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"Dispositif de réglage des instruments de mesure à induction pour énergie déwattée".
Dans les instruments de mesure à induction pour énergie déwattée il faut,lorsque le facteur de puissance est l'unité, que 1 angle de déphasage entre le flux de tension effectif et le flux de courant effectif soit 0@ et 180 afin que,qnel que soit le facteur de puissance, les instruments de mesure donnent .
%les valeurs exactes. on connaît des compteurs de consommation d'énergie déwat- tée dans lesquels on fait usage d'un montage dit artificiel qui consiste à choisir les tensions telles qu'en employait des sys- ternes moteurs normaux ou légèrement modifiée de compteursde
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consommation d'énergie efèct14,la'oonài%îon ci-dessus est remplie. Mais ces instruments de mesura présentent 1.'inconvé ' nient d n'être pus indépendants du champ tournant et,par sui- te, que la connexion des compteurs doit être faite suivant un certain sens de rotation ,du champ tournant.
En outre, par cette méthode, il ne peut pas être établi d'instruments de'mesure d'énergie déwattée pour les systèmes monophasés.
Par conséquent,on a imaginé d'autres dispositifs qui, lorsqu'on adopte la tension correspondante,remplissent les conditions requises. Un arrangement de cette nature consiste
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à intercaler une' résistance c.Phmîque en série avec la bobine de tension et en para111.e à la bobine d'intensité. Il a été constaté qu'un dispositif semblable donne de bons résultats.
Toutefois,il subsiste un défaut dans le système de réglage de
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la compensation induotivo. Un système de ce genre doit,autant que possible, ne pas modifier le couple moteur à la charge nominale. En d'autres termes, les flux moteurs doivent rester constants,malgré da réglage et seul l'angle de déphasage entre ces flux doit varier.
Avec ce principe de montage,la compensation inductive
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peut se faire par variation de la résistance parallélé à la bobine d'intensité ou par augmentation ou réduction de. la' ré Sistanae ;oÀmiqne du circuit de tension, La première méthode de réglage n'est pas avantageuse, surtout pour de grandes intern- sites de courant. Aux deux méthodes est en outre inhérent l'in- convénient de variation des flux moteurs et par là même le ré- glage sous charge nominale. Ceci est une grosse difficulté à l' étalonnage.
La présenta invention consiste en un montage ne comportant pas cet inconvénient, conformément à l'invention,la bobine de tension est pourvue d'un branchement qui,da même que l'extrémité
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de son enroulement,est relié par des résistances avec la résis- tance intercalée en série, dispositi'on qui rend réglable l'une . -..:
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au moins de ces résistances./
En déterminant convenablement les résistances et le nombre total des spires de la bobine de tension par rappel spires du branchement,ainsi qu'en modifiant la résistance glable,il résulte que la position de phase du flux de tens effectif charge relativement fortement,par rapport à la di rance de potentiel aux bornes,mais que l'intensité ne chang que. peu. Il convient ici de mentionner que le changement de position de phase du flux de tension effectif d'un degré po un facteur de puissance du réseau cos 4 = 0,866 provoque un écart denviron 3 % pour un compteur de consommation d'é@ gie déwattée par ailleurs convenablement installe.
Les chang ments d'aile qui,par conséquent,doivent être introduits,ne sont pas très grands,considérés graphiquement. En conséquen@ pour la clarté des diagrammes qui suivent,les'.proportions on'! été un peu altérées
La figure 1 représente,en principe,un schéma de montage des instruments de mesure d'énergie déwattée,avec résistance interoalée en série avec la bobine de tension et avec résistas. ce parallèle à la bobine d'intensité. 1 désigne la bobine de tension,2 l@ résistance en série, 4 la bobine d'intensité et
5 la résistance parallèle à la bobine d'intensité.
La figure 2 représente,en principe,le diagramme des vec- teurs. OP est le vecteur de la tension aux bornes. OQ la compo- santé'de tension de la résistance 2 en série,et QP la composan- te de tension de la bobine de tension 1. Soit OR le flux de ten- sion affectif,, L'intensité du courant du réseau est supposée en phase avec la'tension et est représentée par le vecteur OS.
