EP1026716A1 - Relais électromagnétique à capot enfermant la partie constitutive du relais - Google Patents
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Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H50/00—Details of electromagnetic relays
- H01H50/12—Ventilating; Cooling; Heating
Definitions
- the invention relates to an electromagnetic relay of the type comprising a cylinder head, at least one coil carried by the cylinder head, a movable frame between a rest position of the relay and a working position in which the relay is energized, an electrical contact device actuated by the movement of the armature and a hood advantageously made of thermoplastic material enclosing the constituent parts of the relay and having openings through which the interior communicates with the exterior.
- the object of the present invention is to propose a relay which overcomes the disadvantages which have just been stated.
- This relay enclosed in a transparent cover 1 in plastic material essentially comprises a cylinder head 2 in the shape of an L, a branch 3 of which carries two cores 6, as clearly seen in Figure 4 each carrying a coil 7, and a movable armature 9 mounted pivoting around the end 10 of the other branch 11 of cylinder head 2, between a rest position separated from free front faces 12 of the cores 6 and a position of work in which the armature is applied against these front faces, with the interposition of anti-remanence plates trigger 13 made of an elastic material deformable, an insulating base 15 supporting the two terminals 16 and 17 for connection to the voltage source external supply of the relay and a device 19 of electrical contacts configured to be actuated by the movable frame 9.
- the two coils 7 are connected in series, connected imperatively by their winding outputs.
- This montage aims to create two main air gaps opposite polarities in series by the movable armature common.
- the addition of a common cylinder head creates a additional flow circulation which optimizes performance compared to single coil relay.
- the movable frame 9 has a pallet part 21 and three brackets 22a, 22b and 22c which present the shape of an L, a branch of which is intended to come in support against the pallet 21 and can be made integral of it by a fixing screw 24 while the other end is formed by two arms 25 each carrying its free end an insulating actuation pin 26 of an electrical contact of the device 19 and of the stop 27.
- Each piece is overmolded on the end of the arm and has the shape of a small cylinder extending from on either side of the arm and has upper portions 27 and lower 26 respectively forming the stop and actuator of the associated electrical contact.
- the tongue is made of a material having a fairly low modulus of elasticity so as to conform when the pallet is closed for the first time, on a rear abutment face 33 of the base, as shown see in figure 2. It then channels the vibrations generated by the movable armature upon release from the relay, to the thermoplastic base 15.
- the movable frame 9 further comprises the two plates forming anti-retentives 13, which are produced in a elastically deformable material and each have a substantially rectangular shape by being folded at a predetermined angle ⁇ along a line of folding 40 which extends parallel to the pivot axis of the pallet 21 and at the end 10 of the branch of cylinder head 11, the lower part of each plate 13 has two holes 41 of slightly larger diameter to that of the lugs 37 and a hole 42 with a diameter slightly higher than the end 38 of the screw fixation.
- the holes are arranged in such a way that the plate 13 can be mounted on the internal face 43 of the pallet being retained only by the pins 37 passing through the holes 41.
- Each plate is sized so that its bottom edges and upper respectively lie slightly above of the rib 36 and below the upper edge of the pallet, the width corresponding to that of the brackets setting 22. It can also be seen that the fold line 40 goes through the diameter of hole 38.
- a relaxation anti-remanent plate and amortization 13 is associated with each core 6 but is eccentrically arranged laterally towards outside. So when the pallet is drawn against the front faces 12 of its core when the relay is excited, the part located between the pallet 13 and the face frontal 12 of the cores is flattened while the part free lateral tends to retain its original shape arched, as clearly seen in Figures 4 and 5.
- the elasticity module of the parts 13 is adapted to amperes for maintaining the relay and at the air gap main, that is to say at the pivot angle ⁇ of the pallet between its rest and working positions.
- the insulating base 15 on which is fixed the branch of free cylinder head 11 consists of three modules 44a, 44b, 44c selectively removable.
- Each base module has a pair of contacts electrical, which can be normal contacts closed (normally closed contact) or normally open (contact of work).
- Each contact has a movable blade 46 which is held fixed at one end at 47 in the base 44 and carries at its other end an element of movable contact 48 or 48 'intended to cooperate with a fixed contact element 49, 49 'depending on whether it is a rest or work contact.
- the terminals of external connection of movable contacts 48, 48 'and fixed 49, 49 ' are indicated respectively in 51 and 52, 52 '.
- the quick response relay excitation device comprises, in accordance with FIG. 8a, mounted in series with the two polarized coils 7 of conversely, a series connection of a diode D1 and a parallel connection of a resistor R1 and a capacitor C1.
