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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2521344A1
Family ID 8119786
Probable Assignee Valeo
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title DISPOSITIF DE PROTECTION THERMIQUE D'UN MOTEUR ELECTRIQUE
EN Title THERMAL PROTECTION FOR VEHICLE AIR CONDITIONER MOTOR - USES A
COIL WOUND ON CERAMIC FORMER ENCLOSING FUSE OR CIRCUIT BREAKER OPENING
SUPPLY CIRCUIT TO MOTOR IF HEATED
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF DE PROTECTION D'UN MOTEUR
ELECTRIQUE, EN PARTICULIER DU MOTEUR D'ENTRAINEMENT D'UN VENTILATEUR
DANS UNE INSTALLATION DE CLIMATISATION OU DE CHAUFFAGE POUR VEHICULE
AUTOMOBILE.
LE DISPOSITIF COMPREND UNE RESISTANCE ELECTRIQUE 13, 14 BOBINEE SUR UN
TUBE 12 EN CERAMIQUE, A L'INTERIEUR DUQUEL EST LOGE UN FUSIBLE
THERMIQUE MONTE EN SERIE AVEC LA RESISTANCE. DES COSSES 11 ASSURENT LE
MONTAGE DU DISPOSITIF SUR PLAQUETTE 10 ET LES LIAISONS ELECTRIQUES
VOULUES AVEC LE CIRCUIT D'ALIMENTATION DU MOTEUR.
L'INVENTION S'APPLIQUE EN PARTICULIER AUX INSTALLATIONS DE CHAUFFAGE
ET DE CLIMATISATION DE VEHICULES AUTOMOBILES.
The device includes an electric resistance (13,14) which can be
inserted in the supply circuit of the motor to regulate its speed of
rotation. The resistance (13,14) is wound on a tube (12) and is
connected in series with a fuse or circuit breaker (21) responding to
the ambient temperature and mounted inside the tube. The tube is mfd.
from an electrically insulating material which is also a poor heat
conductor, and is mounted on end plates (11) which are fitted onto an
insulating support (10) and have screw connectors for the incoming and
outgoing supply leads. A protective metal cover fits over the unit.
Description
_________________________________________________________________
Dispositif de protection thermique d'un moteur electrique
L'invention concerne un dispositif de protection thermique, notamment
pour un moteur electrique, en particulier dans une installation de
chauffage ou de climatisation pour vehicule automobile.
Une telle installation comprend en general un ventilateur entratne par
un moteur electrique a courant continu, pour souffler de l'air a
l'interieur de l'habitacle du vehicule.
Une ou plusieurs resistances electriques sont inserables dans le
circuit d'alimentation du moteur, pour le reglage de sa vitesse de
rotation.
Il est deja connu d'associer a ces resistances des fusibles thermiques
ou coupe-circuit, permettant d'interrompre l'air mentation du moteur
electrique lorsque la temperature ambiante depasse une valeur
predeterminee. Sn effet, lorsque le rotor du moteur electrique est
bloque pour une raison quelconque, l'intensite du courant electrique
passant dans le circuit d'alimentation du moteur est plus elevee et la
ou les resistances inserees dans le circuit sont tres rapidement
chauffees au rouge, d'ou des risques certains d'incendie lorsqu'elles
sont disposees, comme c'est le cas en general, a proximite immediate
de ratieres inflammables ou combustibles.
Xour reduire ou supprimer ce risque, on a considere, jusqu'a present,
que les fusibles ou coupe-circuit thermiques devaient etre places a
proximite immediate des resistances, pour interrompre le circuit
d'alimentation du moteur electrique des que la temperature ambiante
atteint une valeur predeterminee, resultant du degagement de chaleur
par effet Joule de la ou des resistances. in particulier, on a propose
d'utiliser une resistance bobinee sans noyau, formee par des spires de
fil resistif electrique- ment conducteur et de disposer le fusible ou
coupe-circuit thermique a l'interieur de la resistance bobinee.
