Brevet FR2219562A1 — publié le 19740920

L'invention concerne les machines dynamo-électriques et plus particulièrement, un dispositif de protection contre les températures excessives pour des machines dynamo-électriques telles que les moteurs électriques excités par des aimants permanents. Un des facteurs qui limitent la conception d'une machine dynamo-électrique, tellequtun moteur électrique, est la température maximale à laquelle peuvent ou doivent résister les enroulements isolés de la-machine. L'enroulement d'un moteur par exemple, se surchauffe habituellement sous l'effet d'une surcharge qui lui est imposée pendant sa rotation ou du fait que son rotor se bloque au démarrage et ne peut pas tourner. Si l'une ou l'autre de ces conditions est réalisée, ltenroulement de l'induit du moteur risque d'être parcouru par un courant d'intensité excessif en chauffant ainsi l'isolement de l'enroulement à une température très élevée.La température peut-meme atteindre une valeur à laquelle l'isolement se carbonise définitivement ou s' endommage de toute autre manière si bien que le moteur est mis hors service et doit ôtre remplacé, sans tenir compte que parfois l'arrêt du moteur entraîne des incidents graves suivant les cas d'utilisation. I1 est- de pratique courante, pour prévenir de l'endommagement possible d'un enroulement du moteur, de le combiner avec un disjoncteur thermique de protection contre les températures excessives, qui déconnecte le moteur de la source de courant d'alimentation en coupant ainsi sa connexion avec ladite source ayant que ltenroulement atteigne une température à laquelle l'isolement risque de s'endommager gravement. lies difficultés rencontrées dans l'étalonnage correct du disjoncteur thermique rendent relativement onéreuse l'application dudit disjoncteur. Or, cette opération est indispensable car, en effet, s'il y a mauvais étalonnage, dans certains cas le disjoncteur thermique fonctionne quard le moteur est encore au-dessous de la température maximale de sécurité à ne pas dépasser et arrête celui-ci inutilement, alors qu'en d'autres circonstances, il laisse surchauffer le moteur avant de fonc tionner. De plus, un arrêt intempestif dans le fonctionnement du moteur peut parfois, dans certains cas d'utilisation, être très dangereux. Par exemple, lorsque le moteur commande le fonctionnement d'un essuie-glace de véhicule automobile, l'arrêt du moteur entraîne l'arrêt de l'essuie-glace. Or, si à ce moment le véhicule roule à une vitesse élevée sous une chute de neige ou une forte pluie, le conducteur peut être soudainement privé de la vision claire des obstacles pouvant se présenter devant son véhicule. La présente invention a pour but une protection thermique pour machine dynamo-électrique, convenant particulièrement aux moteurs électriques à courant continu commandant les divers appareillages des véhicules automobiles sans qu'il soit nécessaire que l'alimentation desdits moteurs soit coupée. L'invention concerne, à cet effet, une machine dynamoélectrique telle qu'un moteur électrique, comportant un dispositif de protection contre les températures excessives de son enroulement d'induit en cas de surcharge, et dont l'induit est muni d'un collecteur sur lequel prennent appui au moins deux balais d'alimentation de l'enroulement d'induit, caractérisé en ce que le dispositif de protection est constitué d'un élément de résistance à coefficient de température positif, inséré dans le circuit d'alimentation de l'enroulement d'induit entre l'un des balais et le pôle de la source de courant auquel ce balai est relié. L'élément de résistance peut être avantageusement constitué d'un enroulement de quelques spires en fil de résistance à coefficient de température positif. L'élément de résistance peut être également le conducteur même qui relie les balais aux pôles de la source de courant, lequel conducteur est constitué d'un fil de résistance à coefficient de température positif. La description qui va suivre en se reportant au dessin annexé donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La description se rapporte à un exemple d'exécution de l'objet de l'invention en regard de la figure qui représente schématiquement un moteur bipolaire à courant continu avec -exotation par aimants permanents. il est bien entendu que l'invention peut se rapporter aux