- resistance R1 is divided into two resistors R1 'mounted in series on a printed circuit board 54, the capacitor C1 is found below the plate.
- the excitation current generator device produces as a function of time t a current i as shown in FIG. 8b, which comprises a brief first phase during which the coils are supercharged by the flow of a current of high intensity, in due to capacitor C1 in parallel to resistor R1 and a second phase of flow of a current more low.
- the high current of the first phase ensures the rapid excitation of the relay while the current of the second phase is the relay holding current.
- the cover 1 of generally parallelepiped shape is in thermoplastic material.
- the top wall of the hood is hollowed out and includes a plate 56 made of epoxy glass, the internal face 57 is covered with a copper layer like a printed circuit.
- the plate 56 is drilled with a large number of holes 58 of small diameters which are arranged in a pattern of rows and columns at a relatively small step. These holes 58 constitute ventilation and degassing holes, such as this is symbolized by small arrows. As example, the holes could be 0.9mm one step 2.54 mm.
- Reference numbers 59 to 61 denote the injection core, the stiffeners and four air vents. These shaped vents chimneys are located at the base of the hood and are formed by grooves in the inner wall face.
- the plate 56 thus perforated could be replaced by a metal strip obtained by electrodeposition or in metallic fabric.
- the plating could be made of nickel / cobalt with microperforations of a diameter of for example 3 to 5 ⁇ m and a step of 50 ⁇ m.
- the internal face of the perforated plate 56 constitutes the place where condensation of acid vapors takes place nitric produced by arcs in the presence of humidity between the contact elements with load high and which condense in air confined to the inside of the cover on the coldest surfaces.
- These surfaces in known relays, are those of contacts with low charge which are practically not heated, neither by the micro-arcs they generate nor by the coil.
- the perforated plate 56 in the upper wall of the hood behaves like a radiator in relation to the external environment.
- the plate 56 constitutes an aerator, the hot air escaping through the plate holes and the four vents at the base of the hood allows fresh air to be drawn in.
- the perforated plate can be raincoat.
- Gases caused by degassing of materials plastics can drain through the holes or micro holes which, in the case of a nickel plate / cobalt with a diameter of 3 to 5 ⁇ m are still 30 times superior to unwanted gas molecules.
- the rapid excitation of the relay i.e. the passage of the state of rest in the working state for example in a delay as short as 6 msec, including rebounds, is due to capacitor C1 which short-circuits resistance R1 at start of the process and therefore creates the steep climb slope of the current i that we see in figure 8b. Indeed, the coils are supercharged for a very short time, at find out the charge current of the excitation capacitor. Instantaneous consumption of relays is doubled meanwhile then stabilizes at its nominal value determined by the series resistance R1 for maintaining of the relay at work. The voltage pulse as well obtained is necessary to energize the relay, i.e. ensuring the transition from the state of rest to the state of job.
- the excitation of the coils causes the pivoting of the palette which is attracted by the nuclei traversed by opposite direction induction flows.
- the arms 25 integral with the pallet 21 then go, by through the insulating pins 26 driving the blades mobile 46 to cause the opening of the contacts rest, then closing working contact.
- Pinches between pallet 21 and cylinder head 2 and placed in front each core 6, the two anti-persistant platelets and detent 13 serve as shock absorbers. They avoid pallet 21 all risks of rebounds on percussion and stifle vibrations.
- the relay according to the invention has many advantages. Thanks to the invention, the time of response could be 6 msec to action as at release over a range of operating voltages ranging from 0.8 to 1.1 times the nominal voltage and throughout the temperature range from -10 ° C to 55 ° C defined in the standards. This response time is practically independent of the relay position and the performances are held in all types of combinations of contacts. Contact combinations separate save on relays standard, with changeover contacts, 50% of contacts fixed and associated parts. The volume of the relay, in particular its base surface is reduced. Relay has excellent shock and vibration resistance.
- a change of base for cleaning or replacing the contacts in pairs is easy to perform and can be accomplished without adjustment.
- the duration life and stability are improved by the hood which, by its perforated plate, that the condensation of noxious fumes takes place on the bottom surface of this plate and thus preserving the resistances of electrical contacts, and ensures the evacuation of heat and gases given off by plastics.
- Another advantage is the simplicity of the adjustment without sophisticated tools by shims 63 of accompaniments indicated in figure 10 and contact centers.
- the simultaneity of contacts is ensured thanks to the common and internal reference to relay, which constitutes the breech branch 11.
- the two anti-retentive 13 have quadruple function to act as an anti-remanent to stabilize the tension of dropped by their thickness, to serve as a shock absorber action and release, to fulfill the role of "launcher" of the pallet at release to overcome the inertia of the movable frame and define, by the double allowance at the ends of the pallet the pivot axis of the movable frame.
