organe 55 de déclenchement pour faire' pivoter ce dernier en sens inverse des aiguilles d'une montre,. Au cours de ce mou-5 vement, l'organe 55 passe sur la galet 64 et s'engage sur une partie du verrou 63 pour faire mouvoir ce dernier à la position d'enclenchement, après quoi, le ressort 95 rappelle la barre de déclenchement 67 dans la position de verrouillage à laquelle cette barre 67 s'enclenche à nouveau sur le verrou 63 à galet, 10 de sorte qu'au moment du relâchement de la manette 27, ce verrou 63 verrouille à nouveau l'organe libérable 55 de déclenchement à 1'encontre du mouvement de déclenchement dans le sens des aiguilles d'une montre0 Ensuite, le disjoncteur 9 peut être actionné manuellement et automatiquement de la manière déjà décrite,, 15 Le dispositif 11 à fusibles est du type multipole, conçu pour sauter plus rapidement que le déclenchement du disjoncteur sur des courants juste au-dessous de ceux pouvant produire le grillage des fils chauffants ou endommager les relais de surcharge, contraîrement aux fusibles antérieurement utilisés qui 20 ne sautaient qu'au voisinage de la capacité de coupure du disjoncteur, laquelle est souvent de 10 000 ampères, au minimum, et bien au-delà des courants pouvant produire le grillage des fils chauffants ou la détérioration des relaiso Le dispositif 11 à fusibles comprend ion logement 25 isolant 99, pourvu de cloisons formant trois compartiments adjacents pour les trois pôles du dispositif. Chaque bloc polaire comprend une paire de conducteurs de bornes 101, 103, montés dans ce dernier, et pourvus de branches inférieures recourbées dépassant des extrémités opposées du logement 99. La borne 101 de 30 chaque bloc polaire est connectée au bloc polaire associé du disjoncteur 9 au moyen d'un boulon 1050 Un connecteur distinct 107 de borne sans soudure est monté sur la partie terminale de chacune des bornes 103. Un certain nombre d'éléments fusibles 109 (6 étant représentés à la Figure 3) sont connectés entre les faces 35 espacées des conducteurs 101, 1030 Un fil fusible de contrainte 112 est connecté à un indicateur 113 rappelé par un ressort 1140 v. La cavité interne de chaque bloc polaire est remplie 70 19646 9 -2043743 d'une charge de refroidissement d'arc 117, de sable par exemple,» En l'occurrence, dans l'un des blocs polaires d'une surcharge, tombant dans la gamme de fonctionnement du dispositif à fusibles, les fusibles 109, qui sont en parallèle dans le circuit du bloc 5 polaire de surcharge associé, fondront ou sauteront instantanément pour couper la surcharge avec une action de limitation de courant» La chaleur produite par :1'interruption du circuit est transmise par la matière de charge au fil fusible de contrainte 112 qui fond, après quoi, le ressort 114 rappelle l'indicateur 10 113 vers l'avant afin de donner une indication visuelle de la fusion du fusible Quand un ouvrier du service d'entretien s'aperçoit qu'un fusible particulier a sauté, il peut retirer le dispositif à fusibles et remplacer le fusible fondu dans le logement 99 par 15 un fusible similaire0 Au cours du remplacement du fusible fondu, la matière de charge 117 peut être remplacée par de la matière n'ayant pas été soumise à l'interruption du circuit. Ensuite, le dispositif 11 à fusibles peut être installé et connecté au dis-j oncteur 9 o 20 Le contacteur 13 (Figures 1 et 5) est du type décrit dans le brevet EoU.A. John P. Conner et Al, N° 3 296 567, en date du 3 Janvier 19670 On n'en donnera donc ici qu'une brève description. Le contacteur 13 comprend une plaque métallique de base 123 qui supporte un boitier isolant 125. Un noyau magnétique 25 127 de forme en U est monté fixe sur la plaque de base 123 à l'intérieur du logement 1250 Une bobine 129 comprenant un enroulement conducteur supporté dans une capsule isolante est montée dans le boitier 1250 Une armature magnétique 131, de forme en U, est montée pour mouvement rectiligne vertical de rapprochement et 30 d'éloignement par rapport aux faces polaires du noyau magnétique fixe 127. Un porte-contacts isolant 133, rappelé à la position d'inactivité par des ressorts 135, est relié à l®armature 131 pour se mouvoir avec cette dernière0 Le contacteur 13 est du type à quatre pôles, chaque 35 pôle