Brevet FR2343326A1 — publié le 19770930

ta présente invention concerne des dispositifs de commutation et plus particulièrement les dispositifs électromagnétiques de commutation et elle peut être utilisée dans des systèmes de commande automatique et de contrôle, dans des ordinateurs et dans les domaines de la techniaue oW l'on a besoin de dispositifs de commutation rapides à deux états de mémoire. Le progrès des systèmes de commande et de régulation des systèmes de mesure, des systèmes de contrôle automatique à action discontinue, des systèmes de a2mxBication et de la technique de calcul, a imposé une large utilisation de différents dispositifs de commutation. Les dispositifs de commutation modernes doivent avoir les performances suivantes : grande rapidité de fonctionnement, bonne conduction électrique à l'état fermé et bonne résistance électrique à l'état ouvert, stabilité suffisamment grande aux radiations et stabilité aux surintensités de courte durée et aux accélérations mécaniques. Une caractéristique technique particulièrement importante est l'absence de consommation d'énergie de la source d'alimentation, à l'état enclenché de l'élément de commutation. Ces derniers temps est apparu le besoin de disposer de différentes successions de fermeture de contacts lorsqu'on envoie des signaux de commande sur un ou deux circuits de commande. On a surtout besoin de dispositifs à deux états de mémoire. I1 existe un dispositif électromagnétique qui comporte un circuit magnétique constitué de deux lames et de quatre éléments de raccordement, ce circuit portant deux enroulements de commande et deux contacts commandés magnétiquement. Lorsqu'un signal est appli qué à l'un des enroulements de commande ou lorsque des signaux de polarité opposée sont appliqués à chaque enroulement, les contacts ne se ferment pas. La fermeture des contacts ne se fait que si les deux enroulements de commande sont attaqués par des signaux de même polarité. I1 existe aussi un dispositif électromagnétique de commutation dont le contact commandé par le champ magnétique a au moins deux éléments de contact. La fermeture ou l'ouverture de ces contacts se fait sous l'ef- fort d'attraction ou de répulsion des pôles magnétiques du circuit magnétique. Les états fermé et ouvert des contacts sont autoblo quants par l'action de l'induction rémanente. I1 existe un dispositif électromagnétique de commutation dont le circuit magnétique en UT est fabriqué en une matière magnétique possédant une induction rémanente. te circuit magnétique porte deux enroulements de commande perpendiculaires entre eux et des contacts commandés magnétiquement, un ou plusieurs d'entre eux étant placés parallèlement à l'Eme du U du circuit magnétique. Les éléments de contact des contacts commandés magnétiquement se ferment ou s'ouvrent sous l'action de l'enroulement de commande, qui est attaqué par le signal. Les dispositifs décrits ci-dessus n'ont qu'un seul état de mémoire et ne permettent pas de fermer certains des contacts à commande magnétique, en ouvrant simultanément l'autre partie de ces contacts quand les signaux attaquent alternativement les enroulements de commande. te but de l'invention est de remédier aux inconvénients sus-indiqués. t'invention vise à mettre au point un dispositif électromagnétique de commutation rapide à deux états stables (deux états de mémoire) comprenant une mémoire indestructible lorsque le signal de commande est débranché. L'invention a donc pour objet un dispositif électromagnétique de commutation qui comporte un circuit magnétique portant deux enroulements de commande et au moins un contact commandé magnétiquemer.t, ce dernier étant constitué par des éléments de contact et commandé par les flux magnétiques engendrés dans le circuit magnétique lorsque les signaux sont appliqués aux enroulements de commande, caractérisé en ce que le circuit magnétique comprend au moins deux branches d'extrémité à une extrémité libre portant chacune un enroulement de commande, le circuit magnétique lui-même ayant une conîiguration telle que, lorsqu'un signal attaque un des enroulements de commande, des flux magnétiques naissent dans les chambres d'extrérité à une extrémité libre et le sens de ces flux est inversé lorsque le ign?ii attaque l'autre enroulement de commande, et en ce qu'il comporte au moins un contact commandé magnétiquement\constitué par au roins trois éléments de contact, ou au moins deux