Brevet FR2088122A1 — publié le 19720107

L'invention concerne un relais de protection pour moteurs électriques triphasés, dans le cas de l'interruption du courant sur L'un des conducteurs d'alimentation. On connaît beaucoup de systèmes de relais de ce type, basés sur la dissymétrie provoquée entre les forces électromagnétiques exercées par des bobines parcourues par les courants des phases, quand l'un des courants est coupé. Ces relais ont l'inconvénient de nécessiter des mécanismes compliqués, actionnés par le déséquilibre des forces électromagnétiques, pour provoquer l'ouverture de l'interrupteur automatique du moteur à protéger. On connaît des dispositifs de protection basés sur la dissymétrie provoquée entre les flux magnétiques produits par les courants des phases, quand un des courants est coupé. Cette dissymétrie conduit à l'obtention d'un flux magnétique résultant qui induit dans une autre bobine une tension électromotrice et un courant correspondant pour provoquer l'ouverture de l'interrupteur. Ces dispositifs ont l'inconvénient qu'en pratique, à cause de la saturation des circuits magnétiques des moteurs électriques; les courants contiennent les troisièmes harmoniques qui ne s'annulent pas dans la sommation des trois flux et qui peuvent provoquer l'ouverture de l'interrupteur, même en régime équilibré. On connaît de même un dispositif de protection constitué par un transformateur à cinq colonnes dont le primaire est formé par trois bobines sur les trois colonnes centrales parcourues par les courants des trois phases et le secondaire par une bobine qui embrasse l'ensemble des trois colonnes centrales soumises à l'influence de la résultante des flux. Quand les courants des trois phases sont équilibrés, la résultante des flux de l'onde fondamentale est nulle, mais les flux des harmoniques trois étant en phase, la résultante induit un courant dans la bobine secondaire qui maintient fermé le relais de l'interrupteur automatique. Quand l'un des courants est coupé, le circuit devient monophasé et le flux résultant est nul, ainsi que le courant de la bobine secondaire, provoquant l'ouverture de l'interrupteur. Ce dispositif a l'inconvénient que ta construction du circuit magnétique du transformateur à cinq colonnes comporte des entrefers qui nécessitent un grand nombre d'ampères-tours, donc, une construction plus compliquée, plus chère et dune sensibilité réduite. La présente invention élimine tous ces inconvénients en maintenant le principe de l'utilisation des flux d'harmonique trois, en utilisant trois circuits magnétiques séparés en forme de tore, avec trois bobines parcourues par les courants des trois phases et une spire en court-circuit qui traverse les trois tores et-le circuit magnétique d'un relais auxiliaire qui provoque l'ouverture de l'interrupteur principal. Dans ce qui suit, on donne un exemple de réalisation d'un relais selon l'invention, en référence au dessin annexé dans lequel la figure unique représente le schéma électrique du relais. Le relais de protection se compose de trois tores en tôle magnétique 1, 2 et 3, sur lesquels sont disposées trois bobines B1, B2 et B3, parcourues par les courants des trois phases. Ces trois tores sont traversés par une spire en court-circuit Sc, qui traverse aussi le circuit magnétique d'un relais auxiliaire 4, comportant une armature AM. Le nombre des spires des bobines B1, B2 et B est choisi de telle ma 3 nière que les circuits magnétiques 1, 2 et 3 soient fortement saturés, ce qui provoque dans chaque phase un harmonique d'ordre trois important. Dans un système triphasé, les harmoniques d'ordre trois sont en phase et ils s'ajoutent, en induisant un courant important dans la spire Sc, qui attire l'armature AM de l'électro-aimant 4, court-circuitant les contacts C1 et C montés en parallèle avec le bouton d'enclenchement de l'interrupteur 2 principal. Quand l'un des courants triphasés est coupé, le système se transforme en monophasé et, les courants des deux bobines restées en fonction dotant de sens opposé, le flux résultant dans la bobine S est nul. L'armature AM est c libérée, ouvrant le contact C1C2, et la bobine de retenue BR n'ayant plus de courant, l'interrupteur principal est ouvert en quelques dixièmes de seconde, protégeant ainsi le moteur Le relais devant rester en fonction même quand le moteur fonctionne à vide, le nombre de spires des bobines B1, B2 et B3 doit être choisi de telle manière que les tores magnétiques soient saturés quand les bobines sont parcourues par le courant à vide, qui est de 40 % du courant nominal pour les gros moteurs et de 60 à 80 % pour les petits moteurs. On a donné un exemple de relais de courant mais ce dernier peut être construit également comme relais de tension. Le relais de protection d'après l'invention a l'avantage d'une construction simple, d'un prix réduit et d'une puissance apparente de seulement quelques VA. I1 peut être monté sans inconvénient dans les circuits des transformateurs de courant et de tension des moteurs de grande puissance, alimentés en haute tension. REVENDICATION Relais de protection pour moteurs électriques triphasés, destiné à empêcher le fonctionnement en deux phases, carectérisé en ce qu'il comporte trois circuits magnétiques en tôle en forme de tore, portant trois bobines parcourues par les courants des trois phases et traversés par une spire en court-circuit qui alimente un électro-aimant auxiliaire dont l'armature actionne un contacteur monté dans le circuit d'enclenchement de l'interrupteur principal.