- Antiremantines are significant by their material non-magnetic, their thickness, their curve oriented towards the nucleus, their assembly in semi-freedom, that is to say without rigid fixing, their "flattening" to action, circumscribed only by the diameter of the corresponding core and where the "spared” side part keeps the “memory” elastic during assembly.
- the modulus of elasticity of these anti-retentive is suitable for holding amps and at the main air gap, i.e. at the angle ⁇ of departure from the palette.
- the play take-up tabs 31 of which at least one must be provided have the triple function of limiting the moving the movable armature at rest, playing the role of washers including hole 33 at the free end allows to immobilize them in rotation at the time of fixing the adjustment brackets 22 on the pallet, this which is essential to ensure the simultaneity of contacts, and to comply with the first closing of the pallet by resting on the stop of the base and then channel the vibrations generated by the armature movable when released towards the thermoplastic base.
- the modulus of elasticity of the pallet must be chosen fairly low, correspondingly.
- Adjustment brackets rigid with the pair of pins molded thermoplastics, are fundamental for damping, kinematics of contacts and combinations of contacts. They present the peculiarities of allowing height adjustment by pairs of contacts, to accomplish the dual function for moving blades and adjustment stop on a common plane formed by the breech.
- the invention allows a blocking during the fixing of each bracket, which preserves the simultaneity of the contacts. Adjustment allows to clear the dispersion of tolerances and all combinations of contacts by offset of the brackets within a minimum non-overlap range.
- the brackets set the constant opening angle of the pallet and define work and rest support. They guarantee the distances between the fixed contacts and mobile, i.e. normally open and normally closed. They allow simple control relays ended with the introduction of a pair of suitable shims between the breech leg 11 and the pawns 27 of all contacts to ensure rest and work accompaniments and midsize.
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Abstract
L'invention concerne un relais électromagnétique. Le relais est du type comportant une culasse (2), au moins une bobine portée par la culasse, une armature mobile (9), un dispositif de contacts électriques actionné sous l'effet du déplacement de l'armature, et un capot (1) enfermant les éléments constitutifs du relais et comportant des ouvertures à travers lesquelles l'intérieur communique avec l'extérieur. Le relais est caractérisé en ce qu'il comporte un capot (1) dont la paroi supérieure est réalisée sous forme d'une plaque (56) perméable à l'air et au gaz produits par dégazage des matières plastiques du relais et dont la face nterne (57) constitue une face de condensation des vapeurs d'acide nitrique produit à l'intérieur du capot en présence d'humidité par les arcs électriques entre les éléments de contact. L'invention est utilisable pour des relais électromagnétiques. <IMAGE>
Description
L'invention concerne un relais électromagnétique du type
comportant une culasse, au moins une bobine portée par la
culasse, une armature mobile entre une position de repos
du relais et une position de travail dans laquelle le
relais est excité, un dispositif de contacts électriques
actionné sous l'effet du déplacement de l'armature et un
capot avantageusement en matière thermoplastique
enfermant les pièces constitutives du relais et
comportant des ouvertures à travers lesquelles
l'intérieur communique avec l'extérieur.
Les relais de ce type, qui sont connus, présentent les
inconvénients majeurs que l'évacuation des calories
produites par les éléments actifs du relais et des gaz
parasites dégagés par les matières plastiques de celui-ci
est insuffisante et que les contacts électriques se
détériorent sous l'effet des vapeurs des gaz d'acide
nitrique qui se condensent sur les contacts de faibles
niveaux.
La présente invention a pour but de proposer un relais
qui pallie les inconvénients qui viennent d'être énoncés.
Pour atteindre ce but, le relais selon l'invention est
caractérisé en ce qu'il comporte un capot dont la paroi
supérieure est réalisée sous forme d'une plaque perméable
à l'air et au gaz produit par dégazage des matières
plastiques du relais et dont la face interne constitue
une face de condensation des vapeurs d'acide nitrique
produit à l'intérieur du capot en présence de l'humidité
par des arcs électriques entre les éléments de contact.