contacts commandés magnétiquement cons- titué par au moins deux éléments de contact, tandis que sur chaque branche d'extrémité à une extrémité libre portant un enroulement de commande, est disposé un élément de contact d'au moins un contact commandé magnétiquement. L'invention à comporter, conformément à l'une des variantes d'exécution, un circuit magnétique en S et deux contacts commandés magnétiquement, dont chacun est constitué par deux éléments de contact qui sont disposés sur le circuit magnétique de telle façon qu'un des éléments de contact de chaque contact commandé magnétiquement soit monté sur une branche d'extrémité à une extrémité libre du circuit magnétique et qu'un autre élément de contact de ce même contact soit-monté sur la branche intermédiaire du circuitmagnétique en regard du premier élément de contact. Une autre variante d'exécution de l'invention réside dans le fait que le circuit magnétique est en forme de E et le contact commandé magnétiquement est constitué par deux éléments de contact la latéraux et un élément de contact intermédiaire les éléments de contact latéraux étant montés sur les branches d'extrémité à une extrémité libre du circuit magnétique, tandis que l'élément de contact intermédiaire est disposé sur la branche intermédiaire du circuit magnétique. I1 est avantageux que le circuit magnétique du dispositif ait une configuration en H, les enroulements de commande étant disposés sur les branches parallèles à une extrémité libre des deux côtés de l'axe de la branche intermédiaire du circuit magnétique, et de chaque côtd de l'axe de la branche intermédiaire du circuit magnétique, sont montés trois contacts commandés magnétiquement, ces contacts étant constitués chacun par deux éléments de contact, et chaque branche d'extrémité à une extrémité libre de chaque côté de l'axe de la branche intermédiaire du circuit magnétique porte un élément de contact de chacun des trois contacts commandés magnétiquement et la branche voisine porte respectivement les autres éléments de contact des trois mimes contacts commandés magnétiquement. te dispositif en questitr. se caractérise par une grande rapidité de fonctionnement, par une mémoire indestructible lorsqu'on débranche le signal de commande, pir une grande insensibilité aux pa rasites, par une grande stabilité aux radiations at-Fa4;enffF*abZ é aux enroulements et par une stabilité aux surintensités tés de courte durée. te dispositif possède une bonne conduction électrique à l'état fermé et une bonne résistance électrique à l'état cuvert. L'invention ressortira de la description détaillée qui va suivre des exemples d'exécution en se référant aux dessins annexés sur lesquels - la Fig. 1 représente un dispositif électromagnétique de commutation avec un circuit magnétique en S, conformément à l'invention; - la Fig. 2 représente un dispositif électromagnétique de commutation avec un circuit magnétique en E, selon l'invention; - la Fig. 3 représente un dispositif électromagnétique de commutation avec un circuit magnétique en H, selon l'invention;; te dispositif électromagnétique de commutation avec un circuit magnétique 1 en s (Pig. 1) comporte des branches d'extrémité 2 et 3, à une extrémité libre, une branche intermédiaire 4, un contact commandé magnétiquement avec des éléments de contact 5 et 6 et un contact commandé magnétiquement avec des éléments de contact 7 et 8. L'élément de contact 5 est monté à l'extrémité libre de la branche 2, l'élément de contact 6 est placé sur branche intermédiaire 4 en regard de l'élément 5, l'élément de contact 7 est monté à l'extrémité libre de la branche 3, l'élément de contact 8.étant placé sur la branche intermédiaire 4 en regard de l'élément de contact 7. La bran che 2 porte un enroulement de commande W1 et e- & la branche 3 porte un enroulement de commande W2. te dispositif électromagnétique de commutation avec un circuit magnétique 9 en E (piu. 2) comporte des branches d'extrémité 10 et 11, une branche intermédiaire 12 et un contact commandé magnétiquement avec des éléments de contact latéraux 13 et 14 et un élément de contact intermédiaire 15. L'élément de contact 13 est monté sur l'extrémité libre de la branche 10, l'élément de contact 14 est monté sur l'extrémité libre de la branche li et l'élément de contact 15 est monté sur la branche intermédiaire 12.La branche 10 porte un enroulement de commande W1 et la branche Il porte un enroulement