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Relais récepteur pour installation de commande à distance La présente invention a pour objet un relais récepteur pour installation de commande à distance d'un réseau de distribution d'énergie électrique, dans laquelle un ordre de commande est défini par l'intervalle de temps qui s'écoule entre la réception de deux impulsions électriques à fréquence musicale superposées sur ledit réseau.
On connaît déjà des relais de ce genre, dans lesquels une première impulsion (impulsion de démarrage) provoque, par le fonctionnement d'un sélecteur à circuit accordé, la fermeture d'un contact, grâce auquel est mis sous tension un moteur synchrone qui entraîne pendant un tour complet un arbre portant des bras pouvant agir sur des interrupteurs de circuits de commande. Sur cet arbre est également fixée une came commandant un interrupteur qui se ferme dès la mise en marche du moteur (de sorte que le moteur reste sous tension après la fin de l'impulsion de démarrage) et qui s'ouvre lorsque l'arbre a fait un tour complet, ce qui produit alors l'arrêt automatique du moteur.
Une deuxième impulsion provoque, par le fonctionnement du sélecteur à circuit accordé, l'exécution d'une commande (enclenchement ou déclenchement) à condition bien entendu que cette impulsion soit émise au moment oîx l'un des bras solidaires de l'arbre entraîné par le moteur synchrone se trouve dans une position bien déterminée. L'invention a pour but, surtout, de réaliser un relais récepteur de construction simple et économique et d'un fonctionnement sûr.
Le relais récepteur suivant l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte un électroaimant qui est excité, lors de l'émission d'une impulsion de commande à fréquence musicale correspondant à la fréquence d'accord du circuit d'un sélecteur, et qui libère un étrier qui, pivotant autour d'un axe sous l'action d'un ressort, provoque simultanément, d'une part, la fermeture du circuit d'alimentation d'un moteur synchrone entraînant pendant un tour complet des index susceptibles d'agir sur des interrupteurs destinés à être montés dans des circuits de commande, et, d'autre part, l'entraînement de leviers interposés entre lesdits index et les interrupteurs correspondants de façon à amener une de leurs extrémités dans la trajectoire des index susmentionnés.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention. La. fig. 1 est une vue en perspective d'un relais récepteur.
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La fig. 2 représente le dispositif de commande d'une manoeuvre de déclenchement.
La fig. 3 représente le dispositif de commande d'une manoeuvre d'enclenchement.
La fig. 4 représente schématiquement une disposition particulière de certains organes tournants d'un relais récepteur pour la commande simultanée des deux relais d'une minuterie de compteur à triple tarif. La fig. 5 est une variante de la fig. 4. La fig. 6 représente schématiquement une autre disposition particulière de ces organes tournants pour la commande simultanée de deux circuits d'éclairage public. La fig. 7 est une variante de la fig. 6.
Sur la fig. 1, A et B désignent deux conducteurs d'un réseau de distribution sur lequel peuvent être superposées des tensions de commande à fréquence musicale. 10 est un sélecteur d'un type connu, comportant un enroulement d'excitation 11 et un condensateur 12 qui constituent un circuit à résonance, accordé à la fréquence musicale de commande. Ce sélecteur comprend, en outre, une lame vibrante accordée mécaniquement à la fréquence musicale de commande ; cette lame vibrante entraîne, dans un mouvement de rotation, quand elle entre en vibrations avec une amplitude suffisante, un dispositif à force centrifuge qui provoque la fermeture des contacts 13a - 13b. Au lieu de la lame vibrante et du dispositif à force centrifuge, ledit sélecteur pourrait comporter une armature rotative.
Ces divers organes, bien connus dans la technique des sélecteurs à résonance, n'ont pas été représentés pour simplifier la figure.
La fermeture des contacts 13a - 13b provoque l'excitation de la bobine 15 d'un électroaimant 14 qui attire une palette élastique 16, en métal magnétique, fixée par une de ses extrémités sur une équerre 17. Cette palette 16 comporte une encoche 18 dans laquelle s'engage, quand ladite palette 16 n'est pas attirée, l'appendice 19 d'un étrier 20. Cet étrier 20 peut pivoter autour d'un axe 21 et est sollicité dans 1e sens de la flèche FI par un ressort 22. Sur la figure, on a représenté en pointillé le ressort 22 et une partie de l'étrier 20 quand celui-ci est dans sa position de repos, c'est-à- dire quand son appendice 19 est engagé dans l'encoche 18 de la palette 16.