Selon une caractéristique de l'invention, la plaque
perméable est formée par une plaque perforée dont la face
inférieure est recouverte d'une couche métallique,
avantageusement de cuivre, à la manière d'un circuit
imprimé.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la plaque
perméable est réalisée en un feuillage métallique obtenu
par électrodéposition ou en toile métallique.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts,
caractéristiques, détails et avantages de celle-ci
apparaítront plus clairement dans la description
explicative qui va suivre faite en référence aux dessins
schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple
illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans
lesquels :
Ce relais enfermé dans un couvercle 1 transparent en
matière plastique comporte essentiellement une culasse 2
en forme d'un L dont une branche 3 porte deux noyaux 6,
comme on le voit clairement sur la figure 4 chacun
porteur d'une bobine 7, et une armature mobile 9 montée
pivotant autour de l'extrémité 10 de l'autre branche 11
de la culasse 2, entre une position de repos écartée des
faces frontales libres 12 des noyaux 6 et une position de
travail dans laquelle l'armature est appliquée contre ces
faces frontales, avec l'interposition de plaques d'anti-rémanent
de détente 13 en un matériau élastiquement
déformable, un socle isolant 15 supportant les deux
bornes 16 et 17 de raccordement à la source de tension
d'alimentation extérieure du relais et un dispositif 19
de contacts électriques configurés pour être actionnés
par l'armature mobile 9.
Les deux bobines 7 sont montées en série, raccordées
impérativement par leurs sorties de bobinage. Ce montage
a pour but de créer deux entrefers principaux de
polarités opposées en série par l'armature mobile
commune. L'adjonction d'une culasse commune crée une
circulation de flux supplémentaire qui optimise les
performances par rapport au relais à bobine unique.
L'armature mobile 9 comporte une partie formant palette
21 et trois équerres 22a, 22b et 22c qui présentent la
forme d'un L dont une branche est destinée à venir en
appui contre la palette 21 et peut être rendue solidaire
de celle-ci par une vis de fixation 24 tandis que l'autre
extrémité est formée par deux bras 25 portant chacun à
son extrémité libre un pion isolant d'actionnement 26
d'un contact électrique du dispositif 19 et de butée 27.
Chaque pion est surmoulé sur l'extrémité du bras et
présente la forme d'un petit cylindre s'étendant de part
et d'autre du bras et comporte des portions supérieure 27
et inférieure 26 formant respectivement la butée et
organe d'actionnement du contact électrique associé.
Pour permettre un réglage de la position des équerres
dans la direction perpendiculaire à l'axe de pivotement
de la palette, le trou de passage de la vis de fixation
24 est formé par un trou oblongue s'étendant dans la
direction de réglage. Ainsi une équerre 22a, b, c peut
servir pour l'actionnement d'un contact normalement
ouvert ou normalement fermé en fonction de sa position
plus ou moins abaissée sur la palette 21. Entre les têtes
de vis de fixation 24 et les équerres est interposé un
élément de blocage 30 dont au moins un est configuré en
languette de rattrapage de jeux et d'amortissement de
vibrations 31, comme il sera expliqué plus loin. Une
extrémité de cette languette est traversée par la vis de
fixation 24 tandis que l'extrémité libre 32 est percée
d'un trou 33 d'immobilisation de l'équerre lors du
réglage. La languette est réalisée en un matériau ayant
un module d'élasticité assez bas de façon à se conformer
à la première fermeture de la palette en prenant appui
sur une face de butée arrière 33 du socle, comme on le
voit sur la figure 2. Elle canalise ensuite les
vibrations générées par l'armature mobile au relâchement
du relais, vers le socle en thermoplastique 15.
La palette 21 comporte, au niveau de son bord inférieur
des moyens d'articulation sur l'extrémité 10 de la
branche de culasse 11. Comme on le voit notamment sur la
figure 6, ces moyens d'articulation comportent au niveau
de chaque équerre 22a, b, c en haut d'une saillie 35 une
nervure de faible longueur 36 qui s'étend parallèlement à
l'extrémité 10 de la branche de culasse et, de part et
d'autre de cette nervure 36, à une distance au-dessus de
celle-ci, qui est légèrement supérieure à l'épaisseur de
cette extrémité 10, des ergots 37. Au-dessus du niveau de
ces ergots on reconnaít en 38 l'extrémité de la vis de
fixation 24. La palette 21 et ainsi l'armature mobile
dans son ensemble sont montées sur l'extrémité 10 de la
branche de culasse 11 par engagement de cette extrémité
entre les nervures 36 et les ergots 37.
L'armature mobile 9 comporte en outre les deux plaquettes
formant des antirémanents 13, qui sont réalisées en un
matériau élastiquement déformable et présentent chacune
une forme sensiblement rectangulaire en étant pliées
selon un angle prédéterminé α le long d'une ligne de
pliage 40 qui s'étend parallèlement à l'axe de pivotement
de la palette 21 et à l'extrémité 10 de la branche de
culasse 11, la partie inférieure de chaque plaque 13
comporte deux trous 41 d'un diamètre légèrement supérieur
à celui des ergots 37 et un trou 42 d'un diamètre
légèrement supérieur à l'extrémité 38 de la vis de
fixation. Les trous sont disposés de telle façon que la
plaquette 13 puisse être montée sur la face interne 43 de
la palette en étant uniquement retenue par les ergots 37
passant à travers les trous 41. Chaque plaquette est
dimensionnée de façon que ses bords inférieur et
supérieur se situent respectivement légèrement au-dessus
de la nervure 36 et en dessous du bord supérieur de la
palette, la largeur correspondant à celle des équerres de
réglage 22. On constate encore que la ligne de pliage 40
passe par le diamètre du trou 38.
