Brevet FR2107995A1 — publié le 19720512

La présente invention est relative aux contacteurs électriques destinés à établir et à couper l'alimentation électrique d'une charge. On utilise actuellement deux types principaux de contacteurs : le type travaillant par l'attraction d'une armature "battante", et le 5 type comprenant un solénoîde et un plongeur. Parmi ces deux types, celui travaillant par l'attraction d'une armature est utilisé à une échelle beaucoup plus grande que l'autre, bien qu'il ait tendance à être plus grand et plus coûteux, car sa réalisation convient d'avantage pour l'iicorporatinn d'organes de soufflage d'arc, l'obtention d'effets frottants ou roulants 10 sur les contacts principaux, et l'obtention d'intervalles d'air plus grands entre les contacts principaux pour un entrefer donné du circuit magnétique. Pour obtenir cet intervalle d'air plus important, il est nécessaire de prévoir un rapport de transmission ou bras de levier, ce qui a l'inconvénient de produire, sur le contact principal, la plus faible des 15 deux ou davantage de réactions à la force exercée sur l'armature, ce qui se traduit donc par une pression de contact moindre pour une force donnée exercée sur l'armature. Un contacteur à solénoîde et à plongeur a l'avantage qu'il peut être réalisé sous un plus faible volume et avec un nombre de pièces moindre. 20 Par contre, IL n'est généralement pas possible d'obtenir des effets roulants ou frottants sur les contacts principaux, et il est ni facile de réaliser les organes pour le soufflage de l'air, ni d'obtenir des intervalles entre les contacts qui sont plus grands que la course du plongeur, ou d'obtenir un intervalle entre ces contacts principaux qui est plus grand que la course 25 du plongeur tout en conservant, sur le contact principal, la réaction maximale à la force exercée sur le plongeur. Le but de l'invention est de réaliser un contacteur à solénoîde et à plongeur perfectionné, dans lequel les inconvénients mentionnés ci-dessus sont évités ou atténués. 30 Suivant l'invention, un contacteur à solénoîde et à plongeur comprend un contact fixe et un contact mobile coopérant avec lui, ce contact mobile étant porté à une des extrémités ou à proximité d'une des extrémités d'une barrette conductrice qui est accouplée au plongeur du solénoîde en un point situé entre les extrémités de la barrette, la barrette présentant, 35 dans la partie se trouvant du côté de l!accouplement plongeur/barrette situé à l'opposé du côté où se trouve le contact mobile, des points d'appui utilisés alternativement et prévus à des distances différentes de l'accouplement plongeur/barrette, l'agencement étant tel que le point d'appui 71 34525 21-07995 situé le plus près de l'accouplement plongeur/barrette est utilisé lorsque le solénoîde est désexcité, et que le point d'appui se trouvant à plus grande distance de l'accouplement plongeur/barrette est utilisé lorsque le .contacteur est complètement en service. 5 La barrette est de préférence reliée électriquement au point d'.appui se trouvant à la plus grande distance dudit accouplement au moyen d'un conducteur flexible qui, comme expliqué ci-après, constitue un moyen permettant la diminution de la durée des rebondissements de contact pour des composants mobiles d'une masse et d'une vitesse de fermeture données. 10 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, ainsi que des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'un contacteur suivant l'invention, à l'état fermé ; 15 - la figure 2 est une représentation semblable à celle de la figure 1, mais montrant le contacteur à l'état ouvert ; - la figure 3 est une représentation analogue d'un contacteur-inverseur suivant l'invention ; - la figure 4 est une vue en élévation latérale, partie en coupe 20 axialp, d'un contacteur réalisé conformément à l'invention ; et - la figure 5 est une vue en élévation latérale du contacteur représenté sur la figure 4, mais à angle droit par rapport à celle de la figure 4. Les figures 1 et 2 représentent schématiquement un contacteur 25 comprenant une barrette 10 portant un contact mobile 11 qui coopère avec un contact fixe 12. La barrette est accouplée à l'armature ou au plongeur (non représenté) d'un solénoîde au point 13, de manière que la barrette soit sollicitée par la force F lorsque le solénoîde est excité, et par une force de rappel F^, produite par un ressort, lorsque le solénoîde est 30 désexcité. La barrette coopère avec des points d'appui qui servent alternativement