Brevet FR2193236A1 — publié le 19740215

La présente invention concerne un sélecteur en charge pour transformateur de réglage. Dans de tels sélecteurs, en charge9 il importe que la pièce de commutation a résistance, mot le D quitte la première la pièce de commutation fixe et arrive la première sur la pièce de commutation tixe voisine. Aussi longtemps que les bras de commutation ne pivotent que dans un sens9 la réalisa- tion de ce mouvement ne présente aucune difficulté.Toutefois, les sélecteurs en charge dovent commuter dans les deux directions pour régler des tensions plus élevées" ou "plus faibles", sur le transformateur de réglage. s cet effet, sur les sélecteurs en charge connus, on a deux bras de commutation pour la pièce de commutation à résistance, ces deux bras étant prévus de part et a'autre d'un bras de commutation médian qui porte la pièce de commutation d'arc électrique. les deux bras à pièce de résistance pivotent avec le bras médian. Suivant le sens de rotation des bras de commutation, l'un ou l'autre des deux bras à résistance précède le bras médian. Dans ce montage, il faut, non seulement doubler les bras de commutation pour la pièce de commutation a résistances mais, également9 les pièces de commutation correspondantes. En outre, les bras de commutation juxtaposés préserftent m encombrement important et les pièces de commutation fixes doivent être réalisées et montées de façon que les trois bras de commutation arrivent successivement en contact avec ces pièces.Cela présente, également, un certain ennombremer.t et augmente inutilement les dimensions au sélecteur en charge0 La présente invention a pour but de créer un sélecteur en charge du type indiqué ci-dessus qui ne comporte que deux bras de ccmmutation et dont le bras de commutation qui porte la pièce de commutation à résistance précède le bras de commutation qui porte la pièce de commutation d'arc électrique1 pour chaque direction de rotation. A cet effet, invention concerne un sélecteur du type indiqué ci-dessus, caractérisé ers ce Rue le bras de commutation qui porte la pièce de commuta+ion à résistance et le bras de commutation qui porte la pièce de commutation à forte intensité, pivotent séparément sous l'action d'une croix de Malte distincte, les croix de Malte étant entraînées chacune pas à pas par un disque d'entraînement comportant des galets décalés l'un de l'autre d'un demi angle d'entraînement, un dispositif à levier de blocage étant prévu entre l'entraînement et les disques d'entraînement, qui assure, en cas d'inversion de sens de rotation de l'entraînement, un mouvement de rotation supplémen- taire correspondant à un demi-angle deentra.fnement pour les disques d'entrainementrainement, et l'accouplement entre le bras de commutation portant la pièce de commutation à forte intensité et la croix de Malte correspondante, présentant une marche à vide cor respondant à cet angle de commutation supplémentaire. Suivant une autre caractéristique de l'inven- tion, l'accumulateur de force comporte une manivelle susceptible de pivoter dans un sens et dans l'autre avec deux leviers de verrouillage suivant un angle correspondant à l'angle de commutation, la manivelle revenant dans la même position de sortie après chaque commutation et les leviers de verrouillage pouvant se bloquer sur un disque de verrouillage respectif, associé aux disques d'entraement, de façon que chaque levier de verrouillage agisse pour un sens de commutation. Suivant une autre caractéristique de linven- tion, le sélecteur en charge compor'e une came de déclenchement qui déverrouille le levier de verrouillage non actif au cours de la commutation, pour permettre le retour de la manivelle. Enfin, il est également préini, suivant une autre caractéristique de l'invention, que le sélecteur en charge comporte un levier en fourche commandé par l'entraînement, ce levier occupant une position d'extrémité pour chaque sens de rotation de l'entraïnement et sa fourche entourant le goujon