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Physical
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de 25 g
(2)
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de 43 mm
(1)
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de 60 mm
(1)
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0,5 newton
(1)
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12 kV
(1)
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2 MHz
(1)
[12][_]
30 MHz
(1)
[13][_]
100 ms
(1)
[14][_]
de 2 g
(1)
[15][_]
20 m/s2
(1)
[16][_]
150 Hz
(1)
[17][_]
Gene Or Protein
(4/ 12)
[18][_]
Etre
(7)
[19][_]
Est-a
(2)
[20][_]
Trou
(2)
[21][_]
IOA
(1)
[22][_]
Molecule
(2/ 2)
[23][_]
DES
(1)
[24][_]
copper
(1)
[25][_]
Polymer
(1/ 1)
[26][_]
Polyphenylsulfone
(1)
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2510303A1
Family ID 7965747
Probable Assignee Thomson Csf
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title RELAIS BISTABLE POUR HAUTES TENSIONS
EN Title BI-STABLE RELAY SWITCH FOR HIGH VOLTAGES AND FREQUENCIES -
HAS TWO ELECTROMAGNETS WITH CORES BIASSED TOWARDS REST POSITION AND
SWITCHES BETWEEN TWO PAIRS OF CONTACTS
Abstract
_________________________________________________________________
RELAIS BISTABLE POUR HAUTES TENSIONS, PRESENTANT UNE BONNE TENUE AUX
CHOCS ET AUX VIBRATIONS.
LE RELAIS COMPORTE DEUX ELECTRO-AIMANTS 1, 2 A NOYAU PLONGEUR 10, 20,
MONTES DE PART ET D'AUTRE D'UNE PIECE MOBILE AUTOUR D'UN AXE DE
ROTATION 32. LES ELECTRO-AIMANTS FONT BASCULER LA PIECE MOBILE DE
TELLE SORTE QU'UNE LAME SOLIDAIRE 31 DE CETTE PIECE MOBILE ETABLISSE
UNE LIAISON ELECTRIQUE ENTRE LES CONTACTS DE L'UNE OU L'AUTRE DE DEUX
PAIRES DE CONTACTS 11, 12, 21, 22. UN DISPOSITIF DE RAPPEL 13, 4, 40,
23 RAMENE LES NOYAUX PLONGEURS EN POSITION DE REPOS.
APPLICATION, EN PARTICULIER, A LA COUPURE DE HAUTES TENSIONS AVEC DES
CONDITIONS DE TENUE MECANIQUE SEVERES.
A pivoting arm (3) has a contact bar (31), a pivoting axle (32) and a
spring-loaded restraining mechanism (34). It is positioned between the
armatures (10,20) of two electro-magnets (1,2). The contact bar can
occupy either of two stable positions in which one of two pars of
contacts (11,12 and 21,22) are connected. The armatures of the
electro-magnets are of the plunger type and move longitudinally out of
the col when the coil is energised. Each plunger has a plate (13,23)
attached to it. The plates are connected by a mechanical linkage
(4,40) so that movement of one plunger pushes the other one back and
vice versa. Energising one of the coils results in the plunger pushing
the pivoting arm over to ts other stable positon and switching the
contacts.
Description
_________________________________________________________________
RELAIS BISTABLE POUR HAUTES TENSIONS
La presente invention se rapporte a un relais bistable comportant un
bati isolant, deux electro-aimants, deux paires de contacts associees
respectivement aux deux electro-aimants et une piece mobile sur
laquelle est fixee une lame conductrice, les electro-aimants et les
contacts etant fixes au bati, chaque electro-aimant, quand il est
excite, agissant pour que la lame soit en appui sur les contacts de la
paire a laquelle il est associe.
De teins relais sont plus particulierement destines aux equipements
electroniques dans lesquels il est necessaire de commuter des tensions
elevees, en haute frequence.
Des relais de ce genre sont connus qui comportent deux electroaimants
dont le role est d'attirer tour a tour une meme armature; cette
armature, qui constitue une partie de la piece mobile dont il a ete
question plus haut, est maintenue en position soit par excitation
permanente de celui des deux electro-aimants qui a ete le dernier a
attirer l'armature, soit par l'effet de remanence du a ce meme
electro-aimant.
