Brevet FR2524702A1 — publié le 19831007

-1.- "Contacteur-disjoncteur pour la commande de moteurs élec- triques " L'invention concerne des contacteurs-disjon c- teurs destinés à commander des moteurs électriques avec des électroaimants, et des contacts de commutation de ces disjoncteurs, mobiles à partir d'une position de commuta- tion, par un déplacement axial dans une autre position, pour assurer une liaison avec des raccords de contact. Ces disjoncteurs sont connus (brevet DE 26 22 054) et, comme on dispose toujours de plusieurs dis- joncteurs, pour la commande des moteurs électriques, on les fixe à c 8 té les uns des autres sur une plaque de base et on les relie ensemble, au point de vue commutation, au moyen de conducteurs de jonction Ainsi, par exemple, dans les modes de construction connus, il est nécessaire de prévoir pour la liaison entre deux disjoncteurs, sept con- ducteurs de liaison, et pour en réunir trois, douze conduc- teurs de liaison. le montage des conducteurs de liaison est très coûteux, car chaque conducteur séparé doit être coupé à longueur, débarrassé de l'isolant, courbé et vissé Pour empêcher les erreurs de couplage et les couplages en court- circuit lors de chocs mécaniques, il est nécessaire de prévoir un verrouillage mécanique ou électrique spécial. Un autre inconvénient des disjoncteurs connus est leur en- combrement relativement important, car ils demandent en 2.- particulier une grande surface de base. L'invention a en conséquence pour but dïe réaliser un dispositif de contacteur disjoncteur qui fasse gagner du temps et de l'espace en utilisant un blocage des faux couplages simple A cet effet, l'invention propose que l'on dispose en symétrie inversée deux disjoncteurs, leurs contacts de commutation étant dirigés les uns vers les autres et s'appliquant alternativement sur un connec- teur de contacts commun, qui est recourbé en forme de U et qu'entre les contacts de commutation, est disposé un bloca- ge mécanique des défauts de commutation Grâce à la dispo- sition symétrique en superposition, la surface de base de deux disjoncteurs est réduite de moitié, le volume de cons- truction est diminué d'un quart environ et le nombre des fils de liaison est réduit de sept à quatre, ou de douze à sept Le connecteur de contact dont on dispose est seule- ment réalisé sous une forme différente de celle d'un contact courant actuellement On obtient, grâce à la disposition symétrique de deux disjoncteurs, d'une façon simple, un blocage des faux couplages, car les extrémités des disjonc- teurs empochent un établissement de contacts simultanés. Dans un autre mode de réalisation de l'in- vention, il est prévu sur le contacteur à contacts en for- me de U, au voisinage de sa traverse, un raccord de contact pour l'entrée des phases, et les extrémités en brides du connecteur de contact peuvent être reliées par l'intermé- diaire des contacts de commutation et des contacts de rac- cordement, avec les bornes destinées à la sortie des phases. De préférence, il est prévu sur un des contacts de raccor- dement, un coude qui l'éloigne de l'autre contact de rac- cordement de la borne de contact de la sortie de phase, de sorte que les bornes de contact de la sortie de phase sont superposées en degrés et sont facilement accessibles. Les deux disjoncteurs sont, dans un autre mode de réalisation de l'invention, disposés dans un carter 3.- commun divisé en sections, avec leurs parties fixes et mo- biles de l'électro-aimant, les bobines, les contacts de - commutation et le connecteur de contact, ainsi que les bor- nes de contact: le connecteur de contact est ici fixé sur un support transversal du carter, et les-deux parties mob- les de l'électro-aimant du disjoncteur passent dans des guides tubulaires de ce carter, pendant que les bobines sont logées entre des plaques transversales du carter et sont fixées ainsi dans la direction axiale Ainsi, les deuta disjoncteurs, qui sont souvent nécessaires pour commander un seul moteur électrique, forment une construction unitai- re simple Les parties mobiles de l'électro-aimant sont soumises à l'action de ressorts de rappel dans le sens de l'ouverture des contacts qui s'appuient sur des plaques transversales. Un avantage particulier de l'invention rési- de dans le blocage des défauts de commutation qu'offre