d'accouplement du bras de manivelle- lorsque l'entraînemetn est au repos, de façon qu'en cas d'inversion de sens de rotation et changement correspondant de la position d'extrémité du levier à fourche, le bras de manivelle soit poussé dans sa seconde position de sortie correspondant au second eens de rotation, avec entratnement des disques d'entraînement, le mouvement du bras de manivelle correspondant au demi-angle d'entraînement. Les avantages de l'invention résidents non seulement dans le fait que le sélecteur en charge ne comporte que deux bras de commutation, mais, également, que gracie aux mouvements pas à pas successifs des deux bras de contact, les pièces de contact fixes peuvent tre très étroites et se trou- ver te @ voisiose l'une de l'autre, ce qui réduit corsidérable ment les dimensiens du sélecteur en charge seloc l'invention. La rpésente inxention sera décrite plus en détail à partis d'un mode de reslisation représente schematiquement sur les dessions annexés. dans lesqqueis. - la figure 1 st une vus latérale en coupe d'un séicoreur en charge moncphase, - la figure 2 est une une de dessue du même sélecteur en charge, au repas, le couvercle étant partiellement arraché. - la figure 3 cas une vue de dessus d'un sélecteur triphasé en charge seion l'invention, sans boîtier, le sélecteur occupant une position intermédiaire en cours de commutation, - la figure 4 représente l'entraînement du sélesteur en charge an coupe latérale, pour une position intermédiaire en cours de commutation, - la figure 5 es+ une vue ae dessus du sélecteur en charge sans boîtier dns une position intermédiaire correspondant à la figure 4, - la figure 6 représente l'entraïnement en vue de dessus après que se sot; produite l'inversion du sens de commutation. Selon les figures, les organes de commutation fixes 2 répartis en cercle en fonction du nombre d'échelons voulus, sont munis de surfaces pare-étincelles 3 particulières. Sur la bride 4 qui constitue, en mEme temps, le c-onducteur Y de sortie du poitn étoile, ainsi que dans le convercle 5, on logé un arbre de commutation 6. Le levier d'entraînement 7 et les goujons 8, ainsi que la croix ae Malte supérieure 9 et la bride de fixation 10, sont solidaires de l'arbre de commutation 6. Un bras de commutation 11 qui perte la pièce de commutation principale et la pièce de commuration d'a@ électriqus 19, 20, est monté sur l'arbre de commutainra 6. l'ar@@@ est poussé an niveaud e sa surface @@fér@ourc par le ressort de pression 12 contre al brade 14, de façon à étation la @@ainon électrique avec le conducteur de sortie du point étoile Y. Dans le peiçage 13, an a monté coulissant le levier à galet 14 qui est poussé vers l'extérieur par le ressort de pression 15. Le levier 14 est guisé par un goujen 16 qui limite sa course dans les trous oblonge 17. Sur l'axe 18 est monté l'organe de commutation principal réalisé sous forme de galet de contant 19. Cet organe est muni d'un cylindre pare étincelles 20 particulier. La bride 21 est également montée sur l'arbre de commutaEion 6 et porte le bras de commutation 21 en un matériau isolants qui est également muni d'un organe de commutation à résistance électrique réalisé sous forme de galet de contact 24. Le galet de contact 24 est porté par une fourche 23 qui enjambe le bras de commutation 22. Un ressort de pression 25 pousse l'en- semble vers l'extérieur, et un goujon d'écartement 26 limite la course.Une croix de Malte 27 identique et superposable à la croix de Malte 9 est solidaire de la bride 21 et du bras de commutation 22 qui porte également l'organe à résistance 29. Le bras de commutation da est muni d'une fourche 30 et assure ainsi au goujon le jeu en retour, nécessaire. Les deux croix de Malte 9 et 27 sont commandées successivement de façon brusque par trois galets de Malte 31, 32, qui sont décalés l'un de l'autre du demi-angle &alpha; 0 Les trois galets de Malte supérieure 31 commandent le bras de commutation 11 qui porte l'organe de oommutation