comprenant une paire de contacts fixes 137, 139, et un contact mobile de shuntâge 141„ Chacun des contacts de shuntage 141 est monté sur le porte-contact isolant 133 pour se déplacer 70 19646 10 2043743 avec celui-ci entre les positions d'ouverture et de fermeture. Un ressort distinct de pression de contact, 143, est utilisé dans chaque bloc polaire pour assurer la pression d'engagement entre le contact de shuntage 141 et les contacts fixes associés 137, 5 139o Dans chaque bloc polaire, le contact fixe 139^^t supporté sur une barrette conductrice 147 et le contact fixe/est supporté sur une barrette conductrice 149» Des bornes convenables 150, 152 (Figure 1) sont connectées aux extrémités extérieures des barrettes 147, 149, pour permettre la connexion de chaque bloc 10 polaire dans un circuit électrique. Les bornes 153, 154 (Figure 1) accessibles de l'extérieur permettent la connexion de la bobine 129 dans un circuit électrique,. Le contacteur est représenté à la Figure 5 dans la position de désexcitation ou d'inactivité, avec le contact de 15 shuntage 141 dans la position normalement ouverte et 1 * armature 131 dans sa position relevée d'inactivité» Sous l'excitation de la bobine 129, l'armature 131 est attirée vers le bas en direction du noyau magnétique fixe 127, pour faire mouvoir simultanément les quatre contacts de shuntage 141 des quatre blocs po-20 1aires, de la position d'ouverture représentée à la Figure 5 à celle de fermeture. Au moment de la coupure d'excitation de la bobine 129, les ressorts 135 ramènent l'armature 131 et le porte— contacts 133 à la position-normalement ouverte d'inactivité représentée à la Figure 5„ 25 Le relais multipole 15 de surcharge est du type plus particulièrement décrit dans le brevet E.U.A. J.B. Ramsey et al, N° 3 265 831, en date du 9 Août 1966. On ne donnera donc ici qu'une brève description du relais 15. Celui-ci comprend un boitier isolant 153. Un bilame distinct 155 de manoeuvre, pour cha-30 cun des blocs polaires, est convenablement monté dans le boitier 153o Pour chaque bloc polaire, un élément chauffant dis^tinct, remplaçable, 157, e*t fixé en place de manière amovible au moyen de vis 159, 161, et line paire distincte de bornes permet la connexion de chacun des éléments chauffants 157 dans un circuit 35 électrique,. Une barre de manoeuvre isolante 169, commune à la totalité des trois blocs polaires, est montée pivotante en 171 70 19646 ii 2043743 (Figure 7). La barre de manoeuvre 169 comprend une saillie 173 (Figure 6) qui s'engage sur un bilame de compensation 175, lequel est fixé à la structure de commande 177. Le mouvement du bilame de compensation 175 fait fonctionner la structure de commande 5 177 pour faire mouvoir ion bras 17 9 qui porte un contact mobile 181 destiné à s'associer à un contact fixe 183 lui-même monté sur un bras 185 de contact fixee : Le relais est représenté à la Figure 6 dans la posi-* tion normalement fermée. Lorsque le relais occupe cette position 10 normalement fermée, ion circuit passe de la borne 187 par une applique conductrice 189, le bras 17 9 de contact mobile, le contact mobile 181, le contact fixe 183, et le bras/de^contact fixe à une borne 191. Ainsi que le décrit plus particulièrement le brevet E.tT.A. N° 3 265 831, le relais pourrait être monté 15 pour fonctionnement normalement ouvert en connectant les lignes conductrices à la borne 187 et à une borne .193 faisant électriquement partie intégrante d'un autre contact fixe 1950 La structure de commande 177 comprend un ressort de basculement 197 qui est fixé au bras 179 de contact pour faire 20 mouvoir celui-ci entre les positions d'ouverture et de fermeture par le fonctionnement du bilame de compensation 175 et celui de la structure 177 de la manière plus particulièrement décrite dans le brevet E.U.A. Ramsey et al N° 3 265 831. Une vis d'étalonnage 201 (Figure 7) est utilisée dans chaque bloc polaire pour régler 25 la position du bilame 171 associé afin d'étalonner le bloc polaire o Quand le courant passant dans l'un ou l'autre des blocs polaires du relais 15 atteint une valeur prédéterminée telle que, par exemple, 1,25 fois 1-e courant de pleine charge 30 du moteur que le démarreur combiné doit protéger, la chaleur produite