Toutefois, on a constate que, lorsque le fusible etait soumis a une
forte elevation de temperature et se detruisait, il arrivait parfois
qu'une partie de ce fusible tombe sur une spire de la resistance
bobinee et retablisse le circuit d'alimentation du moteur electrique,
d'ou de nouveaux risques d'incendie. En outre, le fusible thermique ou
coupe-circuit est, dans cette dispovition connue, facilement
deformable et tres mal protege contre les chocs.
L'invention a pour but un dispositif de protection thermique pour un
moteur electriQue, qui ne presente aucun des inconvenienta exposes
ci-dessus.
Ellle a egalement pour but un tel dispositif, qui soit de construction
simple et robuste, qui presente une excellente fiabilite et qui ait un
prix de revient relativement bas.
Rlle a encore pour but un tel dispositif dans lequel un seul fusible
ou coupe-circuit thermique peut entre associe a plusieurs resistances.
L'invention propose donc un dispositif de protection thermique
notamment pour un moteur electrique, comprenant au moins une
resistance electrique inserable dans le circuit d'alimentation du
moteur pour le reglage de sa vitesse de rotation, caracterise en ce
que cette resistance est disposee sur un tube et est reliee en serie a
un fusible coupe-circuit uniquement sensible a la temperature
ambiante, qui est place a l'interieur dudit tube.
Dans le dispositif selon l'invention, le fusible thermique est donc
protege des chocs, de par sa disposition a l'inte- rieur d'un tube, et
ne peut venir en contact electrique avec le fil formant la resistance
lorsqu'il fond a la suite d'une elevation importante de temperature.
De facon surprenante, on a egalement constate que le fusible ou
coupe-circuit thermique permettait, dans les conditions voulues de
securite, d'interrompre le circuit d'alimentation du moteur electrique
en cas d'une elevation anormale de la temperature ambiante, et cela
bien qu'il soit dispose a l'interieur d'un tube qui le protege des
effets directs du degagement de chaleur par effet Joule de la
resistance associee.
Selon d'autres caracteristiques de l'invention, le tube est en matiere
mauvaise conductrice de la chaleur, par exemple en ceramique, et le
dispositif comprend au moins deux resistances reliees en serie,
disposees sur ledit tube et reliees en serie audit fusible ou
coupe-circuit thermique.
Selon encore d'autres caracteristiques de l'invention, ce dispositif
est monte sur un support dielectrique tel par exemple qu'une plaquette
de verre epoxy ou de carton bakelise, au moyen de cosses metalliques
qui assurent simultanement les liaisons electriques voulues et le
support du fusible coupecircuit thermique et du tube sur lequel sont
bobinees la ou les resistances electriques.
Dans la description qui suit, faite a titre d'exemple, on se refere
aux dessins annexes, dans lesquels
La figure i est une vue schematique en elevation d'un dispositif selon
l'invention.
La figure 2 represente ce dispositif en coupe longitudinale.
La figure 3 est une vue agrandie d'une cosse de liaison selon
l'invention, vue en coupe selon la ligne III-III de la figure 4. lia
figure 4 est une vue de cote de la cosse de la figure 3.
Le dispositif selon l'invention, represente dans les figures 1 et 2,
comprend essentiellement une plaquette de support 10, par exemple en
carton bakelise ou en verre epoxy, sur laquelle est fixe, au moyen de
deux cosses 11 electriquement conductrices, un tube cylindrique 12 en
matiere dielectrique et mauvaise conductrice de la chaleur, par
exemple en une ceramique telle que la steatite.
Dans I'exemple represente, deux resistances electriques 13 et 14 sont
bobinees sur le tube 12. Chaque resistance est formee d'un fil
electro-conducteur, avantageusement un fil metallique nu et non isole,
bobine a spires non jointives sur le tube 12. Une extremite 15 de la
premiere resistance 13 est fixee, par exemple par pincement, sur une
partie dtune cosse 11, tandis que son autre extremite 16 est fixee,
egalement par pincement, sur une cosse metallique de liaison 17 portee
par la plaquette de support 10. A cette cosse 17 est egalement fixee
une extremite 18 de la seconde resistance 14, dont l'autre extremite
19 est fixee a une autre cosse 20, par exemple identique a la cosse 17
et portee egalement par la plaquette 10.