Dans ces relais la lame conductrice qui realise une liaison electrique
entre contacts d'une meme paire de contacts, est reliee rigidement a
l'armature et, lorsqu'elle est commandee, constitue, avec la partie
mobile de l'electro-aimant qui la commande, un ensemble mobile assez
lourd dont la tenue aux chocs et aux vibrations est donc mediocre. De
plus les deplacements possibles de l'armature commune aux deux
electro-aimants sont de relativement faible amplitude ce qui limite la
valeur maximale des tensions qu'il est possible de couper; il est bien
entendu possible alors d'augmenter cette valeur maximale en placant le
relais dans un boitier hermetique et en faisant le vide dans ce
boitier, mais c'est la' une solution onereuse.
La presente invention a pour but d'eviter, au moins dans une large
mesure, les inconvenients de ces relais connus.
Ceci est obtenu, en particulier, en dissociant, en dehors des periodes
ou la lame conductrice doit passer d'une paire de contacts a l'autre,
la piece mobile de la partie mobile des electro-aimants.
Selon l'invention un relais du type indique du debut de cette
description et qui permet d'atteindre le but indique ci-avant est
caracterise en ce que la piece mobile est montee en rotation autour
d'une droite fixe par rapport au bati, en ce que les electro-aimants
sont du type a noyau plongeur, en ce que, pour chaque electro-airnant,
le noyau plongeur est prevu pour pousser la piece mobile et Id faire
basculer, autour de la droite, d'une paire de contacts a l'autre
lorsque, la lame etant en appui sur une des paires, Pelectro-aimailt
associe a l'autre paire est excite et en ce qu'un dispositif de rappel
tend a repousser les noyaux plongeurs vers une position de repos.
La presente invention sera mieux comprise et d'autres caracteristiques
apparaitront a l'aide de la description ci-apres et des figures s'y
rapportant qui representent;
- la figure I une vue en creve d'un relais selon l'invention,
- la figure 2 une vue en ecorche du relais de la figure 1.
Les reperes, pour une meme piece, sont identiques sur les deux figures
Dans ce qui suit une partie de la description se refere simultanement
aux deux figures.
La figure 1 rnontre deux electro-aimants, 1, 2, tous les deux a noyau
plongeur, 10, 20, disposes face a face sur un meme axe non represente.
Ces electro-aimants sont visses sur un bati isolant 5. Sur le bati 5
sont aussi visses un socle isolant 50 en forme de H horizontal et
plat, et deux plaques isolantes verticales 55, 56; ces deux plaques
isolantes forment, avec la barre du milieu du H du socle isolant, un U
vertical. Deux paires de contacts 11, 12 et 21, 22 sont egalement
fixees au bati; ces contacts sont forrnes d'une lame souple et d'une
cosse de raccordement vissees par paires sur des pieces d'assemblage
14, 24 elles memes vissees sur le bati 5.
Une piece mobile 3, comporte, dans un rnerne plan, trois barres
paralleles 31, 32, 33 reliees entre elles, en leur milieu, par une
barre transversale, isolante, 30. Cette piece mobile 3 est montee
autour d'un axe de pivotement XX (voir figure 2) grace a deux trous
perces respectivement dans les plaques 55, 56 et dans lesquels
penetrent les extremites de la barre 32. La barre 31 est une lame
metallique qui selon la position de la piece mobile 3 peut assurer un
contact electrique entre les deux contacts de l'une ou l'autre des
paires de contacts 11, 12 ou 21, 22.Les paires de contacts 11, 12 et
21, 22 sont associees respectivement aux electro-aimants 1, 2
c'est-a-dire que lorsque, la larne metallique 31 etant en contact avec
lune des paires (paire 21, 22 sur les figures), I'electroaimant I
associe a l'autre paire 11, 12 est excite, son noyau plongeur vient
pousser la piece mobile au niveau de la barre 34 et la fait basculer
autour de l'axe XX, entrainant un passage de la lame metallique de la
paire 21, 22 a la paire 11, 12.
