Brevet FR2315814A1 — publié le 19770121

L'invention concerne un dispositif de co=utation pour mettre en relation des lignes de transmission au moyen de relais disposés selon un arrangement en coordonnées, dispositif de commutation comportant, d'une part, pour les relais, deux paires d'enroulement de commande de relais qui sont associées chacune å une coordonnée et, d'autre part, au moins un générateur d'impulsion longue pour fournir à un enroulement d'une paire une impulsion de commande de grande intensité pendant une première durEe et au moins un générateur d'inr pulsion courte pour fournir à l'autre enroulement au moins une impulsion de grande intensité pendant une deuxième durée inférieure à la première. Un tel dispositif est décrit dans le brevet français ≈ 1 393 336 ; dans ce dispositif connu, le système d'excitation du relais est constitue' d'un circuit magnétique extérieur qui comporte deux noyaux magnétiques aimantables Ce dispositif connu présente la propriété suivante - lorsqu'use seule paire d'enroulements d'un relais est excitée, les contacts de ce relais se relâchent quelque soit ltetat antérieur dans lequel ils se trouvaient - lorsque les deux paires d'enroulement sont excitées ensemble, les contacts se ferment. Le but de l'invention est de perfectionner le dispositif décrit dans le brevet NO 1 393 336 en simplifiant la structure du circuit magnétique tout en conservant l'avantage de la propriété précitée. Pour cela, un dispositif de comsutatiaa conforme à l'invention est remarquable en ce que les contactes de relais sont formés par au moins un couple de tiges de contact en matière aimantable,insérées dans une enveloppe, et en ce que les enroulements de chaque paire entourent les tiges de contact et sont placés de part et d'autre des points de contacts. Pour éviter que les emplacements des enroulements par rapport au point de contact ne soient trop critiques, le dispositif de ccrrutation,selon une autre caractéristique de l'invention, est remarquable en ce qu'au niveau des points de contact des relais il est prévu un blindage magnétique, Une caractEristique supplémentaire de l'invention selon laquelle le générateur d'impulsion courte est conçu pour délivrer une impulsion d'intensité duite succddant à l'impulsion de grande intensité, amène l'avantage que les emplacements des constituants des relais sont encore moins critiques et que le fonctionnement est amélioré. La description suivante, en regard des dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les dessins représentent - à la figure 1, un dispositif de cosutation conforme à l'invention ;; - à la figure 2, le détail de réalisation d'un relais convenant au dispositif montré à i a figure 1 - aux fig.3a et/,l'allure des impulsions fournies par le générateur d'impulsion longue et le gén8rsteur d'impulsion courte - à la figure 4, un montage permettant de mesurer le flux au niveau de la zone de contact des relais - à la figure 5, les courbes de mesures de flux lorsque les deux paires ont été excites - à la figure 6, les courbes de mesures de flux lorsqu'une seule paire seté excitée ; - à la figure 7, l'allure d'impulsions de commande à deux niveaux - à la figure 8, le montage d'un relais à deux contacts. Le dispositif montré à la figure 1 est destiné à effectuer différentes commutations entre les lignes LX1, LX2 et LX3 d'une part et LY1, LY2 et LY3 d'autre part ; pour mettre ces lignes en relation, on utilise les relais R1,1 R1,2 R1,3 R2,1 R2,2 R2,3 R3,1 R3,2 et R3,3; la commande de ces relais se fait au moyen de quatre enroulements dont les extrémités sont repérées par X1 et X2 pour le premier,par X'1 et X'2 pour le second, par Yl et Y2 pour le troisième et par Y'1 et Y'2 pour le quatrième ; pour commander ces relais, on se sert de deux générateurs d'impulsions t et 2; le générateur 1 fournit des impulsions d'amplitude IM pendant un temps T'L et le générateur 2 des impulsions d'amplitude IM également,mais pendant une durée T'cinSérieure à la durée TL ; les impulsions sont appliquées sélectivement à des rangées et à des colonnes de relais par la manoeuvre des interrupteurs SX1, SX2, SX3, relatifs aux colonnes et des interrupteurs SY1, SY2, SY3 relatifs aux range'es on a indiqué par une flèche double repérée par IX le sens du courant traversant les enroulements disposés sur une colonne et provenant du générateur 1, par une flèche simple repérée par