Elle se divise en deux courants partiels OT J4 et OU = J5.
Le courant J5 passe par la résistance en parallèle 5; le courant
J4 par la bobine d'intensité 4. On voit que,par une compensa.-* tion déterminée,il est possible de mettre le courant de la bo- bîne d'intensité et, en même temps, le flux de courant en concor danoe de phase avec le flux de tension effectif ou,en inversant
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le flux de tension effectif de 1800#de les mettre en opposiez tion, Si les flux ne sont pas exactement en phase avec leurs courants,ce qui est généralement le cas par suite des pertes
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aux ferg4il faut néanmoins procéder aux compensations pour que les conditions exigées pour les flux moteurs soient remplies.
Tour simplifier le dessin, il a été, admis,dans la figure 2,que ,les flux sont exactement ,en phase avec leurs courants.
La figure 3 représente un exemple de montage d'après
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'invention. La bobine d''intensité et la résistance en parai*. lèle sont,comme sur la figure 1,désignées par 4 et 5. La ré-
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sistanca principale en série dans le circuit de tension,se trouve entre les points A et E. Une autre résistance ;ihnique se trouve entre les points B et C. La bobine de tension a un branchement D qui est relié au'point B en passant par'une résistance en série. Les diverses résistances sont désignées,
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sur la figure 3,;,oar'R1 ,R2 et R31 les courants correspondants par JI ou Jet, ,J2 et J3, Il est'admis que la résistance R2 es réglable. La représentation graphique des conditions physiques exige le'tracé de deux diagrammes vectoriels pour le circuit de tension et pour deux valeurs différentes de R2.
Afin de rendre le diagramme lisible,,il convient de faire certaines. omissions qui toutefois n'en altèrent pas le principe. Le premier diagramme vectoriel concerne le cas où. la résistance
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RZ est mise hors circuit; on a alors R2 - pO'jJ2 = 0 et Jl = J3, ' Le diagramme vectoriel est représenté' à la figure 4 et corres" pond à la partie du diagramme de la figure 2 qui représente vectoriellement le circuit de tension.
Toutefois,le mode de représentation est un peu différent. on part de la tension in-
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duite dans la bobine de tension 3D.'Les points extrêmes des vecteurs portent les mêmes indices alphabétiques que les points da la figure 3 entre lesquels les tensions correspondantes :peu. vent être mesurées.
Pour simplifier le tracé,on a admis que la résistance
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Q4%%qùo de la bobine de tension est réunie à la résistance inter' .,w.S':'"
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calée en série,
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Le flux de tension PG est, tracé décalé, de 99g en ..>? retard sur la tension DFo Le courant FE J est déoàlégpar rapport à la tons!on,de moins de 90 , afin de couvrir les
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pertes dans le fer de tension. Le courant il détermine, les résistances ohmiques Ri et R. une chute de potentiel Di;,g±Ôi' ,:fiµ"lÉ'à. orientée parallèlement au vecteur d'intensitéo an est la tn:::.
.si on de réseau ou tension aux bornes alimentant le circuit de, tension. Par rapport à la tension aux bornes,le flux de ten-
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aion est décalé en arrière de 1 angle U Dans la figure 5,le diagramme yootoriei est tracé pour une valeur de RS déî3.nio Par la variation de la résistance on obtient le réglage inductif. Dans la partie CD de l'enroule-' ment de la bobine de tension, la partie principale de la bobine
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DF induit dans tous les cas une force électromotrice (F"E,LL) représentée dans la figure 5 par PX et décalée de 90" en arrière sur le flux FG Cotte force électromotrioe engendre,dans le circuit DOÉ, un courant qui est décalé en arrière par rapport à sa tension.
08 courant est PL - J2 Il engendre dans la bobine de tension 7F un courant opposée Ce courant opposé ng est désigné par JIZ , n sa grandeur est à J2 approximativement dans le rapport inverse des nombres de spires,, Ce courant J. se joint au ccu-- rant J1 en formant le courant Fil - J'1 parcourant effectivement la bobina,, Ce courant parcourt aussi la résistance R1.
