Brevet FR2613551A1 — publié le 19881007

La présente invention concerne un dispositif automatique de correction de l'ordre de succession des phases d'une alimentation triphasée pour une installation électrique, en particulier pour moteur électrique. On connait dans l'état de la technique un certain nombre de dispositifs de correction de l'ordre de succession des phases. Ainsi par exemple, la publication de la demande de brevet français n 2.402.960 du 13.09.1977 décrit un dispositif de ce type comprenant deux contrôleurs de phases sontés en opposition et alimentant respectivenent un contacteur inverseur à deux relais pour obtenir à la sortie dudit contacteur inverseur toujours le même sens d'ordre des phases quel que soit l'ordre de succession des phases à l'arrivée de l'installation. De même, le brevet DE - 962.184 décrit un dispositif présentant un objectif similaire à celui de la présente invention Celui-ci est constitué notamment de deux relais inverseurs de phases commandés par un contrôleur de phases connecté à l'alimentation triphasée. Cependant, ces dispositifs présentent un certain nombre d'inconvénients. En effet, ces dispositifs constitués en général d'un ou plusieurs contrôleur(s) de phases associé(s) à plusieurs relais à contacts inverseurs ont, de part le nombre relativement élevé de leurs constituants, une structure et un fonctionnement complexes. Enfin, cette complexité se ressent généralement au désavantage du dispositif sur le plan du coût de fabrication, de la puissance électrique consommée, de la fiabilité et de 1' encoibreient Le but de la présente invention est donc de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif simple, ayant un mini iui de constituants, peu coûteux et d'encoibreient réduit. A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif automatique de correction de l'ordre de succession des phases ou tensions d'une alimentation triphasée pour une installation électrique, en particulier pour moteur électrique, caractérise en ce qu'il comporte un unique système inverseur interposé sur deux phases ou tensions de l'alimentation triphasee en aval d'une dérivation de celle-ci, apte a intervertir lesdites deux phases ou tensions de l'alimentation triphasée selon la valeur de sa tension de commande, et au moins un moyen de commande relié à la dérivation de l'alimentation triphasée, pour fournir au système inverseur une tension de commande pouvant 'prendre deux valeurs sensiblement distinctes selon que l'ordre de succession desdites phases est correct ou inversé. Avantageusement, le système inverseur peut être constitué par un relais à deux contacts inverseurs. Selon une caractéristique de la présente invention, le moyen de commande fournissant la tension de commande au système inverseur est un montage électrique de composants passifs constitué d'un agencement de trois condensateurs de valeur identique et d'une résistance. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 représente une vue schématique du dispositif de la présente invention équipant un moteur électrique; - la figure 2 représente un schéma électrique du moyen de commande du système inverseur selon l'invention. Ainsi qu'on peut le voir sur la figure 1, le dispositif automatique de correction de l'ordre de succession des -phases est interposé sur un réseau électrique Si, 52 et 83 alimentant un moteur. Ce réseau électrique est un système de tensions sinu soïdales triphasées, équilibrées directes, délivrant 380v sous 50Hz tel que fourni par l'Electricité de France; il s'en suit que les trois tensions ont une uême valeur efficace V=220v et sont déphasées, l'une par rapport à la suivante, de 2xs3 radians: par convention, on les désigne R,S,T, l'origine des phases étant R. Le dispositif comprend d'une part, un moyen d commande I qui sera décrit en détail par la suite, permettant de fournir a sa sortie aux points A et B une tension pouvant prendre deux valeurs sensiblement distinctes et d'autre part un relais å deux contacts inverseurs (2). Le moyen de commande (1) a son entrée reliée aux trois tensions ou phases B1, 52 et 83 du réseau par une dérivation (S, de l'alimentation triphasée et sa sortie aux points A et B connectée aux bornes d'alimentation du relais à deux contacts inverseurs (2) présentant deux positions (travail/repos). Les deux contacts inverseurs du relais (2) sont interposés sur les tensions Si et 52 de l'alimentation du moteur en aval de la dérivation (3), la tension 83 étant branchée directement au moteur. I1 présente une première position (relais au repos) dans laquelle les arrivées 52 et 52 sont connectées respectivement aux sorties X et Y et une deuxième position (relais excité) dans laquelle les arrivées 52 et 81 sont connectées respectivement aux sorties X et Y. Le fonctionnement du dispositif est le suivant: - lorsque l'ordre de succession des phases est correct, le moyen de commande fournit au relais à deux contacts inverseurs une tension de commande nulle ou sensiblement nulle et la première position mentionnée ci-dessus est adoptée de manière a ce que les tensions B1, 52 et 83 alimentant le moteur soient maintenues dans cet ordre - lorsque l'ordre de succession des phases est incorrect, le moyen de commande fournit au relais à deux contacts inverseurs une tension suffisante pour l'exciter, la deuxième position étant adoptée de maniéra à interchanger les phases B1 et 52 et à alimenter le moteur selon un ordre de succession des phases corrigé correspondant à R,S,T. On voit que le fonctionnement du dispositif est conditionne par la tension de sortie dudit moyen de commande (1 > aux points A et B alimentant le relais à deux contacts inverseurs Ainsi, qu'illustré à la figure 2 ce moyen de commande 1 est un montage électrique de composants passifs constitue d trois condensateurs (c) de valeur identique et d'une résistance (r): deux premiers condensateurs sont montés en série sur une branche jointe en un point M à une deuxiee branche comportant en série le troisième condensateur