IX' le sens du courant fourni par le générateur 2 quant aux relais disposés sur une rangée, le sens du courant qui traverse leurs enroulements est repéré par une flèche double IY si il provient du générateur 1 et par une flèche simple IY' si il provient du générateur 2. On remarquera que l'on a prévu aussi,insérEes dans les rangées et les colonnes d'enroulements,des diodes DX1, DXI', DX2, DX2', DX3, DX3', Dyl, DY1', DY2, DY2', DY3,et DY3' ; ces diodes ont pour but d'éviter l'apparition de courants parasites préjudiciables au bon fonctionnement du dispositif. Conformément à l'invention, les contacts de relais sont formés par deux tiges de contact 3 et 4 (voir la figure 2),en matériau aimantable,insérées dans une enveloppe 5; les enroulements de chaque paire entourent les tiges de contact et sont placés de part et d'autre de la zone de contact 6. Le fonctionnement de tels relais est similaire à celui décrit dans le -brevet français précité. Pour qu'il y ait relâchement, il faut qu'une des paires soit excitée, c'est-a-dire qu'un enroulement d'une paire soit parcouru par une impulsion provenant du générateur 1 et l'autre, par une impulsion du générateur 2. Ces deux impulsions créent des champs HX et HX' qui aimantent les tiges 3 et 4 en sens inverse de telle sorte qu'il y ait répulsion entre-elles. Pour qu'il y ait effectivement contact, les deux paires d'enroulements doivent être excitées; outre les champs HX et HX', les champs HP et HY' vont etre créés ; les champs HY et HX qui sont créés par des impulsions plus longues et qui sont de meme sens vont aimanter les tiges de manière à ce qu'il y ait attraction entre-elles. Dans l'exemple de réslisation montré å la figure 2, le relais comporte un blindage 10 entourant l'enveloppe 5 au niveau de la zone de contact 6 ainsi on évite que les champs créés au niveau de l'une des tiges ne viennent trop perturber l'aimantation de l'autre tige. Selon un mode de réalisation avantageux apporte par l'invention,le générateur d'impulsion courte est d'un type conçu pour fournir une impulsion d'intensité réduite succédant à l'impulsion de grande intensité ; à la figure 3a on a représenté l'impulsion de grande intensité dont l'amplitude est in et qui dure une période de temps égale à T'C, puis l'impulsion à intensité réduite d'amplitude égale à IM /4 qui se termine en un temps T"L après que l'impulsion de grande intensité ait commencé. On a porté en regard de la figure 3a, la figure 3b représentant l'impulsion qui est fournie par le générateur et dont la durée est égale à un temps T'L pratiquement égal à la durée TttL. La structure des générateurs 1 et 2 est montrée à la figure 1, ces géne- rateurs sont déclenchés par une impulsion appliquée à la borne 30. Le générateur 1 comporte un gffinérateur de courant 32 réglé pour fournir un courant d';ntensité égale à IM et un dispositif interrupteur 33 ; cet interrupteur est commandé en position fermée à l'aide du signal fourni par un mKnostable 34 dont ltentrée est reliée à la borne 30, la durée du signal de sortie du monostable est égale a T'L. Le générateur comporte deux générateurs de courant 36 et 38, le premier fournit un courant d'intensité égale à 3/4 IM , le deuxième A IM/4; il est prévu aussi deux interrupteurs 40 et 42 dont la commande en position fermée est déterminez par le signal de sortie de deux monostables 43 et 44 dont les entrées sont reliées à la borne 30, le temps de basculement de ces monostables 43 et 44 étant respectivement de T'C et T"L. Pour que la fin des impulsions de courant longue et courte coïncide bien dans le temps et soit indépendante de la précision de la période de basculement des monostables, on a prévu un générateur d'impulsion de tension 46, Ce générateur d'impulsion de tension se compose d'un générateur de tension 47, d'un interrupteur 48 commandé en position fermée par un monostable 49 dont l'entrée est reliée à la borne 30; le temps de basculement TL de ce monostable est choisi légèrement inférieur au temps T'L et T"L des monostables 34 et 44. Ainsi l'ouverture de l'interrupteur 48 empêche tous les courants de circuler, fixant ainsi la fin des impulsions. L'impulsion d'intensité duite succédant à l'impulsion d'intensits maximum a pour effet, lors de la commande de relâchement, de contre balancer l'effet du champ créé par les impulsions longues. Pour mettre en évidence l'avantage apporté par cette impulsion