Brevet FR2532126A1 — publié le 19840224

"SYSTEME D'ALIMENTATION EN ENERGIE ET MACHINE COMPORTANT UN TEL SYSTEMEI La presente invention concerne un système dalimenta- tion en énergie intrinsèquement sir Io S pour l'alimenta- tion en énergie électrique d'une machine électrique ou dóun moteur électrique dans un emplacement potentiellement dan I- gereux comme une machine de:ploitation minière, une usine chimique, une raffinerie de pétrole, un arsenal et autrese Si lon considère par exemple le cas des machines dex- ploitation minière, lee machines d'exploitation minière classiques, particulièrement du type haveuse, comportent un système d'avertissement sonore de mise en route pour avertir le personnel environnant de 11 imiinence du démarra- go de la machine et les -systmes classiques excluent l'ali- mentation de la haute tension de l'énergie électrique (par exemple 1100 volts dans les mines de charbon britanniques) jusqu'à ce que l'avertissement de démarrage acoustique ait été émis d'o il résulte que les machines doivent posséder un système de batterie pour fournir l'alimentation du sys- tème d'avertissement de démarrage. Les systèmes d'avertissement acoustiques de démarrage connus reposent sur des alimentations de batteries correc- tement chargées pour fournir l'énergie aux sirènes avant que la haute tension ne soit disponible sur la machine mais ces systèmes connus de batteries ont plusieurs inconvénients. Premièrement, des pré-démarrages multiples ont tendance à affaiblir les batteries, deuxièmement, il doit exister des méthodes pour rendre disponible le rechargement des batte- ries à partir d'une source convenable, troisièmement, il soit y avoir une séparation entre la source I S et une li- gne pilote qui est normalement limitée à 250 volts, alors que les capteurs utilisés dans la ligne pilote, c'est-à- dire les thermostats des enroulements de moteurs, demandant normalement une séparation de 1100 volts, doivent être ex- clus de tels systèmes aussi longtemps que des moyens d'iso- lement corrects n'existent pas et quatrièmement il faut disposer d'un certain espace dans le corps de la machine pour loger les batteries et les moyens de rechargement correspondants. Conformémernt au premier aspect de la prézconte invention, il est prévu un système d'alimentation en énergie I S cem- prenant deux générateurs basse vitesse mécaniquement cou- plés ensemble et rotatifs au moyen d'un arbre d'entratne- ment, l'entrée mécanique sur l'arbre de commande produisant une sortie 6 électrique, isolée, et sépar 6 e pour chacun des gén 6 rateurs, la sortie du premier générateur 6 tant équipée d'une barrière I S ce qui fournit une alimentation en éner- gie I S disponible pour alimeuter un premier circuit, la sortie du deuxième générateur constituant un circuit d'ali- mentation non I S et un dispositif d'accouplement I S entre les circuits I S et les circuits non I S. On obtient donc ainsi une alimentation en 6 nergie I S servant dtinterface avec un circuit non I S pour obtenir une coupure totale de deux circuits avec l'interface haute tension entre l'alimentation I S et l'alimentation non I S. Le premier circuit peut, par exemple, être un circuit de contrôle et/ou de surveillance tandis que le deuxième circuit peut, par exemple, faire partie d'une unit 6 d'inter- face 6 lectronique pour le premier circuit et un circuit pi- lote. Un dispositif d'accouplement convenable est un isola- teur à couplage optique, mais en variante un relais avec des contacts séparés à des distances convenables, peut atre em- ployé. Conformément au deuxième aspect de la présente inven- tion, on peut disposer d'une machine d'exploitation miniè- re incorporant un système d'alimentation en 6 nergie I S comme défini ci-dessus. La machine peut être du type havage ou du type minier continu La machine peut comporter un système acoustique d'avertissement de d 6 marrage comportant une sirène et un moniteur acoustique pour surveiller lémission de la sirène pendant une période de temps prédétermin 6 es période après laquelle le circuit du moniteur et du contrôle est en mesure d*ênergiser le dispositif d'accouplement Si ce dernier est par exemple constitu 6 par un isolateur, couplage optique, l'unité d'interface pilote et le contrêle doivent être sen- sibles l'6 nergisationi de l'isolateur à couplage optique et l'6 nergisation de ce dernier doit permettre à ltunit 6 d'interface pilote et au contr&le à leur tour dc 6 nergiser un relais pilote qui à son tour ferme une ligne pilote per- mettant l'alimentation en énergie électrique haute tension sur l'appareil électrique concernée Dans le détail, les Sénérateurs peuvent être des moteurs pas-A-pas (la sortie de ceux-ci 6 tant 6 videmment sous la forme d'impulsions) ou des alternateurs basse vitesse En outre, l'arbre d'entratnement des deux génératours basse vitesse peut être tonr a la main au moyen d*une manivelle on en variante entra In 6 a la main par un cordon, ou encore être entrain 6 par le gaz on le fluide d'une turbine ou d'un piston Dans cette dernière disposition, le fluide peut être -de l'eau sous haute pression, qui est d 6 lj disponible