principal d'arc électrique et les trois galets de Malte inférieurs 32 commandent le bras de commutation 22 de l'organe de commutation à résistance. Les galets de Malte 31,32 sut montés entre trois disques d'entraînement 33 dont le fonctionnement correspoeid à celui d'une croix de Malte. L'axe 34 est relié solidairement aux disques d'entrainement 33. Sur le couvercle 5, on a monté toute la transmission à accumula- teur de force pour la commutation brusque. A l'aide de la vis 36 et de la roue à vis 37, on assure la commutation brusque, après une rotation de l'arbre de manivelle 38 d'environ 1800. Une tige de guidage 40 traverse le palier de guidage 39. Cette tige est reliée à la pièce intermédiaire 41 par le goujon de liaison 42. Le ressort de l'accumulateur de force 43 enjambe la tige de guidage 40 et est loge entre le palier de guidage 39 et la pièce Ihtermédiaire 41. Un ressort-amortisseur 44 se trouve entre le palier de guidage 39 et l'extrémité 45 de la tige de guidage 40. L'arbre a manivelle 38 logé dans la roue à vis 37 est muni d'un galet 46 à son extrémité inférieure. Une roue à vis est montée dans le palier 47. L'ensemble de la transmission à accumulateur de force emporte une plaque d'appui 48 différente du couvercle 5 et qui porte ia transmission a accumulateur de force. Le gouW jon d'accouplement 42 traverse par le haut le coussinet du bras de manivelle 49 et le levier d'encliquetage 50, et par le bas traverse la cloche de blocage 51 et le second levier de verrouillage 52. En position de sortie, les deux leviers de verrouillage coopèrent avec les disques de verrouillage 53 et 54 (figures 1 et 2).Les disques de verrouillage sont solidaires de l'axe 34. Le levier de verrouillage 50 qui n'agit pas au cours de la commutation (figures 4 et 5) est soulevé par le goujon d'attaque supérieur 55 à la fin. d'une commutation. La cloche de blocage 51 comporte une déeoupe 56 dans laquelle pénètre une barre de blocage 57 par son épaulement 58 sous l'effet d'un ressort de pression 59 lorsquton arrive en position de sortie. La cloche est ainsi bloquée. La barre de blocage 57 est montée dans un organe de guidage 60. La fourche de commutation 61 est montée sur le palier 62. L'extrémité 63 de la fourche de commutation 61 s'appuie contre le disque de commutation 65, si bien qu'en position de repos cette extrémité pénètre dans la découpe 64 de ce disque de commutation 65. A cet effet, les ressorts 66 poussent la fourche de commutation 61 en direction du disque de commutation 65. le disque 35 et la roue à vis 37 sont solidaires. Le sélecteur en charge selon l'invention fonctionne comme suit : La transmission à accumulateur de force fait pivoter brusquement l'axe 34 d'un angle de commutation 2 Le galet de Malte inférieur 32 déplace tout d'abord le disque de Malte 27 et le bras de commutation 22 solidaire de ee disque et le galet de contact correspondant 24 de l'angle M ou o et qui correspond au demi-angle de commutation. Le galet de contact 24 passe ainsi rapidement de l'organe de commutation fixe 2 sur l'organe de commutation fixe voisin 2a, de façon à assurer une liaison par l'organe à résistance 29 dans la direction de la flèche vers le conducteur de sortie du point étoile X (figure 3). Au cours de la suite de la commutation, le galet de Malte supérieur 30 arrive en contact avec le disque de Malte 9, si bien que celui-ci commute également du demi-angle de commutation g . Dans ce cas, le galet de contact 19 et le cylindre pare-étincelles 20 passent également rapidement de l'or- gane de commutation fixe 2 sur l'organe de commutation voisin 2a. A cet effet, le galet de contact 19 roule tout d'abord de la surface de courant permanent 35 sur l'organe de commutation fixe 2 et le cylindre pare étincelles 20 solidaire du galet rencontre la surface pare-étincelles 3 de l'organe de commutation fixe 2. Cette position de commutation est representée sur la figure 3. Le galet de Malte inférieur 32 a, dans ce cas, déjà balayé l'angle Ct + ss s