Brevet FR2265169A1 — publié le 19751017

La présente invention concerne les relais polarisés à grande sensibilite utilises principalement pour la réCulation d'une valeur électrique5 celle ci étant directement ou indirectement la grandeur à régler. Les relais des types existants fonctionnent pour un courant continu extremement faible résul tant de la différence entre deux valeurs dont l'une est la valeur de référence, et l'autre celle à régler. Ils agissent par leur contact à trois positions "trop - égal - pas assez". La position"éal" etant la position repos du relais. L'inconve-nient de ces relais provient de l'inertie de l'équipage mobile, du dispositif de rappel, et des connexions souples, par utilisation de ressorts spirale, la torsion d'un fil ou dispositif mecanique. La sensibilité du relais est-d'autant plus grande que le dispositif de rappel à la position ttégal" est plus faíhle. I1 s'ensuit que les mouvements de fenneture ou d'ouverture sont lents, surtout aux environs du point d'équilibre entre les deux valeurs en cause. Cette action trop lente du relais par rapport à l'action rapide du servo-moteur- asservi, produit un battement continuel autour de la position "égal", préJudiciable å une bonne régulation et fatiguant le matériel. Le relais de la présente invention ne comporte aucun dispositif mécanique de rappel ni aucune connexion avec l'équipage mobile. La fermeture et ltouverture du contact sont produits uniquement par attraction et répulsion magnétique} ou par rappel magnétique, la fermeture et I'ouverture sont donc très rapides et la sensibilité du relais très grande. Le procédé utilisé dans la présente invention consiste à réaliser l'équipage mobile le plus légerzpossibley par un aimant permanent rectangulaire de petites dimensions, solidaire du contact mobile, l'ensemble monte sur un axe pivote sur deux crapaudines, et aussi libre que possible. L'aimant est place dans l'entrefer d'un électro-aimant fixe, la course de l'éminage est limitée par les contacts fixes du relais, de telle faucon que, en l'absence de courant dans la bobine, donc de polarité de l'électro-aimant, l'aiment permanent remêne l'équipage mobile à la position milieu "égal" et ouvre ainsi le contact.Par contre, l'apparition d'un courant meme extrêmement faible dans la bobine produira une polarité dans l'entrefer correspondante au sens du courant, et sollicitera l'aimant permanent, une extrémité étant attirée (polarités contraires) et Ilautre étant repoussée (même polarité) L'équipage mobile sera entrainé et fermera le contact correspondant au sens du courant. Dans tous les cas, la rotation est très rapide, et de plus, ses trois poSitiOns sont stables, quelles que soient les secousses ou vibrations impri- mées au relais. Les dessins annexés représentent une réalisation possible cie l'in- vention, Dans ces dessins, fig. 1 å 4, elle est réalisée par un circuit magnétique en fer extra doux, comportant un noyau 1 deux flasques 2 et la bobine fil fin 3, l'ensemble assemblé par les vis 4 constituant l'électro- aimant. Dans l'entrefer de cet électro-aimant est inséré un aimant permanent rectangulaire 5, solidaire de l'axe 5 emmanché à force dans un canon isolant avec lequel il fait corps, et pivote entre une crapaudine supérieure fixe 7, et une crapaudine inférieure 8 réglable en hauteur.Ces deux crapaudines peuvent comporter des rubis ou moyens équivalents, comme en horlogerie, pour augmenter la mobilité de l'équipage mobile, Sur le même ensemble 6 est monté un contact 9 maintenu par la bague 10. Ce contact est entrainé en rotation par cet ensemble, mais le canon isolant comporte deux plats et pénètre dans l'ouverture rectangulaire ménagée dans ce contact, lui permettant un léger déplacement dans le sens de sa longueur. Les contacts fixes 11 munis en tête d'un contact inoxydable emmanché à force et ses broches, ainsi que celles des bornes 12, correspondent aux normes du culot "Octal". Les contacts 11 et les bornes 12 sont enchassés au moulage dans le socle isolant 13. Les deux bornes 12 sont coiffées par un canon isolant 14, et supportent la pièce 15 en matière isolante, qui reçoit la crapaudine supérieure 7. Ces bornes portent les vis des connexions de la bobine 3. La pièce 15 supporte l'ensemble de l'électro-aimant par les vis d'assemblage 16. Le socle 13 reçoit dans son noyau la crapaudine inférieure 8 dont la tête est filetée pour réglage en hauteur. L'ensemble peut être coiffé d'un capot de protection 17, collé ou maintenu par deux vis 18. En variante, et dans le cas où les deux valeurs de "Référence" et à "Régler" ne peuvent avoir aucun point commun dans leurs circuits électriques, la bobine comportera deux enroulements identiques et indépendants sur le même noyau, enroulés simultanément pour obtenir les mêmes caractéristiques. Le passage du courant sera en sens inverse dans l'un par rapport à l'autre. Pour un courant égal dans les deux enroulements, les flux s'annuleront, il n'y aura pas de polarité. Dès qu'une différence entre les deux courants se manifestera, unepolarité s'établira correspondante au courant le plus fort, et établira le contact dans son sens. Le relais, objet de la présenteinvention est à utiliser dans tous les cas où l'on doit déceler un courant continu extrêment faible ainsi que son sens, pour signalisation ou commande cie servo moteur, dans tous systèmes de réglage automatique d'une grandeur quelconque, transformée en résistance ou potentiel électriques correspondant à cette grandeur ; dans un montage différentiel, ou par comparaison directe en employant deux enroulements inversés du relais, par rapport à une résistance ou potentiel cie référence, cette dernière étant fixe, ou variable suivant un programme, ou par intervention manuelle, par exemple les réglages de température, tension électrique, vitesse, débit, densité d'une solution, dosage de liquide ou gaz, pression, pesage, positionnement d'un élément de machine commandé à distance, etc. REVENDICATIONS 1) Relais polarisé ultra-sensible à action rapide du fait que l'équipage mobile est totalement libre autour de son axe, sans aucune liaison avec la partie fixe, sa rotation et son rappel étant réalisés uniquement par modification des circuits magnétiques. 2) Dispositif caractérisé par le fait que l'électro-aimant fixe peut comporter un seul ou deux enroulements identiques, selon qu'on utilise un montage de comparaison différentiel, ou une comparaison directe. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par l'insertion d'un aimant permanent de l'équipage mobile, dans l'entrefer d'un électroaimant fixe, de telle façon que la présence d'une polarité avec flux magnétique même très faible produise la rotation de l'équipage mobile dans le sens correspondant. 4) Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé par un contact de l'équipage mobile, isolé et glissant longitudinalement permettant ainsi le centrage sur les contacts fixes avec léger frottement. 5) Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que l'angle de rotation de l'équipage mobile est faible, que la double coupure du circuit commandé, assurent une grande rapidité d'action, ainsi que le retour à la position "coupure" par modification des circuits magnétiques dès la disparition dela polarité de l'électro-aimant. 6) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par l'utilisation de deux enroulements identiques et de mêmes caractéristiques sur le même noyau de l'électro-aimant, permettant la comparaison directe sans point commun, entre la valeur à régler et la valeur de référence.