Brevet FR2304166A1 — publié le 19761008

Aucune tension auxiliaire n'est nécessaire dans le cas de relais thermique à éléments chauffants. Par contre, s'sfflissant de relais qui sont formés à partir de composants électroniques, une tension auxiliaire est toujours nécessaire. Lorsque la constante de temps est produite au moyen d'un circuit RC habituel, une interruption de la tension auxiliaire ne donne pas lieu à une grande erreur en ce qui concerne la teneur en chaleur du relais. Par contre, apparatt cet inconvénient qu'on ne peut produire avec la précision nécessaire que des constantes de temps limitées. Lorsque la constante de temps est produite à l'aide de circuits numériques, des problèmes surgissent en cas d'interruption de la tension auxiliaire. La teneur en chaleur du relais est mémorisée dans un calculateur qui est remis en l'état initial ou amené à une teneur choisie arbitrairement au moment où la tension est rétablie. La présente invention concerne un relais thermique dtintensi- té à déclenchement retardé, dans lequel la constante de temps thermique est déterminée à l'aide de circuits numériques à très faible consommation de puissance et dans lequel la teneur en chaleur du relais est mémorisée dans un calculateur électronique réalis-é sous forme de mémoire. Ce relais est caractérisé en ce que le dispositif d'alimentation enourant du relais comprend un condensateur monté en tant que source supplémentaire de tension auxilaire, condensateur dont la teneur en énergie suffit pour l'alimentation du calculateur lorsque la tension auxiliaire normale du relais est interrompue pendant une certaine période. Du fait que le calculateur est réalisé avec des circuits numeriques à très faible consommation de puissance, il est devenu possible de le protéger contre de brèves pannes de la tension au miliaire. Le montage d'un condensateur et d'une diode dans le dispositif d'alimentation en courant a pour conséquence que la tension auxiliaire et, par suite, la mise en mémoire peuvent être maintenues et le condensateur peut être dimens onné de telle manière qu'une énergie suffisante soit présente pour suppléer à l'interruption de la tension auxiliaire pendant un certain temps qui s élève toutefois à 5 secondes au mini.lum. Grce à l'application du principe consistant à ménoriser la teneur en chaleur du relais das un calculateur binaire, il dcvin possible de fixer avec une précision extrême, par décodage binard direct du contenu du calculateur et sans conversion analogique intermédiaire de quelque nature que ce soit, le niveau thermique auquel le relais doit déclencher l'objet qu'il protège. Dans les relais thermique à éléments chauffants connus jusqu'ici, il n'y avait aucun possibilité d'un refroidissement forcé de la teneur en chaleur. Dans bien des cas, cela peut être un inconvénient et lorsqu'il s'agit par exemple de la mise en service d'un objet avec une constante de temps de l'ordre de grandeur des heures, l'attente du refroidissement de l'élément chau-ffant peut être très longue. Par contre, si la teneur en chaleur est mémorisée dans un calculateur électronique, il est facile de remettre instantanément en l'état initial le calculateur au moyen d'un bouton-poussoir, en le vidant de son contenu. Sur le schéma annexé est représenté le montage d'un relais thermique d'intensité auquel l'invention est appliquée. Le convertisseur 1 représenté sur la figure convertit le courant détecté dans l'objet surveillé en une tension correspondante. En cas de courant alternatif, le convertisseur peut être un transformateur, avec un dispositif de redressement et de filtrage. En cas de courant continu, c'est un shunt. La tension provenant du convertisseur est amplifiee avec limitation dans un amplificateur linéaire 2 qui délivre toujours une tension positive. Cette tension est appliquée à deux dispositifs sommateurs 5 et 4. Dans le dispositif sommateur 4, une tension qui est proportionnelle au contenu du calculateur 19 est soustraite de la tension appliquée.Dans un convertisseur 5, la température environnante de ltobjet surveillé est convertie en une tension correspondante qui est amplifiée dans un amplificateur linéaire 6 qui délivre une tension négative ou positive. Cette tension est appliquée au dispositif sommateur 4 où elle est additionnée à la tension provenant de l'amplificateur 2. Le signal de sortie du dispositif sommateur 5 est appliqué à un oscillateur 7 qui délivre un signal avec une fréquence qui croit lorsque la tension d'entrée s'élève.Le signal de sortie du dispositif sommateur 4 est appliqué à un oscillateur 8 qui délivre un signal dont la fréquence décroît lorsque la tension d'entrée s'élève. La caractéristique relative aux-deux oscillateurs donne lieu à une courbe de temps inverse où le courant entre à la puissance carrée. Un troisième oscillateur 9 produit un signal avec une fréquence qui est constante et inférieure à la fréquence des signaux de 7 et 8. A chacun des trois oscillateurs 7, 8 et 9 est adjoint un dispositif diviseur désigné respectivement par 10, 11 et 12 qui divise les fréquences dtentrée correspondantes par un nombre choisi à volonté, qui doit être le mtme pour les trois dispositifs. Ce nombre détermine la constante de temps du relais. La sortie du dispositif 10 est raccordée à une première entrée d'une porte ET 13 et la sortie du dispositif 11 est connectée à une première entrée d'une seconde porte