La présente invention se rapporte à un dispositif
de commande d'un électroaimant dans un appareil électrique interrupteur
basse tension, du type contacteur, relais, disjoncteur ou contacteur-disjoncteur,
dont la bobine d'excitation comprend un circuit électrique d'alimentation possédant
un contact auxiliaire. L'invention concerne également un appareil interrupteur
comportant un tel dispositif.
Les appareils interrupteurs possèdent des contacts
fixes de pôles qui coopèrent avec des contacts mobiles de pôles dans
le but de commuter une charge électrique aval. Ils comprennent aussi un circuit
magnétique comprenant une armature mobile couplée aux contacts mobiles
de pôles et commandée par une bobine d'excitation quand celle-ci est parcourue
par un courant électrique d'excitation. Le fonctionnement s'effectue généralement
selon le principe suivant.
Dans une première phase, dite phase d'appel, la bobine
est traversée par un courant d'appel suffisant pour que l'armature mobile du
circuit magnétique, constituée par exemple d'une palette mobile, soit
entraînée d'une position repos vers une position travail. Ce déplacement
engendre également le déplacement des contacts mobiles de pôles de
l'appareil. Durant une seconde phase, dite de maintien, la palette est maintenue
en position travail tant qu'un courant de maintien suffisant traverse la bobine.
Durant une troisième phase, dite de retombée, le courant d'excitation
disparaît ou diminue au-dessous d'un certain seuil et la palette mobile revient
de la position travail vers la position repos initiale par exemple grâce à
des moyens de rappel, tel qu'un ressort de rappel, engendrant également le
déplacement inverse des contacts mobiles de pôles de l'appareil.
De façon connue, le courant d'appel, nécessaire
à la bobine pour commander le déplacement de la palette mobile de la position
repos à la position travail, est plus important que le courant de maintien.
Ce phénomène est encore plus vrai avec des électroaimants à
courant continu. En conséquence, si le courant consommé par la bobine
reste le même pendant les phases d'appel et de maintien, cela provoquera soit
un échauffement inutile de la bobine durant la phase de maintien si elle est
traversée en permanence par le courant d'appel, soit un mauvais déplacement
de la palette mobile si la bobine est parcourue par le courant de maintien insuffisant
pour la phase d'appel, avec risque de collage des contacts de pôles de l'appareil.
C'est pourquoi, il est souhaitable de pouvoir modifier
le courant électrique parcouru par la bobine en fonction des différentes
phases. Pour cela, divers moyens sont déjà utilisés. Un premier moyen
consiste par exemple àconcevoir un électroaimant possédant une bobine
d'excitation supplémentaire secondaire qui est connectée en série
avec la bobine principale uniquement durant la phase de maintien, ou connectée
en parallèle avec la bobine principale uniquement durant la phase d'appel.
Un autre moyen consiste également à brancher
une résistance en série avec la bobine d'excitation principale et à
la shunter durant la phase d'appel à l'aide d'un contact auxiliaire qui est
branché aux bornes de la résistance et dont l'ouverture et la fermeture
sont commandées par le déplacement de la palette mobile. Lorsque le contact
auxiliaire est à l'état ouvert, la résistance est en série avec
la bobine et le courant parcourant la bobine est alors inférieur à celui
qui traverse la bobine lorsque le contact auxiliaire est fermé et que la résistance
est shuntée.
Cependant, l'instant de commutation du contact auxiliaire
est primordial à l'ouverture comme à la fermeture du contact. En phase
d'appel, si l'ouverture du contact auxiliaire se fait trop tôt durant le mouvement
amenant la palette mobile de la position repos vers la position travail, la mise
en série de la résistance provoque une diminution de la force électromagnétique
fournie par la bobine. Cette force électromagnétique risque alors de ne
pas être suffisante pour que la palette atteigne la position travail de façon
satisfaisante. Ceci peut entraîner une mauvaise commutation de l'appareil interrupteur.
Inversement en phase de retombée, si la fermeture du contact auxiliaire se
fait trop tôt durant le mouvement amenant la palette mobile de la position
travail vers la position repos de la palette mobile, la résistance sera shuntée
trop tôt, provoquant une augmentation du courant résiduel dans la bobine
qui risque alors de fournir une énergie s'opposant au mouvement de retombée
de la palette, ce qui entraînera également une mauvaise commutation de
l'appareil interrupteur. Dans les deux cas, un soudage des contacts de pôles
est à craindre.
