Brevet FR2379932A1 — publié le 19780901

L'invention concerne un procédé et un circuit pour l'obtention d'un fonctionnement à sécurité intrinsèque drun dispositif moteur anti-déflagrant et/ou anti-grisou. Pour les appareils mis en oeuvre dans des installations de mesure et de réglage, il est prescrit de prendre, dans les zones sujettes aux explosions et au grisou, des mesures particulières pour assurer un fonctionnement sans risques d'accidents et de pannes. Ces exigences ont abouti entre autres, dans la technique des installations électriques, à la réalisation des "circuits à sécurité intrinsèque" par leqquels on Qvits les étincelles et les échauffements qui peuvent outre à l'origine d'explosions.Un circuit ou une partie d1un circuit peut Qtre qualifié d'intrinsèquement sflr lorsque ni en service normales ni en cas de dérangement,.une atmosphère explosive ne peut être enflammée par une étincelle ou par un autre phénomène thermique (VDE 0170/0171). Pour l'entraînement d'installations de mesure et de réglage, par exemple d'indicateurs du niveau de silos à ailet- te rotative, les moteurs dont on peut envisager l'emploi dans les zones dangereuses doivent être protégées contre les déflagrations et/ou le grisou. Pour cette raison, du fait de la formation d'étincelles au niveau du commutateur ou des bagues collectrices, aucun moteur comportant des-éléments de ce genre ne doit être utilisé. Avec les moteurs à courant continu sans collecteur, il ne se forme certes -pas d'étincelles, mais ces moteurs sont compliqués et coûteux. On trouve dans le commerce, à des prix intéressants, des micro-moteurs à courant alternatif du type anti-déflagrant et/ou anti-grisou. C'est pourquoi.on a essayé de construire, à l'aide d'un micro-moteur à courant alternatif, un dispositif moteuranti-déflagrant et/ou anti-grisou avec son alimentation en courant à sécurité intrinsèque. Dans ce cas. le circuit doit être réalisé de telle manière que l'énergie accumuliez dans:-l'inductivité du moteur ne puisse -pas donner lieu A une infiamation du mélange gazeux en cas de dérangement, pa-evem- ple en- cas d'interruption du conducteur d'alimentation. On connaît le procédé consistant à limiter, par le montage en parallèle d'une résistance de valeur ohmique suffi sarment basse, la tension qui survient en cas d'interruption du conducteur d'alimentation du fait de 11 énergie accumulée dans i'inductivité. Mais ce circuit n'est applicable qutà des moteurs à faible absorption de courant et, en conséquence, il est très limité dans ses possibilités d'application. Par ailleurs, on connatt le procédé consistant à limiter, par le montage en parallèle de deux diodes Zener en montage anti-serie, la tension qui se produit du fait de l'énergie accumulée dans l'inductivité. La tension maximale possible de service du moteur est limitée par les deux diodes à la valeur de la tension Zener de celles-ci. Toutefois, en cas d'alimentation sous tension alternative, il faut veiller à ce que la tension Zener soit choisie de manière à correspondre au moins à la valeur de seuil de la tension de service Par ailleurs, il faut que la tension Zener soit encore supérieure, d'une certaine margé de sécurité* à la tension de service du moteur.Etant donné que la tension Zener est limitée de son cmté par les exigences de sécurité intrinsèque ce procédé ne peut outre appliqué qu'à des moteurs qui fonctionnent avec une faible tension de ser-vice. Mais alors la consommation de c.ou- rant du moteur atteint un niveau inadmissible pour l'obtention d'une puissance déterminée. L'invention a pour but de fournir un procédé et un circuit pour l'obtention d1un fonctionnement intrinsèquement str d'un dispositif moteur anti-déflagrant et/ou anti-grisou en évitant les inconvénients cités ci-dessus et en maintenant à un niveau réduit les frais qui en résultent. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que la tension continue d'une alimentation à sécurité intrinsèque est convertie en une tension alternative qui est utilisée pour l'alimentation d'un moteur à courant alternatif anti-déflagrant et/ou anti-grisou. Le circuit pour l'exécution de ce procédé est caractérisé par le fait qu'un convertisseur de courant continu en courant alternatif est monté en amont du moteur à courant alternatif. Le moteur à courant alternatif est anti-déflagrant et/ou anti-grisou. Deux diodes sont montées en parallèle sur l'entrée du convertisseur. Une diode est montée, en tant que protection contre les erreurs de pôles dans la ligne d'amenée de courant au con vertisseur. Le convertisseur et le moteur sont réunis en un ensemble noyé dans une résine coulée ou une autre matière isolante appropriée. Un exemple de réalisation de l'invention est illustré par le dessin annexé et sera décrit ci-après en détail. L'unique figure représente le circuit selon l'invention. La tension continue, délivrée par une alimentation de courant 1 comportant une sortie à sécurité intrinsèque est acheminée par des lignes d'amenée 2 et 3 wers les bornes d'entrée de l'ensemble 4 encapsulé dans une matière appropriée, par exemple une résine fusible. L'ensemble 4 peut contenir par exemple le convertisseur 10 indiqué par des traits discontinus et comportant quatre transistors 11, 12, 13 et 14. Le convertisseur 10 convertit la tension continue de l'alimentation 1 en une tension alternative qui est appliquée au moteur à courant alternatif 15. La diode 7 de 11 ensemble 4 sert de protection contre les erreurs de piles. Par les diodes 8 et 9, on parvient à ce que l'énergie accumulée dans l'inductivité du moteur 15 ne puisse pas se manifester par un dépassement des spécifications de service fixées d'après les exigences de sécurité intrinsèque. Dans le cas d'un dérangement, par exemple d'une interruption des lignes d'amenée 2 et 3 entre l'alimentation de courant 1 et l'ensemble 4, le courant du moteur produit par l'énergie accumulée dans l'inductivité, s'écoule à travers les diodes 8 et 9. On évite de cette manière une impulsion de tension sur les bornes 5 et 6 et le critère de la sérurité intrinsèque est rempli. S'il est monté deux dioees 8 et 9, c'est pour assurer une double sécurité; il pourrait être évidemment pré-w d'autres diodes encore, pour atteindre des niveaux de sécurité encore plus élevés. Les diodes 8 et 9 sont polarises dans le sens du blocage pour le courant de service. Par contre, elles sont montées dans le sens du passage pour le courant du moteur qui survient en cas de dérangement et provient de l'accumulation d'énergie dans l'înductivité, si bien qu'en cas d'interruption de la ligne d'amenée, il ne peut se produire aucune étincelle dangereuse au point dtinterruption Le système selon l'invention a pour avantage que le courant de service délivré par l'alimentation 1 n'a besoin autre que légèrement plus intense que le courant de service nominal du moteur. Le système de 1'invention offre cet autre avantage que les diodes utilisées sont moins conteuses que les diodes Zener nécessaires avec les dispositifs connus, diodes qui doivent autre dimensionnées pour le courant maximal possible de service, ce qui se traduit par une forte puissance de perte admissible. REVENDICATIONS 10 Procédé pour l'obtention d'un fonctionnement intrinsè- quement sflr d'un dispositif moteur anti-déflagrant et/ou anti-grisou, caractérisé en ce que la tension continue d'une alimentation à sécurité intrinsèque est convertie en une tension alternative qui est utilisée pour alimenter un moteur à courant alternatif anti-déflagrand et/ou anti-grisou. 20 Circuit pour l'exécution du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un convertisseur 10 de courant continu en courant alternatif est monté en amont du moteur à courant alternatif 15. 30 Circuit selon la revendication 2, caractérisé en ce que deux diodes 8 9 sont montées en parallèle sur l'entrée du convertisseur 10. 4 Circuit selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moteur à courant alternatif 15 est anti-déflagrant et/ou anti-grisou. 3. Circuit selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une diode 7 est montée, en tant que protection contre les erreurs de pôle, dans la ligne d'amenée du courant au convertisseur 10. 60 Circuit selon la revendication 2, caractérisé en ce que le convertisseur 10 et le moteur 15 sont réunis en un ensemble encapsulé 4 enrobé de résine coulable ou d'une autre matière isolante appropriée.