Brevet FR2216620A1 — publié le 19740830

Dans les dispositifs de commande d'un électro-aimant, il est connu dè prévoir des dispositions pour obtenir un fort courant initial produisant une attraction énergique du noyau mobile, ce courant étant ensuite diminué à une valeur suffisante pour assurer le maintien du noyau mobile en position attirée. Par une telle disposition, on diminue le plus possible la consommation de courant et en conséquence l'échauffement de l'enroulement de l'élec- tro-aimant. Ainsi, on peut également éviter la surchauffe de l'en- roulement due au courant initial quand celui-ci est si grand qu'il ne peut Aetre supporté par ltenroulement que pendant un temps très court, dépendant de la fréquence des enclenchements successifs. La présente invention a pour but de fournir un dispositif très économique et de construction très simple pour atteindre l'effet précité et qui permet des enclenchements de fréquence très élevée. La disposition selon l'invention permet également de réaliser un tel électro-aimant avec une masse de cuivre minimum. L'invention-a pour objet un dispositif de commande d'un électro-aimant, comprenant un enroulement d'excitation de cet électroaimant, cet enroulement étant branché en série avec une résistance et un interrupteur dans un circuit d'alimentation de ltélectro- aimant, caractérisé en ce que la résistance est shuntée par un transistor dont la base est connectée à une extrémité d'un second enroulement dudit électro-aimant, l'autre extrémité de ce dernier étant reliée au point de connexion du transistor au premier enroulement. Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exem ple, deux formes d'exécution du dispositif objet de l'invention. Les fig. 1 et 2 montrent respectivement le circuit de chacune de ces formes d'exécution. En référence à la fig. 1, un électro-aimant 1 comprend une armature ferromagnétique fixe 2 destinée à produire l'attraction d'un noyau ferromagnétique ). L'aimantation de l'armature 2 est obtenue par le passage d'un courant dans un enroulement 4 relié en série avec une résistance R1 et un interrupteur S aux bornes a et b d'une source de courant continu. La résistance R1 est shuntée par un transistor T1 dont l'émet- teur et la bsse sont reliés à un second enroulement 5 entourant l'armature 2. Une résistance R2 est prévue pour limiter le courant de base de ce transistor T1. Les enroulements 4 et 5 peuvent être réalisés simultanément en une seule opération sur une bobineuse, car ils sont enroulés dans le même sens lorsqu'on part de l'extrémité de l'enroulement 4 connectée à la borne b pour aller vers l'extrémité de ltenroulement 5 qui est reliée à la résistance R2. Lors de la fermeture de l'interrupteur S, un courant s'établit dans la résistance R1 et l'enroulement 4 et, par effet de transformateur, induit dans l'enroulement 5 une tension qui rend la base du transistor T1 positive par rapport à son émetteur. Le tranb sistor T1 est par conséquent amené dans son état conducteur, de sorte que toute la tension de la source d'alimentation est pratiquement appliquée aux bornes de l'enroulement 4. Le courant dans cet enroulement augmente progressivement jusqu a ce que l'armature 2 soit saturée. A ce moment, la tension induite dans l'enroulement 5 devient nulle, et le transistor T1 retourne à son état non conducteur.La résistance R1 n'est alors plus shuntée par le transistor, et le courant dans l'enroulement 4 retombe à une valeur basse qui est déterminée par la résistance R1. Cette réduction du courant est avantageuse, car lors de l'ouverture de l'interrupteur S, celui-ci ne doit couper qu'un courant relativement faible dans un circuit présentant une composante ohmique relativement importante par rapport à la composante selSique.Lors de la diminution du courant dans l'enroulement 4 qui est produite par lue retour à l'état non conducteur du transistor Tl, la tension qui est induite dans l'enroulement 5 maintient la base du transistor T1 négative par rapport à son émetteur, de sorte que ce transistor reste à l'état non conducteur. Le fait que le transistor T1 redevient non conducteur lors de la saturation du circuit magnétique permet obtenir dans une certaine mesure un contracte automatique de la durée du fonctionnement du transistor T1. En effet, si un même appareil est connecté à une source de tension plus basse, ou au contraire plus élevée que la tension nominale prévue, l'état de saturation sera obtenu après un temps plus long, respectivement plus court, que pour la tension nominale. Ainsi, la durée de la forte impulsion initiale va rie en fonction inverse de la puissance dissipée dans l'enroulement d'excitation. De plus, l'effet de saturation n'est vraiment marqué que lorsque le circuit magnétique ne présente pratiquement plus d'entrefer, de sorte que si pour une raison ou une autre, le noyau mobile ne se déplaçait pas immédiatement, la saturation aurait lieu plus tard et par conséquent, l'impulsion initiale de puissance aurait une plus longue durée. la forme d'exécution selon la fig.2 est très proche de celle de la fig. 1 et les mêmes éléments du circuit sont désignés par les mêmes chiffres de référence. Dans cette deuxième forme d'exécution, l'interrupteur S, qui pourrait d'ailleurs autre place ntim- porte où en série avec l'enroulement 4 dans le cas de la fig. 1, est remplacé par un transistor T2 en série avec la résistance R1 entre l'enroulement 4 et la borne a. Par application d'une faible A tension sur une borne c reliée à la base du transistor T2, on rend ce dernier conducteur, et le mAeme phénomène que celui décrit précédemment se répète: le transistor T1 devient conducteur pendant l'établissement du courant dans l'enroulement 4 et devient ensuite non conducteur dès qu'on arrive à saturation de l'armature 2. Il y a lieu de remarquer que dans la forme d'exécution selon la fig. 2, le transistor T1 est toujours connecté aux bornes a et b de la source, mais il n'en résulte aucun inconvénient, puisque ce transistor est non conducteur sauf dans la période qui suit la mise sous tension de l'enroulement 4 et qui prend fin dès que le courant de saturation est atteint. Revendications 1. Dispositif de commande d'un électro-aimant, comprenant un enroulement d'excitation de cet électro-aimant, cet enroulement étant branché en série avec une rdsistance-et un interrupteur dans un circuit d'alimentation de ltélectro-aLmant, caractérisé en ce que la résistance est shuntée par un transistor dont la base est connectée à une extrémité d'un second enroulement dudit électro-aimant, l'autre extrémité de ce dernier étant reliée au point de connexion du transistor au premier enroulement. 2. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'interrupteur est constitué par un transistor branché en série avec la résistance, l'ensemble de cette résistance et de ce second transistor étant shunté par le premier transistor, la base de ce dernier étant reliée au second enroulement par l'intermédiaire d'une résistance.