Brevet FR2667924A1 — publié le 19920417

Procédé de protection contre les surcharges d'appareils ne pouvant fonctionner en continu par suite de dissipation de chaleur La présente invention concerne un procédé de protection contre les surcharges d'appareils ne pouvant fonctionner en continu par suite de dissipation de chaleur, avec une résistance variable avec la tempé- rature qui mesure la température interne de l'appareil, et avec un montage évaluateur. Pour des appareils qui ne peuvent pas être exploités en fonc- tionnement ininterrompu, par exemple pour des raisons de dégagement de chaleur, il faut empêcher la surcharge des appareils par des mesures appropriées A cet effet, on sait (document DE 32 48 217 Ai) qu'on peut mesurer la température interne de l'appareil dans le flux d'air sortant de ce dernier à l'aide d'une résistance variable avec la tem- pérature, qui fait partie d'un montage évaluateur et qui, par un as- servissement correspondant, permet de réduire la puissance du moteur à une valeur inférieure, afin d'éviter la surchauffe. D'autres mesures générales connues pour la protection contre la surcharge consistent en des compteurs de durée de fonctionnement, des interrupteurs à bilame ou des éléments de mesure de température qui sont disposés directement dans l'appareil, sur ses parties critiques produisant une dissipation de chaleur. On peut estimer qu'un inconvénient des mesures prévues jusqu'alors réside en une utilisation non optimale des appareils (compteurs de durée de fonctionnement sans relation avec la tempéra- ture), ou encore en des coûts élevés engendrés par des lignes supplé- mentaires menant au point de mesure de température, et par le montage direct coûteux de l'interrupteur à bilame ou de l'élément de mesure de température dans l'appareil. La présente invention a donc pour but d'indiquer un autre pro- cédé de protection contre les surcharges d'appareils ne pouvant fonc- tionner en continu par suite de dissipation de chaleur. Selon une première variante de l'invention, ce but est, pour un procédé du type mentionné en introduction, atteint par le fait qu'on mesure d'abord la température interne (Ou) à l'intérieur d'un boîtier entourant l'appareil, à l'aide de la résistance qui est disposée en dehors de l'appareil et éloignée des parties de l'appareil produisant une dissipation de chaleur, et on tire, d'une courbe caractéristique spécifique de l'appareil (Ad T = f (Ou)) enregistrée dans le montage évaluateur, une différence de température ( 4 T) associée à la tempéra- ture interne (Ou), puis on forme la différence (Tu = Ou AT) dans un élément soustracteur du montage évaluateur, et on tire, d'une autre courbe caractéristique spécifique de l'appareil (E Dzu L = f (Tu)) enre- gistrée dans le montage évaluateur, un facteur de service admissible (E Dz UL l%l) de l'appareil, associé à la différence (Tu), qui est en- suite affecté à une durée allouée de cycle de fonctionnement, et que l'appareil est désenclenché par le montage évaluateur à l'atteinte du facteur de service admissible (E Dzu L) pendant la durée du cycle de fonctionnement. Selon une seconde variante du procédé selon l'invention, le but précité est atteint par le fait qu'on mesure d'abord la température interne (Ou) à l'intérieur d'un boîtier entourant l'appareil, à l'aide de la résistance qui est disposée en dehors de l'appareil et éloignée des parties de l'appareil produisant une dissipation de chaleur, et on tire, d'une courbe caractéristique spécifique de l'appareil (E Dz UL = f (Ou)) enregistrée dans le montage évaluateur, courbe qui est dérivée de courbes spécifiques de l'appareil (À(T = f (Ou)) et (E Dz UL = f (Ou AT)), un facteur de service admissible (E Dzu L l%l) de l'appareil, associé à la température interne (Ou), qui est ensuite affecté à une durée allouée de cycle de fonctionnement, et que l'appareil est dés- enclenché par le montage évaluateur à l'atteinte du facteur de service admissible (E Dz UL) pendant la durée du cycle de fonctionnement. Selon une caractéristique supplémentaire avantageuse, le facteur de service (E Dz UL) est déterminé pour chaque cycle de fonctionnement. On peut alors avantageusement, selon une dernière caractéristique sup- plémentaire du procédé selon l'invention, mesurer dans le montage éva- luateur les facteurs de service effectifs (ED Is T) d'au moins deux cycles de fonctionnement successifs, et