et dont celui se trouvant le plus près du point d'accouplement 13 est désigné par E et dont celui se trouvant à plus grande distance est désigné par B. En vue de sa coopération avec le point d'appui E, la barrette 10 présente un crochet 14 en L. La distance entre l'accouplement 13 35 de l'armature et de la barrette et le point de contact des contacts est désignée par dl, la distance entre cet accouplement et le point d'appui B est désignée par 71 34525 2107995 au point d'appui B au moyen d'un conducteur flexible 15 sous la forme d'un conducteur tressé. Le jeu dans la direction de l'axe du solénoîde est prévu de telle manière que, lorsque le solénoîde est excité, les contacts se ferment (voir la position désignée sur h figure 1 par le 5 petit chiffre 2) et le mouvement du plongeur du solénoîde continue jusqu'à ce que l'autre extrémité de la barrette conductrice s'applique contre le point d'appui B (position 1), ce qui a pour effet que le contact mobile 11 roule sur le contact fixe 12. ' Dans cette position de fermeture, la réaction sur le contact Fd2 10 principal est B. = ^ autrement dit, cette réaction est plus importante que la réaction produite lorsque la barrette s'appuie sur le point E. Lorsque le solénoîde est désexcité, la barrette conductrice est amenée de la position 1 à la position 2 par le ressort de rappel, ce qui se traduit par un roulement relatif des contacts. La barrette est ensuite 15 amenée jusqu'à la position 3 où son mouvement vertical est arrêté par le point d'appui E. Le mouvement du plongeur du solénoîde continue ensuite sur la distance X jusqu'à la fin de sa course d'ouverture. Pendant ce dernier mouvement, la barrette conductrice pivote autour du point d'appui E et l'intervalle supplémentaire ainsi obtenu entre les contacts pendant ce 20 mouvement correspond à Z = ^ ^ ^ • d4 Le courant commence à circuler dans le contacteur au moment où les contacts se touchent ; le courant circule alors à travers le conducteur flexible 15 qui relie la barrette portant le contact mobile à la borne de raccordement dont fait partie le point d'appui B. Au moment où les contacts 25 se touchent, la vitesse de la barrette mobile subit un faible changement en raison d'une légère modification de la direction, mais la vitesse globale change relativement peu. La barrette continue son mouvement jusqu'à ce qu'elle soit appliquée contre le point d'appui B. La vitesse de la barrette subit alors un changement important et le rebondissement de la barrette sur le 30 point d'appui B se produit à ce moment. Il est cependant clairement visible que la circulation du courant à travers le contacteur est seulement interrompu, par la séparation des contacts ll'et 12, si la barrette rebondit au-delà de sa position horizontale. Cette amplitude d'oscillation, si elle est atteinte, n'existe que pendant 35 une fraction du temps nécessaire pour 1'affaiblissement exponentiel de l'oscillation. De plus, étant donné que le point d'appui est en une matière conductrice, il est aisément compréhensible que, lorsque le conducteur est fermé, le courant ne circule plus à travers le conducteur flexible 15, de 71 34525 2107995 sorte que celui-ci peut avoir une section plus petite et, par conséquent, une plus grande flexibilité, sans que cela se traduise par une limitation de l'intensité nominale du contacteur. La figure 3 est une représentation schématique d'un contacteur 5 semblable à celui Représenté sur les figures 1 et 2, mais avec la différence que le point d'appui E porte un contact 16 et que le crochet 14 porte un contact 17. Comme on le voit sur les figures 1 et 2, le point d'appui E est séparé du crochet 14 lorsque les contacts 11 et 12 sont fermés, et il est appliqué contre ce crochet 14 lorsque les contacts 11 et 12 sont ouverts. 10 Cet agencement constitue donc en même temps un inverseur, et le mouvement entre la position 3 et la position 4 de la figure 2 produit un effet de frottement positif sur les contacts 16 et 17. Les figures 4 et 5 représentent un contacteur complet suivant l'invention. Ce contacteur comprend un solénoîde 20 avec une bobine 21 15 et un plongeur 22 qui est solidaire d'une tige d'actionnement 23 portant un collier isolant 24 qui est repoussé vers le haut par un ressort hélicoïdal 25 s'appuyant sur une plaque de base 26. Le collier 24 supporte la barrette conductrice 10 qui porte le contact mobile 11 coopérant avec le contact fixe 12, lui-même monté sur une borne de raccordement 27 qui est 20 fixée sur la plaque