Sur l'étrier 20 est fixée une tige 23 en matériau isolant. Lorsque l'étrier 20, libéré par la palette 16, pivote autour de l'axe 21 dans le sens de la flèche Fl sous l'action du ressort 22, la tige 23 repousse une lame élastique 27 contre une lame élastique 28, de fa- çon à fermer des contacts 29-29' portés par ces lames. Ces contacts 29-29' sont connectés en série avec un moteur synchrone 1 aux conducteurs A-B du réseau.
Le moteur 1 fait tourner, par l'intermédiaire de rouages démultiplicateurs 2, un arbre 3 dans le sens de la flèche F._ Sur l'arbre 3 sont montées des cames 30 et 31, ainsi que des plateaux circulaires 32 et 33.
La came 30 comporte sur sa périphérie un certain nombre d'encoches et de dents. Cette came commande, par l'intermédiaire d'un doigt 4, un levier 5 pivotant autour d'un axe 6. Le levier 5 est soumis à l'action d'un ressort 7 qui repousse constamment le doigt 4 contre la came 30. Chaque fois que le doigt 4 s'enfonce dans les encoches de la came 30, le levier 5, pivotant autour de l'axe 6, repousse l'étrier 20 (si celui-ci, libéré par la palette 16, a pivoté autour de l'axe 21 dans le sens de la flèche FI) de façon que son appendice 19 vienne s'engager dans l'encoche 18 de la palette 16.
La came 31 coopère avec un levier 24 pour maintenir fermés les contacts 29-29' après la fin de l'impulsion à fréquence musicale, de façon que l'arbre 3 puisse effectuer une révolution complète. Le levier 24, pivotant autour d'un axe 25, porte à une de ses extrémités un doigt 26, et à l'autre une pièce 8, en matériau isolant. Lorsque le relais ne fonctionne pas, la pièce 8 s'appuie sur la lame élastique 27 et le doigt 26 est engagé dans le creux de la came 31.
Le plateau circulaire 32 (voir également fig. 2) comporte à sa périphérie un certain nombre d'encoches 34 régulièrement réparties. Un
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index 35 monté à frottement doux sur l'arbre 3, peut être déplacé par rapport au plateau circulaire 32. Il est muni d'un dispositif à cliquet qui pénètre dans les encoches du plateau circulaire 32 et qui lui permet d'occuper une position bien déterminée sur ledit plateau.
L'index 35, quand il est entraîné par le plateau circulaire 32, dans le sens de la flèche F.,, passe en regard de l'extrémité d'un levier 36 pouvant pivoter autour de l'axe 21. Normalement, en l'absence d'impulsions de commande, l'index 35 passe sans toucher le levier 36. Mais, si au moment où l'index 35 passe à proximité du levier 36, une impulsion de commande provoque le dégagement de l'appendice 19 de l'étrier 20 par rapport à l'encoche 18 de la palette 16, ledit étrier 20 tourne légèrement dans le sens de la flèche FI autour de l'axe 21, et sa partie inférieure entraîne le levier 36 de façon que son extrémité vienne sur la trajectoire de l'index 35.
Celui-ci, poursuivant son mouvement de rotation, entraîne le levier 36 qui continue à pivoter autour de l'axe 21, et son talon 37 relève une lame élastique 38, portant un contact 39, de sorte que les contacts 39-39' s'ouvrent. Le levier 36 possède également une encoche 40, qui dans le mouvement de rotation qu'effectue ledit levier 36, s'engage sur l'extrémité d'une lame élastique 41. Cette disposition permet de maintenir ouverts les contacts 39-39' après que l'index 35, en continuant sa rotation, a abandonné l'extrémité du levier 36.
Le plateau circulaire 33 (voir également fig. 3) comporte, comme le plateau circulaire 32, un certain nombre d'encoches 42. Un index 43, analogue à l'index 35, est entraîné par le plateau circulaire 33 et occupe une position bien déterminée sur ledit plateau.