et la résistance: le branchement dudit moyen de commande (1) au trois phases de la dérivation s'effectue comme suit la dérivation 81 est reliée au point M, la dérivation 52 est reliée à l'extrémité de la deuxième branche, et- la dérivation 83 est reliée à l'extrémité de la première branche. D'autre part la sortie du montage se situe au point A au milieu de la première branche et au point B au milieu de la deuxieme branche. Le montage électrique ainsi formé a l'avantage de délivrer entre les points A et B une tension de valeur nulle lorsque les phases sont dans l'ordre et de valeur sensiblement différente dans le cas contraire. En effet, le calcul montre dans le premier cas que les vecteurs des tensions VAM et VnB ont même module mais sont en opposition de phase, il s'en suit que la valeur efficace de la tension VAB=O; et dans le cas ou l'ordre de succession des phases est incorrect, les vecteurs de VAM et V sont déphasés de x/3 et la valeur efficace de la tension VAB = 3/2V = 330v. La valeur respective des composants est choisie en respectant la condition de fonctionnement classique: rcw = J3 et en tenant compte de l'impédance des relais existants (l'impédance entre les points A et B étant de 0,76r d'après le calcul par l'équivalent de Thévenin). A titre d'exemple non limitatif du choix de la valeur des composants, une réalisation de la présente invention a été faite avec : r = 39kQ / 4 watts c = O,l5uF / 1200 v AC la puissance supportée par la résistance a été surévaluez pour plus de sécurité, celle-ci étant de 2,7 watts selon le calcul avec les composants choisis: toute résistance à coche de carbone d'une précision de 10S peut étre retenue. Les condensateurs doivent supporter une tension de i9 ai- ternative, soit 380v crête à crete. Dans la réalisation on: ete utilises les condensateurs à film de polypropylène métallisé (met) K 2154 de la série B 32 650 distribués par SIEMENS. Le relais étant destiné à commuter 'un moteur alimenté par le 380 volts triphasé et d'intensité maximale égale à deux ampères, le modéle retenu a été le SKR 085 construit par ELESTA; c'est un relais particulièrement avantageux à deux contacts inverseurs capable de commuter 10A et comportant une bobine qui ne consomme pas trop afin d'éviter un échauffement nuisible à la résistance et aux condensateurs. Ainsi réalisé, le dispositif a l'avantage d'être d'une grande simplicité de structure et de fonctionnement; il ne nécessite aucun réglage et fonctionne correctement dés la mise sous tension dés lors que la tension des condensateurs et la puissance de la résistance sont respectés comme indiqués dans l'exemple ci-dessus. En outre, il n'est pas sensible aux faibles variations de tension ni-à la tolérance des composants comme l'atteste l'exemple ci-dessus dans lequel les valeurs retenues ne respectent pas rigoureusement la condition de fonctionnement théorique rcw =ç3 D'autre part, le dispositif de la présente invention est intéressant au niveau la puissance électrique consommée par le moyen de commande (1) puisqu'elle correspond uniquement à celle consommée par la résistance. Bien entendu, le dispositif selon la présente invention peut équiper toute installation ou tout moteur électrique qui exige une alimentation en courant triphasé d'une tanière générale, ou par exemple pour des raisons techniques (préservation des arréts fin de course des moteurs de volets roulants industriels) et/ou pour des raisons liées à la sécurité (protection contre une inversion accidentelle des phases? REVENDICATIONS l-Dispositif automatique de correction de l'ordre de succession des phases ou tensions d'une alimentation triphasée pour une installation électrique, en particulier pour moteur électrique, caractérisé en ce qu'il comporte un unique système inverseur, interposé sur deux phases ou tensions de l'alimentation triphasée en aval d'une dérivation de celle-ci, apte à intervertir lesdites deux phases ou tensions de l'alimentation triphasée selon la valeur de sa tension de commande, et au moins un moyen de commande relié à la dérivation de l'alimentation triphasée, pour fournir au système inverseur une tension de commande pouvant prendre deux valeurs sensiblement distinctes selon que l'ordre de succession desdites phases est correct ou inversé. 2-Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ledit système inverseur est constitué par un unique relais à deux contacts inverseurs 3-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de commande est apte à fournir au système inverseur une tension de commande de valeur efficace nulle lorsque l'ordre de succession de phases de l'alimentation triphasée est correct. 4-Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que le moyen de commande est apte à fournir au système inverseur une tension de commande de valeur efficace supérieure à la valeur de sa tension d'excitation lorsque l'ordre de succession de phases de l'alimentation triphasée est inversé. 5-Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1,3 et 4, caractérisé en ce que ledit moyen est un montage électrique de composants passifs constitué d'un agencement de trois condensateurs identiques et d'une résistance. 6-Dispositif selon la revendication 5. caracterise eri Ct- que le montage électrique se compose de deux branches sf relol- gnant en un point de jonction M, la première se dlvlssnt en deu segments LA et AM lesquels comprennent respectivement un des trois condensateurs identiques, la deuxième se divisant en deus segments MB et BN lesquels comprennent respectivement le troisième condensateur de valeur identique aux précédents et la résistance. 7-Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les trois points L, M et N, constituant l'entrée du montage électrique, sont reliés respectivement à la première, deuxième et troisième phases ou tensions de la dérivation de l'alimentation triphasée, et les points A et B constituant la sortie du montage électrique sont reliés aux bornes d'alimentation au système inverseur.