Brevet FR2371765A1 — publié le 19780616

L'invention concerne un relais polarisés Elle s'applique notamment aux relais destinés à assurer l'ouverture d'un disjoncteur qui coupe l'alimentation d'un appareil lors de l'apparition d'un courant de défaut dans le circuit de cet appareil. Les relais polarisés classiques, tels que celui représenté à la figure 1, comportent un circuit magnétique constitué d'une armature mobile 1 et d'une culasse0 La culasse comprend deux branches 2, 3, reliées entre elles par un aimant permanent 4e Un ressort 5 fixé sur le bottier 6 du relais soumet l'armature mobile 1 à une force de rappel légèrement inférieure à la force d'attraction au collage dA au flux magnétique engendré par l'aimant 4. Un circuit de commande 7 est bobiné sur la branche 2 de telle sorte que, pour un sens donné du courant de commande, il engendre un flux, inverse de celui de l'aimant 4, siffisant pour provoquer le décollage de l'armature mobile lo De tels relais comportent en général un circuit magnétique massif.Nais si on veut accrottre les performances de ces relais (en particulier obtenir un déclenchement plus rapide), on doit augmenter le travail mécanique disponible en utilisant un circuit magnétique à forte section et à perméabilité élevée0 Or, ceci accroît l'action des courants de Boucault qui freinent les variations rapides de flux. Pour remédier à cet inconvénient, on peut remplacer le circuit magnétique massif par un circuit magnétique feuilleté. En outre, ces relais sont équipés d'un aimant permanent à fort champ coercitif mais à très faible perméabilité réversible. Vis-à-vis du flux alternatif créé par le courant alternatif de commande, l'aimant présente donc une grande réluctance et il est nécessaire, pour diminuer la consommation en énergie électrique du relais, de shunter l'aimant par une réluctance plus faible. Pour obtenir cette faible réluctance, on place en dérivation sur le circuit magnétique du relais une branche shunt 8 pourvue d'un entrefer d'ajustage 9 constitué par une mince feuille de matériau amagnatique.Le reste de la branche shunt est constitué du mOrne matériau que le circuit magnétique0 Cependant, les feuillesamagnétiques utilisées sont très minces (en général quelques microns) et il en résulte lors du montage des relais une grande dispersion de la valeur des réluctances shunt : irrégularité d'épaisseur et d'état de surface, nettoyage plus ou moins parfait des surfaces en contact, froissement et variations de serrage au montage font que la réluctance shunt peut avoir une valeur très différente d'un relais à l'autre et il en ré sulte une dispersion dans la puissance de commande des relais. Ces inconvénients existent de la même façon que le circuit du relais soit massif ou feuilleté. La présente invention remédie à ces inconvénients : elle concerne un relais polarisé dont la réluctance shunt est beaucoup moins sensible aux nombreuses causes de variation qui existent au cours de la fabrication des relais. L'invention s'applique à un relais polarisé à circuit ma magnétique feuilleté comportant une culasse à deux-branches reliées entre elles par un aimant parmanent, une armure mobile de fermeture soumise à une force de rappel légèrement inférieure à la force d'at traction au collage due au flux magnétique engendré par l'aimanttun circuit de commande bobiné sur une des branches de la culasse de tel le sorte que, pour un sens donné du courant de commande, il engendre un flux, inverse de celui de l'aimant, suffisant pour provoquer le décollage de ltarmature mobile, et un shunt reliant les deux bran ches, ajusté à l'aide d'un entrefer. Selon l'invention, le shunt est constitué par des prolon gements des feuilles constituant les deux branches, imbriqués les uns sur les autres et alternativement issus de l'une et l'autre bran che, avec interposition entre eux de feuilles minces en matériau ama gnétiquev L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant à un mode de réalisation donné à titre d'exemple et re présenté par les figures 2 à 6 annexées. La figure 2 représente un mode de réalisation dtun relais selon l'invention, en vue de face. La figure 5 est une vue de