ET 14. Les deux autres entrées des deux portes ET sont reliées à la sortie du troisième dispositif 12, la seconde entrée de la porte ET 14 étant toutefois inversée. I1 en résulte que quand le signal de sortie issu du dispositif~l2 est un "1", la porte 13 laisse passer une séquence d'impulsions en provenance-du dispositif 10, tandis que la porte 13 est bloquée lorsque le signal provenant du dispositif 12 est un "0". De la meme manière, la porte 13 est bloquée lorsque le signal de sortie du dispositif 12 est un "0" pendant que la porte 14 laisse passer une séquence d'impulsions en provenance du dispositif 11. Un calculateur 19 présente trois entrées. Lt entrée supérieure, qui est désignée par O, est connectée à un système de contacts 16 dont la fermeture provoque la remise en l'état initial instantanée du calculateur. L'entrée du milieu est désignée par C et est raccordée-à la sortied'une porte OU 15 dont une entrée est connectee à la sortie de la porte ET 13 et dont l'autre entrée est reliée à la sortie de la porte ET 14. La porte OU 15 applique à l'en- trée C du calculateur les séquences d'impulsipns qui proviennent des deux portes ET mentionnées et on parvient de la sorte à ce que le calculateur progresse QU régresse, ce qui dépend du signal d'entrée à l'entrée inférieure U/N du calculateur. Le calculateur 19 comporte un magasin 20 avec un certain nombre de modules de calcul qui sont tous raccordés, dune part à un convertisseur numérique/ aIogique 21, d'autre part à une porte ET 22 et dtautre part à une porte OU 23. Le convertisseur 21 est raccordé, au moyen d'une ligne 24, à une entrée inversée du dispositif sommateur 3, selon ce qui a déjà été mentionné, et il délivre au dispositif sommateur 3 une tension qui correspond au contenu du calculateur. La porte ET 22 a une sortie inversée qui estXconnectée, au moyen d'une ligne 25, à une entrée d'une porte ET 17 dont l'autre entrée est raccordée à la sortie du dispositif diviseur 12. Une seconde sortie de la porte ET 22 est connectée aunrelais de déclenchement 26.Lorsque le magasin du calculateur est plein, la porte ET 22 délivre ainsi au relais 26 un signal sous la forme d'un 1 et à la porte ET 17 un signal sous la forme d'un "O". La sortie de la porte OU 23 est connectée à l'une des entrées d'une porte ET 18 par une ligne 27 et cette porte délivre ainsi un signal sous la forme d'un "O" à la porte 18 lorsque le calculateur est vide. Le signal de sortie.de la porte 18 à l'entrée U/N du calculateur détermine si le calculateur doit effectuer un comptage progressif ou régressif et ce signal dépend. du signal de sortie du dispositif 12 ainsi que des signaux issus des portes 22 et 23, concernant le contenu du magasin de calcul 20. Ainsi, la porte 22 produit un décodage binaire du contenu du calculateur. Lorsque la tension auxiliaire du relais à la borne d'entrée 28 du calculateur 19 disparaît, le calculateur perd sa mémoire et lorsque la tension revient, le calculateur peut eAtre, soit remis en l'état initial, soit réglé sur un contenu choisi arbitrairement. Chacune de ces alternatives donne une image erronée de l'état de l'objet surveillé. Pour remédier à cette caractéristique indésirable du calculateur, le circuit d'alimentation de celui-ci est équipé d'un condensateur 29 qui est maintenu chargé en permanence par la tension auxiliaire. Lorsque la tension auxiliaire tombe en panne, le condensateur remplit pendant un temps bref la fonction de source de tension auxiliaire et maintient le fonctionnement du calculateur. Une diode 30 e'oppose à ce que le condensateur se décharge à travers le circuit de tension auxiliaire. On choisit un condensateur dont la valeur est suffisamment élevée pour qu'il puisse maintenir l'alimentation pendant un certain temps Ce temps devra autre choisi de sorte que l'on puisse escompter que la tension auxiliaire normale pourra être rétablie avant que le condensateur ne soit déchargé. Une condition importante pour que le condensateur puisse remplir sa fonction de source de tension de réserve pendant une rode appropriée est que le circuit soit réalisé avec une très faible demande d'énergie, Autrement, le condensateur aurait une valeur excessivement élevée. REVENDICATIONS I. Relais thermique d'intensité à déclenchement retardé, dans lequel la constante temps thermique est déterminée au moyen de circuits numériques à très faible consommation de puissance et dans lequel la teneur en chaleur du relais est mémorisée dans un calculateur électronique 19 réalisé sous forme de mémoire, caractérisé en ce que le dispositif dfalimentation en courant du relais comprend un condensateur 29 monté en tant que source supplémentaire de tension auxiliaire, condensateur dont la teneur en énergie suffit pour l'alimentation du calculateur lorsque la tension auxiliaire normale du relais est interrompue pendant une certaine période. 2. Relais d'intensité selon la revendication 1, caractérisé en ce que le calculateur 19 est équipé d'un dispositif de remise en 11 état initial 16. 3. Relais d'intensité selon la revendicatIon 1, caractérisé en ce qu'il est prévu, pour produire la constante de temps thermique, deux convertisseurs analogiques/numériques y, 8 et un oscillateur à portes 9 pour la sélection entre ces convertisseurs. 4. Relais d'intensité selon la revendication-l, caractérisé -en ce qu'une porte ET 22 est montée pour le décodage binaire du calculateur 19.