Brevet FR2514554A1 — publié le 19830415

La présente invention concerne un relais électromagnétique bistable, c'est-à-dire un relais maintenu, jusqu'i intervention extérieure, dans la dernière position (enclenchée ou déclenchée) qui lui a été imposée. On connait déjà des relais de ce genre; ils comportent en général deux circuits magnétiques ayant une portion commune magnétisée en permanence ou bien diverses sortes de verrouillages mécaniques. La présente invention permet une réalisation, très simple et susceptible d'applications très variées, d'un relais bistable. Le relais selon l'invention est caractérisé par le fait que le p81e d'une branche agissant sur la palette du relais est revêtu d'une pastille mince d'aimant permanent à base de terres rares (telle le samarium) aimantée dans le sens de ltépaisseur. De préférence la dite branche de circuit magnétique est celle qui porte au moins une bobine d'excitation du relais. Il est possible d'utiliser des pastilles frittées de terres rares; de préférence, pour des facilites dtusi- nage, on peut se contenter de grains formés de complexes de terres rares et agglomérés par une résine synthétique. En raison de la force coercitive considérable des aimants à base de terres rares une telle pastille mince suffit pour fournir dans le circuit magnétique un flux capable de maintenir la palette à l'état enclenché du relais, mais ce flux est insuffisant pour attirer cette palette à partir de l'état déclenché. De plus cette force coercitive est telle que la pastille ne se désaimante pas lorsque le circuit magnétique est excité dans le sens qui pourrait inverser la magnétisation, tandis que la faible reluctance, due à la faible épaisseur de cette pastille, ne s'oppose pas à une telle excitation inverse. I1 est ainsi possible de faire "basculer" le relais d'une position à l'autre soit par une action mécanique (au moyen d'un bouton poussoir ou deux) soit par une action électromagnétique au moyen d'une (ou deux) bobines éventuellement à une seule spire (relais à barre). Le dessin annexé montre comment l'intention peut titre aise en oeuvre. La fig. 1 est une représentation partiellement schématique d'un relais bistable. Les fig. 2 i 3 montrent quelques possibilités de montage d'un tel relais. Le relais montré sur la fig. 1 comporte une culasse en W formée d'un V 1 dans lequel est rapporté au centre un noyau 2 terminée par un épanouissement polaire 2a. Sur celui-ci est fixée, par collage par exemple, une pastille d'aimant 3 à très fort pouvoir coercitif dont la face externe est d'une polarité (N par exemple) et la face collée de la polarité oppose (S). Sur l'arSte externe de la branche la de culasse pivote une palette 4, rappelée de manière connue par un aimant permanent 5 fixé à la culasse, ce rappel pourrait aussi éventuellement être assuré par un ressort. La palette 4 portant les plots de contact 6 et 7 (éventuellement isolés l'un de l'autre) coopère avec les contacts de repos 8 et de travail 9 isolés l'un de l'autre et supportés également par la culasse 1. Ces contacts, rigides, sont avantageusement rigla- bles en position en étant, par exemple, comme représen té. constitués par des têtes de vis engagée dans les supports. Enfin le noyau porte un bobinage d'-scitation 10. Dans la situation représentée, relais déclenché, palette retenue par le contact de repos 8, l'attraction de l'aimant 5 maintient la palette en position à l'encontre de l'attraction de la pastille aimantée 3. Si le courant est lancé dans l'enroulement 10 dans le sens qui ajoute le flux électromagnétique à celui de la pastille 3 la palette est appelée et arrêté par le contact de travail 9. La palette étant alors écartée de l'aimant de rappel 5 et rapprochée de la pastille 3, le flux magnétique de celle-ci se ferme par les branches de culasse et la palette reste en position attirée mSme si le courant est coupé dans l'enroulement 10.Par contre, si le courant est envoyé en sens inverse dans cet enroulement l'attraction de la pastille est annihilée et, celle de l'aimant 5 prévalant, la palette repasse en position de repos. Par le réglage de la position des contacts fixes 8 et 9 il est possible, du fait qu'une magnétisation de sens inverse limitée ne change, ni le sens, ni la valeur de la magnétisation coercitive de la pastille 3, de déterminer les valeurs d'intensité (directe et inverse) qui provoquent le basculement de la palette 4 (fonctionnement à seuil). On peut aussi, comme montré sur la fig. 2,prévoir un bouton poussoir ll qui, après enclenchement du relais, permet, à la sain, de replacer le relais en position déclenchée. Inversement un bouton poussoir 12 (fig. 3) permet de ramener le relais en position enclenchée lorsqu'un courant, lance dans l'enroulement 10 dans le sens qui démagnétise la pastille 3,a déclenché le relais. Dans le cas de la fig. 4,îles deux boutons ll et 12 permettent de faire basculer la palette du relais dans l'un des deux sens à volons, comme un simple inverseur à main,l'enroulement 10 permettant en outre une commande électromagnétique automatique dans un sens ou l'autre. On peut aussi, comme le montre la fig. 5, monter deux enroulements lOA et 103 sur le même noyau 2 pour obtenir le basculement alterné de la palette 4. Il est avantageux que le rappel du relais soit assuré par un aimant permanent 5 . Ainsi dans les deux sens (enclenchement et déclenchement) le mouvement de la palette est brusque et sans hésitation. Enfintavec des pastilles 3 de grains agglomérés, il est possible de rectifier à la fois les surfaces planes des branches de culasse et de la pastille. On peut ainsicomme application de l'invention, maintenir par exemple un montage électrique entre deux valeurs de tension ou d'intensité bien déterminées (choisies par le réglage des vis 8 et 9) ou protéger un montage contre une surtension ou une sous-tension (snr ou sous-intensité) avec- réenclenchement manuel éventuel. REVENDICATIONS 1 - Relais électromagnétique comportant une culasse excitée par au moins un enroulement associée à une palette mobile commandant au moins un contact, caractéris par le fait que le pôle d'une branche de culasse agissant sur la palette est revote d'une pastille d'aimant permanent à force coercitive élevée, spécialement à base de terres rares, pastille aimantée dans le sens de lé- paisseur. 2 - Relais selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la branche de culasse revêtue de ladite pastille porte ledit enroulement. 3 - Relais selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la pastille est formée de grains magnéti- ques agglomérés par une résine synthétique. 4 - Relais selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la culasse étant en W et la palette pivotant sur l'une des branches extrmes, la branche centrale porte la pastille et au moins un enroulement. 5 - Relais selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un bouton poussoir au moins permet le passage de la palette d'une position à l'autre. 6 - Relais selon la revendication 1, caractérisé par le fait que deux enroulements distincts assurent des magnétisations de sens opposés dans la branche de culasse portant la pastille.