si bien que le disque de Malte 27 du bras de commutation 11 ne poursuit pas son mouvement.Le galet de Malte supérieur 31 a, par contre, pivoté à ce moment seulement de l'angle ft Dès que dans cette phase du déroulement du mouvement, le cylindre pare-étincelles 20 se soulève de la surface pare-étincelles 3 de la pièce de commutation fixe 2, le courant passe pendant un cours instant par le galet de contact 24, qui s'appuie déjà sur la pièce de commutation fixe, voisine 2a. Le courant passe dans le sens de la flèche à travers l'or- gane à résistance 29 vers la bride 4 et ainsi vers le conducteur de sortie du point étoile Y. Puis, lorsque le galet de contact 19 est également venu complètement sur la pièce de commutation fixe voisine 2a, on a terminé le passage d'un échelon à 1'autre.Comme également au cours de la commutation en retour, le galet de contact 24 du bras de commutation 22 qui porte l'organe résistant 29 doit arriver en premier sur la pièce de commutation fixe voisine, le bras de commutation 11 comporte une fourche qui assure une course à vide d'angle g pour le goujon 8 sur le bras de commutation 11. La commutation d'un échelon à l'autre dont la partie électrique a été décrite ci-dessus est assurée comme indiqué ci-après par la transmission à accumulateur de force montée sur le couvercle 5 et reliée à l'axe 34 s Fartant de la position de repos selon les figures 1 et 2, on tourne la roue à vis 37 dans le sens de la flèche à l'aide d'un entrainement non représenté en détail et par l'intermédiaire de l'arbre hélïcoTdal 67 et de la vis hélicoïdale 36. Comme la cloche de blocage 51 est bloquée par l'épaulement 58 de la barre de blocage 57, les éléments de verrouillage et la tige de guidage 40 restent immobiles et le ressort 43 de l'accumulateur de force est comprimé après une rotation d'environ 1800 de la roue à vis. Le galet 46 de l'arbre à manivelle 38 pousse alors dans cet%a position la barre de blocage 57 contre le re s sort de pression 59 pour le dégager de la déroupe de blocage de la cloche de blocage 51. Ainsi le levier de verrouillage 52 fait pivoter brutalement d'un angle 2 &alpha; le disque de verrouillage 54 et ainsi l'axe 340 Etant donné le ressort amortisseur 44, le disque de verrouillage 54 poursuit son pivotement d'un petit angle 5 si bien que lors au rappel du levier de verrouillage 52, celui-ci s'encliquète s1rement.Par contre, peu avant la fin de la commutation électrique d'un échelon à l'autre, le levier de verrouillage 50 a été soulevé par le goujon 55 hors de son en cliquetage (figure 5) afin qu'il n'agisse pas au cours du retour de l'élément de verrouillage dans sa position de sortie suivant les figures 1 et 2, par suite de la poursuite de la rotation de la roue à vis de 189 Comme la cloche de blocage 51 reste de nouveau bloquée, l'épaulement 58 de la barre de blocage 57 est poussé dans la découpe 56 par le ressort de pression 59 et la cloche de blocage reste fixe pour la commutation suivante. Comme déjà mentionné, il fat qu'au cours de la commutation dans un sens et dans l'autre, le galet, de contact 24 du bras de commutation 22 qui porte l'organe résistant, arrive en premier lieu sur la pièce de contact fixe suivante. Cela signifie qu'au cours du mouvement inverse, Il faut une mar- che à vide pour le galet de contact 19 d'un angle correspondant à la demi-commutation, c'ést-à-dire un angle &alpha;. On obtient cela par le mouvement de l'arbre à manivelle 38 d'un angle X" ou le mouvement au bras de manivelle 49 dt*n angle #' @ et enfin par le mouvement du levier d'entraînement 7 d'un angle ac Sur la figure 6, on a représenté le mouvement d'inversion, lorsqu'il est terminé.Pendant que la roue à vis 37 s'est déplacée avec l'arbre à manivelle 38 dans la direction opposée, l'extrémité 63 de la fourche de commutation 61 qui se trouvait dans la découpe 64 du disque de commutation 65 a été en tramée. De cette façon, les éléments de verrouillage ainsi que l'axe 34 ont pivoté de l'angle &alpha; nécessaire