la disposition en symétrie inversée A cet effet, la partie mobile de chacun des induits est guidée dans le guidage tu- bulaire au moyen d'une douille d'induit, dans le fond de laquelle se raccorde un appendice pourvu d'une fente de contact destinée à recevoir le contact de commutation Cet appendice porte une fente de contact par pression pour une plaquette formant butée pour un ressort de contact qui est pourvu par l'intermédiaire d'un étrier, d'une pla- que de refroidissement du contact de commutation Le res- sort de contact permet au contact de commutation de céder sous la poussée de l'induit, de sorte que sa course peut ne pas concorder absolument avec le parcours des contacts de commutation qui est freiné brusquement quand les con- tacts s'appliquent l'un contre l'autre pendant que l'in- duit avec sa douille et son appendice continue à se dépla- cer dans une faible mesure La distance qui sépare les ap- pendices de douille opposés quand les deux disjoncteurs ne sont pas en contact, est plus grande que la distance qui 4.- sépare les plaquettes de commutation des contacts de com- mutation et celles du connecteur de contact ou des bornes de contact# L'avantage de la disposition suivant l'in- vention apparait aussi quand on dispose, à côté de contac- teurs disjoncteurs comportant un connecteur de contacts communs un disjoncteur séparé la surface de base et le volume de la construction sont réduits d'un tiers De préférence, le ou les carters des disjoncteurs sont fixés sur une plaque de base. Suivant une autre forme de réalisation de l'invention, il est possible de constituer ces disjoncteurs de telle manière que la possibilité A'emploi d'un nombre réduit de pièces, soit encore accrue Pour cela, dans le carter, en plus des contacts de connexion, sont disposés des contacts auxiliaires qui sont commutables d'une posi- tion de fermeture vers une position d'ouverture On réali- se ainsi, avec des moyens simples, par commutation d'enfi- chage des contacts auxiliaires, une duplication de la pos- sibilité d'emploi des disjoncteurs. Suivant une autre caractéristique de l'in- vention, les contacts auxiliaires sont pourvus d'extrémi- tés coudées vers le bas, et, dans le domaine de ces coudes, des filetages pour le vissage des raccordements de contact. Les contacts auxiliaires sont guidés avec serrage dans des évidements du carter, qui seétendento à partir des chambres de contacts auxiliaires, jusqu'à une chambre de contact dans laquelle sont disposés les contacts de connexion. Les évidements présentent sur les faces tournées l'une vers l'autre, des gorges pour des plaques de contact fixées sur les contacts auxiliaires, sur lesquelles s'appliquent les plaques de contact des contacts de connexion La commu- tation d'enfichage des contacts auxiliaires/mentionnée plus haut est possible, même ultérieurement, sans que le disjoncteur doive être démonté et retiré. 5.- Pour des disjoncteurs de commutation, il est nécessaire de disposer d'au moins deux contacts d'ouvertu- re et deux contacts de fermeture Dans le cas d'existence de quatre chambres de contact, il est possible, avec de faibles puissances de contact (jusqu'à 9 ampères) de rem- placer le contact auxiliaire par un contact de courant prin- cipal Cependant, cela n'est plus possible dans le cas de puissance de contact très élevée, parce qu'on dispose seulement de trois chambres de contact de courant princi- pal et qu'aucun contact de courant principal ne s'adapte dans les chambres de contacts auxiliaires Jusqu'à ce jour, on devait donc, dans les installations connues, utiliser deux disjoncteurs pour la commutation. Dans le cas d'un disjoncteur du type mention- né plus haut, il est possible de prévoir un ressort de com- pression de rappel, appuyé dans une section du carter se trouvant en face de l'aimant, et agissant, par l'intermé- diaire d'un capuchon ou analogue, sur un manchon, dans le- quel un contact de connexion est guidé pour coulisser axia- lement contre la pression du ressort de contact La sec- tion supérieure prévue avec un électro-aimant est alors remplacée par une section supérieure sans électro-aimant avec d'autres possibilités de raccordement Lors de la fermeture du contact inférieur, le contact supérieur est obligatoirement ouvert par l'intermédiaire du verrouillage mécanique Il sera fermé à nouveau par le ressort de rap- pel qui est de force supérieure à celle du ressort de contact et qui se trouve alors comprimé Le ressort de con- tact s'appuie sur un autre contact de connexion, qui est guidé, en commun avec celui déjà mentionné, dans une fente de contact du manchon En face du manchon qui est sollici- té par le ressort de rappel, est prévu un manchon avec d'autres contacts de connexion, qui sont reliés à la pièce magnétique mobile azialement du disjoncteur directement commandé Pour une multiplicité de possibilitéode connexions 6.