Brevet FR2175885A1 — publié le 19731026

La présente invention concerne un couplage électronique pour l'alimentation sous tension alternative et à puissance différente de deux ou plusieurs appareils d'utilisation, connectés au moyen diinterrupteurs. Dans la demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne n" P 21 64 787.ou la demanderesse a décrit un couplage électronique pour l'alimentation sous tension alternative et à puissance différente de deux ou plusieurs appareils d'utilisation et comportant deux fils d'amenée pour chaque appareil d'utilisation, des dispositifs de coupure et de branchement de chaque fil d'amenée et une diode au moins, en série avec un des fils d'amenée de chaque appareil d'utilisation. La présente invention a pour objet le développement et l'amélioration d'un couplage électronique du type précité, avec extension de son domaine d'emploi. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, un appareil d'utilisation au moins comporte deux fils d'amenée pouvant etre branchés et coupés individuellement et une diode est en série avec un des deux fils d'amenée d'un appareil d'utilisation. Le couplage électronique selon l'invention permet de faire fonctionner l'appareil d'utilisation dont un fil d'amenée est en série avec une diode non seulement à sa pleine puissance, mais aussi à la puissance moitié quand l'alimentation se fait par la diode en série.Les appareils d'utilisation pouvant etre branchés et coupés à volonté, la possibilité selon l'invention de faire fonctionner le ou les appareils dVutilisation comportant une diode en série à la puissance moitié, en cas d'alimentation par la diode, entraîne une variabilité très supérieure de la puissance totale délivrée par les appareils d'utilisation. Une telle variabilité est déjà assurée quand un seul des appareils d'utilisation comporte deux fils d'amenée, dont un est en série avec une diode.Un dispositif à trois appareils d'utilisation non couplés selon la présente invention, un radiateur à trois éléments chauffants par exemple, comporte sept positions de couplage, tandis qu'un tel radiateur à trois éléments chauffants dont un est en série avec une diode selon l'invention offre, par suite de la possibilité de faire fonctionner aussi cet élément chauffant à la puissance moitié, onze combinaisons et par suite onze positions de couplage, ce qui représente un accroissement du nombre de positions de couplage supérieur à 50 %. Dans une forme de réalisation préférentielle du couplage électronique selon l'invention, deux appareils d'utilisation comportent chacun deux fils d'amenée et un des deux fils d'amenée de chaque appareil est en série avec une diode, les deux diodes étant branchées en opposition. Ce couplage antiparallèle des deux diodes assure une distribution quasisymétrique du courant alternatif dans ces diodes, avec une chute de tension plus faible et une meilleure utilisation de la tension alternative. Le couplage électronique selon l'invention est applicable dans tous les cas où deux ou plusieurs appareils d'utilisation peuvent autre branchés individuellement ou simultanément. Les rôtissoires, radiateurs soufflants, séchoirs couvertures chauffantes, coussins chauffants et autres comprenant plusieurs éléments chauffants sont des exemples d'appareils appropriés. D'une façon très générale le couplage selon l'invention se prête avantageusement à l'emploi dans tous les problèmes de commande de chauffage exigeant un échelonnement fin de la puissance. L'application du couplage électronique selon l'invention ne se limite toutefois pas au chauffage. Il est par exemple possible de commander aussi un moteur à collecteur comportant deux enroulementspar le couplage selon l'invention. Le couplage selon l'invention offre par rapport aux commutateurs mécaniques usuels ltavantage de permettre un échelonnement plus fin. Par rapport à une commande de déphasage électronique en liaison avec des régulateurs électroniques, il offre l'avantage d'être beaucoup plus éco- nomique, de permettre une application plus étendue et de ne pas perturber le réseau. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous de formes de réalisation préférentielles et des dessins annexés sur lesquels la figure 1 représente une forme de réalisation du couplage selon l'invention; la figura 2 représente une seconde forme de réalisation du couplage selon l'invention, la figure 3 représente une troisième forme de réalisation du couplage selon l'invention et la figure 4 représente une application particulière d'une forme de réalisation du couplage selon l'invention. La forme de réalisation du couplage selon l'invention représentée à la figure 1 comprend des appareils d'utilisation 1, 2 et 3. L'appareil 1 comprend deux fils d'amenée 4 et 4', tandis que les appareils 2 et 3 ne comportent chacun qu'un fil d'amenée 5 ou 6. Une diode 7 est en série avec le fil d'amenée 4' de l'appareil d'utilisation 1, Les interrupteurs 8, 8', 8" et 8"' commandent le branchement et la coupure des divers fils d'amenée. Un moteur 9, qu'un interrupteur 10 permet de relier à la source et qui n'intéresse pas le couplage selon l'invention, est également représenté sur la figure 1. Le couplage de la figure 1 est applicable par exemple à un radiateur soufflant comprenant un élément chauffant 1 de 400 W, un élément chauffant 2 de 600 W et un élément chauffant 3 de 1000 W. On obtient ainsi les neuf positions suivantes quand les interrupteurs indiqués ci-dessous sont fermés et tous les autres ouverts interrupteur 8' fermé = 200 W interrupteur 8 fermé - 400 W interruptuer 8" fermé = 600 W interrupteurs 8' et 8" fermés t 800 W interrupteurs 8 et 8" fermés= 1000 W interrupteurs 8' et 8'?! fermés = 1200 W interrupteurs 8 et 8''' fermés = 1400 W interrupteurs 8" et 8V" fermés = 1600 W interrupteurs 8', 8" et 8"' fermés = 1800 W interrupteurs 8, 8" et 8"' fermés - 2000 W L'échelonnement caractérisé ci-dessous a donné de remarquables résultats en pratique, la variation de puissance minimale étant de 200 W. Le couplage précédemment décrit n'est toutefois qu'un exemple des possibilités d'application du couplage selon figure 1 qui permet non pas neuf, mais onze positions de couplage différentes au maximum. Tout technicien est å même de déterminer systématiquement les possibilités de couplage résultant du principe de l'invention. La forme de réalisation de l'invention représentée à la figure 2 comprend deux appareils d'utilisation 1 et 2, comportant chacun deux fils d'amenée 11, 11' ou 12, 12'. Une diode 13 ou 14 est en série avec un fil d'amenée 11' ou 12' de chacun des appareils d'utilisation 1 et 2, les deux diodes 13 et 14 étant branchées en opposition. Le passage d'un courant dans les deux diodes 13 et 14 produit ainsi une distribution quasi-symétri que du courant alternatif. Des interrupteurs 15, 15', 15" et 15"' per mettent de couper et de brancher les divers fils d'amenée; le moteur 9, n'intéressant pas l'invention, est commandé par l'interrupteur 10. Les possibilités de combinaison systématique des diverses positions correspondent à celles précédemment décrites pour la figure 1. Tout technicien est à même de déterminer ces possibilités à partir du principe de l'invention. La forme de réalisation du couplage selon l'invention représentée à la figure 3 correspond au couplage 'de la figure 2, mais comporte en outre un troisième appareil d'utilisation 3, pouvant être branché et coupé par un interrupteur 8"' inséré dans un film d'amenée 6. Ce troisième appareil d'utilisation augmente la plage d'échelonnement réalisable. L'exemple deapplication du couplage selon l'invention représenté à la figure 4 comprend un moteur à collecteur 20 comportant deux enroulements R' et R"; l'enroulement R' est relié à deux fils d'amenée 21 et 21', tandis que l'autre entoulement R" est relié à deux fils d'amenée 22 et 22'. Les interrupteurs 23, 23', 23" et 23"' permettent de relier les divers fils amenée à la source; le fil aboutissant à l'interrupteur 23"' est dérivé de celui aboutissant à l'interrupteur 23' et une diode 25 est disposée entre cette dérivation 24 et la source. La combinaison des diverses possibilités de couplage au sens précédemment décrit sur la figure 1 permet d'alimenter le moteur 20 d'une façon très différenciée et par suite de garantir un fonctionnement finement échelonné du moteur. Cette possibilité d'application du couplage selon l'invention à l'alimentation différenciée de moteurs à collecteur ne se limite pas à la forme de réalisation représentée à la figure 4. La forme de réalisation du couplage selon l'invention représentée à la figure 2 est par exemple applicable aussi. Selon une autre caractéristique de l'invention, il est possible d'utiliser la ou les diodes selon l'invention en combinaison avec une résistance série. On peut ainsi obtenir un nouvel échelonnement fin. Selon une autre caractéristique de l'invention, le couplage selon l'invention, quand il doit servir au fonctionnement de moteurs à pales fendus et à cage comportant deux enroulements, est modifié par remplacement de chaque diode en série par une résistance additionnelle. Dans cette forme de réalisation de l'invention, l'exemple d'application représenté à la figure 4 par exemple est modifié par remplacement de la diode 25 par une résistance. Après cette modification, l'exemple de la figure 4 est applicable à un moteur à pales fendus et à cage comportant deux enroulements R' et R".Cette variante du couplage selon l'invention, obtenue par remplacement de la diode par une résistance additionnelle, ne se limite pas à l'exemple de la figure 4. I1 est par exemple possible de modifier aussi la forme de réalisation de la figure 2 en remplaçant les diodes par des résistances additionnelles et de permettre ainsi la commande de moteurs à pales fendus et à cage comportant deux enroulements au moyen de ce couplage. Pour l'application pratique du couplage électronique selon l'invention, un commutateur à curseur est utilisable pour la commande sélective de deux ou plusieurs interrupteurs électriques, constitués par des lames de contact agissant en liaison avec des contacts, selon la demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne n" P 21 64 787.0 de la demanderesse. Il est toutefois possible d'utiliser aussi d'autres commutateurs, tels que des commutateurs rotatifs. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Revendications 1. Couplage électronique pour ltalimentation sous tension alterative et à puissance différente de deux ou plusieurs appareils d'utilisation connectés au moyen d'interrupteurs, ledit couplage étant caractérisé en ce qu un appareil d'utilisation au moins comporte deux fils d'amenée pouvant etre branchés et coupés individuellement et une diode est branchée en série avec un des deux fils d'amenée d'un appareil d'utilistation. 2. Couplage électronique selon revendication 1, caractérisé en ce que deux appareils d'utilisation comportent chacun deux fils d'amenée, une diode est en série avec un des deux fils d'amenée de chaque appareil d'utilIsation et les deux diodes sont branchées en opposition. 3. Couplage électronique selon une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la ou les diodes sont utilisées chacune en combinaison avec une résistance additionnelle. 4. Couplage électronique selon revendication 1, caractérisé en ce que la diode est remplacée par une résistance additionnelle.