Le document
WO0120632
montre un dispositif comportant un aimant permanent qui permet d'effectuer
une hystérésis entre le mouvement de la palette mobile et la commutation
d'un contact auxiliaire chargé de connecter ou non une résistance dans
le circuit d'alimentation d'une bobine dans un appareil interrupteur. Cette hystérésis
permet de décaler la commutation du contact auxiliaire au moment voulu. Cependant,
l'effort d'aimantation d'un aimant permanent varie avec la température. Comme
ce dispositif peut être placé à côté d'éléments
chauffants de l'électroaimant, il existe donc un risque de non-reproductibilité
des instants précis d'ouverture et de fermeture du contact auxiliaire en fonction
des conditions d'utilisation de l'appareil. De plus, un aimant est susceptible d'attirer
des particules métalliques qui peuvent nuire à la bonne fermeture de contacts
électriques et peut entraîner des surcoûts.
C'est pourquoi l'invention a pour but un dispositif simple,
bon marché et robuste qui permette d'optimiser l'instant de commutation d'un
contact auxiliaire dans un circuit d'alimentation bobine, de manière stable
quelles que soient les conditions d'utilisation de l'appareil interrupteur. Le dispositif
doit éviter toute diminution prématurée du courant d'appel de la
bobine, durant la plus grande partie de la phase d'appel. Durant la phase de maintien,
le dispositif permet la circulation d'un courant de maintien inférieur au courant
d'appel. Réciproquement le dispositif doit éviter toute augmentation intempestive
du courant résiduel bobine, durant la plus grande partie de la phase de retombée.
De plus, la solution doit pouvoir assurer une commutation très rapide du contact
auxiliaire.
Pour cela, l'invention décrit un dispositif de commande
d'un appareil électrique interrupteur, comportant :
- un électroaimant de commande muni d'une bobine d'excitation et d'une palette
magnétique mobile entre une position repos et une position travail sous l'action
de la bobine, pour commuter des contacts de pôles de l'appareil interrupteur,
- un circuit d'alimentation électrique de la bobine comprenant un contact
auxiliaire actionnable entre un état ouvert et un état fermé,
- des moyens mécaniques couplés avec la palette mobile pour actionner
le contact auxiliaire, et assurant une fonction d'hystérésis de telle
sorte que l'état ouvert du contact auxiliaire survient à proximité
de la fin de la course amenant la palette mobile en position travail et que l'état
fermé du contact auxiliaire survient àproximité de la fin de la course
amenant la palette mobile en position repos.
Le dispositif se caractérise en ce que les moyens
mécaniques comprennent un coulisseau agissant sur un pont de contact mobile
du contact auxiliaire et muni d'un premier bras et d'un second bras, et un doigt
solidaire de la palette mobile, placé entre les deux bras et agissant sur le
premier bras pour actionner le coulisseau dans un sens et sur le second bras pour
actionner le coulisseau dans un sens opposé.
Selon une caractéristique, les moyens mécaniques
comprennent deux ressorts de compression coopérant pour réaliser un mécanisme
de dépassement de point mort dans la course du coulisseau. Grâce à
ce mécanisme, on assure avantageusement une coupure rapide du contact auxiliaire.
Durant la course amenant la palette mobile en position travail et durant la course
amenant la palette mobile en position repos, le doigt entraîne le coulisseau
au-delà du point mort de la course.
Selon une autre caractéristique, la distance entre
le doigt et le premier bras du coulisseau dans la position repos engendre une course
neutre d'appel pour le doigt. De même, la distance entre le doigt et le second
bras du coulisseau dans la position travail engendre une course neutre de retombée
pour le doigt.
D'autres caractéristiques et avantages vont apparaître
dans la description détaillée qui suit en se référant à
un mode de réalisation donné à titre d'exemple et représenté
par les dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 représente un exemple simplifié de schéma électrique
d'un circuit d'alimentation de la bobine selon l'invention,
- la figure 2 schématise dans le temps la courbe de déplacement de la
palette mobile de l'électroaimant et l'évolution correspondante de l'état
du contact auxiliaire,
- la figure 3 détaille la course du coulisseau par rapport à la course
du doigt solidaire de la palette, dans les deux sens,
- les figures 4a à 4d montrent les différentes positions d'un mode de
réalisation de l'invention : figure 4a en position repos R, figure 4c en position
travail T, figure 4b durant le passage du coulisseau de la position R àla position
T (sens RT), figure 4d durant le passage du coulisseau de la position T à la
position R (sens opposé TR),
- les figures 5 et 6 représentent deux autres exemples simplifiés de
schéma électrique d'un circuit d'alimentation bobine selon l'invention.
