Brevet FR2175021A1 — publié le 19731019

La présente invention concerne un mécanisme pour dispositif de commutation en charge de commutateurs à plots pour transformateurs et selfs, comprenant des contacts de commutation actionnés de manière discontinue par l'intermédiaire d'un accumulateur d'énergie mécanique. Des dispositifs de commutation comprenant de tels mécanismes sont nécessaires dans des transformateurs à prises dans lesquels, pour régler une tension désirée, un nombre plus ou monts important de spires d'un enroulement étagé doivent être mises en circuit ou hors circuit. Des opérations de commutation nécessaires à cette fin doivent s'effectuer en charge puisque l'alimentation des dispositifs utilisateurs ne doit pas être interrompue, même pour de courtes durées. Pour résoudre ce problème, il a été utilisé de manière satisfaisante des mécanismes dans lesquels, comme c'est le cas pour la demande de brevet publiée allemande nO 1 924 888, le dispositif de commande de commutateur à plots charge d'abord un accumulateur d'énergie qui, après relâchement, achève, indépendamment du dispositif de commande de commutateur à plots proprement dit, une opération de commutation une fois que celleci est déclenchée. La commande de l'accumulateur d'énergie n'est donc pas reliée rigidement à celle du commutateur à plots. Cet agencement a pour inconvénient qu'une opération de commutation qui, par suite d'un défaut de fonctionnement n'aurait éventuellement pas été menée à son terme, ne peut pas être reconnue du côté de commande du dispositif commutateur à plots. Lorsque, en pareil cas, un nouveau changement de prises est amorcé, alors un sélecteur appartenant également au commutateur à plots mais qui n'est pas approprié à des commutations de puissance s'use en charge, ce oui conduit à un endommagement du sélecteur et risque également de ce fait d'occasionner des dommages au transformateur lui-même. Un arrêt de l'élément en traSné par l'accumulateur d'énergie peut-être provoqué par exemple par soudure de contacts du dispositif de commutation en charge ou par la rupture d'un ressort servant d'accumulateur d'énergie. La présente invention a donc pour objet de créer, pour un dispositif de commutation en charge de transformateurs et selfs, un mécanisme présentant une sûreté interne accrue par rapport aux dispositifs connus, et dans lequel il s'agit en particulier d'assurer au'un changement de prise n'est commencé que lorsque le changement de prises précédent a effectivement été achevé. Ce résultat est obtenu suivant l'invention par le fait qu'un organe de commande relié à l'accumulateur d'énergie et apportant de l'énergie à ce dernier s'encliquète chaque fois, après chargement de l'accumulateur d'énergie, dans l'un de deux cliquets montés fixes sur une enveloppe, lequel cliquet, commandé par un élément entraîné par l'accumulateur d'énergie, ne libère à nouveau l'élément entraîné jusque-là encliqueté que lorsque le changement de prises est achevé de manière appropriée. Cette disposition permet d'assurer de manière simple et avantageuse qu'un changement de prises ne peut être déclenché par la commande du commutateur à plots que lorsque le dispositif de commutation en charge et, par conséquent, également les contacts de commutation ont atteint, après achèvement du changement de prises précédent, la position de départ réglée par commande. Suivant une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, l'organe moteur temporairement encliqueté est un levier à trois bras, commandé par l'intermédiaire d'un arbre qui le porte, dont le premier bras charge l'accumulateur d'énergie, le deuxième bras amorce une décharge de l'accumulateur d'énergie et le troisième bras glisse, chaque fois à la fin de ses mouvements, sous l'un des cliquets montés fixes sur l'enveloppe. Dans ce cas, les cliquets sont réalisés sous forme de leviers à deux bras et sont maintenus par un ressort, en position nor- maie, contre une butée montée fixe sur l'enveloppe et un disque entraîne par l'accumulateur d'énergie et monté concentriquement au levier à trois bras permet, lorsque le changement de prises est achevé, chaque fois au cliquet maintenant le levier à trois bras de pivoter de façon à quitter sa zone de mise en prise. Suivant des formes de réalisation avantageuses de la présente invention, les cliquets et le levier à trois bras ne sont normalement pas soumis à des charges à l'état encliqueté de sorte oue, lorsque les cliquets pivotent en dehors de la zone de mise en prise, il ne se produit pas de forces de frottement freinantes et, à cet effet, il est en outre prévu que le disque entraîné porte sur sa périphérie des galets associés aux cliques et qui roulent sur le bras des cliquets opposé