Un fusible thermique ou coupe-circuit 21 sensible a la temperature
ambiante est dispose a l'interieur du tube 12, comme represente en
figure 2, et est fixe et relie electriquement, par ses extremites, aux
deux cosses 11.
Pour plus de clarte, les resistances 13 et 14 n'ont pas ete
representees sur la vue en coupe de la figure 2.
Chaque cosse 11, representee plus en detail dans les figures 3 et 4,
est formee a partir d'une plaquette metallique electriquement
conductrice, par decoupe, creve et pliage. Chaque cosse Il ainsi
formee comprend une partie plane 22 sensiblement verticale prolongee a
son extremite superieure, dtun cote, par un rebord horizontal 23 et, a
son extremite inferieure et de l'autre c8te, par un rebord horizontal
24 a extremite 25 repliee verticalement. Le rebord horizontal
superieur 23 est forme, par creve, avec une anse 26 permettant la
disposition et la fixation d'une extremite du fusible thermique 21 et
eventuellement de l'extremite 15 de la resistance 13.L'extremite
superieure de la partie verticale 22 forme, par creve, une patte
horizontale 27, orientee du m8me cote que le rebord horizontal
inferieur 24 et sous laquelle sont prevues deux pattes laterales 28
espacees d'une distance qui est inferieure au diametre exterieur du
tube 12. L'extremite inferieure de la partie verticale de fixation 29,
propre a outre introduite dans une fente de la plaquette 10, est
repliee horizontalement pour la fixation de la cosse 11 sur ladite
plaquette. Cette patte 29 est formee par un creve du rebord horizontal
24. Le rebord vertical inferieur 25 peut egalement comprendre un trou
30, par exemple pour le montage d'un fil conducteur.
Les cosses 17, 19 presentent egalement une patte verticale de
connexion 31, 32 respectivement, ainsi qu'une patte verticale de
fixation 33, 34 respectivement, analogue a la patte 29 de chaque cosse
11. La fixation des extremites des resistances 13, 14 sur les cosses
17, 20 se fait de la meme facon que la fixation des extremites du
fusible thermique 21 sur les rebords horizontaux superieurs 23 des
cosses 11.
Le tube 12 est supporte horizontalement a ses extremites par les
cosses 1 1 de la facon represenree dans les figures 1 et 2, par
introduction de son bord inferieur entre les pattes 27 et 28 de chaque
cosse.
Le dispositif qui vivent d'etre decrit fonctionne de la facon
suivante:
Le fusible ou coupe-circuit thermique 21 est relie a une extremite de
la resistance 13 dont l'autre extremite est reliee a une extremite de
la resistance 14 dont l'autre extremite est elle-meme reliee a la
cosse 20 presentant la plaque de connexion 32.Le dispositif est relie
au circuit d'alimentation d'un moteur electrique a courant continu par
la plaque de connexion 25 de la cosse 11 de gauche sur la figure 1 et
par la patte de connexion 25 de la cosse il de droite (quand aucune
des resistances 13, 14 n'est inseree dans le circuit), ou par la patte
de connexion 31 de la cosse 17 (quand la re sisstance 13 est inseree
dans le circuit), ou encore par la patte de connexion 32 de la cosse
20 (quand les resistances 13 et 14 sont inserees toutes les deux dans
le circuit d'alimentation du moteur).
Le fusible thermique ou coupe-circuit 21 est sensible uniquement a la
temperature ambiante et est regle, par construction, pour couper le
circuit d'alimentation du moteur, par fusion d'une pastille de matiere
fusible contenue dans le corps du coupe-circuit, lorsque cette
temperature ambiante atteint une valeur predeterminee. in
fonctionnement normal, l'intensite du courant d'alimentation du moteur
est telle que la chaleur degagee par effet
Joule dans la ou les resistances inserees dans le circuit n'eleve pas
la temperature jusqu'a la valeur predeterminee de declenchement du
coupe-circuit 21, et cela d'autant plus si les ressiatances sont
ventilees. Sar contre, lorsque le rotor du moteur est bloque,
l'intensite est multipliee par deux ou trois environ et le passage du
courant dans la ou les resistances 13, 14 inserees dans le circuit
provoque par effet
Joule une elevation de la temperature ambiante. il peut s'ecouler une
duree de l'ordre de trente secondes a une minute environ, jusqu'a ce
que cette temperature ambiante atteigne la valeur predeterminee de
declenchement du coupe-circuit 21.