dans l'élément chauffant associé 157 fera dévier le bilame de manoeuvre 155 associé vers la gauche (Figure 7) afin de faire tourner ainsi la barre commune de manoeuvre 169 dans le sens des aiguilles d'une montre (Figure 7) sur l'axe de pivote-35 ment 171. Au cours de ce mouvement, la saillie 173(Figure 6) de la barre de manoeuvre 169 se déplace pour faire mouvoir le bilame de compensation 175 afin de faire mouvoir la structure de commanda 70 19646 12 2043743 177 pour faire fonctionner" le ressort dé basculement 197 et le bras de contact 179 pour amener le contact mobile 181 à une position d'ouverture dégagée du contact fixe 1830 A la suite d'un fonctionnement du relais 15, quand le bilame de manoeuvre en se 5 refroidissant reprend sa position redressée, le relais est rétabli dans la position normalement fermée représentée à la Figure 6, soit automatiquement, soit par ion fonctionnement manuel de rétablissement, selon la description du susdit brevet E.UoAo N° 3 265 831® Selon la description de ce brevet, les éléments lO chauffants sont remplaçables par d'autres de caractéristiques différentes et ion réglage extérieur permet un réglage plus ou moins du relais0 On expliquera mieux le fonctionnement du démarreur combiné de moteur en référence aux Figures 1 et 2« Ainsi que le 15 montre la Figure 2, le démarreur combiné 5 est représenté sché-matiquement pour illustrer une application du démarreur à la commande et à la protection du circuit du moteur Mo Un interrupteur à bouton-poussoir PB peut être monté en dehors du boitier du démarreur combiné 5 et câblé à ce dernier ainsi que re-20 présenté. L'interrupteur à bouton-poussoir peut également être monté sur l'enceinte du démarreur si on le désire. Le relais de surcharge est étalonné et pourvu d'un élément chauffant de carac-tériqtique voulue pour couper l'excitation du coru^ta.©—teur afin d'ouvrir ainsi le circuit du moteur, avec un retard, en l'occur-25 rence de surcharges juste au-dessus du courant à pleine charge, telle qu'une surcharge, par exemple, de 1,25 fois le courant à pleine charge du moteur. Le disjoncteur est étalonné et réglé de manière à se déclencher plus rapidement que le relais à un premier courant prédéterminé tombant dans une première gamme déter-30 minée allant de 2 à 13 fois le courant à pleine charge du moteur, et de préférence dans la gamme allant de 5 à 13 fois ce courant à pleine charge. Le dispositif limiteur de courant à fusibles est construit de manière à fonctionner plus rapidement que le disjoncteur pour couper le circuit à un second courant prédéter-35 miné qui tombe dans une seconde gamme allant de 50 à 200 fois le courant à pleine charge du moteur, et de préférence dans la gamme allant de 100 à 150 fois ce courant à pleine charge. Le dispositif 70 19646 13 2043743 limiteur de courant à fusibles fonctionnera entre le second courant prédéterminé et le courant maximal d'anomalie que le démarreur combiné peut couper, les fusibles ayant pour fonction de limiter le courant assurant ainsi un démarreur combiné de 5 forte capacité de coupure» Grâce aux composants connectés et câblés de la manière représentée à la Figure 2, un opérateur peut manuellement fermer le disjoncteur 9, puis actionner le bouton-poussoir 209 pour exciter le moteur M. La fermeture du bouton-poussoir 209 10 normalement ouvert ferme un circuit passant de la ligne L1 par une ligne L4, le bouton-poussoir 209, une ligne L5, une ligne L6, la bobine 129 du contacteur 13, les contacts normalement, fermés 181, 183 du relais de surcharge 15, une ligne L7, à la ligne L2. Ce circuit excite la bobine 129 du contacteur 13 pour attirer 15 l'armature 131 (Figure 5) de celui-ci afin d'en fermer les quatre blocs polaireso Ainsi que le montre la Figure 2, trois des blocs polaires du contacteur 13 sont situés sur les trois phases Ll, L2, L3 du circuit du moteur, le quatrième bloc polaire étant destiné à réalimenter le contacteur au moment du relâche-20 ment du bouton-poussoir 209o Les contacts 139, 137, 141 du quatrième bloc polaire étant fermés, la bobine 129 reste excitée pour maintenir le contacteur 13 fermé, au moment du relâchement du bouton-poussoir 209, par un circuit qui passe de la ligne Ll,-. par la ligne L4, un bouton-poussoir