Dans le mouvement de rotation du plateau circulaire 33 l'index 43 vient en regard de l'extrémité d'un levier 44, pouvant pivoter autour de l'axe 2.1. Si l'extrémité de ce levier est disposée de façon à couper la trajectoire de l'index 43, par suite de la légère rotation dé l'étrier 20, au moment où l'index 43 arrive devant cette extrémité, le levier 44 est alors en- traîné par ledit index. Le talon 45 du levier 44 bande la lame élastique 41 dont l'extrémité libre était engagée dans l'encoche 40 du levier 36, lequel levier maintenait ouverts les contacts 39-39'. La lame élastique 41 se dégage alors de l'encoche 40 du levier 36, de sorte que le contact 39 est ramené par la lame élastique 38 sur le contact 39'.
Les contacts 39-39' resteront fermés jusqu'à ce qu'une nouvelle impulsion de commande provoque l'entraînement du levier 36, ce qui ouvrira de nouveau les contacts 39-39'.
Les leviers 36 et 44 sont sollicités par des ressorts (non représentés) qui les ramènent en position de repos lorsqu'ils ne sont plus entraînés par les index 35 et 43, et lorsque, pour le levier 3.6, celui-ci est, en plus, dégagé de la lame élastique 41.
L'exécution des commandes par le relais récepteur qui vient d'être décrit a lieu comme suit Une première impulsion (impulsion de démarrage) dont la fréquence correspond à la fréquence d'accord du circuit I1-12 du sélecteur 10 provoque la fermeture des contacts lia - 13b. La bobine 15 est excitée et attire la palette 16, ce qui libère l'étrier 20, qui, sous l'action du ressort 22, pivote autour de l'axe 21 dans le sens de la flèche FI jusqu'à ce que le ressort 22 vienne buter sur l'extrémité coudée du levier 5. La tige 23, portée par l'étrier 20, ferme les contacts 29-29', ce qui provoque la mise sous tension du moteur synchrone 1. Celui-ci se met en marche faisant tourner l'arbre 3 dans le sens de la flèche F.,.
La came 31 repousse le doigt 26 du levier 24, de sorte que la pièce isolante 8 vient appuyer sur la lame élastique 27, assurant le maintien de la fermeture des contacts 29-29'. Le moteur synchrone 1 restera sous tension pendant un tour complet de l'arbre 3, jusqu'à ce que le doigt 26 retombe dans le creux de la came 31. Le doigt 26 est en effet alors repoussé par la lame élastique 27. Les contacts 29-29' s'ouvrent alors. Par suite de la rotation de la came 30, le doigt 4 du levier 5 tombe dans la première encoche de cette came, sous l'action du ressort 7,
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de sorte que ce levier repousse l'étrier 20 et le ressort 22.
L'étrier 20 tourne autour de son axe 2.1, dans le sens inverse de la flèche Fl, et son appendice 19 s'engage dans l'encoche 18 de la palette 16, qui est revenue à sa position primitive, l'émission de l'impulsion de démarrage ayant cessé entre temps.
Chaque fois que le doigt 4 du lievier 5 passe sur le sommet des dents de la came 30, il fait pivoter le levier 5, et l'extrémité coudée dudit levier 5 abandonne le ressort 22. Celui-ci reste immobile puisqu'il est maintenu par l'étrier 20 dont l'appendice 19 est engagé dans l'encoche 18 de la palette 16.
La deuxième impulsion (impulsion d'exécution) se produit pendant la durée de rotation de l'arbre 3, soit quand l'index 35 passe en regard du levier 36 (ouverture des contacts 39-39'), soit quand l'index 43 passe en regard du levier 44 (fermeture des contacts 39-39'). Cette impulsion provoque une nouvelle fermeture des contacts 13a - 13b. La bobine 15 excitée de nouveau provoque la libération de l'étrier 20 dont la partie inférieure, en tournant légèrement, entraîne les leviers 36 et 44. L'un ou l'autre de ces deux leviers se trouve alors dans la trajectoire de l'index coopérant avec lui et est entraîné, ce qui provoque, comme cela a été expliqué précédemment, l'ouverture ou la fermeture des contacts 39-39'.