de base 26 au moyen d'une vis 28. La barrette 10 est maintenue contre le collier 24 au moyen d'une faible lame de ressort 29 et d'un anneau d'arrêt 30. La barrette 10 de ce contacteur présente également un crochet 14 en L qui coopère avec le point d'appui E ; ce dernier est constitué par un prolongement d'une borne 31 qui est montée sur la plaque 25 de base 26 et dont fait partie également le point d'appui B. Le conducteur flexible 15 relie une patte 32 de la borne 31 à l'extrémité de la barrette 10. Le fonctionnement de ce contacteur est le même que celui décrit ci-dessus relativement aux figures 1 et 2. Un dispositif de rupture d'arc 33, 34, comprenant des aimants 30 permanents 35, 36, est disposé à proximité des contacts 11, 12 et provoque le soufflage des arcs. Les aimants sont disposés de manière à obtenir une densité maximale du flux dans l'intervalle entre les contacts afin d'assurer une extinction aussi rapide que possible de l'arc. Ce dispositif de rupture d'arc sert en même temps à maintenir la barrette avec son ou ses 35 contacts mobiles et le ressort de rappel dans la position désirée par rapport au contact fixe. 71 34525 2107995 revendications 1. Contacteur commandé par un solénoîde et un plongeur, caractérisé en ce qu'il comprend un contact fixe et un contact mobile coopérant avec lui, 5 ce contact mobile étant porté à une des extrémités ou à proximité d'une des extrémités d'une barrette conductrice qui est accouplée au plongeur du solénoîde en un point situé entre les extrémités de la barrette, la barrette présentant, dans la partie se trouvant du côté de l'accouplement plongeur/ barrette situé à l'opposé du côté où se trouve le contact mobile, des points 10 d'appui utilisés alternativement e t prévu? à des distances différentes de l'accouplement plongeur/barrette, l'agencement étant tel que le point, d'appui situé le plus près de l'accouplement plongeur/barrette est utilisé lorsque le solénoîde est désexcité, et que le point d'appui se trouvant à plus grande distance de l'accouplement plongeur/barrette est utilisé 15 lorsque le contacteur est complètement en service. 2. Contacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la barrette est reliée électriquement au point d'appui le plus éloigné au moyen d'un conducteur flexible, ce point d'appui éloigné présentant un prolongement constituant une borne du contacteur. 20 3. Contacteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le point d'appui situé le plus près de l'accouplement entre l'armature ou le plongeur et la barrette est formé par un crochet à peu près en L qui est solidaire de la barrette, ce crochet coopérant avec une partie fixe du contacteur, cette partie fixe s'étendant dans l'espace entre l'aile 25 la plus éloignée du crochet en L et la barrette. 4. Contacteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le point d'appui le plus proche de l'accouplement entre l'armature et la barrette comprend une paire de contacts supplémentaires coopérants, ces contacts supplémentaires étant fermés pendant 1'utilisation 30 de ce point d'appui, et étant ouverts pendant l'utilisation du point d'appui éloigné. 5. Contacteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les contacts supplémentaires constituent eux-mêmes le point d'appui situé le plus proche de l'accouplement entre l'armature et la barrette. 35 6. Contacteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, carbctérisé en ce que l'armature ou plongeur du solénoîde est accouplé à la barrette en un point situé à peu près au. milieu de la longueur de la barrette. 71 34525 6 2107995 7. Contacteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'armature du solénoîde est accouplée à la barrette par l'intermédiaire d'un collier isolant servant en même temps de butée pour l'une des extrémités d'un ressort hélicoïdal de rappel, la barrette 5 étant maintenue contre le collier au moyen d'une lame de ressort. 8. Contacteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la partie fixe du point d'appui situé le plus proche de l'accouplement entre l'armature et la barrette est un prolongement d'une partie fixe du point d'appui situé à plus grande distance de cet accouplement. 10 9. Contacteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif de rupture d'arc comprenant des aimants permanents disposés à proximité des contacts, ce dispositif servant en même temps au maintien de la barrette avec son ou ses contacts mobiles dans la position désirée par rapport au contact 15 fixe.