Un appareil électrique interrupteur basse tension,
notamment un contacteur, relais, disjoncteur ou contacteur-disjoncteur est chargé
de commuter une charge électrique, telle qu'un moteur électrique, grâce
à des contacts mobiles de pôles susceptibles d'être plaqués
ou séparés de contacts fixes de pôles. Dans un appareil à double
coupure par exemple, chaque pôle de l'appareil comporte deux contacts fixes
coopérant avec deux contacts mobiles fixés sur un porte-contacts de pôle,
mobile entre une position repos R et une position travail T. Dans le cas de contacts
dits "à fermeture", les contacts de pôles sont plaqués en position
travail T. Dans le cas de contacts dits "àouverture", les contacts de pôles
sont plaqués en position repos R.
L'électroaimant de commande de l'appareil possède
une bobine d'excitation 20, du type alimentée en courant continu, et un circuit
magnétique comprenant une palette mobile qui est solidaire des porte-contacts
mobiles de pôles. La palette mobile est entraînée dans un sens lorsque
la bobine d'excitation est parcourue par un courant électrique d'excitation.
La palette mobile est entraînée dans l'autre sens par un ressort de rappel
et/ou éventuellement des aimants par exemple, en l'absence de courant bobine.
En référence à l'exemple de la figure 1,
la bobine d'excitation principale 20 d'un électroaimant de commande est reliée
en série avec un composant résistif entre les bornes A1,A2 du circuit
d'alimentation bobine d'un appareil interrupteur. En l'occurrence, le composant
résistif est constitué d'une ou préférentiellement de deux résistances
25a,25b branchées en parallèle de façon à générer
un échauffement moindre dans chaque résistance, par rapport à un
composant résistif de même valeur mais qui serait constitué d'une
seule résistance. Un contact auxiliaire 10 pouvant être à l'état
ouvert O ou fermé F est connecté en parallèle avec les résistances
25a,25b, de façon àpouvoir shunter les résistances 25a,25b lorsqu'il
est à l'état fermé F. On pourrait aussi envisager de façon équivalente
d'utiliser trois résistances ou plus en parallèle.
Comme indiqué précédemment, lorsque le contact
auxiliaire 10 est à l'état ouvert O, le courant l circulant dans la bobine
20 et dans les résistances 25a,25b est donc inférieur à celui circulant
dans la bobine seule lorsque le contact auxiliaire 10 est à l'état fermé
F. De cette façon, il est facile d'obtenir une force électromagnétique
créée par la bobine 20 qui soit différente en fonction de la position
du contact auxiliaire 10. Cette solution simple est avantageuse, en particulier
pour des électroaimants àcourant continu pour lesquels il est important
de diminuer la consommation pendant la phase de maintien.
La figure 2 montre une première courbe représentant
de façon simplifiée la courbe de déplacement de la palette mobile
en fonction du temps. Dans sa position initiale, on suppose que la palette est en
position repos R. Lorsqu'un courant d'excitation l suffisant parcourt la bobine
20, la palette mobile est entraînée par une force électromagnétique
de la position repos R vers la position travail T. Cette étape correspond à
la phase d'appel notée P1. La phase d'appel P1 nécessitant beaucoup d'énergie,
le contact auxiliaire 10 doit donc être fermé durant la phase d'appel
P1 pour avoir un courant l maximum dans la bobine 20 et doit rester fermé le
plus longtemps possible pour faciliter le mouvement de la palette vers la position
T.
Durant une phase de maintien notée P2, la palette
est simplement maintenue en position travail T et le besoin d'énergie est moindre.
Le contact auxiliaire 10 doit alors rester ouvert de manière à diminuer
le courant consommé dans la bobine 20, ce qui évite de la faire chauffer
inutilement, voire de l'endommager gravement. On peut ainsi avantageusement optimiser
la taille de l'électroaimant, puisque l'on est capable de faire circuler un
courant important uniquement durant la phase P1 dont la durée est courte.