les comparer avec un facteur de service admissible moyen (EDDZUL) déterminé pendant la durée de ces cycles, et, si EDIST dante, pour au moins un cycle de fonctionnement consécutif, le facteur de service admissible (E Dzu L) tiré de la courbe pour ce cycle de fonc- tionnement. Avec ce procédé, on obtient notamment les avantages, d'une part que l'appareil est utilisé d'une manière optimale par rapport à sa du- rée de cycle de fonctionnement, et d'autre part qu'on peut se passer d'un accouplement direct coûteux de l'élément de mesure de température dans l'appareil, sur les parties critiques de l'appareil produisant une dissipation de chaleur. Un exemple de réalisation de l'invention est représenté sur les dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est un schéma de principe d'un appareil à protéger contre les surcharges, les figures 2 à 4 représentent des courbes caractéristiques res- pectives, spécifiques de l'appareil, à utiliser dans le cadre du pro- cédé selon l'invention, et la figure 5 représente un diagramme de durées de cycles de fonc- tionnement. Comme le montre la figure 1, un appareil 1, par exemple une pompe à entraînement électrique, est entouré par un boîtier 2 dans le- quel mène un câble de branchement sur le secteur, et dans lequel est disposée la partie de montage électrique 4, en étant spatialement sé- parée de l'appareil 1 et réalisée par exemple sous forme de platine équipée de composants électriques Sur cette platine, on a disposé un montage évaluateur 4 1, réalisé par exemple sous forme de puce élec- tronique, et une résistance 4 2 variable avec la température et reliée électriquement au montage évaluateur 4 1, qui peut ainsi détecter la température interne dans le boîtier sur la base de la chaleur perdue 1.1 qui part des parties de l'appareil produisant une dissipation de chaleur et qui remplit le boîtier 2 On évite donc un accouplement di- rect de la résistance avec l'appareil. Deux courbes caractéristiques sont enregistrées dans le montage évaluateur 4 1, à savoir: une courbe caractéristique AT lKl = f (Ou lVCl) selon la figure 2, et une courbe caractéristique ED l%l = f (Tu l'Cl) selon la figure 3, o: ou = température interne dans le boîtier 2 ^^T = différence de température Tu = température d'appareil déduite (Ou AT) ED = facteur de service de l'appareil. Ces courbes caractéristiques ont été déterminées au cours d'essais avec plusieurs appareils identiques, et sont donc spécifiques de ces appareils. La courbe caractéristique selon la figure 2 exprime ceci si l'on mesure par exemple dans le boîtier 2 une température interne Ou = 40 'C, alors une différence de température Zs T = 18 K est associée à cette température, différence qui indique que l'échauffement dans le boîtier 2 par suite du fonctionnement de l'appareil est supérieur de cette différence de température LNT à la température Tu de l'appareil 1 Dans le montage évaluateur 4 1, on tire donc de cette courbe carac- téristique la différence de température AT ( 18 K) qui est associée à la température interne mesurée Ou ( 40 'C), puis on forme dans un élé- ment soustracteur la différence (Ou ET), qui correspond à la tempéra- ture d'appareil déduite Tu ( 220 C). Avec cette température d'appareil déduite Tu, on tire alors, de l'autre courbe caractéristique enregistrée dans le montage évaluateur qui est représentée sur la figure 3, le facteur de service admissible E Dzu L de l'appareil, soit dans le présent exemple E Dzu L= 12,9 % pour Tu= 220 C, facteur qui est ensuite affecté à une durée allouée de cycle de fonctionnement Cela signifie que, pour une durée allouée de cycle de fonctionnement (constituée du temps de travail et des pauses) égale par exemple à 5 minutes, l'appareil ne peut être enclenché par le mon- tage évaluateur que pendant 0,65 minute, afin de garantir ainsi que la température limite de l'appareil (par exemple 110 'C) ne sera pas dé- passée. A la place des courbes caractéristiques selon les figures 2 et 3, on peut aussi enregistrer dans le montage évaluateur une courbe ca- ractéristique ED l%l = f (OulVCl), représentée sur la figure 4, qui est dérivée des courbes caractéristiques selon les figures 2 et 3 et permet une association directe de la température interne mesurée Ou au facteur de service ED. Afin de tenir compte des influences particulières exercées au cours du temps sur l'appareil, ou encore de