- un nombre réduit de disjoncteurs est seulement nécessaire. La partie inférieure est toujours la mgmet et il est pré- vu deux parties supérieures différentes avec des électro- aimants propres ou autres moyens de raccordement et avec les contacts auxiliaires à comm tation dtenfichage Avec ces éléments, il est possible de réaliser des disjoncteurs comme disjoncteurs inverseurs ou comme disjoncteurs de commutation, même dans le eas de puissance de contact élevée et jusqu'à une commutation à trois p 8 les, une cham- bre restant encore libre pour des contacts auxiliaires. La description ci-après se rapporte à des exemples de réalisation représentés dans les dessins an- nexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe longitudi- nale à travers un contacteur-disjoncteur double, la figure 2 est une vue en coupe par II-II de la figure 1, les figures 3 a à 6 a montrent les économies d'encombrement, les figures 3 à 6 montrent les économies relatives aux liaisonst la figure 7 est une vue en coupe par VII- VII de la figure 2, la figure 8 est une vue en coupe par VIII- VIII de la figure 7, la figure 9 est une vue en élévation en di- rection A de la figure 8, la figure 10 est une rue en coupe longitu- dinale à travers un disjoncteur de commutation. La figure 1 montre la disposition en symé- trie inversée des contacteurs-disjoncteurs A et B, dans un carter commun 20, sur une plaque de base 24 Entre les dis- joncteurs A et B est fixé, sur un support transversal 21 du carter 20, un connecteur de contact 11, recourbé en for- me de U Le connecteur de contact 11 porte, dans le voisi- { 7.- nage de sa traverse lia, une borne de contact 12 Sur les prolongements des extrémités llb en forme de languettes du connecteur de contact 11, se trouvent des contacts de raccordement 13 avec des bornes de contact 12 A et 12 B, celle du disjoncteur A étant fixée par l'intermédiaire d'un cou- de 14, sur le contact de raccordement 13 Le connecteur de contact 11 et les contacts de raccordement 13 possèdent des plaquettes de contact 18 pour les plaquettes de contact 18 a des contacts de commutation 10, qui passent dans les fentes de contact 7 des appendices 6 des douilles 4 d'in- duit. Chaque douille d'induit 4 passe dans un guide tubulaire 23 du carter 20, en se déplaçant axialement, et comprend une partie fixe 1 et une partie mobile 2 de l'élec- tro-aimant, entre lesquelles est placée une bobine 3, qui est maintenue par des plaques transversales 22 du carter 20. L'appendice 6 de la douille fixé sur le fond de cette douille d'induit 4 possède, en dehors de la fern- te de contact 7, une fente de contact par pression 8, des- tinée à recevoir une plaquette 15 qui forme butée pour un ressort de contact 9 Ce dernier agit sur un étrier 17 d'une plaque de refroidissement 18 sur laquelle s'applique le contact de commutation 10, comme le montre aussi la figure 2 La fente 8 de contact sous pression s'étend sur à peu près la moitié de la longueur du ressort de contact 9. Dans les figures 1 et 2, les contacts du dis- joncteur A sont fermés et ceux du disjoncteur B, ouverts. On peut voir encore entre les appendices 6 des douilles une petite fente d'air On se rend aussi bien compte de la facilité d'accès aux bornes de contact 12 A et 12 B. Quand la bobine 3 n'est pas sous tension, les ressorts de rappel 25, dont un est illustré dans la figure 1 dans le disjoncteur A, repoussent la partie mobile 2 de l'électro-aimant dans la position de départ, et ouvrent, par l'intermédiaire de l'appendice 6 de la douille, les 8.