Brevet FR2423087A1 — publié le 19791109

L'invention concerne un commutateur d'échelons pour transformateur à échelons avec un sélecteur d'échelons revêtant la forme d'une cage cylindrique à barreaux et un inverseur disposé à c8té du sélecteur d'échelons, et qui est constitué d'un bras support inférieur et d'un bras support supérieur respectivement relies aux anneaux de la cage du sélecteur d'échelons, bras supports sur lesquels sont fixés des barreaux isolants qui portent les contacts fixes d'inverseur, et d'un arbre de commutation monté dans les bras supports qui portent les contacts mobiles d'inverseur, le commutateur d'échelons comportant des contacts supplémentaires de polarité pour amener une prise médiane de l'enroulement d'échelon à un potentiel déterminé, ces contacts de polarité étant susceptibles d'être actionnés simultanément avec les contacts d'inverseur. De tels commutateurs d'échelons sont connus par le brevet allemand 19 42 567. Dans ces eommutateurs d'échelonss les contacts de polarité sont généralement disposés. coaxialement au-dessous du sélecteur d'échelons essentiellement constitué sous la forme dtune cage cylindrique à barreaux. I1 en résulte de grandes longueurs de construction pour le commutateur d'échelons, notamment lorsque celui-ci est prévu pour des tensions très élevées. Le but de l'invention est de créer un commutateur d'échelons avec des contacts de polarité qui, avec une construction simple, est de longueur réduite et dans lequel les contacts de polarité peuvent Autre entratnés de façon simple et avec sécurité en même temps que les contacts d'inverseur A cet effet, l'invention concerne un commutateur d'échelons caractérisé en ce que les contacts de polarité fixes sont situés sur un autre barreau isolant fixé sur les bras supports, les contacts de polarité mobiles étant situés sur une tige maintenue par deux biellettes montées dans les bras supports, les extrémités de ces deux biellettes étant respectivement en prise dans une coulisse d'un disque de commande supérieur et d'un disque de commande inférieur, montés sur les extrémités de l'arbre de commutation de l'inverseur, ces disques de commande et l'arbre de commutation étant susceptibles d'être entraSnds conjointement. Les avantages obtenus gracie à l'invention sont notamment les suivants Du fait que les contacts de polarité sont intégrés dans l'inverseurs on peut obtenir une longueur de construction réduite pour lrensemble du commutateur d'échelons. Grfice aux deux biellettes qui maintiennent, d'une part, la tige avec les contacts mobiles de polarité et qui sont, d'autre part, respec tjvement guidées dans une coulisse des disques de commande montés sur les extrémités de l'arbre de commutation de l'inverseur, on obtient un actionnement sur et impératif des contact de pola rite. Grâce à la disposition des disques de commande, un déplacement aller et retour conforme aux desiderata est obtenu sans autre difficulté, pour les contacts de polarité. Avantageusement, la tige elle-m8me portant les contacts de polarité peut être conductrice, si bien que par l'intermédiaire de cette tige et du reste de la liaison électrique avec les biellettes, les bras supports et les anneaux de la cage, la liaison de potentiel souhaitée pour la prise médiane de l'enroulement d'échelon, peut s'effec- tuer. Un exemple de réalisation de l'invention va etre décrit plus en détail en se référant au dessin ci-joint , dont la figure unique représente en perspective un sélecteur d'éche- lons (partiellement représenté) avec un inverseur qui lui est associé et avec des contacts de polarité. Sur cette figure est tout d'abord représenté partiellement un sélecteur d'échelons i, constitue sous la forme d'une cage a barreaux, dans lequel sont disposés , sur un anneau supérieur de cage 2 et sur un anneau inférieur de cage 3, plusieurs barreaux isolants 5 portant les contacts fixes de sélecteur 4. Chaque anneau de cage 2, 3 comporte un bras support 6, 7 sur.lequel sont fixés deux barreaux isolants 8, 9, qui portent les contacts fixes d'inverseur 10, ilo flans les bras supports 6, 7, est monté un arbre de commutation 12 de l'inverseur qui porte le contact mobile d'inverseur 13 et qui est susceptible d'entre entraîné à partir de l'entrainement, non représenté du sélecteur d'échelons, au moyen d'un mécanisme intermittent.L'arbre de commutation 12 de l'inverseur est alors entraîné en rotation dans un sens et dans l'autre, si bien que les contacts mobiles d'inverseur viennent établir le contact, soit avec les contacts fixes d'inverseur 10 (+) , ou bien avec les contacts fixes ae verseur Il (-). Sur les bras supports 6s 7 est fixé un autre barreau isolant 14 qui porte les contacts fixes de polarité 15. En outre, sur les bras supports, à c3té des paliers 16 de l'arbre de commutation 12, sont prévus des pivots 17, 18 sur lesquels sont montées une biellette supérieure 19 et une biellette inférieure 20. Sur les extrémités extérieures de ces biellettes 19, 20, est fixée une tige 21 qui porte les contacts mobiles de polarité 22. Les extrémités internes des biellettes 19, 20 sont respectivement en prise au moyen d'un galet 26 dans la coulisse 23 d'un disque de commande supérieur 24 et d'un disque de commande inférieur 25.Les disques de commande 24, 25 sont montés aux deux extrémités de l'arbre de commutation 12, si bien qu'une rotation de cet arbre- de commutation aboutit forcement au pivotement des biellettes 19, 20, car, ainsi qu'on vient de le dire, les extrémités de ces biellettes sont respectivement en prise dans une coulisse 23 des disques de commande 24, 