Phasemètre pour circuits polyphasés non équilibrés. On construit des phasemètres à fer tour nant pour circuits biphasés ou triphasés, dans lesquels le fer a la forme d'un Z dont le corps est à peu près parallèle à l'axe de ro tation de l'équipage mobile, tandis que les bras sont perpendiculaires à l'axe.
Le fer est aimanté par une bobine fixe, dont l'axe se confond avec l'axe de rotation de l'équi page mobile, tandis que son enroulement est parcouru habituellement par un courant pro portionnel à l'une des tensions du circuit dont on mesure le cos cp. D'autre part, deux autres bobines - dans les circuits bipha- sés - ou trois - dans les circuits tripha sés - faisant entre elles respectivement des angles de n/2 ou 2 n/3,
parcourues habituelle ment par les courants du circuit ou par des courants proportionnels à ceux-ci produisent un champ magnétique tournant radial. L'ac tion de ce champ sur le fer aimanté donne à celui-ci une position qui dépend du cos 9p.
Ce type de phasemètre présente l'avan- tage de permettre une échelle de 360 et la réduction .du couple mécanique aux frotte ments, qu'on peut rendre complètement né gligeables, d'autant plus que l'équipage mo bile pourra être plus léger que celui des au tres. types de phasemètres.
Mais l'appareil ainsi réalisé, comme la plupart des phasemètres actuels, ne convient que pour le cas où les tensions et les courants sont équilibrés.
On sait que les tensions sont. pratique ment équilibrées, tandis que les courants ne le sont pas en général; l'appareil, dans ce cas, .donne un :cos <B>99</B> mal défini.
Si l'on alimente la bobine qui aimante le fer avec l'un des courants du circuit et les au tres bobines avec des courants proportionnels et en phase avec les tensions, le phasemètre mesure le déphasage .du courant utilisé par rapport .à la tension correspondante ou par rapport à une autre tension appropriée. Mais on peut, avec .deux ou trois fers tournants solidaires et un nombre approprié de bobines fixes, construire un phasemètre mesurant le cos (p moyen d'un circuit biphasé ou triphasé. Dans le brevet français n 597582 du 4 mai 1925, on a indiqué, par exemple, une solution de -ce problème.
La présente invention vise une solution plus simple, utilisant un équipage mobile à deux ou trois fers, aimantés par des bobines fixes, l'ensemble -des fers se déplaçant dans un champ magnétique produit par un jeu de bo bines établis à cet effet.
Lorsqu'on doit se servir du phasemètre pour mesurer le cos < p moyen .d'un circuit biphasé, l'appareil peut comporter deux fers, aimantés par deux bobines parcourues par des courants proportionnels aux tensions et se déplaçant dans le champ magnétique produit par deux bobines pratiquement identiques au point de vue électrique, parcourues par les courants, ces bobines ayant leurs axes perpen diculaires entre eux et perpendiculaires à l'axe de rotation .des fers.
Dans un circuit triphasé, on peut em ployer trois fers mobiles solidaires, aimantés par trois bobines pratiquement identiques, parcourues par des courants proportionnels à trois tensions du circuit triphasé, ces fers se déplaçant dans le champ magnétique produit par trois bobines pratiquement identiques; dont les axes perpendiculaires à l'axe de ro tation de l'équipage mobile font entre eux des angles de 120 . Ces bobines peuvent être parcourues par les trois courants des circuits ou par des courants proportionnels.
On peut réduire le nombre des fers à deux et aussi à deux le nombre des bobines qui les aimantent, en transformant l'ensemble de tensions triphasées en un ensemble biphasé, à l'aide de transformateurs ou d'auto transformateurs Scott ou autres dispositifs équivalents.
On peut de même réduire à deux le nom bre -des bobines productrices de champ, eu transformant l'ensemble de courant: tripha sés en un système biphasé équivalent. Il peut, au contraire, pour la régularité de l'échelle de l'appareil, être intéressant de multiplier le nombre des bobines en réalisant. un bobinage analogue au stator d'un moteur d'induction.
Les fig. 1 et 2 du dessin schématique, donné à titre d'exemple, représentent un phasemètre pour circuits triphasés réalisé d'après l'invention, avec deux fers à<B>90'</B> ai mantés par deux bobines parcourues par des courants proportionnels à deux tensions bipha- sées obtenues, par exemple, comme l'indique la fig. -3, par l'intermédiaire d'un transfor-. orateur Scott, le champ magnétique dans :e quel se déplacent les fers .étant obtenu à l'aide de trois bobines parcourues par les courants.