- contacts comme on peut le voir dans le disjoncteur B. Les figures 3 a et 5 a montrent chaque fois, en haut, l'encombrement en élévation, et en bas, la surface de base nécessaire que demande la disposition suivant l'in- vention, par rapport à ce que demande la disposition adop- tée jusqu'ici suivant les figures 4 a et 6 a Avec un simple disjoncteur double suivant la figure 3 a, on a à poser, sui- vant la figure 3, et à fixer quatre fils de jonction 19, pendant que trois fonctions sont établies par le simple connecteur de contact 11 Il est nécessaire, à cet effet, dans l'exemple de réalisation de la figure 4 a, suivant la figure 4, sept fils 19 de jonction Quand on utilise trois disjoncteurs suivant la figure 5 a, il faut, suivant la fi- gure 5, sept fils de jonction 19 et cinq connecteurs de contact, pendant qu'avec le même nombre de disjoncteurs suivant la figure 6 a, on doit raccorder douze fils de jonc- tion 19. La figure 7 montre des contacts auxiliaires 26 disposés dans les chambres de contacts auxiliaires 28. Ils sont constituées, dans la moitié inférieure de la figu- re, comme organes de fermeture, et dans la moitié supérieu- re de la figure, comme contacts d'ouverture Par une simple rotation des contacts auxiliaires 26, représentés en traits- points dans la figure 7, les contacts supérieurs servent de fermeture et les contacts inférieurs servent d'ouverture. Lorsque les contacts auxiliaires supérieurs 26 sont utili- sés dans la position représentée en traits-points, le con- tact de connexion 10 est appliqué contre les contacts auxi- liaires 26 et il ne parvient alors pas dans la position re- présentée Les contacts auxiliaires 26 sont pourvus d'extré- mités coudées 26 a dans lesquelles sont prévus des filetages 26 b pour des vis 27 des raccordements de contact A travers le carter 20, sont prévus des évidements 29 pour les con- tacts auxiliaires 26, ces évidements s'étendant à partir des chambres extérieures de contacts auxiliaires 28 jusqu'à 9._ la chambre intérieure de contact 30 Les évidements 29 com- portent, comme représenté dans les figures 8 et 9, des gorges 29 a pour recevoir avec blocage les contacts auxiliai- res 26. Dans la chambre de contact 30, s'avance, à partir du bas, une douille 6 a qui est reliée à l'armature d'aimant mobile 2 et qui comporte une fente 7 pour rece- voir deux contacts de connexion 10 pourvus de plaques de contact 18 orientées dans des directions opposées entre elles Les contacts de connexion 10 sont appliqués à pres- sion, par un ressort de contact 9 contre les extrémités de la fente 7 Dans la douille de contact supérieure 6 sont également disposés deux contacts de connexion comme dans la douille inférieure. La figure 10 montre un disjoncteur de commu- tation dans lequel la douille de contact supérieure 6 est sollicitée en permanence en direction de la douille infé- rieure 6 a par un ressort de rappel 25, qui s'appuie contre le capot 31 du carter et qui provoque, en haut, la ferme- ture et, en bas, l'ouverture des contacts, lorsque la bo- bine d'aimant ne reçoit pas de courant. 10.- REVEND I C A T I O N 1. Contacteur-disjoncteur destiné à comman- der des moteurs électriques au moyen d'électro-aimants et de contacts de commutation mobiles sous l'effet de ces ai- mants en passant d'une position de commutation à une autre position de commutation au moyen d un déplacemernt axial assurant la jonction de raccords de contact, disjoncteur caractérisé en ce que deux disjonctears (A, B) sont dis- posés en symétrie inversées leurs contacts de commutation ( 10) étant dirigés les uns vers les autres et s'appliquant alternativement sur un connecteur de contacts ( 11) commun, qui est recourbé en forme de U, et que, entre les contacts de commutation ( 10), est disposé un blocage mécanique des défauts de commutation. 2 Contacteur-disjoncteur suivant la reven- dication 1, caractérisé en ce qu'il est disposé, sur le con- necteur de contact ( 11) en forme de U, au voisinage de sa traverse ( 11 a), une borne ( 12) de contact pour l'entrée de phase, et que les extrémités ( 11 b) en forme de brides du connecteur de contact ( 11) peuvent être connectés pour la sortie de phase au moyen des contacts de commutation ( 10) et des bornes ( 13) de contact. 3. Contacteur-disjoncteur suivant la reven- dication 2, caractérisé en ce que l'un des contacts de rac- cordement ( 13) présente un coude ( 14) qui l'éloigne de l'au- tre contact de raccordement, destine à la borne de raccor- dement ( 12 A) de la sortie de phase. 