Bien entendu, le relais récepteur pourra comporter autant de dispositifs de commande de manaeuvres d'enclenchement et de déclenchement qu'il y a de circuits de commande à fermer et à ouvrir. Cependant, la manoeuvre d'enclenchement et la manaeuvre de déclenchement d'un circuit peuvent être exécutées par deux index solidaires d'un même plateau circulaire. On peut prévoir, en outre, des dispositions particulières des index sur les plateaux circulaires, de façon à pouvoir effectuer simultanément la commande de deux circuits, c'est-à- dire soit l'ouverture (ou la fermeture) d'un interrupteur de ces circuits et l'ouverture (ou la fermeture) d'un autre interrupteur, soit encore l'ouverture de l'un et la fermeture de l'autre.
A titre d'exemples de circuits devant être commandés simultanément, on peut citer les relais de minuterie de compteurs à triple tarif et les circuits d'éclairage public.
On sait que dans les minuteries à triple tarif, dont les changements de tarif se font par l'intermédiaire de deux différentiels, on utilise deux leviers actionnés chacun par un relais. Chacun des leviers occupe deux positions, suivant que le relais avec lequel il coopère est ou n'est pas excité.
Quand aucun des relais n'est excité (les deux interrupteurs manoeuvrés par le relais de commande à distance étant ouverts) les deux leviers bloquent les deux planétaires d'un différentiel (tarif 1) ; quand le premier relais est seul excité (premier interrupteur fermé, deuxième interrupteur ouvert), le levier correspondant débloque un des planétaires du différentiel susmentionné et bloque un des planétaires du deuxième différentiel (tarif 1I) ;
quand le deuxième relais est seul excité (premier interrupteur ouvert, deuxième interrupteur fermé) le levier correspondant débloque l'autre planétaire du premier différentiel et bloque le planétaire du deuxième différentiel précédemment bloqué par le levier coopérant avec le premier relais (tarif III).
Les trois tarifs sont donc obtenus par la combinaison, indiquée sur le tableau ci-après, des enclenchements et des déclenchements des deux interrupteurs commandés par le relais de commande à distance.
EMI4.17
<tb> Tarif <SEP> Premier <SEP> Deuxième
<tb> interrupteur <SEP> interrupteur
<tb> I <SEP> Ouvert <SEP> Ouvert
<tb> il <SEP> Fermé <SEP> Ouvert
<tb> III <SEP> Ouvert <SEP> Fermé
On sait également que les circuits d'éclairage public comportent d'une façon générale deux circuits.
Ces deux circuits, ouverts pendant la journée, sont fermés ensemble à la nuit tombante, puis l'un d'eux est ouvert à une certaine heure de la nuit de façon à obtenir un éclairage réduit jusqu'au matin.
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Les deux interrupteurs commandant ces circuits occupent donc successivement les positions indiquées sur le tableau ci-après
EMI5.1
<tb> Premier <SEP> Deuxième
<tb> interrupteur <SEP> I <SEP> interrupteur
<tb> Pas <SEP> d'éclairage <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> Ouvert <SEP> f <SEP> Ouvert
<tb> Eclairage <SEP> fort <SEP> . <SEP> . <SEP> Fermé <SEP> Fermé
<tb> Eclairage <SEP> réduit <SEP> .
<SEP> Ouvert <SEP> Fermé
Chacun des deux interrupteurs effectuant les trois manoeuvres sus-indiquées est commandé par trois index (un index pour chaque manoeuvre), les index commandant une manoeuvre sur les deux circuits étant décalés d'un même angle par rapport à la position d'arrêt des plateaux circulaires, les deux interrupteurs étant disposés dans un même plan perpendiculaire aux plateaux sur lesquels sont disposés les index. Les index commandant les ouvertures d'un interrupteur sont disposés sur un plateau circulaire, tandis que les index commandant les fermetures du même interrupteur sont disposés sur un autre plateau circulaire. Dans ce cas, on utilise quatre plateaux.