Lorsque le courant bobine l disparaît ou redescend
au-dessous d'un seuil prédéterminé (par exemple correspondant à
une tension résiduelle aux bornes de la bobine égale à 10% de la
tension nominale, selon la norme IEC947-1), la bobine n'est plus capable de maintenir
la palette en position travail T et le ressort de rappel entraîne la palette
vers la position repos R, ce qui constitue la phase de retombée, notée
P3. Il est cependant important que le contact auxiliaire ne se ferme qu'à la
fin de cette phase P3. En effet, sa fermeture prématurée provoquera une
augmentation du courant résiduel circulant dans la bobine 20 et donc de la
force électromagnétique. Si la palette n'est alors pas encore suffisamment
revenue en position repos R, cela peut entraîner un ralentissement de la palette
mobile dans une position intermédiaire et donc un risque de fermeture des contacts
de pôles de l'appareil avec une pression de contact faible ou nulle ("arrêt
sur pôles"), rendant une soudure des pôles inévitable.
Selon l'invention, le contact auxiliaire 10 est actionné
par la palette mobile à l'aide de moyens mécaniques. Ces moyens mécaniques
doivent donc être agencés pour répondre aux impératifs soulevés
ci-dessus, c'est-àdire pour que l'état ouvert O du contact 10 survienne
peu de temps avant la fin de course de la palette mobile en position T et pour que
réciproquement l'état fermé F du contact 10 survienne peu de temps
avant la fin de course de la palette mobile en position R.
Dans le mode de réalisation présenté aux
figures 4a à4d, le contact auxiliaire 10 présente un pont mobile 11 se
déplaçant suivant un axe de translation X et portant des éléments
de contacts mobiles coopérant avec des éléments de contacts fixes
15,16. La figure 4a montre le contact auxiliaire 10 àl'état fermé
F dans lequel un courant circule entre les bornes 18,19 du contact auxiliaire 10.
La figure 4c montre le contact auxiliaire 10 à l'état ouvert O. Le pont
mobile 11 du contact auxiliaire 10 est actionnable par des moyens mécaniques
21,30. Dans le mode de réalisation préféré, ces moyens mécaniques
comprennent un coulisseau 30 lié au pont mobile 11 et un doigt 21 solidaire
de la palette mobile et agissant sur le coulisseau 30.
Le coulisseau 30 est mobile selon l'axe de translation
X. Il comporte un corps longitudinal d'où partent vers un même côté,
par exemple perpendiculairement à l'axe X, un premier bras 31 et un second
bras 32 distant du premier bras 31. Le pont mobile 11 est fixé au coulisseau
30 par l'intermédiaire d'un ressort de pression de contact 14 et d'une butée
37. Une première extrémité du ressort de pression 14 prend appui
contre une extrémité 35 du corps du coulisseau 30 et l'autre extrémité
du ressort 14 prend appui contre le pont mobile 11.
Entre les deux bras 31,32, se trouve un doigt 21 fixé
à la palette mobile soit directement, soit indirectement à l'aide par
exemple d'une pièce intermédiaire de liaison quelconque. Un déplacement
de la palette entraîne donc un déplacement du doigt 21 selon l'axe X.
Le doigt 21 est agencé pour qu'il puisse entraîner le coulisseau 30 dans
un sens RT (c'est-à-dire Repos vers Travail) en prenant appui sur le premier
bras 31, et entraîner le coulisseau dans un sens opposé TR (c'est-àdire
Travail vers Repos) en prenant appui sur le second bras 32.
En un point 38 du corps du coulisseau 30 sont fixés
une première extrémité de deux ressorts de compression 33,34. L'autre
extrémité des ressorts 33,34 est fixée à des points de fixation
43,44 du boîtier de l'appareil. Les deux ressorts 33,34 et les points de fixation
43,44 s'étendent de part et d'autre du coulisseau 30 symétriquement par
rapport à l'axe X. Les ressorts 33,34 réalisent ainsi un mécanisme
de dépassement de point mort M dans la course du coulisseau. Le point mort
M médian est formé par l'intersection entre l'axe X et l'axe perpendiculaire
formé par les points 43,44 et correspond au maximum de compression des ressorts
33,34.