Une plaquette d'anti-rémanent de détente et
d'amortissement 13 est associée à chaque noyau 6 mais est
disposée de façon excentrée latéralement vers
l'extérieur. Ainsi, lorsque la palette est attirée contre
les faces frontales 12 de son noyau quand le relais est
excité, la partie située entre la palette 13 et la face
frontale 12 des noyaux est aplatie tandis que la partie
latérale libre tend à conserver sa forme initiale
cambrée, comme on le voit clairement sur les figures 4 et
5. Le module d'élasticité des pièces 13 est adapté aux
ampèretours pour le maintien du relais et à l'entrefer
principal, c'est-à-dire à l'angle β de pivotement de la
palette entre ses positions de repos et de travail.
Le socle isolant 15 sur lequel est fixée la branche de
culasse libre 11 se compose de trois modules 44a, 44b,
44c sélectivement amovibles.
Chaque module de socle comporte une paire de contacts
électriques, qui peuvent être des contacts normalement
fermés (contact de repos) ou normalement ouverts (contact
de travail). Chaque contact comporte une lame mobile 46
qui est maintenue fixe à une extrémité en 47 dans le
socle 44 et porte à son autre extrémité un élément de
contact mobile 48 ou 48' destiné à coopérer avec un
élément de contact fixe 49, 49' selon qu'il s'agit d'un
contact de repos ou de travail. Les bornes de
raccordement extérieures des contacts mobiles 48, 48' et
fixe 49, 49' sont indiquées respectivement en 51 et 52,
52'.
Le dispositif d'excitation du relais à réponse rapide
selon l'invention comporte, conformément à la figure 8a,
monté en série avec les deux bobines 7 polarisées de
façon inverse, un montage en série d'une diode D1 et d'un
montage en parallèle d'une résistance R1 et d'un
condensateur C1. Sur la figure 1, la résistance R1 est
divisée en deux résistances R1' montées en série sur une
plaque à circuit imprimé 54, le condensateur C1 se
trouvant en dessous de la plaque.
Le dispositif générateur de courant d'excitation produit
en fonction du temps t un courant i tel que représentée
sur la figure 8b, qui comporte une première phase brève
au cours duquel les bobines sont suralimentées par
l'écoulement d'un courant d'une intensité élevée, en
raison du condensateur C1 en parallèle à la résistance R1
et une deuxième phase d'écoulement d'un courant plus
faible. Le courant élevé de la première phase assure
l'excitation rapide du relais tandis que le courant de la
deuxième phase est le courant de maintien du relais.
Le capot 1 de forme générale parallèlépipèdique est en
matière thermoplastique. La paroi supérieure du capot est
évidée et comporte une plaquette 56 en verre époxy dont
la face interne 57 est recouverte d'une couche en cuivre
à la manière d'un circuit imprimé. La plaquette 56 est
percée d'un grand nombre de trous 58 de faibles diamètres
qui sont arrangés selon un motif de rangées et de
colonnes à un pas relativement faible. Ces trous 58
constituent des trous d'aération et de dégazage, comme
cela est symbolisé par des petites flèches. A titre
d'exemple, les trous pourraient être de 0,9 mm à un pas
de 2,54 mm. Les numéros de référence 59 à 61 désignent
respectivement la carotte d'injection, des raidisseurs et
quatre évents d'aération. Ces évents en forme de
cheminées se trouvent à la base du capot et sont formés
par des rainures dans la face interne de paroi.
La plaquette 56 ainsi perforée pourrait être remplacée
par un feuillard métallique obtenu par électrodéposition
ou en toile métallique. L'électrodéposition pourrait être
fait en nickel/cobalt avec des microperçages d'un
diamètre de par exemple 3 à 5 µm et d'un pas de 50µm.
La face interne de la plaque perforée 56 constitue
l'endroit où à lieu la condensation des vapeurs d'acide
nitrique que produisent en présence d'humidité les arcs
électriques entre les éléments de contact avec charge
élevée et qui se condensent dans un air confiné à
l'intérieur du capot sur les surfaces les plus froides.