Mais dans la résistance R3 passe maintenant la somme géométrique
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des courants Jp et Jalo La tension FD a été prévue égale à cel- le de la figure 4,.par suite,le flux E sera aussi constant, si l'on évalue alors la tension aux bornes,il faut ajouter à ia tension FD la chute de tension ohmique en R3Elle est donnée
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par le vecteur DB = 73 R3ô En outre, il s'y ajoute la chute de tension ohmique Je, Ri = BA'o Le vecteur de la tension aux borm ne$ est maintenant RA'. L'angle de décalage entre la tension aux bornes Fa' et le flux de tension devient 4'.
on voit que,
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par le choix des résistances et par la variation de la résis- tance R2, il est possible de maintenir la tension à la bobine de tension sensiblement constante,alors que l'angle de décala- ge de cette tension,par rapport a la tension aux bornes,varie relativement fortement.
Les rapports ne sont pas très frappants,mais les consi- dérations théoriques sont confirmées par les résultats des es- sais. En effet,par la variation de la résistance R2 de la va leur' 0 à # pour un angle de décalage de phase dans le réseau de 90 ,c'est-à-dire pour cos 4= O ou sin 4= 1,0, le couple moteur ne varie que d'environ 0,2%, tandis que,pour un angle de décalage de 30 ,c'est-à-dire pour cos 4= 0,866 ou sin 4- 0,5,il se produirait une variation du couple moteur d'environ 20 %. Gatte forte variation du couple moteur tient,en grande partie, à la variation de l'angle de décalage entre les flux moteurs.
Les essais ont démontré que ce dispositif n'influence que très peu l'interdépendance de la. fréquence et de la tension.
Les influences de température ne comportent pas non plus de' déficit important. Ce mode de réglage constitue donc un progrès considérable,
Le dispositif peut être adapté aussi bien aux compteurs monophasés qu'aux compteurs polyphasés.. Mais son emploi ne s@ limite pas aux compteurs. Il est également bien applicable aux wattmètres à. inductions de mesure d'énergie déwattée. La résis- tance réglable intercalée en série peut être R2 ou R3. Elle peut être disposée de.diverses façons.. Il est utile de veiller à ce qu'elle soit accessible soustens ion sans danger. La résistance réglante peut être une résistance :purement ohmique.
Toutefois, on peut aussi faire usage d'une résistance inductive par exem ple d'une bobine d'induction- réglable. on pourrait aussi songer à employer une capacité combinée avec une,résistance seulement ou avec une résistance et une bobine d'induction. Dans tontes
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ces dispositions,, il faut noter que de la tension induite.dans la bobine partielle il résulte que les chutes de tension inter- venant dans les résistances R1 et R3 se complètent avec la
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tension de la bobine pour constituer la tension aux bornes;, do telle sorte que la tension à la bobine se modifie par rapport à la tension aux bornes.non dans son ordre de grandeur mais dans son décalage par rapport à cette dernière.
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, l Tü D i C T I 0 lt S 1 Dispositif de réglage poar instruments de mesure d'énergie clèwattde à inlknotion avec résistance intercalée en série dans le circuit de tension et résistance parallèle à la bobine d'in- tensitéoaraotérisé par le fait que la bobine de te@sion est munie d'un branchement et que cette oonnexionDde même que l'ex@
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trémité de la bobine de tansîon,est reliée par des résistances avec la résistance intercalée en série,ce qui rend réglables au moins .eaac des résîbtances, 3û" Dispositif de réglage suivant revenâîcatio e 3 en5a -t r e, 10 oaractérisé par le fait que la résistance intesa lée entre 1#ex trémité de la bpbine de tension et la résistance intercalée en série,
est une résistance réglableo
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3o p Dispositif de réglage suivant revend1catio 1 et caractérisé par le fait que la résistance est ne résst8D:Ce ohmique.
4.- Dispositif de réglage suivant revendications 1 et 2,carac-
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tésisé par le fait que la résistance eN une résistance ixadutf.,