Dans ses deux positions stables, correspondant aux positions de
contact entre la lame metallique 31 et chacune des paires de contacts
11, 12 et 21, 22, la piece mobile 3 est retenue grace a un ressort de
maintien 34 du type corde a piano; ce ressort passe, a rnoitie de sa
longueur, dans une gorge 57 solidaire du socle isolant 50 de rnaniere
a pouvoir pivoter autour de la gorge et assurer son role de maintien
aussi bien pour l'une que pour l'autre des positions stables, grace a
la fixation de ses extremites autour de la barre 33.
En plus des elements qui viennent d'etre decrits le relais comporte un
dispositif de rappel des noyaux plongeurs pour ramener ces noyaux dans
une position de repos apres qu'ils aient ete excites. Ce dispositif de
rappel comporte deux embouts isolants 13, 23, fixes respectivement aux
noyaux 10, 20, une barre d'accouplement 4 et un ressort de rappel 40.
Les embouts 13, 23 sont constitues d'une plaque sensiblement
triangulaire, perpendiculaire a la direction du deplacement des noyaux
plongeurs 10, 20 et d'une plaque rectangulaire, horizontale munie, a
son extremite opposee a la plaque triangulaire d'un ergot dans lequel
passe la barre d'accouplement 4. La barre d'accouplement 4 relie ainsi
les deux embouts 13 et 23.
Cette barre d'accouplement, qui est plus visible sur la figure 2, est
percee d'un trou au milieu de sa longueur; dans ce trou passe un pivot
41, d'axe vertical YY, solidaire du socle 50 et place sous ce dernier;
ainsi la barre d'accouplement 4 est montee en pivotement, dans un plan
horizontal, autour de l'axe de pivoternent YY du pivot 41.
A la barre d'accouplement 4 est associe le ressort de rappel 40 et
deux butees 42, 43 dont Turne, 42, est disposee sur ld barre
d'accouplement 4, au voisinage de l'une de ses extremites et dont
l'autre, 43, est fixee sous le socle 50, au voisinage de l'autre
extremite de la barre d'accou plement 4. Le ressort de rappel 40 est
du type corde a piano; il entoure le pivot 41 et s'appuie, a ses
extremites, sur les butees 42, 43.
Si, le relais etant dans la position representee sur les figures 1 et
2, relectroalmant I est excite, du fait du dispositif de rappel il
entraine le noyau, 20, de l'electro-aimant 2 en direction de la piece
mobile 3. Mais le jeu mecanique entre les pieces 13, 4 et 23 fait que
le noyau, 10, de l'electroalmant excite effectue une translation de
plus grande amplitude que l'autre noyau, 20; il en resulte un
bjsculement de la piece mobile de telle sorte que sa lame metallique
vienne en contact avec la paire de contacts 11, 12.
Il est a remarquer que le relais qui vient d'etre decrit presente une
tres bonne tenue aux accelerations. En effet une secousse brutale
entrainant, par exemple, une forte acceleration appliquee au noyau
plongeur 10 en direction de Pelectroalmant 2, entrainera l'application
de la meme acceleration au noyau plongeur 20; or, du fait du
dispositif d'accouplement 13, 4, 40, 23 les deux forces resultantes
s'annulent.
La bonne tenue aux accelerations du relais selon les figures 1 et 2
est renforcee par la conception de la piece mobile 3 dont la masse est
sensiblement repartie de part et d'autre de l'axe de basculement XX et
par la conception du ressort de maintien 34.
I1 faut egalement remarquer que, lorsque les deux electro-aimants 1, 2
sont au repos la piece mobile 3, qui assure le contact par sa lame
metallique 31, n'est plus en contact ni avec les noyaux plongeurs 10,
20 ni avec le dispositif de rappel 13, 4, 40, 23; cette particularite
contribue elle aussi a la bonne tenue aux vibrations du relais.