Dans la fig. 1, qui représente une section suivant l'axe -du phasemètre et la fig. 2 qui est une vue partielle en plan, Fi, F'i et F2, F'2 représentent les bras ou palettes de deux fers en Z dont les corps sont formés de tubes de fer Ci, C2 entourant l'axe de rotation de l'équipage mobile; b, b' sont deux bobines qui aimantent les fers; Bi, B2, Ba sont trois bobines qui produisent le champ magnétique dans lequel se déplacent les fers;
D est un disque métallique (en général, cuivre ou alu minium) fixé sur l'axe de l'équipage mobile et se déplaçant dans l'entrefer d'un aimant <I>A;</I> Ai est l'aiguille indicatrice;<I>c,</I> c' sont des -Contrepoids d'équilibrage, fixés comme l'a.i- guille sur ledit axe; S est le socle de l'appa reil; q sont -des piliers servant à soutenir le cadran et le couvercle; g est le cadran por tant la graduation;
E et F sont des pièces en fer qui entourent l'ensemble du bobinage du phasemètre, afin de réduire l'influence des champs magnétiques extérieurs et, en parti culier, ceux de l'aimant A.
La fig. 3 donne le schéma du montage sur un circuit triphasé,,du phasemètre décrit. Dans cette figure, 1, 2, â sont les fils de ligne,<I>Ti,</I> T2, Ta les secondaires de trois transformateurs de courant,<I>p, p'</I> les pri maires et s, s' les secondaires de deux trans- formateurs de tension<I>T</I> et<I>T',</I> pi et p2, si et s2 les primaires et les secondaires d'un transformateur système Scott & <I>b</I> et<I>b'</I> les deux bobines qui aimantent les fers de l'équi page mobile, <I>Bi,
</I> B2, Ba les trois bobines qui produisent le -champ magnétique.
Le fonctionnement du phasemètre est fa cile à comprendre. Pour simplifier, on sup posera les tensions équilibrées et alimentant les bobines qui aimantent les fers (b, b', fig. 3) après transformation en biphasé. Chaque fer est soumis à une aimantation al ternative décomposable -en deux aimantations tournant par rapport au fer avec la vitesse w égale à la pulsation des tensions, et .dans deux sens contraires. En d'autres termes, chaque fer équivaut à deux aimants tournant en sens inverses l'un de l'autre: le moment magnétique .de -chacun .de ces aimants est pro portionnel à la valeur efficace U des tensions.
L'ensemble -des courants étant supposé non équilibré, donne naissance, en passant dans les trois bobines fixes Bi, B2, Bs de la fig. 3, à deux champs magnétiques tour nant en des sens inverses, l'un proportionnel à la composante de courant directe 1d, l'au tre à la composante inverse h.
Pour chaque fer, l'action -d'un champ tournant sur l'aimantation qui tourne en sens inverse donne un couple moyen nul; par con tre, l'action sur le champ qui tourne dans le même sens donne un -couple constant.
Si ed est l'angle que le champ magnéti- que produit par la composante directe des courants fait avec l'aimantation .qui tourne dans le même sens, le couple du champ tour nant produit par Id sur l'aimantation de l'un quelconque des fers, tournant dans le même sens, sera proportionnel à U. Id. Sin<B>19d.</B> les deux couples étant égaux. Par contre, les deux couples provenant de l'action sur les deux fers du champ inverse sont égaux et de signes contraires.
chacun étant proportionnel<I>à U.</I> I; <I>.</I> sin 0; (D - angle fait par le-champ produit par la composante inverse des courants avec l'ai mantation tournant dans le même sens de l'un des fers).
Le couple résultant est donc proportion nel<I>à U. Id.</I> sin<B>19,1</B> et, comme il n'y a pas découple antagoniste, les fers prennent la po sition pour laquelle Od -_-= 0.
Or, Od dépend du déphasage q9d entre la composante directe d'un des courants et la tension correspondante et l'on sait que, dans un circuit dont les tensions sont équilibrées, les courants étant quelconques, cos cpd repré sente le cos <B>(p</B> .du circuit. En un mot, l'appa reil pourra être gradué en cos cp.