prendre en compte l'appareil d'une manière optimale, on peut, conformément à l'invention, déterminer à nouveau le facteur de service E Dz UL pour chaque cycle de fonctionnement, ce qui peut être mis en oeuvre dans le montage évaluateur au moyen d'un organe de temps réglé sur la durée de cycle de fonctionnement. De plus, afin d'empêcher des effets de cycles ou similaires d'influer l'utilisation de l'appareil, c'est-à-dire afin d'empêcher que l'appareil soit désenclenché alors qu'une température critique n'a pas encore été atteinte sur l'appareil, le montage évaluateur peut être conçu de façon qu'on y mesure les facteurs de service effectifs EDIST d'au moins deux cycles de fonctionnement consécutifs IJI, et qu'on les compare à un facteur de service admissible moyen EDDZUL dé- terminé pendant la durée de ces cycles (voir à ce sujet la figure 5). Si cette comparaison donne pour résultat EDIST moins un cycle de fonctionnement consécutif, le facteur de service ad- missible E Dzu L tiré de la courbe pour ce cycle de fonctionnement, par exemple le doubler. On constate donc que le procédé selon l'invention permet d'utiliser l'appareil d'une manière optimale en ce qui concerne ses facteurs de service admissibles, ce sans accouplement direct complexe et coûteux de l'appareil à protéger avec un organe de mesure de tempé- rature. REVENDICATIONS 1 Procédé de protection contre les surcharges d'appareils ne pouvant fonctionner en continu par suite de dissipation de chaleur, avec une résistance variable avec la température qui mesure la tempé- rature interne de l'appareil, et avec un montage évaluateur, c a r a c t é r i S é en ce qu'on mesure d'abord la température in- terne (Ou) à l'intérieur d'un boîtier ( 2) entourant l'appareil ( 1), à l'aide de la résistance ( 4 2) qui est disposée en dehors de l'appareil et éloignée des parties de l'appareil produisant une dissipation de chaleur, et on tire, d'une courbe caractéristique spécifique de l'appareil (tÉT = f (Ou)) enregistrée dans le montage évaluateur ( 4 1), une différence de température (AT) associée à la température interne (Ou), puis on forme la différence (Tu = Ou AT) dans un élément soustrac- teur du montage évaluateur ( 4 1), et on tire, d'une autre courbe caractéristique spécifique de l'appareil (E Dzu IL = f (Tu)) enregistrée dans le montage évaluateur ( 4.1), un facteur de service admissible (E Dzu L l%l) de l'appareil ( 1), associé à la différence (Tu), qui est ensuite affecté à une durée allouée de cycle de fonction- nement, et en ce que l'appareil ( 1) est désenclenché par le montage évaluateur ( 4.1) à l'atteinte du facteur de service admissible (E Dzu L) pendant la durée du cycle de fonctionnement. 2 Procédé de protection contre les surcharges d'appareils ne pouvant fonctionner en continu par suite de dissipation de chaleur, avec une résistance variable avec la température qui mesure la tempé- rature interne de l'appareil, et avec un montage évaluateur, c a r a c t é r i S é en ce qu'on mesure d'abord la température in- terne (Ou) à l'intérieur d'un boîtier ( 2) entourant l'appareil ( 1), à l'aide de la résistance ( 4 2) qui est disposée en dehors de l'appareil et éloignée des parties de l'appareil produisant une dissipation de chaleur, et on tire, d'une courbe caractéristique spécifique de l'appareil (E Dz UL = f ( 8 u)) enregistrée dans le montage évaluateur ( 4 1), courbe qui est dérivée de courbes spécifiques de l'appareil (ta T = f (Ou)) et (E Dz UL = f (Ou - T)), un facteur de service admissible (E Dzu L l%l) de l'appareil ( 1), associé à la température interne (OU), qui est ensuite affecté à une durée allouée de cycle de fonction- nement, et en ce que l'appareil ( 1) est désenclenché par le montage évaluateur ( 4 1) à l'atteinte du facteur de service admissible (E Dzu L) pendant la durée du cycle de fonctionnement. 3 Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le facteur de service (E Dz UL) est déterminé pour chaque cycle de fonc- tionnement (I, II). 4 Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on me- sure dans le montage évaluateur ( 4 1) les facteurs de service effec- tifs (ED Is T) d'au moins deux cycles de fonctionnement successifs (I, II), et on les compare avec un facteur de service admissible déterminé moyen (EDDZUL) déterminé pendant la durée des cycles de fonctionnement (I, II), et en ce que, si EDIST ce cycle de fonctionnement.