4. Contacteur-disjoncteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les deux disjoncteurs (A, B) sont disposés dans un carter commun ( 20) avec leurs parties fixes ( 1) et 3 lurs parties mobiles ( 2) de l'électro-aimant, les bobines ( 3), les contacts de commutation ( 10) et le connecteur de con- tacts ( 11) ainsi que les bornes de raccordement ( 12, 12 A, 12 B). 11.- 5. Contacteur-disjoncteur suivant la re- vendication 4, caractérisé en ce que le carter ( 20) est divisé en sections. 6. Contacteur-disjoncteur suivant la reven- dication 4, caractérisé en ce que le connecteur de contact ( 11) est fixé sur un support transversal ( 21) du carter ( 20). 7. Contacteur-disjoncteur suivant la reven- dication 4, caractérisé en ce que les parties mobiles ( 2) d'électroaimants des disjoncteurs (A, B) passent dans des guides tubulaires ( 23) du carter ( 20), et que les bo- bines ( 3) sont logées entre des plaques transversales ( 22) du carter ( 20). 8. Contacteur-disjoncteur suivant la reven- dication 7, caractérisé en ce que les parties mobiles ( 2) d'électroaimants sont soumises à l'action de ressorts de poussée arrière ( 25), s'appuyant sur des plaques transver- sales ( 22 a), qui les poussent dans le sens de l'ouverture des contacts. 9 Contacteur-disjoncteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que pour servir de blocage des défauts de commutation, la par- tie mobile ( 2) de l'induit de chaque électro-aimant est guidée dans le guide tubulaire au moyen d'une douille d'in- duit ( 4), sur le fond ( 5) de laquelle se raccorde un ap- pendice ( 6) pourvu, pour recevoir le contact de commuta- tion ( 10), d'une fente de contact ( 7) et qui possède, en outre, une fente ( 8) de contact par pression d'une plaque ( 15) servant de butée à un ressort de contact ( 9) qui est pourvu, par l'intermédiaire d'un étrier ( 17), d'une plaque de refroidissement ( 16) du contact de commutation ( 10). 10. Contacteur-disjoncteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que, à c 8 té des disjoncteurs (A, B) possédant un connecteur de contact ( 11) commun, est disposé un disjoncteur (C) 12.- séparé. 11. Contacteurdisjoncteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le ou les carters ( 20) des disjoncteurs (A, B; A, B, C) sont fixés sur une plaque de base ( 24). 12. Contacteur-disjoncteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que, dans le carter ( 20), en plus des contacts de connexion ( 10) sont prévus des contacts auxiliaires ( 26) disposés dans des chambres de contacts auxiliaires ( 28), et qui peuvent être commutés d'une position de fermeture sur une position d'ouverture. 13. Contacteur-disjoncteur suivant la reven- dication 12, caractérisé en ce que les contacts auxiliaires ( 26) présentent des portions d'extrémité coudées ( 26 a) pourvues de filetages ( 26 b) pour des vis ( 27) des-raccords de contacts ( 12). 14. Contacteur-disjoncteur suivant la reven- dication 13, caractérisé en ce que les contacts auxiliaires ( 26) sont guidés à serrage dans des évidements ( 29) du carter ( 20) qui s'étendent, depuis les chambres de contacts auxiliaires ( 28) jusque dans la chambre de cohtact ( 30) dans laquelle sont disposés les contacts de connexion ( 10). 15. Contacteur-disjoncteur suivant la reven- dication 14, caractérisé en ce que les évidements ( 29) com- portent des gorges ( 29 a) pour recevoir des plaques de contact ( 18) se trouvant sur les contacts auxiliaires ( 26). 16. Contacteur-disjoncteur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que, après retrait de la partie supérieure, et insertion de trois nouvelles pièces, on réalise un disjoncteur dans lequel un ressort de compression de rappel ( 25) s'appuie dans une section ( 20 B) du carter ( 20) située en face de l'aimant 41, 2) et agit, par l'intermédiaire d'un couver- cle ( 31) sur une douille ( 6) dans laquelle un contact de 13.- connexion ( 10) est guidé pour coulisser axialement, con- tre la pression d'un ressort de contact ( 9). 17. Contacteur-disjoncteur suivant la re- vendication 16, caractérisé en ce que le ressort de rap- pel ( 25) est plus puissant que le ressort de contact ( 9). 18. Contacteur-disjoncteur suivant la re- vendication 16, caractérisé en ce que la douille ( 6 a) qui fait face au ressort de rappel ( 25) est reliée à l'armature magnétique mobile axialement ( 2) du disjoncteur.