d'intensité réduite, la demanderesse a effectué (voir figure 4) au moyen d'une boucle 50 placée dans la zone de contact 6 et d'un fluxmètre 51, des mesures de flux. Les résultats de ces mesures sont montrés aux figures 5 et 6 ; sur ses figures, les courbes en trait continu sont relatives aux impulsions de courant dont l'allure est représentée aux figures 3a et 3b, les courbes en petites croix sont relatives aux impulsions dont l'allure est montrée à la figure 7, c'est-à-dire que le générateur 2 ne délivre pas l'impulsion à intensité reluite. Sur la figure 5, on a porté en ordonnée la valeur du flux de travail # T c'est-à-dire le flux magn'etique obtenu une fois que les quatre enroulements ont été parcourus par des impulsions de courant d'intensité IM , en abscisse, comme aussi sur la figure 6, on a porté les différentes valeurs du champ d'excitation H,créé par les impulsions de courant dont l'intensité IM peut prendre diff'erentes valeurs. Pour des valeurs d'excitation inreneures à 200 A.tr la présence de l'impulsion à intensité duite diminue le flux, mais au-dessus de cette valeur d'excitation ,cette diminution ntest plus perceptible. Sur la figure 6, on a porté en ordonnée la valeur du flux de déséquilibre D obtenue après excitation d'une seule paire d'enroulements ; bien entendu, on souhaite que ce flux de déséquilibre soit le plus faible possible,traduisant ainsi qu'il n'y a pas de force d'attraction perturbatrice entre les deux tiges de contact. Sur cette figure 6, on constate qu'aux faibles valeurs de H,il n'y a pas d'amélioration mais pour des valeurs supérieures à 200 A.tr. l'avantage apporté par la présence de l'impulsion intensité réduite est net. Bien que les principes de la pre'sente invention aient été décrits en relation avec des exemples particuliers de réalisation, on comprendra clairement que ladite description a été faite seulement a titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention. Notamment, les relais peuvent se composer de deux contacts,tels que montrés a la figure 8, ou meme de plusieurs. On comprendra aussi que la valeur de l'impulsion à amplitude réduite et de valeur IM/W peut etre chante sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commutation pour mettre en relation des lignes de transmission au moyen de relais disposés selon un arrangement en coordonnées, dispositif de commutation comportant,d'une part, pour les relais, deux paires d'enroulements de commande de relais qui sont associées chacune à une coordonnée et,d'autre part,au soins un générateur d'impulsion longue pour fournir à un enroulement d'une paire une impulsion de commande de grande intensité pendant une première durée et au moins un générateur d'impulsion courte pour fournir à l'autre enroulement de la paire au moins une impulsion de grande intensité pendant une deuxième durée inférieure à la première, dispositif de commutation caractérisé en ce que les contacts de relais sont formés par au moins un couple de tiges de contact en matière aimantable insérées dans une enveloppe et en ce que les enroulements de chaque paire entourent les tiges de contact et sont placés de part et d'autre des points de contact 2. Dispositif de commutation selon la revendication 1, csractérisé en ce qu'au niveau des points de contact des relais il est prévu un blindage magnétique. 3. Dispositif de commutation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le générateur d'impulsion courte est conçu pour fournir une impulsion d'intensité réduite succédant & l'impulsion de grande intensité. 4. Dispositif de commutation selon la revendication 3, caractérisé en ce qutil est prévu au moins un générateur d'impulsion de tension dont la durée est légèrement inf'rieure,d'une part,à a ladite première durée et,d'autre part, à la durée de l'impulsion courte ajoutée à la durée de l'impulsion å l'intensité réduite, ce générateur d'impulsion de tension pour coopérer avec les généra- teurs d'intensité pour fixer la fin des impulsions étant placé à une extrémité d'un montage en série des enroulements de commande de relais alors qu'à ltautre extrémité sont placés les gEnérateurs d'impulsion longue et d'impulsion courte. 5. Dispositif de commutation selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la valeur de L'amplitude de l'impulsion d'intensité plus faible est égale à environ le qusrt de l'amplitude des impulsions de grande intensité.