au nez des cli quets de façon à faire pivoter ces derniers et à les libérer pour un nouveau changement de prises. D'autres formes de réalisation avantageuses de l'invention consistent en ce que les cliquets sont montés de fanon à être isolés électriquement et constituent, avec le levier à trois bras, chaque fois un commutateur électrique et en ce qu'une mise en contact permanente déclenche, au bout d'un temps déterminé, une indication de défaut de fonctionnement. Dans ce cas, la mise en contact entre le levier à trois bras et les cliquets s'effectue en direction radiale du disque entraîné par l'accumulateur d'énergie. Les cliquets peuvent également servir de porte-contact pour un commutateur additionnel. Les caractéristiques citées en dernier sont en particulier avantageuses puisqu'elles permettent de signaler, déjà avant le commencement d'un nouveau changement de prises, un défaut de fonctionnement produit lors du changement de prises précédent. L'agencement suivant l'invention évite donc non seulement de manière sûre le commencement d'un nouveau changement de prises lorsque le précédent n'a pas été achevé correctement, mais déclenche en outre, immédiatement lorsqu'fun défaut de fonctionnement se produit, une indication correspondante. L'invention est expliquée plus en détail ci-dessous à l'aide d'un exemple de réalisation illustré au dessin annexé. Un levier à trois bras 2 pressé de manière fixe sur un arbre 1 commandant le dispositif est placé coaxialement par rapport à un disque entraîné 3 monté pour tourner librement sur l'arbre 1. Le disque entraîné 3 porte un ergot 4 faisant saillie en direction radiale vers l'extérieur dans l'espace compris entre deux butées 5. Ces dernières sont reliées de manière fixe à l'enveloppe et limitent, par blocage de l'ergot 4, les mouvements de rotation du disque entraîné 3. L'extrémité libre d'un bras 6 du levier à trois bras 2 pousse contre une extrémité d'un ressort ae compression 9 dont l'autre extrémité est montée sur le disque entraîné 3 de manière à pouvoir pivoter sur un axe 10. L'extrémité libre d'un bras 7 du levier à trois bras 2 coopère avec des leviers coudés 11. Ces derniers peuvent pivoter autour d'axes 12 montés fixes dans l'enveloppe et sont, au moyen de ressorts 13 prenant appui contre les parois 14 de l'enveloppe, poussés avec leur deuxième bras en forme de crochet contre le disque entraîné 3. Les extrémités du bras en forme de crochet s'engagent dans ce cas alternativement dans un évidement 15 du disque entraîné 3 et bloquent son ergot 4 contre l'une des butées 5. l'extrémité libre d'un bras 8 du levier à trois bras 2, il est associé des cliquets 16 réalisés sous forme de leviers à deux bras qui, en position normale, sont maintenus par des ressorts 17 contre des butées 18 montées fixes sur l'enveloppe. Des galets 19 montés fixes sur le disque entraîné 3 coopérent chacun avec l'un des cliquets 16 et déplacent celui-ci contre la force du ressort 17. L'état représenté à la figure correspond à la position initiale du mécanisme avant le début d'un changement de prises. Lors d'un changement de prises, le levier à trois bras Cenendsnt, avant que le disque entraîné 3 ne soit libéré, l'extrémité libre du bras e s'est glissée sous celui des deux cliquets 16 cui se trouve à droité et s'est encliquetée dans de cliquet. rar consécuerlt, le levier à trois bras 2 ne peut nas être tourne en arrière. Far suite du mouvement de rotation du disque entraîné 3, celui des deux galets 19 qui se trouve à gauche se dégage d'abord du cliquet 16 qui lui est associé et qui retombe alors dans la position représentée en pointillé et se place contre la butée correspondante 18 montée fixe sur lten- veloppe.Peu avant que le disque entraîné 3 n'atteigne sa nouvelle position terminale, le galet droit 19 vient en contact avec le cliquet correspondant 16 et fait pivoter celui-ci dans le sens des aiguilles d'une montre de façon que le bras 8 soit à nouveau libéré dès que l'ergot 4 a atteint sa nouvelle position terminale. Au cours du changement de prises suivant, les mouvements des différentes pièces se déroulent de manière analogue dans l'ordre et le sens de rotation inverses. Si, pour une raison quelconque, le disque entraîné 3 s'arrête avant d'atteindre sa nouvelle position terminale, le cliquet correspohdant 16 n'est pas soulevé et le levier à trois bras 2 reste bloqué de façon à empêcher de nouveaux changements de prises. Un arrêt du disque entraîné 3 peut être provoqué par exemple par une rupture du ressort de compression 9 ou peut également être dû au fait que, par suite de contacts soudés, le couple à vaincre soit supérieur à celui exercé par le ressort de compression 9.Le commutateur de protection de moteur prévu dans