Suivant la position du point 38 par rapport à ce point
mort M, le coulisseau 30 est entraîné dans un sens ou un autre par les
ressorts 33,34. Le basculement du sens RT vers le sens TR de la force d'entraînement
fournie par les ressorts 33,34 au coulisseau 30 se fait au moment où le point
38 franchit le point mort M. Les points de fixation 43,44 des ressorts 33,34 sont
réalisés avec des appuis, tels que des appuis "couteaux". L'appareil électrique
comporte également des moyens de butée 42,45, par exemple formés
par le boîtier de l'appareil, contre lesquels les extrémités du corps
du coulisseau 30 prennent appui de façon àlimiter ses déplacements.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant :
Dans la position initiale de la figure 4a, le doigt 21
lié à la palette mobile est en position repos R. Le coulisseau 30 est
poussé par les ressorts 33,34 dans le sens TR et une extrémité du
corps du coulisseau, proche du second bras 32, repose contre une butée 42.
Les ressorts 33,34 maintiennent ainsi le coulisseau 30 en position repos R. Le contact
auxiliaire 10 est alors à l'état fermé sous l'action du ressort de
pression 14 sur le pont mobile 11, pour conserver une pression de contacts satisfaisante.
La force exercée par les ressorts 33,34 selon l'axe X est supérieure à
celle du ressort 14 de façon à maintenir le coulisseau 30 dans la position
R et à assurer une bonne pression de fermeture du contact auxiliaire 10. Dans
cette position stable R, la distance entre le doigt 21 et le premier bras 31 est
égale àune valeur Cn1.
Lorsque le courant parcourant la bobine 20 est suffisant
pour faire bouger la palette mobile, le doigt 21 va commencer un déplacement
dans le sens RT. Ce déplacement comporte d'abord une course neutre d'appel
correspondant à la longueur Cn1, avant que le doigt 21 n'entre en contact avec
le premier bras 31. Ensuite, le doigt 21 entraîne le coulisseau 30 par l'intermédiaire
du bras 31 jusqu'à ce que le point 38 franchisse le point mort M, en parcourant
une course notée Cp1 (fig. 4a). La force générée par la palette
est évidemment bien supérieure à la force exercée par les ressorts
33,34 selon l'axe X, ce qui fait que le doigt 21 peut aisément entraîner
le coulisseau 30 jusqu'au point mort M, sans perturber le fonctionnement de la palette.
La figure 4b montre le passage du point mort M dans le
sens RT. Dans cette position intermédiaire, le doigt 21 entraîne toujours
le premier bras 31 et le contact auxiliaire 10 est toujours à l'état fermé.
Au moment du franchissement de l'axe 43,44 par le point 38, la force exercée
par les ressorts 33,34 va s'inverser et va entraîner le coulisseau 30 dans
la direction RT, sans rencontrer de résistance, jusqu'à ce que l'extrémité
35 du coulisseau proche du ressort 14 repose contre une butée 45, en parcourant
une distance notée Cp2 (voir fig. 4c). Durant le parcours Cp2 dans le sens
RT, le coulisseau est donc actionné par les ressorts 33,34. Le ressort 14 se
détend alors complètement et le contact auxiliaire 10 passe à l'état
ouvert, par exemple grâce à la butée 37 du coulisseau 30. Le dispositif
est conçu pour que l'ouverture du contact auxiliaire 10 se produise de préférence
au début du parcours Cp2, lorsque le point 38 est àune distance d au-delàdu
point mort M.
Dans le sens RT, le dépassement du point mort M se
produit avant l'ouverture du contact auxiliaire 10 et avant la détente complète
du ressort 14. Le contact auxiliaire 10 reste donc bien fermé tant que le point
mort M n'est pas atteint. De plus, cette disposition permet une coupure très
rapide du contact 10, puisque, dès que le point mort M est franchi, la force
des ressorts 33,34 va favoriser une ouverture brusque du contact auxiliaire 10 en
accélérant avantageusement la séparation entre le pont 11 et les
contacts fixes 15,16. On évite ainsi de détériorer les pastilles
de contacts en minimisant les éventuels arcs de coupure apparaissant àl'ouverture
des contacts.
La position ainsi obtenue est la position de travail T
représentée à la figure 4c. Dans cette position T, le bras 31 n'est
alors plus solidaire du doigt 21, et la position est stable grâce au mécanisme
de dépassement de point mort de la course du coulisseau qui pousse le coulisseau
contre la butée 45. Dans cette position stable T, la distance entre le doigt
21 et le second bras 32 est égale àune valeur Cn2.