Le relais qui a servi a faire la description ci-avant a une longueur
hors-tout de 14S mm, une largeur de 43 mm et une hauteur hors-tout, de
60 mm. La piece mobile 3 est, pour sa partie isolante realisee en
polyphenylsulfone tandis que la lame metallique mobile 31 ainsi que
les lames souples des contacts 11, 12, 21, 22, sont realisees en
laiton ebavure chimiquement, copper et dore. Quant a la force avec
laquelle la lame mobile appuie sur chaque contact grace au ressort de
maintien 34, elle est d'environ 0,5 newton.Ce relais qui est un relais
bistable a commande par impulsions, presente, entre autres
caracteristiques, une tension de claquage superieure a 12 kV crete a 2
MHz, une possibilite de passer un courant permanent de IOA efficaces
de 2 a 30 MHz, un ternps de reponse inferieur a 100 ms, une tenue aux
accelerations de 2 g (soit environ 20 m/s2) jusqu'a 150 Hz et une
tenue aux secousses de 25 g pendant Il ms avec une variation de
l'acceleration en forme de demi sinusoide de 25 g d'amplitude maximum.
Differentes variantes du relais selon les figures 1 et 2 peuvent etre
concues sans sortie du cadre de l'invention. C'est ainsi que la lame
metallique 31 peut etre remplacee par une barrette de connexion corde
portant plusieurs laines metalliques isolees les unes des autres et
permettant d'etablir pour chacune des deux positions du relais, non
plus une liaison entre deux contacts d'une paire mais differentes
liaisons entre differents contacts. De meme le dispositif de rappel,
13, 4, 40, 23, des noyaux plongeurs 10, 20 des electro-aimants peut
etre remplace par deux ressorts respectivement destines a ramener les
deux noyaux plongeurs a leur position de repos. Quant aux noyaux
plongeurs, au lieu d'etre simplement alignes, ils peuvent d'une
maniere plus generale, etre disposes selon deux lignes paralleles, les
endroits ou ils viennent en contact avec la piece mobile pour la
deplacer etant alors differents.
Claims
_________________________________________________________________
1.REVENDICATIONSI. Relais bistable comportant un bati isolant, deux
electroaimants, deux paires de contacts associees respectivement aux
deux electro-aimants et une piece mobile sur laquelle est fixee une
lame conductrice, les electro-aimants et les contacts etant fixes au
bati, chaque electro-aimant, quand il est excite, agissant pour que la
lame soit en appui sur les contacts de la paire a laquelle il est
associe, caracterise en ce que la piece mobile (3) est montee en
rotation autour d'une droite (XX) fixe par rapport au bati (5), en ce
que les electro-aimants (1, 2) sont du type a noyau plongeur, en ce
que, pour chaque electro-airnant, le noyau plongeur (10, 20) est prevu
pour pousser la piece mobile et la faire basculer, autour de la
droite, d'une paire de contacts (11-12, 21-22) a l'autre lorsque la
lame (31) etant en appui sur une des paires, Pelectro- aimant associe
a l'autre paire est excite et en ce qu'il comporte un dispositif de
rappel (13, 4 greater than 40 greater than 23) pour tendre a repousser
les noyaux plongeurs vers une position de repos.2. Relais selon la
revendication 1, caracterise en ce que, les noyaux plongeurs (10, 20)
etant disposes selon deux lignes paralleles, le dispositif de rappel
comporte: une barre d'accouplement (4) monte en rotation autour d'un
axe de pivotement (YY) perpendiculaire aux lignes paralleles et fixe
par rapport au bati; un ressort de rappel (40) pour tendre a repousser
la barre d'accouplement vers une position de repos; et deux embouts
(13, 23) respectivement lies aux deux noyaux plongeurs et
respectivement couples aux deux extremites de la barre
d'dccouplement.3. Relais selon la revendication 1, caracterise en ce
que la piece mobile comporte, dans un meme plant trois barres
paralleles (31 greater than 32 greater than 33) et une barre
transversale (30) reliant entre eux les milieux des barres paralleles,
en ce que celle des barres paralleles (32) qui est situee entre les
deux autres barres paralleles est disposee selon la droite (XX) et
sert d'axe de basculement, en ce que l'une (31) des deux autres barres
paralleles comporte la lame conductrice et en ce que, entre l'autre
(33) des deux autres barres paralleles et le bati (5), est dispose un
ressort demaintien (34) pour maintenir la lame en appui sur celle des
paires de contacts ou elle se trouve lorsque les electro-aimants ne
sont pas excites.
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