normalement fermé 213, une 25 ligne L8, les contacts 139, 137, 141» la ligne L6, la bobine 129 du contacteur 13, par les contacts normalement fermés 181, 183 du relais 15, la ligne L7, à la ligne L2o Le circuit du moteur reste fermé jusqu'à.ce que le bouton-poussoir 213 soit manuellement manoeuvré pour couper l'excitation du circuit de la bobine 129, 30 ou jusqu'à ce que l'un des dispositifs de protection 9, 11, 15, fonctionne automatiquement en réponse à une surchargeo Un exemple particulier de courbe temps-courant d'application du démarreur combiné est représenté à la Figure 80 Les caractéristiques du démarreur combiné sont illustrés à la Figure 35 8 en application à la commande -d'un moteur de un CV fonctionnant sous 480 volts avec un courant de pleine charge de 1,8 ampèresc En ce qui concerne la Figure 8, on remarquera que le moteur 70 19646 2043743 » fonctionne continuellement à 1,8 ampères ët à line très légère surcharge pouvant atteindre environ 2,25 ampères,, En l'occurrence d'une surcharge comprise entre environ 2,25 ampères et environ 20 ampères, le relais de surcharge fonctionnera, avec un retard 5 selon la courbe de relais de surcharge en gros trait interrompu, de son point supérieur au point Z, pour couper l'excitation du contacteur afin de couper ainsi le circuit du moteura En l'occurrence d'un courant d'anomalie d'environ 20 ampères à environ 240 ampères, le disjoncteur se déclenchera automatiquement en une 10 faible fraction de seconde pour couper le circuit du moteur selon la courbe de déclenchement de disjoncteur en trait plein de Z à Yo En l'occurrence d'un courant d'anomalie d'environ 240 ampères jusqu'à la capacité de coupure du dispositif à fusibles limiteurs de courant, ce dernier fonctionnera, avec une action de 15 limitation de courant, pour couper le circuit du moteur en un temps représenté par le gros trait mixte, du point Y à son extrémité inférieure,, La courbe en gros trait mixte, plus la courbe en trait plein et la courbe en gros trait interrompu représentent la courbe caractéristique coordonnée temps-courant du démarreur 20 combiné completo Le dispositif à fusibles limiteurs de courant a subi avec succès les essais pour couper tin circuit de 600 volts permettant de disposer de 100 000 ampères symétriques, et pouvant passer quand le circuit est soumis à ion court-circuit, en l'ab-25 sence de la fonction de limitation de courant du fusible» Les fusibles n'interrompent pas effectivement un courant de lOO OOO ampères, mais possèdent la propriété de limiter l'élévation de courant et d'interrompre le circuit rapidement, en une fraction de démi-cycle, avant que la valeur instantanée du courant n'ait 30 atteint une valeur de crête supérieure à une faible fraction du courant de court-circuit disponible du circuit. Par suite, quand le fusible limiteur de courant a une caractériqtique de coupure de 100 000 ampères, cela signifie qu'il peut sans risque couper un circuit dans lequel peuvent passer 100 000 ampères en l'occur-35 rence d'un court-circuit, en 1'absence de la fonction de limitation de courant du fusible. Au moment de l'interruption par un fusible du dispositif limiteur de courant, il passe encore un 70 ,19646 15 2043743 courant suffisant pour déclencher automatiquement le disjoncteur, empêchant ainsi le cas du fonctionnement d'un moteur triphasé sur courant monphasé si une anomalie située sur un seul conducteur du circuit triphasé ne fait sauter qu'un fusible» 5 Le courant de rotor bloqué de la plupart des moteurs est environ de 6 à 10 fois le courant de pleine charge du moteur à protéger» Certains moteurs ont des courants de rotor bloqué "ne dépassant pas 3 fois, on atteignant 13 fois le courant à pleine charge» Les relais de. surcharge et les contacteurs que l'on 10 trouve dans le commerce peuvent sans risque fonctionner pour interrompre le circuit du moteur en l'occurrence de surcharges allant par exemple de 1,25 fois le courant à pleine charge à 6 à 10 et même 13 fois ce courant» Tout courant qui excède le courant de rotor bloqué peut être considéré comme un courant d'ano-15 malie» Ce courant d'anomalie, ainsi que son nom l'indique, est le résultat direct d8une certaine condition anormale dans le moteur ou son circuit électrique qui réduit la résistance et permet le passage d'un courant dépassant les valeurs prévues à la construction. 