Brevet FR2086300A1 — publié le 19711231

Pour actionner les appareils de coupure dlectrique, on utilisait entre autres jusqu'ici des dispositifs d'entratnement électromagnétique qui etaient constitués par un noyau en fer fixe avec une bobine d'excitation et par une armature mobile. Par suite de l'attraction de l'armature, il se produit un déplacement rectiligne susceptible d'être utilisé pour l'entrainement des contacts mobiles. Le noyau en fer et l'armature sont habituellement réalisés à partir de tôles découpées qui sont ensuite e.npilées, puis réunies en blocs massifs au moyen de rivets ou de boulons. Les bobines d'excitation de ces dispositifs d'entratne- ment électromagnétiques peuvent être alimentées en courant alternatif ou en courant continu. Etant donné que l'énergie de commande dont on dispose est généralement du courant alternatif monophasé, c 'est surtout ce type de courant qui est utilisé pour actionner les appareils de coupure. I1 est toutefois nécessaire, en pareil cas, de recourir à des mesures spéciales pour empêcher un ronflement des éléments dû aux forces pulsatoires. C'est pourquoi, les pôles du noyau en fer sont munis d'enroulements en court-circuit généralement réalisés sous la forme de bagues de déphasage. Ces dispositifs d'entratnement électromagnétiques sont, de préférence, utilisés pour les contacteurs. L'expérience montre que les dispositifs électromagnétiques du type décrit posent, malgré leur grande simplicité, d'énormes problèmes si on exige une grande durée de vie, c'est-à-dire s'ils sont prévus pour plusieurs millions de manoeuvres. Cela est, par exemple, le cas pour les laminoirs et les usines sidérurgiques où les contacteurs utilisés sont, en outre de dimensions relativement importantes, d'où le poids assez élevé de l'armature mobile du dispositif d'entratnement électromagnétique.Les chocs violents qui se produisent lorsque l'armature heurte les surfaces polaires du noyau en fer provoquent, en cas de grande fréquence de coupure, le dea rrement des bagues de déphasage suivi de leur rupture. Les surfaces polaires du noyau en fer et de l'armature subissent, par ailleurs, des déformations empêchant toute coopération efficace entre ces pièces. Pour éliminer les inconvénients précités, notamment la rupture des bagues de déphasage et l'usure des surfaces polaires, on a déjà proposé de nombreuses solutions qui ont, certes apporté une certaine amélioration, mais qui loin de supprimer complètement ces inconvénients, sont également souvent très coûteuses. L'invention vise un appareil de coupure électrique, en particulier un contacteur donLes pièces de contact mobiles sont placées en position de fermeture par un dispositif d'entratnement électrique à action linéaire. L'objet de l'invention est de réaliser pour ces appareils de coupure, un dispositif d'entratnement capable de supporter un très grand nombre de manoeuvres sans risquoede défaillances. Ce résultat est atteint selon l'invention, par le fait que le dispositif d'entratnement est réalisé sous la forme d'un moteur linéaire à induction. Dans ce moteur, un entrefer prévu entre les pièces se déplaçant les unes par rapport aux autres supprime tout effet de martellement des masses relativement importantes.Cela permet, en outre, d'éviter la déformation des pièces en fer et le de rrement des enroulements sous l'effet des chocs répétés. Les moteurs linéaires à induction sont connus. Leur utilisation était toutefois, jusqu'ici limitée aux véhicules ou aux moyens de transportpcrcues d'un dispositif d'entra2nement, leur permettant de couvrir des distances en principe iBimitées La présente invention prévoit, par contre, d'utiliser un tel moteur linéaire à induction pour un engin dans lequel le déplacement est à priori limité à une course définie et dans lequel une force est maintenue après l'exécution de cette course. Selon l'invention, le primaire du moteur linéaire (stator) peut être monté fixe, tandis que le secondaire (rotor) peut être monté mobile. Comme le secondaire dans les moteurs linéaires peut avoir la forme d'un simple élément conducteur, il s'ensuit que la pièce mobile de l'appareil de coupure peut elle aussi être réalisée très simplement. Le secondaire du moteur linéaire peut, par exemple, être solidaire d'une tige de commande portant les contacts mobiles de l'appareil de coupure. Les moteurs linéaires à induction peuvent, de préférence être alimentés en courant triphasé. Pour les appareils de coupure, utilisés conformément à l'invention, il est toutefois préférable d'alimenter le primaire du moteur linéaire en courant alternatif monophasé avec une phase auxiliaire pour produire le champ magnétique mobile nécessaire. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description d'un mode de réalisation pris comme exemple, mais non limitatif, et illustré par le dessin annexé. la figure est une vue schématique simplifiée du contacteur. Sur une plaque d'assise 1 est installé un bâti constitué par les parois latérales 2 et supportant une plaque en matière isolante 3 elle-même munie des pièces de contact fixes 4 et des barrettes de connexion 5. Les tiges de commande 6 dont le nombre correspond au nombre de pôles désiré de l'appareil de coupure traversent la plaque en matière isolante 3. Ces tiges de commande 6 sont fourchues à leur extrémité supérieure afin de recevoir les ponts de contact 7. En position d'ouverture, la tige de commande 6, sous l'action des ressort de rappel 11, s'applique avec sa collerette 10 sur un élément amortisseur 12 placé sur la face inférieure de la plaque en matière isolante 3. La partie inférieure de la tige de commande 6 est constituée par un conducteur 13 qui fait office de secondaire du moteur linéaire à induction. Ce conducteur peut, par exemple, être homogène ou réalisé sous la forme d'un rotor à cage développé. Le primaire 14 du moteur linéaire d'induction est installé sur la plaque d'assise I entre les parois latérales 2 et symétriquement par rapport au secondaire 13 de façon à former un entrefer entre les deux parties. Lors du déplacement de la tige de commande 6 il ne se produit, par conséquent, aucun frottement et aucun choc entre le primaire et le secondaire. Ce contacteur est normalement fermé par l'excitation du primaire 14 et ouvert par désexcitation de ce dernier. La force de traction linéaire peut être utilisée directement pour produire la force de contact, ce qui présente l'avantage de supprimer les butées destinées à limiter la course de la tige de commande et des ressorts de contact. REVENDICATIONS 1. Appareil de coupure électrique, en particulier contracteur, dont les contacts mobiles sont placés en position de fermeture par un dispositif drentraSnement électrique à action linéaire caractérisé par le fait que ce dispositif d'entratnement est réalisé sous la forme d'un moteur linéaire à induction. 2. Appareil de coupure électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le primaire du moteur linéaire (stator) est monté fixe, tandis que le secondaire (rotor) est monté mobile. 3. Appareil de coupure électrique selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le secondaire est solidaire d'une tige de commande portant les contacts mobiles. 4. Appareil de coupure électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moteur linéaire à induction est alimenté en courant alternatif monophasé et comporte une phase auxiliaire.