pour la marche à vide, c'est-à-dire de la moitié d'un angle de commutation. L'épaulement 58 de la barre de blocage 57 s'appuie alors contre la paroi opposée de l'encoche 56 de la cloche de blocage 51 et la maintien jusqu'à ee que la barre de blocage 57 ait été repoussée hors de l'encoche de blocage par le galet 46. Cet instant de ia commutat:ion est représenté en tiretés à la figure 6. Pour le sens de rotation opposé, l'un des galets de Mate inférieurs 32 entre le premier en fonctionnement. Bien entendus l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentes, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'in- vent Ion. REVEND I C AT IONS 1.- Sélecteur en charge pour transformateurs de réglage dans lequel les pieces de commutation fixes sont réparties en cercle et qui comporte des bras de commutation pivo- tant autour du centre de ce cercle, ces bras étant déplacés d'une pièce de commutation fixe à la pièce de commutation fixe voisine par l'intermédiaire d'un disque d'entraînement qui agit sur une croix de Malte et tourne par commutation suivant le même angle d'entraînement, un bras de commutation compcrtant une pièce de commutation à forte intensité et l'autre bras de commutation, une pièce de commutation à résistance, les deux bras de commutation amenant successivement leur pièce de rontact, pour établir le intact ou le couper, sur une même pièce de contact fixe qui compcrte des surfaces pare-étincelles particulières, sélecteur caractérisé en ce que le bras de commutation (22) qui porte la pièce de commutation à résistance et le bras de commutation (11) qui ports la pièce de commutation à forie intensité, pivotent séparément sous l'action d'une croix de Malte distincte (27, 9), les croix de Malte étant entraînées chacune pas à ps par un disque d'entrainement (33) comportant des galets (31, 32) décalés l'un de l'autre d'un demi--angle d'entraî- nement, un dispositif à levier de blocage étant prévu entre 1' entratnement et les disques d'entrainement (33), qui assure en cas d'inversion de sens de rotation de l'entraînement, un mouvement de rotation supplémentaire correspondant à un demi-angle d'entraînement pour les disques d'entraînement, et l'accouplement entre le bras de commutation (11) portant la pièce de commutation à forte intensité et la croix de Malte correspondante, présentant une marche à vide correspondant à cet angle de commutation supplémentaire. 2. - Sélecteur en charge selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'accumulateur de force (43) comporte une manivelle (49) susceptible de pivoter dans un sens et dans l'autre avec deux leviers de verrouillage (50, 52) suivant un angle correspondant à l'angle de commutation, la manivelle revenant dans la même position de sortie après chaque commutation et les leviers de verrouillage pouvant se bloquer sur un disque ds verrouillage respectif (53, 54) associé aux disques d'entraînement (33), de façon que chaque levier de verrouillage agisse pour un sens de commutation.. 3. - Sélecteur en charge selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une came de déclenche- ment (55) qui déverrouille le levier de verrouillage non actif au cours de la commutation, pour permettre le retour de la manivelle 4.- Sélecteur en charge selon l'une quelconque des revenaioatlons 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un levier en fourche (6i) commandé par l'entrainement, ce levier occupant une position d'extrémité pcur chaqu.e sens de rotation de l'entraînement et sa fourche entourant le goujon d'accouple ment 68) du bras de manivelle (69) lorsque l'entraînement est au repos, de façon qu'en cas d'inversion de sens de rotation et changement correspondant de la position d'extrémité du levier à fourche (61) le bras de manivelle soit poussé dans sa seconde position de sortie correspondant au second sens de rotation, avec entraRnement des disques d'entraînement (333s le mouvement du bras de manivelle correspondant au demi-angle d'entraînement.