Ces surfaces, dans les relais connus, sont celles des
contacts avec faible charge qui ne sont pratiquement pas
échauffées, ni par les micros-arcs qu'ils génèrent ni par
la bobine.
Dans le relais selon l'invention, la plaque perforée 56
dans la paroi supérieure du capot se comporte comme un
radiateur par rapport à l'environnement extérieur. La
plaque 56 constitue un aérateur, l'air chaud s'échappant
à travers les trous de la plaque et les quatre évents à
la base du capot permettent l'appel d'air frais. Selon le
diamètre des trous, la plaque perforée peut être
imperméable.
D'autre part, il y a lieu, à l'intérieur du relais, un
dégazage des matières plastiques, lent mais continu, qui
peut être accéléré par l'échauffement de la bobine. Un
même processus de dégradation avec éventuellement
polymérisation des polymères de friction se produit sous
l'action des battements mécaniques des lames mobiles et
en absence d'arcs suffisant sur les contacts de faible
niveau pour détruire de tels films de surface.
Les gaz occasionnés par le dégazage de matières
plastiques peuvent s'évacuer à travers les trous ou
micros-trous qui, dans le cas d'une plaquette en nickel/
cobalt d'un diamètre de 3 à 5 µm sont encore 30 fois
supérieur aux molécules des gaz indésirables.
On décrira ci-après brièvement le fonctionnement général
du relais selon l'invention et certaines caractéristiques
spécifiques de fonctionnement fondamental du relais selon
l'invention.
L'excitation rapide du relais, c'est-à-dire le passage de
l'état de repos à l'état de travail par exemple dans un
délai aussi bref que 6 msec, rebonds compris, est dû au
condensateur C1 qui court-circuite la résistance R1 au
début de processus et crée donc la pente de montée raide
du courant i qu'on voit sur la figure 8b. En effet, les
bobines sont suralimentées pendant un temps très bref, à
savoir le courant de charge du condensateur d'excitation.
La consommation instantanée des relais est doublée
pendant ce temps, puis se stabilise à sa valeur nominale
déterminée par la résistance en série R1 pour le maintien
du relais au travail. L'impulsion de tension ainsi
obtenue est nécessaire pour exciter le relais, c'est-à-dire
assurer le passage de l'état de repos à l'état de
travail. L'excitation des bobines provoque le pivotement
de la palette qui est attirée par les noyaux parcourus
par des flux d'induction de sens contraire. Les bras 25
solidaires de la palette 21 vont alors, par
l'intermédiaire des pions isolants 26 entraíner les lames
mobiles 46 pour provoquer l'ouverture des contacts au
repos, puis la fermeture de contact de travail. Pincées
entre la palette 21 et la culasse 2 et placées devant
chaque noyau 6, les deux plaquettes antirémanentes et de
détente 13 servent d'amortisseurs. Ils évitent à la
palette 21 tous risques de rebonds à la percussion et
étouffent les vibrations.
Au relâchement du relais, c'est-à-dire au passage de
l'état de travail à l'état de repos, lorsque la tension
de commande est coupée, les forces des six lames mobiles
de travail et de repos 46, auxquelles s'ajoutent les
forces des deux plaquettes anti-rémanent de détente 13
qui sont élastiquement déformées, assurent l'ouverture
des contacts de travail par le rappel de l'armature
mobile. Dans la continuité de son déplacement
s'établissent ensuite la fermeture des contacts au repos,
c'est-à-dire normalement fermés. A cet instant l'action
des lames mobiles des contacts de repos cesse, ainsi que
les forces des plaquettes antirémanentes 13 maintenant
détendues. Le déplacement de l'armature mobile, lui,
persiste en étant entretenu par les lames mobiles 46 des
contacts de travail jusqu'à ce que les pions isolant 27
des bras 25 correspondant aux lames mobiles des contacts
de repos butent sur la face inférieure de la branche de
la culasse 11, qui constitue ainsi une référence commune.
C'est donc la hauteur de ces pions isolants des seules
lames mobiles avec contact de repos, qui définit de part
la construction un jeu constant h entre la portion
d'actionnement de pion 26 et la lame de contact de repos
46, comme on le voit sur la figure 2. L'intervalle de la
hauteur h est appelée accompagnement de repos et
constitue une réserve d'usure. L'action des forces des
lames mobiles de travail persiste sur l'armature mobile
et définit l'angle d'ouverture β de la palette.