En variante, les extrémités des index commandant l'ouverture d'un interrupteur sont cambrées dans un sens de façon à entraîner le levier provoquant l'ouverture de l'interrupteur (levier 36 de la fig. 1) et les extrémités des index commandant la fermeture de l'interrupteur sont cambrées en sens inverse pour entraîner le levier provoquant la fermeture de l'interrupteur (levier 44 de la fig. 1).
Sur la fig. 4, 32 et 33 représentent les plateaux circulaires du relais récepteur dont les index commandent respectivement l'ouverture et la fermeture d'un interrupteur 51, comme cela a été précédemment décrit et représenté sur les fig. 2 et 3. 32' et 33' sont deux autres plateaux circulaires identiques à 32 et 33, et dont les index commandent respectivement l'ouverture et la fermeture d'un interrupteur 51'.
61 et 63 sont des index disposés sur le plateau 32, commandant l'ouverture de l'interrupteur 51. 62 est un index disposé sur le plateau 33, commandant la fermeture de l'interrupteur 51.
61' et 62' sont des index disposés sur le plateau 32', commandant l'ouverture de l'interrupteur 51'. 63' est un index disposé sur le plateau 33', commandant la fermeture de l'interrupteur 51 '.
Tous les plateaux circulaires sont calés sur le même arbre et disposés les uns au-dessous des autres. De même, les interrupteurs 51 et 51' sont disposés dans un même plan, l'un au-dessous de l'autre.
Les index 61 et 61', 62 et 62', 63 et 63' sont respectivement placés dans un même plan passant par l'arbre d'entraînement des plateaux circulaires.
Par rapport à la position d'arrêt du relais récepteur, représentée en traits mixtes sur les quatre plateaux circulaires par la ligne 100, les index 61 et 61' sont décalés d'un même angle 1@1, les index 62 et 62' sont décalés d'un même angle ,a3, les index 63 et 63' sont décalés d'un même angle 1\l3.
Si l'on désire obtenir le tarif 1, on provoque d'abord la rotation des plateaux circulaires et des index par l'émission d'une impulsion de démarrage. Après un temps t,, pendant lequel les plateaux circulaires ont tourné d'un angle 1\1, à partir de leur position d'arrêt, l'impulsion d'exécution est émise. A ce moment, les index 61 et 61' provoquent respectivement l'ouverture simultanée des interrupteurs 51 et 51 '.
L'obtention du tarif Il se produit par l'émission d'une impulsion d'exécution après un temps t.,, qui suit une nouvelle impulsion de démarrage. A ce moment, les plateaux circulaires ayant tourné d'un angle 19:. à partir de leur position d'arrêt, l'index 62 provoque la fermeture de l'interrupteur 51 et en même temps, l'index 62' provoque l'ouverture de l'interrupteur 51' (dans le cas où il aurait été fermé entre temps).
L'obtention du tarif 111 se produit d'une façon analogue par l'émission d'une impulsion d'exécution après un temps t. qui suit une nouvelle impulsion de démarrage. A ce moment, les plateaux circulaires ayant tourné d'un angle
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1?s à partir de leur position d'arrêt, l'index 63 provoque l'ouverture de l'interrupteur 51 et, en même temps, l'index 63' provoque la fermeture de l'interrupteur 51'.
Cette disposition permet donc d'obtenir la commutation dés tarifs dans un ordre quelconque, à l'aide de trois impulsions d'exécution.
Dans la fig. 5 où les mêmes nombres ont la même signification que dans la fig. 4, les plateaux circulaires 33 et 33' sont supprimés, l'index 62 étant placé sur le plateau 32 et l'index 63' étant placé sur le plateau 32'. L'extrémité de ces deux index est cambrée en sens inverse de celle des autres index, de façon que lesdits index 62 et -63' puissent attaquer respectivement un levier tel que celui représenté sous la référence 44 dans les fi-. 1 et 2, lequel levier provoque la fermeture de l'interrupteur.
La fig. 6, dans laquelle les mêmes nombres ont la même signification que dans la fig. 4, montre la disposition des différents index pour la commande de deux circuits d'éclairage public telle qu'elle a été précédemment indiquée.