Lorsque le courant dans la bobine 20 redescend sous un
seuil prédéterminé, la palette quitte la position T sous l'action
des moyens de rappel et le doigt 21 commence donc un déplacement dans le sens
opposé TR. Ce déplacement comporte d'abord une course neutre de retombée
correspondant à la longueur Cn2, avant que le doigt 21 n'entre en contact avec
le second bras 32. Ensuite, le doigt 21 entraîne le coulisseau 30 par l'intermédiaire
du bras 32 jusqu'à ce que le point 38 franchisse le point mort M, en parcourant
la course Cp2 dans le sens TR. La force générée par la palette est
évidemment bien supérieure à la force exercée par les ressorts
33,34 selon l'axe X, ce qui fait que le doigt 21 peut aisément entraîner
le coulisseau 30 jusqu'au point mort, sans perturber le fonctionnement de la palette.
Le contact auxiliaire 10 passe de préférence à l'état fermé
F peu avant la fin de la course Cp2 dans le sens TR, lorsque le point 38 est à
la distance d avant le point mort M.
La figure 4d montre le passage du point mort dans le sens
TR. Dans cette position intermédiaire, le doigt 21 entraîne toujours le
second bras 32. Au moment du franchissement de l'axe 43,44 par le point 38, la force
exercée par les ressorts 33,34 va s'inverser et va entraîner très
rapidement le coulisseau 30 dans la direction TR, jusqu'à ce que l'extrémité
du coulisseau proche du second bras 32 repose contre la butée 42, en parcourant
la distance Cp1.
La position ainsi obtenue est la position de repos R représentée
à la figure 4a. Dans cette position R, le second bras 32 n'est alors plus solidaire
du doigt 21, et la position est stable grâce au mécanisme de dépassement
de point mort de la course du coulisseau.
En référence à la figure 3, la course parcourue
dans le sens RT entre les positions R et T par le doigt 21 est donc égale à(Cn1
+ Cp1 + z1). Cette distance de sécurité z1 correspond à la distance
parcourue par le doigt 21 après le franchissement du point mort M par le coulisseau
30. Elle est essentielle pour garantir, quelles que soient les tolérances des
différentes pièces mécaniques de l'appareil interrupteur, que le
doigt 21 va bien toujours emmener le coulisseau 30 au-delà du point mort M
et donc que le coulisseau 30 va pouvoir ouvrir le contact auxiliaire 10. La course
parcourue dans le sens TR par le doigt 21 est égale à(Cn2 + Cp2 + z2)
entre les positions T et R, la distance de sécurité z2 ayant la même
utilité dans le sens TR que la distance z1 dans le sens RT.
La course parcourue par le coulisseau 30 dans les sens
RT ou TR est égale à (Cp1 + Cp2), le point mort M se trouvant sensiblement
au milieu de cette course.
Dans le sens RT, l'ouverture O du contact auxiliaire 10
va donc s'effectuer après une course Cn1 du doigt 21 puis une course (Cp1 +
d) du coulisseau 30. Réciproquement, dans le sens TR, la fermeture F du contact
auxiliaire 10 va s'effectuer après une course Cn2 du doigt 21 puis une course
(Cp2 - d) du coulisseau 30. L'hystérésis engendrée par les moyens
mécaniques de liaison entre la palette mobile de l'électroaimant de commande
et le contact auxiliaire du circuit d'alimentation bobine est donc principalement
lié à l'existence dans le sens RT de la course neutre d'appel Cn1 qui
sépare le doigt 21 du premier bras 31, et dans le sens TR de la course neutre
de retombée Cn2 qui sépare le doigt 21 du second bras 32. L'invention
permet ainsi de concevoir une hystérésis simple, économique mais
de grande précision notamment grâce au fait qu'il ne comporte que des
éléments purement mécaniques.