sur lez machines d'exploitation mini Are du type havage pour le re- froidissement du moteur et/ou le d 6 poussi 6 rageo Un exemple d'un système d'alimentation en 6 nergie Io S pour une machine d'exploitation mini&re poss&dant un systè- me d'avertissement acoustique de d 6 marrage e Qt représent 6 sur le dessin annex 6 é La sortie du -gn 6 rateur (A) est connec- t 6 e A une barrière intrins Aquement sto -(IO), de telle fa- çon qu'une alimentation on 6 nergie intrins Aquement sûre est disponible pour 6 nergiser un circuit de contr 8 le et de sur- veillance ( 4) Le circuit de contr 8 le et de surveillance ( 4) produit une émission pour l'entrainement d'une sirène ( 5) qui, A son tour, est surveil 16 e par l'interm 6 diaire d'un détecteur acoustique ( 6) pendant un temps pr 6 d 6 termi- n 6 Une fois que le temps pr 6 d 6 termin 6 s'est 6 coulé et sous r 6 serve qu'une sortie acoustique convenable ait 6 é 6. détect 6 e par un d 6 tecteur acoustique ( 6), le circuit de contr&le 6 nergise le photo-6 mettemr d'un isolateur à coupla- Se optique ( 7). L'isolateur A couplaze optique ( 7) foumrit la o&gr 6 ga- 2532126 ' tion nécessaire exigée pour l'interface entre l'alimenta- tion Io S et l'alimentation non I S Une nité d'interface pilote et de contr 8 le ( 8) détecte l'état du photo-transistor dans l'isolateur à couplage optique ( 7)0 Si le son a 6 té produit pendant le temps nécessaire, le photo-transistor provoque l'action deénergisation d'un relais pilote ( 9), qui à son tour ferme le circuit pilote, ceci autorisant le démarrage de la machine d'exploitation. REBVENDICATIONS - 1 Système intrinsèquement sir I S d'alimentation en énergie, caractérisé en ce qu'il comprend deux généra- teurs basse vitesse mécaniquement couplés ensemble et ro- tatifs au moyen d'un arbre deentralnement, l'entrée mécani- que sur l'arbre d'entrainement produisant une entrée élec- trique isolée s&parée pour chacun des générateurs la sor- tie d'un premier générateur (A) étant équipée deune barriè- re I S ( 10) de sorte queune alimentation e énnergie I S est rendue disponible pour $nergiser unpremier circuit ( 4), la sortie du dewgième génerateur alimentant un circuit d'ali- mentation non I S et un dispositif d'accouplement I S ( 7) entre les circuits Io S ( 10) et les circuits non Xo S. 2 Système comne revendiqué à la revendication 1, caractarisé en ce que le premier circuit ( 4) est un cir- cuit de contr 8 le et/ou de surveillance. 3 Système comme revendiqué dans la revendication l ou 2, caractérisé en ce que le deuxième circuit fait partie d'une unité d'interface électronique pour le premier circuit ( 10) et un circuit pilote ( 8). 4 Système comme revendiqué dans l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'accouplement ( 7) est un isolateur A couplage optique. 5 Système come revendiqué dans l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif dtaccouplement ( 7) est un relais avec des con- tacts séparés à des distances requises. 6 Système comme revendiqué dans l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les générateurs (A) sont des moteurs pas-à-pas. 7 Système comme revendiqué dans l'une quelconque des revendications ci-dessus de 1 à 6, caractérioé en ce que les générateurs (A) sont des alternateurs basse vitesse. 8 Système selon l'ue quelconque des revehdications précédentes, caractéris 6 en ce que lvarbre d'entraînement de deux gén 6 rateurs basse vitesse (A) est entrainé à la main au moyen d'une manivelle. 9 Système selon l'une quelconque des revendications I à 8, caractérisé en ce que Varbre d'entralnement des deux g 6 nérateurs basse vitesse (A) est entralné à la main au moyen deun cordon à tirer. Sysème selon lurne quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que 18 arbre d'entraînement des deux générateurs basse vitaose (A) est entra n 6 par gaze Il Système selon leune queleonque des revendications 0 I à 8, caractéris 6 en ce que laarbre dtentraînement des deux générateurs basme vitesse (A) est entrain 6 par un fluide. 12 Système selon l'une quelconqtne ds revendications i à 8, caractérisé en ee que l'arbre d'entraînement des deux générateurs basse vitesse (A) est entraîné par une tur- bine. 13 Systèmo seloni l 'ne quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'arbre d'entralnement des deux gén 6 rateurs basse vitesse (A) est entraîné par un pis- ton. 14 Système selon la revendication 11, caract 6 ris 6 en ce que le fluide est de l'eau haute pression. Machine d'exploitation minière incorporant un système d'alimentation en 6 nergie I S comme d 6 fini dans l'une quelconque des revendications pr 6 c 6 dentes. 16 Machine selon la revendication i 5, caract 6 ris 4 e en ce que la machine est du type haveuse. 17 Machine selon la revendication 15, caractéris 6 e en ce que la machine est du type minier continu. 18 Machine selon la revendoattion 15 ou i 6, incor- porant une sirène ( 5) et un détecteur acoustique ( 6) pour surveiller la sortie de la sirène pendant une période de temps pr 6 d 6 termin 6 après laquelle le circuit de surveillan- ce et de contr 8 le ( 8) est en mesure d'6 nergiser le dispo- sitif d'accouplement ( 7).