moteurs dont les inducteurs sont bobinés. Dans le schéma, le chiffre 1 désigne l'induit du moteur qui est muni, outre l'enroulement, d'induit non représenté d'un collecteur 2 sur lequel prennent appui, d'une part les balais 3 et 4 adaptés à une première vitesse de rotation du moteur et, d'autre part le balai 5 qui, en combinaison avec le balai 3, est adapté à une autre vitesse dudit moteur. L'induit est excité par des aimants permanents 6 et 7. tes balais 4 et 5 sont branchés aux contacts fixes 8 et 9 d'un inverseur dont le contact mobile 10 est relié au pôle positif de la source de courant 12. Le balai 5 est décalé angulairement d'un angle par rapportau balai 4 directement opposé au balai 3, lequel est relié à l'autre pôle de la batterie, lui-m8me relié à la masse. Les deux positions du contact mobile 10 correspondent à deux vitesses de rotation différentes du moteur. Conformément à l'invention, un élément de résistance 11 à coefficient de température positif est connecté entre le balai 3 et la masse. L'élément de résistance peut être avantageusement constitué d'un enroulement lia de quelques spires en fil de résistance à coefficient de température positif tel que celui dit "BANCO". Cet enroulement 1 1a peut entre connecté de la manière suivante Une extrémité de l'enroulement ila est reliée à une cage qui est isolée électriquement par rapport à la masse et qui reçoit le balai-masse ou au shunt du balai 3, et l'autre extrémité est. reliée au carter du moteur. il est évident que l'enroulement lla peut etre inséré dans les circuits 4a et 5a reliant respectivement les balais 4 et 5 au pôle positif de la source de courant 12. Dans un autre mode de réalisation, ltélément de résistance peut être constitué par l'un ou les conducteurs mêmes 3a, 4a et 5a reliant les balais à la source de courant 12, le ou lesdits conducteurs étant en fil de résistance à-coefficient de température positif comme l'enroulement-lIa. Si le moteur subit l'action d'une surcharge, un courant intense passe dans l'enroulement de l'induit 1 par l'intermédiaire du balai 4 ou 5 et du balai 3. Etant donné que l'élé- ment de résistance 11 est inséré dans le circuit d'alimentation de l'enroulement d'induit, en série avec celui-ci, il est traversé par ce courant et sa température s'élève. Comme l'élément de résistance 11 est du type à coefficient de température positif, sa résistance augmente rapidement. Il en résulte que l'intensité du courant qui traverse l'en- roulement d'induit diminue, protégeant ainsi ledit enroulement d'induit par suite d'un échauffement moindre. Il est bien entendu que les modes de réalisation de l'invention qui ont été décrits ci-dessus en référence au dessin annexé a été donné à titre purement indicatif et nullement limitatif et que de nombreuses modifications peuvent être apportées sans que l'on s'écarte pour cela du cadre de la présente invention. R E V E g D I C A T I O g S 1.- Machine dynamo-électrique telle qu'un moteur électrique, du type comportant un dispositif de protection contre les températures excessives de son enroulement d'induit en cas de surcharge, et dont 11 induit est muni d'un collecteur sur lequel prennent appui au moins deux balais d'alimentation de l'enrou- lement d'induit, caractérisé en ce que le dispositif de protection est constitué d'un élément de résistance 1-1 à coefficient de température positif inséré dans le circuit d'alimentation de l'enroulement d'induit entre l'un des balais et le pôle de la source de courant auquel ce -balai est relié. 2.- Machine dynamo-électrique selon la revendication 1, caractériséeen ce que l'élément de résistance est constitué d'un enroulement de quelques spires en fil de résistance à coefficient de température positif. 3.- Machine dynamo-électrique selon la revendication 2, caractériseen ce que l'enroulement de l'élément de résistance a une de ses extrémités reliée à une cage qui est isolée électriquement par rapport à la masse et qui reçoit le balai-masse ou au shunt dudit balai, tandis que son autre extrêmité est reliée au carter du moteur. 4.- Machine dynamo-électrique selon la revendication 1, caractériséeen ce que l'élément de résistance est constitué par le conducteur même qui relie les balais aux pôles de la source de courant, lequel conducteur est en fil de résistance à coefficient de température positif.