Selon un mode de réalisation mentionné àtitre
d'exemple pour un type donné d'appareil électrique interrupteur, on choisit
une course Cp1 et une course Cp2 égales à 2mm, une course Cn1 égale
à3,5mm, une course Cn2 égale à3,9mm, une distance d égale à0,3mm,
une distance de sécurité z1 égale à 0,9mm et une distance de
sécurité z2 égale à 0,5mm. En prenant ces exemples de valeurs,
la course du doigt 21 est alors de 6,4mm dans les deux sens et celle du coulisseau
30 est de 4mm. Durant la phase d'appel, l'ouverture du contact auxiliaire 10 survient
5,8mm après la position R, c'est-à dire lorsque la palette mobile a parcouru
environ 90% de sa course RT. L'état ouvert O survient donc bien à proximité
ou à un instant proche de la fin de la course de 6,4mm amenant la palette mobile
en position travail T. L'énergie cinétique emmagasinée par la palette
en mouvement jusqu'àcet instant est alors suffisante pour lui faire accomplir
les 10% restants permettant de parvenir à la position T dans des conditions
satisfaisantes pour l'appareil interrupteur, malgré l'ouverture du contact
auxiliaire 10 et donc la baisse du courant circulant dans la bobine 20.
Inversement, durant la phase de retombée, la fermeture
du contact auxiliaire 10 a lieu à une distance de 5,6mm après la position
T, c'est-à-dire lorsque la palette mobile a parcouru environ 87% de la course
TR. L'état fermé F survient donc bien à proximité ou à
un instant proche de la fin de la course de 6,4mm amenant la palette mobile en position
repos R. A cet instant, le circuit magnétique de la palette est alors suffisamment
ouvert pour que la fermeture du contact auxiliaire 10, générant une hausse
d'un éventuel courant résiduel circulant dans la bobine 20, ne puisse
plus nuire de manière significative àl'achèvement de la distance
restante permettant de parvenir à la position T de façon satisfaisante
pour l'appareil interrupteur.
D'une façon générale, on considère
que, pour obtenir des résultats satisfaisants, l'hystérésis engendrée
par les moyens mécaniques 30 selon l'invention doit permettre que l'état
ouvert O du contact auxiliaire 10 durant la phase d'appel P1 ne survient que lorsque
environ 80% de la course amenant la palette mobile en position travail T a déjà
été effectuée pour éviter les inconvénients cités
précédemment. De même, l'hystérésis créé par
les moyens mécaniques 30 doit permettre que l'état fermé F du contact
auxiliaire 10 durant la phase de retombée P3 ne survient que lorsque environ
80% de la course amenant la palette mobile en position repos R a déjà
été effectuée.
Dans les variantes des figures 5 et 6 du circuit de la
figure 1, le circuit d'alimentation bobine comporte une bobine principale 20, un
contact auxiliaire 10 ainsi qu'une bobine secondaire 21 ou 22. Dans la configuration
de la figure 5, une petite bobine secondaire 21 est ajoutée en série avec
la bobine principale 20. Elle est enroulée sur la même carcasse que la
bobine 20 mais est constituée d'un fil conducteur plus fin donc beaucoup plus
résistif. Elle est shuntée en phase d'appel P1 quand le contact auxiliaire
10 est fermé F. Si le contact 10 est fermé, la résistance de la bobine
20 est faible et le courant est maximum. Puis, quand le contact 10 est ouvert, la
résistance augmente fortement du fait du fil conducteur plus résistif
de la bobine secondaire 21 et le circuit d'alimentation bobine consomme alors moins
de courant.
Dans la configuration de la figure 6, la bobine secondaire
22 est reliée en parallèle avec la bobine principale 20 uniquement quand
le contact auxiliaire 10 est fermé, en phase d'appel P1. On a ainsi le maximum
d'ampères-tours qui est disponible en phase d'appel P1 avec une résistance
moindre àcause du branchement en parallèle des deux bobines. La bobine
20 est dimensionnée pour assurer seule la phase de maintien P2, durant laquelle
le contact auxiliaire 10 est ouvert, la résistance étant alors augmentée
et la consommation de courant diminuée.
D'autres variantes de circuit d'alimentation sont également
envisageables comme celle indiquée dans le document
FR2807871
qui comprend deux bobines montées soit en série, soit en parallèle
suivant l'état de deux contacts auxiliaires.
Il est bien entendu que l'on peut, sans sortir du cadre
de l'invention, imaginer d'autres variantes et perfectionnements de détail
et de même envisager l'emploi de moyens équivalents. On aurait pu notamment
envisager que le coulisseau 30, au lieu d'être mobile en translation, soit
mobile en rotation autour d'un axe médian par exemple.