Cette duree est suffisante pour que le rotor du moteur, s'il est
bloque par le gel, puisse se debloquer en raison de l'elevation de
temperature dans les bobinages du moteur. Si le rotor est bloque pour
une autre raison, le coupe-circuit 21 interrompt le circuit
d'alimentation du moteur a l'expiration de la duree precitee.
Le dispositif est en general place dans l'ecoulement d'air produit par
le ventilateur entratne par le moteur electrique.
Quand le rotor du moteur est bloque pour une raison quelconque, par
exemple par le gel, ce ventilateur n'est pas entra- ne et aucune
ventilation n'agit sur le dispositif. L'elevation de la temperature
produite par degagement de chaleur des resistances bobinees autour du
tube 12 s'exerc-e egalement a l'interieur du tube 12 et donc sur le
coupe-circuit 21, et cela d'autant plus que les resistances ne sont
pas ventilees.
On peut prevoir, dans une variante de realisation non representee, que
le tube 12 peut etre perfore de telle sorte que l'ecoulement d'air
produit par le ventilateur ventile egalement le coupe-circuit 21, dans
les conditions normales de fonctionnement du moteur.
On peut egalement prevoir que le dispositif soit protege par un capot
metallique perfore, fixe sur la plaquette de support 10 et servant a
la fois de radiateur thermique et de protection contre les chocs lors
de son utilisation ou de ses manipulations en cours de transport ou au
montage.
Claims
_________________________________________________________________
Revendications.
1. Dispositif de protection thermique, en particulier pour un moteur
electrique, faisant par exemple partie d'une installation de chauffage
ou de climatisation pour vehicule automobile, comprenant au moins une
resistance electrique inserable dans le circuit d'alimentation du
moteur pour le reglage de sa vitesse de rotation, caracterise en ce
que ladite resistance (13, 1.4) est disposee sur un tube (12) et est
reliee en serie a un fusible ou coupe-circuit (21) uniquement sensible
a la temperature ambiante, qui est place a l'interieur du tube.
2. Dispositif selon la rev,endication 1, caracterise en ce pue'le tube
(12) est en matiere mauvaise conductrice de la chaleur, par exemple en
ceramique.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou X, caracterise en ce qu'il
comprend au moins deux resistances (13, 14) reliees en serie,
disposees sur ledit tube (12) et reliees en serie audit fusible ou
coupe-circuit (21).
4. Dispositif selon l'une des revendications precedentes, caracterise
en ce que le fusible ou coupe-circuit (21) est sensible uniquement a
la temperature ambiante.
5. Dispositif selon l'une des revendications precedentes, caracterise
en ce qu'il est monte sur un support dielectrique (10), tel par
exemple qu'une plaquette, au moyen de cosses (11) de liaison
electrique.
6. Dispositif selon la revendication 5, caracterise en ce qu1il
comprend deux cosses metalliques (11) montees sur ledit support (10)
et portant les deux extremites du tube (12) sur lequel'sont disposees
la ou les resistances (13, 14), ainsi que les deux extremites du
fusible ou coupe-circuit (21), lune de ces cosses (11) portant
egalement une extremite d'une des resistances (13).
7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caracterise en ce que
lesdites cosses (11) sont obtenues par decoupe, pliage et creve de
plaquettes metalliques electriquement conductrices.
8. Dispositif selon l'une des revendications precedentes, caracterise
en ce que la ou chaque resistance (13, 14) est constituee d'un fil
metallique electriquement conducteur, nu et bobine a spires non
jointives sur le tube (12).
9. Dispositif selon l'une des revendications precedentes, caracterise
en ce que le tube est perfore.
10. Dispositif selon l'une des revendications precedentes, caracterise
en ce qu'il est destine a etre place dans un courant d'air produit par
un ventilateur ou analogue entratne par le moteur.
11. Dispositif selon l'une des revendications precedentes, caracterise
en ce qu'il est muni d'un capot metallique, par exemple perfore,
formant radiateur thermique et protection contre les chocs.
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