Brevet FR2773910A1 — publié le 19990723

La présente invention concerne un appareil interrupteur à commande électromagnétique comprenant un circuit magnétique constitué d'un circuit principal polarisé par un aimant permanent et associé à une bobine de dépolarisation et un circuit mobile solidaire d'un support mobile, soumis à un ressort de rappel et agissant directement ou indirectement sur au moins un pôle de coupure. Pour assurer la protection de moteurs contre les courts-circuits ou les surintensités, on utilise des relais thermiques, des disjoncteurs moteurs ou des contacteurs-disjoncteurs. On connaît, par le brevet US 5 332 986 ou par la demande de brevet DE 195 14 314, un actionneur électromagnétique comprenant un circuit magnétique polarisé par un aimant permanent et associé à une bobine et composé d'une partie fixe et d'une partie mobile, cette dernière servant d'actionneur. Dans le brevet US 5 3332 986, la bobine est commandée à partir de capteurs de courant et la partie mobile du circuit magnétique est solidaire d'un levier de manoeuvre agissant sur un contact auxiliaire aux pôles de puissance. La présente invention a pour but de fournir un dispositif électromagnétique de commande des pôles, du type à polarisation par aimant permanent et dépolarisation par bobine, apte à procurer une grande force de verrouillage de la partie mobile qui est destinée, après libération, à manoeuvrer les pôles de puissance. L'appareil est caractérisé par le fait que le circuit magnétique principal présente au moins deux entrefers en série sur le trajet du flux magnétique généré par l'aimant permanent, le circuit magnétique mobile étant constitué d'au moins deux parties aptes à fermer ces entrefers lorsque le circuit magnétique principal et le circuit magnétique mobile sont accolés et sont traversés par ledit flux magnétique créé par I'aimant permanent, en réalisant ainsi une fonction de verrouillage et en créant une multiplication des forces de verrouillage, le déverrouillage étant assuré par la bobine de dépolarisation dont le contre-flux traverse l'ensemble du circuit magnétique et les entrefers. L'invention va maintenant être décrite avec plus de détail en se référant à des modes de réalisation donnés à titre d'exemples et représentés par les dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est un schéma d'appareil équipé d'un dispositif électromagnétique selon l'invention; 2 2773910 - la figure 2 représente un mode de réalisation du dispositif électromagnétique selon l'invention; - la figure 3 est une coupe du dispositif de la figure 2, représenté en position de verrouillage; - la figure 4 est une coupe du dispositif de la figure 2, représenté en position " déclenchée "; - la figure 5 est une variante du dispositif de la figure 2; - la figure 6 est une variante du dispositif de la figure 2. La figure 1 représente un appareil à commande électromagnétique équipé d'un dispositif électromagnétique, repéré 1 dans son ensemble, servant à commander les pôles de cet appareil. L'appareil interrupteur comporte, pour chaque phase, une chambre de coupure servant de logement à un pôle de coupure. Sur la figure 1 ce pôle est à double coupure et comporte deux contacts fixes 91 fixés à des pièces conductrices 92 auxquelles sont associées deux bornes de puissance. En regard de ces contacts fixes se trouvent des contacts mobiles 93 fixés à un pont de contact 94. Les ponts de contact 94 sont portés par un support mobile 8. Le dispositif 1 se compose d'un circuit magnétique 2-4 qui est polarisé par un aimant permanent 3 et est associé à une bobine de dépolarisation 5. Le circuit magnétique est composé d'un circuit principal fixe 2, en acier doux au silicium, et d'un circuit mobile 4, également en acier doux au silicium. Le circuit magnétique mobile 4 est assemblé à un levier 6 qui est monté pivotant autour d'un axe 61 et agit sur le porte-contacts 8 de l'appareil par son extrémité 62. Ce levier 6 est soumis à un effort de déclenchement qui tend à le faire basculer et à déplacer le support 8 dans le sens d'ouverture des contacts, après avoir été libéré par le dispositif décrit ci-dessous. Cet effort est procuré par un ressort 7. La partie principale 2 du circuit magnétique présente au moins deux entrefers 21 et 22. Le circuit magnétique mobile 4 est