cOté du relais de la figure 2 dans laquelle seul le circuit magnétique a enté représenté. La figure 4 est une coupe suivant A-A du relais de la figure 2. Les figures 5a et 5b sont des coupes de la culasse dans des plans perpendiculaires à celui de la figure 4. La figure 6 représente un circuit dans lequel est utilisé un relais selon l'invention0 Les figures 2, 3, 4 et 5 représentent un mode de réalisa tion d1un relais selon l'invention. Les éléments semblables dans les figures 1, 2, 3, 4 et 5 portent les mOrnes repères. Les branches 2 et S sont constituées par de minces feuilles 10 entre lesquelles sont interposées des feuilles minces en matériau amagnétique 11. Les feuilles minces 10 se prolongent alternativement et s'imbriquent pour former le shunt 8.La faible réluctance nécessaire pour la branche shunt 8 étant alors constituée d'un certain nombre de réluctances plus élevées en parallèle, l'épaisseur de chaque feuille amagnétique 11 peut être plus élevée que lorsqu'il n'y a qu' une seule feuille amagnétique pour constituer le shunt comme dans les relais clessiLues. La réluctance shunt sera donc beaucoup moins sensible aux nombreuses causes de variations qui existent au cours de la fabrication des relais : état de surface, nettoyage plus ou moins parfait, froissements, variations de serrage et la dispersion entre relais sera beaucoup plus réduite. On a représenté sur la figure 4 le trajet suivi par le flux dans le shunt 8. La figure 5 montre la forme et la disposition dès feuilles 10. Les feuilles 10 sont de deux sortes : soit droites comme un I, soit avec un jambage comme un T. Ces feuilles 1G sont disposées alternativement comme sur la figure 5a et comme sur la figure 5b. La figure 6 montre l'application d'un relais selon l'inven tison au controle du courant de défaut du circuit d'utilisation d'un appareil. Le relais 12 est destiné à assurer l'ouverture des deux contacts 15 et 14 qui coupent l'alimentation de l'appareil 15 quand un courant de défaut Ir apparaît. Un transformateur 16 comporte deux bobinages primaires 17 et 18 en opposition et un bobinage secondaire 19 attaquant le relais 12. En l'absence de courant de défaut, les bobinages primaires 17 et 18.sont traversés par le même courant I et, par conséquent, l'aimantation du circuit magnétique du transformateur 16 est nulle. Quand un courant de défaut I1 apparaît, les bobinages 17 et 18 sont traversés respectivement par les courants I et (I - I1) si li dépasse un certain seuil, le circuit magnétique s'aimante et une intensité I2 apparaît dans le bobinage 19. Cette intensité provoque le décollage de l'armature du relais 12 et donc le déverrouillage de la serrure 20 qui est couplée mécaniquement au relais 12. Le déverrouillage de la serrure 20 entraîne alors l'ouverture des contacts 13 et 14. Bien entendu, l'invention n'est pas strictement limitée au seul mode de réalisation qui a été décrit à titre d'exemple, mais elle couvre également d'autres modes de réalisation qui n'en diffèreraient que par des variantes d'exécution ou par l'utilisation de moyens équivalents. Ainsi, la forme et la disposition des feuilles 10 importent peu, pourvu que ces feuilles soient disposées en parallèle et que leur ensemble forme une faible réluctance. REVExEDICATION 1.- Relais polarisé à circuit magnétique feuilleté comportant : une culasse à deux branches reliées entre elles par un aimant per manient s - une armature mobile de fermeture soumise à une force de rappel lé gèrement inférieure à la force d'attraction au collage due au flux magnétique engendré par l'aimant, - un circuit de commande bobiné sur une des branches de la culasse de telle sorte que, pour un sens donné du courant de commande, il engendre un flux, inverse de celui de l'aimant, suffisant pour provoquer le décollage de 11 armature mobile, - et un shunt reliant les deux branches, ajusté à l'aide dtun en trefer, caractérisé par le fait que le shunt est constitué par des prolongements des feuilles constituant les deux branches, im briqués les uns sur les autres et alternativement issus de l'une et l'autre branche, avec interposition entre eux de feuilles min ces en matériau amagnétiqueO