20 Le disjoncteur 9 peut être réglé pour se déclencher en l'occuHBnce, par exemple, de 6 à 10 fois le courant à pleine charge afin d'interrompre ainsi les colorants d'anomalie normaux ou de faible niveau du circuit du moteur. Pour la plupart des applications, il est désirable de prendre des dispositions pour 25 que le réglage de déclenchement du disjoncteur ne puisse pas être établi à une valeur supérieure à environ 13 fois le courant à pleine charge du moteur protégé par le démarreur combiné» Le disjoncteur 9 comprend donc une butée sélective (qui peut être sélectivement disposée après détermination du courant à pleine 30 charge) pour assurer que le réglage de déclenchement ne puisse être établi à une valeur supérieure à 13 fois le courant à pleine charge du moteur» Lorsque la butée est sélectivement disposée sur le disjoncteur, il est impossible à un opérateur de régler le disjoncteur pour amorcer le déclenchement à un courant supé-35 rieur à 13 fois le courant à pleine charge du moteur» Le relais de surcharge 15 possède des caractéristiques prévisibles de grillage des éléments chauffants» Ainsi que 19646 16 2043743 le montre la Figure 8, le relais de surcharge particulièrement utilisé dans cette application présente une courbe de grillage des éléments chauffants ou d * endommagement du relais, représentée en trait fin interrompu, commençant à environ 27 ampères» Avant le point d'intersection (environ 240 ampères) entre la courbe du fusible limiteur de courant et la courbe du disjoncteur, le disjoncteur coupera le courant pour protéger les éléments chauffants et le relais de surcharge. Si le dispositif à fusibles limiteurs de courant n'était pas utilisé dans la combinaison, les éléments chauffants seraient détruits en l'occurrence d'une surcharge supérieure à environ 350 ampères car le disjoncteur ne fonctionnerait pas assez rapidement pour protéger ces derniers à ce niveau de courant d'anomalie. La détérioration, dans ce cas, serait sensiblement plus sérieuse qu'un simple grillage des éléments chauffants car le relais et le contacteur pourraient également être sérieusement endommagés à ce niveau de courant d'anomalie si l'on ne pouvait pas compter sur le disjoncteur pour effectuer l'interruption. On remarquera, toutefois, qu'avec la courbe coordonnée totale, la courbe de dispositif à fusibles limiteurs de courant croise la courbe du disjoncteur au point Y et en avant du point X d'intersection du relais de surcharge et du disjoncteur pour assurer ainsi la protection des éléments chauffants du relais de surcharge, de ce dernier et du contacteur, conjointement à line protection plus normale du moteur et des câbles du circuit de celui-ci. Selon les composants et les caractéristiques du démarreur combiné et du circuit du moteur, le dispositif à fusibles limiteurs de courant est conçu pour fonctionner dans une gamme allant de 50 à 200 fois le courant à pleine charge, et de préférence dans la gamme allant de 100 à 150 fois ce courant à pleine charge pour protéger les composants du démarreur combiné, le câble, et le circuit du moteur0 Ainsi qu'il a été exposé plus haut,- le dispositif à fusibles limiteurs de courant fonctionne, avec une action de limitation de courant, à partir du courant prédéterminé tombant dans la gamme susdite jusqu'à tin courant maximal d'anomalie que le démarreur combiné est capable d'interrompre» Au moment de la 70 19646 17 2043743 coupure du circuit du moteur par le dispositif à fusibles limiteurs de courant, le disjonctèur 9 reçoit suffisamment de courant pour effectuer un déclenchement automatique.» Le démarreur combiné destiné à protéger le moteur, 5 le câble, et ses composants pourrait comprendre un interrupteur constitué par un disjoncteur du type décrit en combinaison avec une réactance de limitation de Courant au lieu du dispositif à fusibles décrit, cette réactance étant un dispositif enclos séparément comprenant urié bobine distincte en série avec chaque 10 bloc polaire du disjoncteur pour limiter le courant à une valeur maximale de passage toléré prédéterminée comme courant maximal de sécurité pour la protection du