Cependant, le mouvement de rappel de l'armature mobile
n'est pas terminé. Il faut encore absorber l'énergie
cinétique emmagasiné. La languette de rattrapage de jeu
31 en absorbe une partie. Par inertie, la masse
d'armature mobile quitte l'extrémité 10 de la branche de
culasse 11. L'axe de rotation est transféré des éléments
de matriçages de la palette, c'est-à-dire de la nervure
d'articulation 36 et des ergots 37 aux pions 27 des
contacts de repos. Suite aux couples de rappel de la
languette de rattrapage de jeu 31 et des lames mobiles de
travail 46, la palette rebondit et retrouve son axe de
pivotement et son angle de départ lors de ce pivotement
inverse. Le rebond est étouffé par les deux antirémanents
détendus 13 et les lames mobiles de travail.
Il ressort de la description de la structure du relais à
réponse rapide selon l'invention et de la description des
caractéristiques de fonctionnement, qui vient d'être
faite, que le relais selon l'invention présente de
nombreux avantages. Grâce à l'invention, le temps de
réponse pourrait être de 6 msec à l'action comme au
relâchement sur toute une plage de tensions d'utilisation
pouvant aller de 0,8 à 1,1 fois la tension nominale et
dans toute la plage de températures de -10°C à 55°C
définie dans les normes. Ce temps de réponse est
pratiquement indépendant de la position du relais et les
performances sont tenues dans tous les types de
combinaisons de contacts. Les combinaisons de contact
séparées permettent d'économiser, par rapport au relais
standard, avec contacts inverseurs, 50% des contacts
fixes et des pièces annexes. Le volume du relais,
notamment sa surface de base est réduite. Le relais
présente une excellente tenue aux chocs et vibrations.
Concernant la maintenance, un changement de socle pour
nettoyer ou remplacer les contacts par paires est aisé à
effectuer et peut être accompli sans déréglage. La durée
de vie et la stabilité sont améliorées par le capot qui,
par sa plaque perforée, fait que la condensation des
vapeurs nocives ait lieu sur la surface inférieure de
cette plaquette et préservant ainsi les résistances des
contacts électriques, et assure l'évacuation de la
chaleur et des gaz dégagés par les matières plastiques.
Un autre avantage réside dans la simplicité du réglage
sans outillage sophistiqué par des cales 63 des
accompagnements indiqués sur la figure 10 et des
entregrains des contacts. La simultanéité des contacts
est assurée grâce à la référence commune et interne au
relais, que constitue la branche de culasse 11.
On comprend que l'armature mobile le socle isolant et le
capot contribuent à procurer ces avantages.
Concernant l'armature mobile, on constate que les deux
antirémanents de détente 13 ont la quadruple fonction
d'agir comme antirémanent pour stabiliser la tension de
retombée par leur épaisseur, de servir d'amortisseur à
l'action et au relâchement, de remplir le rôle de
"lanceur" de la palette au relâchement pour vaincre
l'inertie de l'armature mobile et de définir, par la
double surépaisseur aux extrémités de la palette
parfaitement l'axe de pivotement de l'armature mobile.
Les antirémanents sont significatifs par leur matière
amagnétique, leur épaisseur, leur galbe orienté vers le
noyau, leur montage en semi-liberté, c'est-à-dire sans
fixation rigide, leur "mise à plat" à l'action,
circonscrite au seul diamètre du noyau correspondant et
où la partie latérale "épargnée" garde la "mémoire"
élastique au montage. Le module d'élasticité de ces
antirémanents est adapté aux ampèrestours de maintien et
à l'entrefer principal, c'est-à-dire à l'angle β de
départ de la palette.
Les languettes de rattrapage de jeu 31 dont au moins une
doit être prévu ont la triple fonction de limiter le
déplacement au repos de l'armature mobile, de jouer le
rôle de rondelles dont le trou 33 à l'extrémité libre
permet de les immobiliser en rotation au moment de la
fixation des équerres de réglage 22 sur la palette, ce
qui est indispensable pour assurer la simultanéité des
contacts, et de se conformer à la première fermeture de
la palette en prenant appui sur la butée du socle et de
canaliser ensuite les vibrations générées par l'armature
mobile au relâchement vers le socle en thermoplastique.
Le module d'élasticité de la palette doit être choisi
assez bas, de façon correspondante.
Les équerres de réglage, rigides avec la paire de pions
thermoplastiques surmoulés, sont fondamentales pour
l'amortissement, la cinématique des contacts et des
combinaisons de contacts. Ils présentent les
particularités de permettre un réglage en hauteur par
paires de contacts, d'accomplir la double fonction
d'entraínement des lames mobiles et de butée de réglage
sur un plan commun formé par la culasse. L'invention
permet un blocage lors de la fixation de chaque équerre,
ce qui préserve la simultanéité des contacts. Le réglage
permet d'effacer les dispersions des tolérances et toutes
les combinaisons de contacts par décalage des équerres
dans une plage de non-chevauchement minimum. Les équerres
fixent l'angle d'ouverture constant de la palette et
définissent les accompagnements de travail et de repos.