constitué de deux tronçons 41 et 42 qui viennent fermer le circuit magnétique, au niveau des entrefers 21 et 22, lorsque les deux parties 2 et 4 du circuit magnétique sont accolées. Lorsque les circuits 2 et 4 sont accolés, les deux parties 41, 42 du circuit magnétique mobile fermant les entrefers, I'aimant permanent 3 crée un flux magnétique qui maintient les deux circuits 2 et 4 accolés. Le passage du flux 4 au travers des zones de contacts, entre circuit fixe 2 et le circuit mobile 4, réalise une 3 2773910 multiplie l'effort de collage (fonction de verrouillage) grâce à la multiplicité des zones de contact, en utilisant le même flux plusieurs fois. Lorsque la bobine 5 est alimentée, elle crée un contre-flux circulant en sens inverse du flux 4 créé par l'aimant permanent 3, ce qui a pour effet de libérer le levier 6 qui pivote alors sous l'action du ressort 7. On note que le contre-flux généré par la bobine 5 traverse l'ensemble du circuit magnétique et les entrefers en série. Le dispositif électromagnétique 1 est commandé à partir de capteurs de courant, par l'intermédiaire d'un circuit électronique qui reçoit les signaux des capteurs, les traite de manière à détecter les courts circuits ou courants de surcharge et envoie, à l'apparition d'un tel défaut, un signal de commande à la bobine 5. Dans le mode de réalisation des figures 2 à 4, le ressort 7 s'étend dans la partie centrale, le levier 6 portant le circuit mobile 4 étant disposé d'un côté de ce ressort, la bobine 5 et l'aimant permanent 3 étant disposés de l'autre côté de ce ressort. Le ressort 7 s'étend de manière que son axe soit sensiblement perpendiculaire au plan P-P' de translation du porte-contacts 8. Dans les modes de réalisation des figures 5 et 6, le flux magnétique passe par un noyau central 24 traversant la bobine 5. Dans le mode de réalisation de la figure 6, chaque partie 41, 42, 43 du circuit magnétique mobile est fixée à un levier 6 agissant sur un pôle. Il est bien entendu que l'on peut, sans sortir du cadre de l'invention, imaginer des variantes et des perfectionnements de détail et de même envisager l'emploi de moyens équivalents. 4 2773910 REVENDICATIONS 1- Appareil interrupteur comprenant un dispositif à commande électromagnétique (1) doté d'un circuit magnétique constitué par un circuit principal (2) polarisé par un aimant permanent (3) et associé à une bobine de dépolarisation (4) et par un circuit mobile (4) solidaire d'un support mobile (6) soumis à un ressort de rappel (7) et agissant directement ou indirectement sur au moins un pôle de coupure, caractérisé par le fait que le circuit magnétique principal (2) présente au moins deux entrefers (21, 22) en série sur le trajet du flux magnétique (c) généré par l'aimant permanent (3), le circuit magnétique mobile (4) étant constitué d'au moins deux parties (41, 42) aptes à fermer ces entrefers lorsque le circuit magnétique principal et le circuit magnétique mobile sont accolés et sont traversés par ledit flux magnétique créé par l'aimant permanent, en réalisant ainsi une fonction de verrouillage et en créant une multiplication des forces de verrouillage, le déverrouillage étant assuré par la bobine de dépolarisation (3) dont le contre-flux traverse l'ensemble du circuit magnétique et les entrefers. 2- Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les différentes parties (41, 42) du circuit magnétique mobile sont fixées à un levier (6) agissant sur les différents pôles de puissance. 3- Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque partie (41, 42, 43) du circuit magnétique mobile est fixée à un levier (6) agissant sur un pôle. 4- Appareil selon la revendication 1 ou 2 ou 3, caractérisé par le fait que le dispositif (1) est commandé, à partir des capteurs de courant par l'intermédiaire d'un circuit électronique recevant les signaux des capteurs, les traitant de manière à détecter les courts circuits ou courants de surcharge et envoyant, à l'apparition d'un tel défaut, un signal de commande à la bobine (4) de ce dispositif. - Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le ressort (7) s'étend dans la partie centrale, le levier (6) portant le circuit mobile (4) étant disposé d'un côté de ce ressort, la bobine (5) et l'aimant permanent (3) étant disposés de l'autre côté de ce ressort.