le mécanisme de commande du dispositif commutateur à plots est avantageusement réé de façon qu'il réagisse lorsque le mécanisme d'encliquetage devient actif ou bien il est aménagé entre le moteur de commande et le dispositif commutateur à plots, en un endroit facilement accessible, une zone de rupture préférentielle qui réagit en ce cas de bocage du mécanisme et indiave de ce fait la défaillance de celui-ci et empêche un actionnement ultérieur du commutateur à plots. Dans certaines conditions, il est cependant également avantageux de monter les cliquets 16 de manière isolée sur bures axes de support 21 et de prévoir également une isolation électrique des zones de contact avec le ressort 16 et la butée 18. Ainsi, les cliquets 16 peuvent être utilisés, conjointement avec l'extrémité libre du bras 8, en tant que commutateurs à faible courant et afficher, par leur > ise en contact, un encliauetage plus prolongé. Les diquets mécaniques 16 peuvent cependant également être réalisés sous forme de porte-contact pour le contact mobile d'un commutateur à faible courant non représenté. Dans ce cas, la mise en contact ne s'effectue avantageusement qu'en direction radiale. Un dispositif temporisateur intercalé dans le circuit de contrôle empêche que, dans le déroulement normal d'une opération de commutation, un attouchement de courte durée des points de contact ne déclenche déjà une indication. L'indication de défauts de fonctionnement peut également être obtenue en fixant sur chaque cliquet 16, d'une manière non représentée, un miroir qui dévie un faisceau de lumière de contrôle, indiquant ainsi le blocage non encore annulé du levier à trois brase2. REVE2JDICATIONS 1 - Mécanisme pour dispositif de commutation en charge de commutateurs à plots pour transformateurs et selfs, comprenant des contacts de commutation actionnés de manière discontinue par l'intermédiaire d'un accumulateur d'énergie mécanique, caractérisé en ce qu'un organe moteur relié à l'accumulateur d'énergie et amenant de l'énergie à ce dernier s'encliquète chaque fois après le chargement de l'accumulateur d'énergie, dans l'un des deux cliquets 16 montés fixes sur une enveloppe, lequel cliquet, commandé par un élément entraîné par l'accumulateur d'énergie, ne libère à nouveau l'élément entraîné, jusque-là encliqueté, que lorsque le changement de prises précédent s'est achevé correctement. 2 - Mécanisme suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément entraîné, temporairement encliqueté, est un levier à trois bras 2, commandé par l'intermédiaire d'un arbre 1 qui le porte, dont le premier bras 6 charge l'accumulateur d'énergie, le deuxième bras 7 amorce le déchargement de l'accumulateur d'énergie et le troisième bras 8 glisse, chaque fois à la fin de ses mouvements, sous l'un des cliquets 16 montés fixes sur l'enveloppe. 3 - Mécanisme suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les cliquets 16 sont réalisés sous forme de leviers à deux bras et sont maintenus en position normale par un ressort 17 contre une butée 18 montée fixe sur l'enveloppe et en ce qu'un disque 3 entraîné par l'accumulateur d'énergie et monté coaxialement par rapport au levier à trois bras 2 permet chaque fois, après l'achèvement d'un changent de prises, au cliquet 16 maintenant le levier à trois bras L de pivoter à nouveau en dehors de sa zone de mise en prise. 4 - Mécanisme suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que dans des conditions normales les cliquets 16 et le levier à trois bras 2 ne sont pas soumis à des charges à l'état encliqueté de façon que, quand les cliquets 16 pivotent en dehors de la zone de nise en prise, il ne se produise pas de forces de frottement freinantes. 5 - Mécanisme suivant l'une des revencications 1 à 4, caractérisé en ce que le disque entraîné 3 porte sur sa périphérie des galets 19 oui, associés aux cliquets 16, roulent sur le bras des cliquets 16 opposé au nez des cliquets de façon à faire pivoter ces derniers et les libérer pour un nouveau changement de prises. G - Mécanisme suivent l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les cliquets 16 sont isolés électriquement et constituent, avec le levier à trois bras 2, chaque fois un commutateur électrique et en ce qu'une mise en contact permanente déclenche, au bout d'une-durée prédéternénée, une indication de défaut de fonctionnement. 7 - Mécanisme suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la mise en contact entre le levier à trois bras 2 et le cliquet 16 s'effectue en direction radiale du disque 3 entraîné tar l'accumulateur d'énergie. 8 - mécanisme suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce aue les cliquets 16 servent de porte-contact pour un commutateur additionnel.