Elles garantissent les distances entre les contacts fixes
et mobiles, c'est-à-dire normalement ouverts et
normalement fermés. Elles permettent un contrôle simple
des relais terminés par l'introduction d'une paire de
cales appropriées entre la branche de culasse 11 et les
pions 27 de tous les contacts pour assurer les
accompagnements repos et travail et les entregrains.
Concernant le socle et le dispositifs de contacts, on
constate que les lames mobiles appartiennent au socle et
ce sont les lames de travail qui assurent en permanence
le rappel de la palette, sans adjonction d'un ressort
parasite et son jeu de l'armature mobile. La solution des
contacts séparés permet également d'économiser 50% des
contacts fixes. Cet avantage s'accompagne de la
récupération des accompagnements correspondants, donc
d'une réduction de l'angle β de débattement de la
palette. En effet, cet angle est réduit à peu près de
moitié et les accompagnements et entregrains voisins sont
réduits tout en maintenant identiques les pouvoirs de
manoeuvres. Ceci permet d'accroítre de 40% la force des
contacts de repos et de diminuer la course de 50%, ce qui
contribue à augmenter la rapidité de la réponse du relais
selon l'invention.
Claims (6)
- Relais électromagnétique du type comportant une culasse, au moins une bobine portée par la culasse, une armature mobile entre une position de repos du relais et une position de travail dans laquelle le relais est excité, un dispositif de contacts électriques actionné sous l'effet du déplacement de l'armature, et un capot notamment en matière thermoplastique enfermant les éléments constitutifs du relais et comportant des ouvertures à travers lesquelles l'intérieur communique avec l'extérieur, caractérisé en ce qu'il comporte un capot (1) dont la paroi supérieure est réalisée sous forme d'une plaque (56) perméable à l'air et au gaz produits par dégazage des matières plastiques du relais et dont la face interne (57) constitue une face de condensation des vapeurs d'acide nitrique produit à l'intérieur du capot en présence d'humidité par les arcs électriques entre les éléments de contact.
- Relais selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque (56) est formée par une plaque perforée dont la face inférieure est recouverte d'une couche métallique notamment en cuivre à la manière d'un circuit imprimé.
- Relais selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un trou de perforation (58) a un diamètre maximum de 0,9 mm et un pas de 2,54 mm.
- Relais selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaquette précitée est réalisée en un feuillard métallique obtenu par électrodéposition ou en toile métallique.
- Relais selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'électrodéposition est faite en un matériau tel que du nickel-cobalt ayant un diamètre de trous de quelques µm et un pas de 50 µm.
- Relais selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le capot (1) comprend à sa base des évents d'aération (61).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9901311 | 1999-02-04 | ||
| FR9901311A FR2789512B1 (fr) | 1999-02-04 | 1999-02-04 | Relais electromagnetique a capot enfermant la partie constitutive du relais |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP1026716A1 true EP1026716A1 (fr) | 2000-08-09 |
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ID=9541610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP00400291A Withdrawn EP1026716A1 (fr) | 1999-02-04 | 2000-02-03 | Relais électromagnétique à capot enfermant la partie constitutive du relais |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1026716A1 (fr) |
| FR (1) | FR2789512B1 (fr) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1953783A1 (fr) * | 2007-01-31 | 2008-08-06 | Nec Tokin Corporation | Relais électromagnétique |
| US7538645B2 (en) | 2007-01-30 | 2009-05-26 | Nec Tokin Corporation | Electromagnetic relay |
| CN101236862B (zh) * | 2007-01-31 | 2010-12-15 | Nec东金株式会社 | 电磁继电器 |
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| US4427863A (en) * | 1982-03-22 | 1984-01-24 | Izumi Denki Corporation | Small-sized relay and method for fabricating the same |
| DE4218543A1 (de) * | 1992-06-05 | 1993-12-09 | Audi Ag | Vorrichtung zur Vermeidung von Korrosion |
| EP0751544A1 (fr) * | 1994-03-15 | 1997-01-02 | Omron Corporation | Relais electromagnetique |
-
1999
- 1999-02-04 FR FR9901311A patent/FR2789512B1/fr not_active Expired - Fee Related
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2000
- 2000-02-03 EP EP00400291A patent/EP1026716A1/fr not_active Withdrawn
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| CN101236862B (zh) * | 2007-01-31 | 2010-12-15 | Nec东金株式会社 | 电磁继电器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2789512A1 (fr) | 2000-08-11 |
| FR2789512B1 (fr) | 2001-04-27 |
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