25. En mime temps que les biellettes 19, 20, se déplace la tige 21 maintenue par ces biellettes, si bien que les contacts mobiles de polarité 22 placés sur cette tige viennent en contact avec les contacts de polarité fixes 15. La tige 21 est en même temps conductrice, et elle est reliée de façon électriquement conductrice par l'in- termédiaire des biellettes 19, 20 et des disques de commande 24, 25 avec les bras supports 6, 7 et avec les anneaux de cage 2, 3. Les anneaux de cage-sont, ce ce qui les concerne, placés au-po- tentiel du point neutre, si bien que les prises médianes des enroulements d'échelons du transformateur associes reliées par des résistances de polarité, non représentées, azcontacts de polarité fixes, sont également placées au potentiel du point neutre lors de l'établissement du contact entre les contacts de polarité 15, 22. Le déroulement fonctionnel de la commutation peut être perçu de façon particulièrement claire sur la partie inférieure de la figure : par l'intermédiaire du mécanisme intermittent, non représenté, du sélecteur d'échelons 1, la fourchette d'inverseur 27 est tout d'abord actionnée. Cette fourchette est en prise dans une glissière 30 solidaire de l'arbre de commutation 12 de l'inverseur, Si bien que lorsque la fourchette d'inverseur 27 est actionnée,.l'arbre de commutation 12.de l'inver- seur pivote de l'angle de commutation nécessaire. Les contacts mobiles d'inverseur 13 passent alors de façon classique des contacts fixes d'inverseur 10 aux contacts fixes d'inverseur 11. Sur la fourchette d'inverseur 27 est en outre prévu un-segment denté 28 qui engrène avec un pignon 29 du disque de commandé 25. L'actionnement de la fourchette dtinverseur 27 détermine ainsi simultanément un pivotement du disque-de commande 25. L1extrémité, guidée dans la coulisse 23, de la biellette 20, pivote alors dans le sens de la flèche, grâce à quoi l'extrémité de la biellette 20 portant la tige 21 se déplace dans la direction du barreau isolant 14, si bien que les contacts de polarité se ferment. A la fin de l'angle de commutation déerit par l'arbre de commutation 12, l'extrémité de la biellette 20 est de nouveau ramenée par suite de la forme de la coulisse 23, si bien que la tige 21 revient dans sa position de départ. La tige 21 accomplit ainsi avantageusement, pour chaque actionnement de l'inverseur, un déplacement de commutation aller et retour. Il y a lieu de mentionner que l'accouplement indiqué entre la fourchette d'inverseur 27 et le disque de commande 25 par l'intermédiaire du segment denté 28 et du pignon 29, n'est pas absolument nécessaire. La même fonction pourrait être obtenue en soi, si le disque de commande 25 et l'arbre de commutation 12 étaient solidaires l'un de l'autre, et si la fourchette d'inverseur 27 était simplement en prise dans la glissière 30 de l'arbre de commutation 12. Il s'est toutefois avéré avantageux de monter le disque de commande 25 mobile en rotation sur l'arbre de commutation 12, et de l'actionner par l'intermédiaire du segment denté 28 et du pignon 29, car ainsi une démultiplication plus avantageuse peut être obtenue pour actionner les contacts de polarité. Il va de soi que la même disposition est prévue dans la partie supérieure de la figure et qu'il s'y succèdent les mêmes fonctions qui ont été décrites pour la partie inférieure. Le commutateur d'échelons représenté peut être adapté également sans difficulté à une disposition des contacts mobiles de polarité comportant un isolement, la tige conductrice 21 pouvant être alors remplacée par une tige isolante, et un raccordement distinct pouvant Qtre prévu pour chaque contact- mobile de polarité 15. La tige isolante pourrait également porter des contacts en pont qui coopèrent respectivement avecdeux contacts de polarité fixes. REVENfi I CAT IONS 1.- Commutateur d'échelons pour transformateur à échelons avec un sélecteur d'échelons revêtant la forme d'une cage cylindrique à barreaux et un inverseur disposé à coté du sélecteur d'échelons, et qui est constitué dtun bras support inférieur et d'un bras support supérieur respectivement relié aux anneaux de la cage du sélecteur d'échelons, bras supports sur lesquels sont fixés des barreaux isolants qui portent les contacts fixes d'inverseur, et d'un arbre de commutation monté dans les bras supports qui portent les contacts mobiles d'inverseur, le commutateur d'échelons comportant des contacts suppémentai- res de polarité pour amener une prise médiane de l'enroulement d'échelon à un potentiel déterminé, ces contacts de polarité étant susceptibles d'être actionnés simultanément avec les contacts d'inverseur, commutateur d'échelons caractérisé en ce que les contacts de polarité fixes (15) sont situés sur un autre barreau isolant (14) fixé surales bras supports (6, 7), les contacts de polarité mobiles (22) étant situés sur une tige (21) maintenue par deux biellettes (19, 20) montées dans les bras supports, les extrémités de ces deux biellettes étant respectivement en prise dans une coulisse (23) d'un disque de commande supérieur (24) et d'un disque de commande inférieur (25) montés sur les extrémités de l'arbre de commutation (12) de l'inver- seur, ces disques de commande et l'arbre de commutation étant susceptibles d'être entraînés conjointement. 2.- Commutateur d'échelons selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige (21) est en métal et est reliée par conduction électrique avec les contacts mobiles de polarisation (22) ainsi qu'également avec les bras supports (6, 7) ou bien les anneaux de cage (2, 3) places au potentiel du point neutre.