71 et 73 sont des index disposés sur le plateau 32, commandant l'ouverture de l'interrupteur 51. 72 est un index disposé sur le plateau 33, commandant la fermeture de l'interrupteur 51.
71' est un index disposé sur le plateau 32', commandant l'ouverture de l'interrupteur 51'. 72' et 73' sont deux index disposés sur le plateau 33' commandant la fermeture de l'interrupteur 51'.
Les index 71 et 71', 72 et 72', 73 et 73' sont respectivement placés dans un même plan passant par l'arbre d'entraînement des plateaux circulaires. Par rapport à la ligne 100, les index 71 et 71' sont décalés d'un angle al, les index 72 et 72' sont décalés d'un angle a., les index 73 et 73' sont d'écalés d'un angle a;3.
L'ouverture des deux circuits d'éclairage s'obtient par l'émission d'une impulsion d'exécution après un temps t'1, qui suit une impulsion de démarrage, pendant lequel les plateaux circulaires ont tourné d'un angle al à partir de leur position d'arrêt. La fermetuit des deux circuits d'éclairage (éclairage normal) s'obtient par l'émission d'une impulsion d'exécution après un temps t'., qui suit une nouvelle impulsion de démarrage, pendant lequel les plateaux circulaires ont tourné d'un angle u... L'obtention de l'éclairage réduit se produit par l'émission d'une impulsion d'exécution après un temps t'#, qui suit une autre impulsion de démarrage, pendant lequel les plateaux circulaires ont tourné d'un angle ai.
L'index 73 provoque alors l'ouverture de l'interrupteur 51.
Dans la fig. 7, où les mêmes nombres ont la même signification que dans la fig. 6, les plateaux circulaires 33 et 33' sont supprimés, l'index 72 étant placé sur le plateau 32 et les index 72' et 73' étant placés sur le plateau 32'. L'extrémité de ces trois index est cambrée en sens inverse de celle des autres index de façon que l'index 72 puisse commander la fermeture de l'interrupteur 51, et que les index 72' et 73' puissent commander la fermeture de l'interrupteur 51'.
Si l'on compare les fig. 5 et 7 par exemple, on remarque que sur la fig. 5 les plateaux 32 et 32' possèdent chacun deux index commandant l'ouverture d'un circuit et un index commandant la fermeture de ce circuit. Sur la fig. 7 le plateau 32 possède deux index commandant l'ouverture d'un circuit et un index commandant la fermeture de ce circuit, tandis que le plateau 32' possède un index commandant l'ouverture d'un deuxième circuit et deux index commandant la fermeture de ce circuit.
Si on désire que le même relais récepteur puisse commander un circuit de commutation de minuterie à triple tarif ou un circuit d'éclairage public sans qu'il soit nécessaire de le démonter partiellement pour changer un des index du plateau 32' (fi-. 5 et 7), il suffira de munir d'un quatrième index ledit plateau 32' de façon qu'il possède deux index commandant l'ouverture d'un circuit, et deux index commandant la fermeture de ce circuit.
Dans le cas d'une commande d'un circuit de commutation de minuterie à triple tarif, le deuxième index de fermeture du plateau 32' (fi. 5) sera placé dans une position où il de- CI
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meure inactif, c'est-à-dire dans une position telle que lorsqu'il arrivera à proximité du levier provoquant la fermeture de l'interrupteur 51' il ne se produise pas une impulsion d'exécution. Dans le cas d'un circuit d'éclairage public, c'est lé deuxième index d'ouverture du plateau 32' (fig. 4) qui sera placé dans une position où il demeure inactif.
Plus généralement, pour obtenir une commande de deux circuits dont les trois cycles respectifs de commutation doivent être simultanés, il suffira, dans le cas où le relais récepteur comporte deux plateaux circulaires par circuit (fig. 4 et 6) de munir un de ces plateaux de deux index commandant l'ouverture de l'interrupteur, et de munir l'autre plateau de deux index commandant la fermeture de cet interrupteur. Dans le cas où ledit relais comporte un seul plateau circulaire par circuit (fig. 5 et 7) il suffira de munir chaque plateau de deux index commandant l'ouverture de l'interrupteur correspondant à ce plateau, et de deux index commandant sa fermeture.