de commande W2, Le dispositif électromagnétique de commutation avec un circuit magnétique 16 en H (Fig. 3) comporte des branches d'extrémité 17, 18, 19 et 20, une branche intermédiaire 21 et six contacts commandés magnétiquement dont chacun comporte deux éléments de contact 22 et 23, 24 et 25, 26 et 27, 28 et 29, 30 et 31, 32 et 33, respectivement.Les éléments de contact 22, 24, 26 sont montés sur la branche 17, les éléments de contact 23, 25 et 27 sont montés sur la branche 18, les élémem s Qe contact 28, 30 et 32 sont montés sur la branche 19 et les éléments de contact 29, 31 et 33 sont montés sur la branche 20. ta branche 17 porte un enroulement de commande W1, la branche 2O qui est parallèle à la branche 17 et disposée de l'autre côté de l'axe de la branche intermédiaire 21, porte un enroulement de commande W2. Le fonctionnement du dispositif est le suivant. Dans le dispositif avec un circuit magnétique 1 en S (ig. 1), des signaux de commande sont appliqués alternativement aux enroulements W1 et W2. Un premier signal de commande appliqué à l'enroule- ment W1 engendre un flux magnétique P1 indiqué par une flèche en trait plein dans la branche 2. Des dérivations N et F3 de ce flux sont représentées par des flèches en trait plein dans la branche 3 et la branche intermédiaire 4.Sous l'action du flux F,, la branche 2 est aimantée ce qui provoqi: tci ,er;et.re des éléments de contact 5 et 6. t'aimantation de la branche 3 sous l'action du flux P2 est insuffisante pour la fermeture des éléments de contact 7 et 8 et ils restent ouverts. Un deuxième signal de commande appliqué à l'enroulement W2 développe un flux magnétique F2 de signé par une flèche en pointillés dans la branche 3. Les dérivations FI et % de ce flux sont représentées dans la branche 2 et dans la branche intermédiaire 4 par des flèches en pointillés. Sous l'action du flux F2, ltaimantation de la branche 3 est inversée ce qui provoque la fermeture des éléments de content 7 et 8. Le flux FI désaimante la branche 2 et les éléments de contact 5 et 6 ouvrent. Puis, le processus se répète. Ainsi, les signaux de commande impairs ferment les éléments de contact 5 et 6 et ouvrent les éléments de contact 7 et 8, tandis que les signaux de commande pairs ferment les éléments de contact 7 et 8 et ouvrent les éléments de contact 5 et 6. Dans le dispositif avec un circuit magnétique 9 en E (Fig. 2) les signaux de commande sont appliqués alternativement aux ments W1 et W2. Le premier signal de commande appliqué l'enroule- ment W1 engendre le flux magnétique P1 indiqué par une flèche en trait plein dans la branche 1C. Les dérivations F2 et 23 de ce flux 3 sont montrées par des flèches en trait plein dans la branche 11 et la branche intermédiaire 12. Sous l'action du flux 21 , la branche 10 est aimantée ce qui provoque la fermeture des éléments de contact 13 et 15.La branche ll n'est pas aimantée suffisamment par ie flux F2 pour fermer les éléments de contact 14 et 15 qui restent donc ouverts. Le deuxième signal de commande appliqué à l'enroulement W2 développe le flux magnétique F2, . I1 est représenté par une flèche en pointillé dans la branche 11. Les dérivations F2 et F' de ce flux sont représentées par les flèches en pointillés dans la branche 10 et dans la branche intermédiaire 12. Sous l'action du flux F2, la branche 11 est aimantée en sens inverse ce qui provoque la fermeture des éléments de contact 14 et 15. La branche 10 est désaimantée par le flux 4 ce qui provoque l'ouverture des éléments de contact 13 et 15. Ensuite, lorsque les signaux sont appliqués aux enroulements WI et W2, le processus se répète.Les signaux de commande impairs ferment les éléments de contact 13 et 15 et ouvrent les éléments de contact 14 et 15, tandis que les signaux de commande pairs ferment les éléments de contact 14 et 15 et ouvrent les éléments de contact 13 et 15. Dans le dispositif avec un circuit magnétique 16 en H (Fig.3) des signaux de commande sont appliqués alternativement aux enroulements W1 et W2. Un premier signal de commande applioué à 1' enroule- ment W1 engendre un flux magnétique F1. il est représenté par une flèche en trait plein dans les branches latérales 17 et 18. Les dérivations F2 et F3 de ce flux sont représentées par des flèches en trait plein dans les branches latérales 19 et 20 et dans la branche intermédiaire 21. Sous l'action du flux F1 les branches latérales 17 et 18 sont aimantées ce