moteur, du câble et des composants du démarreur, y compris les éléments chauffants et les . relais de surcharge, le courant de passage toléré ayant pour 15 fonction de déclencher automatiquement le disjoncteur» Ce passage maximal toléré de courant est déterminé par la valeur d'impédance introduite dans le circuit par la bobine» De la précédente description de la forme préférée de réalisation de l'invention, il ressert que celle-ci apporte 20 un démarreur combiné de moteur présentant les avantages suivants: lo L'invention a réalisé un dispositif de protection très coordonné pour circuits de moteurs, avec (a) un relais de surcharge de moteur ayant une temporisation destinée à empêcher les coupures inutiles en cas d'application au moteur de sur-25 charges inoffensives pendant-une courte durée seulement, (b) un disjoncteur ayant, un déclenchement magnétique instantané qui est actionné par les faibles courants d'anomalie supérieurs au courant de rotor bloqué du moteur, et (c) un fusible limiteur de courant qui saute sous-un courant inférieur à celui de l'inter-30 section entre la courbe temps-courant du disjoncteur et la courbe temps-courant de grillage de l'élément chauffant ou de détérioration du relais, de manière à protéger le relais de surcharge de la détérioration par des courants d'anomalie supérieurs qui pourraient causer la détérioration dû relais, et autre, avant 35 l'ouverture du circuit par le disjoncteur» 20 L'usage du disjoncteur à déclenchement' magnétique dans la combinaison donne la protection maximale contre les 70 19646 18 2043743 anomalies de faible niveau.et présente par rapport à l'usage d'un sectionneur à fusible les avantages suivants : (a) le disjoncteur à déclenchement magnétique peut dégager l'anomalie plus rapidement qu'un fusible correctement appliqué, car le fusible 5 est par inhérence ion dispositif thermique exigeaant un certain temps, aux faibles niveaux d'anomalie, pour chauffer, et doit accumuler un certain retard pour outrepasser les crêtes d'a-coup initial de démarrage du moteur, (b) il existe un minimum de temps d'arrêt puisque le disjoncteur peut, être refermé sans le ÎO temps requis pour le remplacement des fusibles, (c) le fonctionnement en monophasé d'un moteur triphasé est empêché puisque le disjoncteur ouvre toutes les phases, (d) les frais de remplacement des fusibles sont considérablement réduits, car les fusibles utilisés avec le disjoncteur ne sautent qu'en des cas peu 15 fréquents en l'occurrence d'un courant d'anomalie de haut niveau, et (e) l'action plus rapide du disjoncteur pour le dégagement des anomalies de fciible niveau réduit au minimum la détérioration du moteur, de son circuit et des composants du démarreur combinéo II en est ainsi du fait que la plupart des anomalies 20 sont produites par rupture d'isolement avec un faible niveau de courant d'anomalie au début en raison de la forte impédance de l'anomalie, mais en cas d'une rapidité insuffisante d'arrêt, une plus grande quantité d'isolement se trouve brûlée avec un élargissement de la zone physique de l'anomalie, un abaissement de 25 l'impédance de celle-ci et une élévation rapide du courant anormal, qui fera- davantage de détérioration à la totalité de l'équipement du circuito 30 L'usage du disjoncteur et du fusible limiteur de courant dans le démarreur combiné permet l'utilisation sans ris-30 que du dispositif combiné dans des circuits laissant passer des courants de court-circuit pouvant atteindre jusqu'à 100 000 ampères sans perdre les avantages principaux d'un disjoncteur, tout en protégeant le relais de'moteur contre le grillage des éléments chauffants ou autre dommage,. 70 19646 19 2043743 REVENDICATIONS 1. Dispositif de protection de moteur comprenant un interrupteur pour ouvrir le circuit d'un moteur ; un dispositif répondant à la surcharge du moteur pour déclencher l'ouverture du circuit du moteur avec un retard sous le passage d'un courant de surcharge 5 tombant dans une gamme comprise entre un courant supérieur au •courant de pleine charge du moteutf et le courant de rotor bloqué de celui-ci j un dispositif sensible au courant d'anomalie répondant au passage d'un courant excessif supérieur au courant de rotor bloqué du moteur, pour effectuer l'ouverture du circuit plus rapi— ■JO dement que le dispositif répondant à la surcharge ; et un dispositif limiteur de courant répondant, plus rapidement que le dispositif sensible au courant, aux courants excessifs encore plus forts, afin de limiter le passage du courant à une valeur sans risque pour ce dispositif répondant à la surcharge du moteur. 