qui provoque la fermeture des éléments de contact 22 et 23, 24 et 25, 26 et 27. Les branches latérales 19 et 20 sont aimantées par le flux magnétique P2 de maniere insuffisante pour la fermeture des éléments de contact 2Q et 29, 3C et 31, 32 et 33 et ceux-ci restent ouverts. Un dewième signal de commande apiqué à l'enroulement W2 en gendre un flux magnétique 4 . I1 est représenté par une flèche en pointillés dans les branches latérales 19 et 20. Des ddrivations n et F' de ce flux dans les branches latérales 17 et 18 et dans la 3 branche médiane 21 sont représentées par les flèches en pointillés. Sous l'action du flux F2, les tiges latérales 19 et 20 sont aimantées en sens inverse, ce qui provoque la fermeture des éléments de contact 28 et 29, 30 et 31, 32 et 33. tes branches latérales 17 et 18 sont désaimantées par le flux 4 ce qui provoque l'ouverture des éléments de contact 22 et 23, 24 et 25, 26 et 27. Ensuite, le processus se répète. Les signaux de commande impairs ferment les éléments de eontact 22 et 23, 24 et 25, 26 et 27 et ouvrent les éléments de contact 28 et 29, 30 et 31, 32 et 33, tandis que les signaux de commande paire ferment les éléments de contact 28 et 29, 30 et 31, 32 et 33 et ouvrent les éléments de contact 22 et 23, 24 et 25, 26 et 27. te dispositif proposé fonctionne sous l'action de signaux dont la durée est de l'ordre d'une microseconde, assure un grand nombre de manoeuvres, présente une sensibilité élevée et son encombrement et sa masse sont faibles. - REVENDICATIONS 1 - Dispositif électromagnétique de commutation qui comporte un circuit magnétique portant deux enroulements de commande et au moins un contact commandé magnétiquement constitué par des éléments de contact et commandé par des flux magnétiques qui naissent dans le circuit magnétique lorsqu'on applique des signaux aux enroulements de commande, caractérisé en ce que le circuit magnétique comporte au moins deux branches d'extrémité à une extrémité libre qui portent chacune un enroulement de commande, ce circuit magnétique ayant une configuration telle que lorsqu'on applique un signal à un des enroulements de commande, dans les branches d'extrémité prennent naissance des flux magnétiques dont le sens varie lorsqu'un signal attaque un autre enroulement de commande, et en ce que leditdispositif électromagnétique de commutation est pourvu au moins d'un contact commandé magnétiquement et constitué par au moins trois éléments de contact, ou de deux contacts commandés magnétiquement et constitués chacun par au moins deux éléments de contact, chacune des branches d'extrémité à une extrémité libre avec un enroulement de commande portant un élément de contact d'au moins un contact commandé magnétiquement. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit magnétique est réalisé en forme de S et en ce que deux contacts commandés magnétiquement constitués chacun par deux éléments de contact sont montés sur le circuit magnétique de telle façon qu'un des éléments de contact de chaque contact commandé magnétiquement se trouve sur une branche d'extrémité à une extrémité libre du circuit magnétique et l'autre élément de contact est placé sur l'extré- mité la plus proche de la branche intermédiaire du circuit magnétique. 3 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit magnétique est réalisé en forme de E et en ce que le contact commandé magnétiquement comprend deux éléments de contact latéraux et un élément-de contact intermédiaire, les éléments de contact latéraux étant installés sur les branches d'extrémité du circuit magnétique et l'élément de contact intermédiaire est disposé sur la branche intermédiaire du surcuit magnétique. 4 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit magnétique est réalisé en forme de H, les enroulements de commande étant disposés sur les branches parallèles se trou vant de deux côtés de l'axe de la branche intermédiaire du circuit magnétique et de chaque côté de l'axe de la branche intermédiaire du circuit magnétique sont montés trois contacts commandés magnétiquement constitués chacun par deux éléments de contact, une des branches latérales de chaque côté de l'axe de la branche intermédiaire du circuit magnétique portant un élément de contact de chacun des trois contacts commandés magnétiquement, tandis que la branche voisine porte respectivement les deuxièmes éléments de contact des trois mêmes contacts commandés magnétiquement.