15 2. Dispositif de protection de moteur selon revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif répondant au courant d'anomalie consiste en un disjoncteur à rétablissement. 3. Dispositif de protection de moteur selon revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le dispositif limiteur de 20 courant consiste en un dispositif à fusibles. 4. Dispositif de protection de moteur selon revendication 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait que le dispositif répondant à la surcharge du moteur consiste en un relais de surcharge. 5. Dispositif de protection de moteur selon revendication 25 4, caractérisé par le fait que le dispositif répondant à la surcharge du moteur comprend un contacteur associé à ce relais de surcharge. 6. Dispositif de protection de moteur selon l'une des précédentes revendications, caractérisé par le fait que le dispo- 30 sitif limiteur de courant effectue la coupure du circuit aux courants anormaux tombant dans la gamme allant de 50 à 200 fois le courant à pleine charge du moteur. 7. Dispositif de protection de moteur selon l*une des précédentes revendications, caractérisé par le fait que ce courant 35 de surcharge est un courant tombant dans la gamme comprise entre une et deux fois le courant à pleine charge, et le premier courant 70 19646 20 2043743 excessif mentionné est un courant tombant dans la gamme comprise entre trois et treize fois ce courant' à pleine "charge. 8. Dispositif de protection de moteur comprenant un dispositif répondant à la surcharge du moteur, un disjoncteur à 5 rétablissement répondant au courant excessif, et un fusible limiteur de courant, ce dispositif répondant à la surcharge ayant une caractéristique temps-courant plus rapide que celles aussi bien du disjoncteur que du fusible limiteur de courant, sous le passage du courant occasionné par la surcharge du moteur, ce disjoncteur 10 répondant au courant excessif fonctionnant plus rapidement que le fusible limiteur de courant sur les courants anormaux de faible niveau, ee fusible limiteur de courant étant plus rapide que le disjoncteur sur les courants anormaux plus forts qui pourraient endommager le dispositif répondant à la surcharge du moteur avant 15 le déclenchement du disjoncteur sur les forts courants anormaux. 9. Dispositif de protection de moteur selon revendication 8, caractérisé par le fait que le dispositif répondant à la surcharge du moteur comprend un dispositif de manoeuvre thermique fonctionnant automatiquement avec un retard pour effectuer la 20 coupure des courants de surcharge 'tombant dans une première gamme totale allant d'un premier courant à un second courant, ce disjoncteur étant du type seulement magnétique et fonctionnant toujours en une moitié de seconde pour interrompre les courants d'anomalie de faible niveau tombant dans une seconde gamme totale 25 allant de ce second courant à un troisième courant, et ce fusible limiteur de courant fonctionnant pour interrompre les courants d'anomalie plus forts tombant dans une troisième gamme totale allant de ce troisième courant au courant maximal que le démarreur combiné est capable de couper. 30 10. Dispositif de protection de moteur selon revendi cation 9, caractérisé par le fait que le dispositif de manoeuvre thermique présente une courbe temps-courant d*endommagement, ce disjoncteur protégeant ce dispositif thermique de toute détérioration dans cette second gamme totale, et le fusible limiteur de 35 courant protégeant le dispositif thermique de toute détérioration dans cette troisième gamme totale. 11. Dispositif de protection de moteur selon revendica 70. 19646 21 2043743 tion 8, 9 ou 10, caractérisé par le fait que le disjoncteur consiste en un disjoncteur du type unitaire en boîtier isolant, et que le fusible consiste en un dispositif du type unitaire en boitier isolant connecté de manière amovible au disjoncteur.