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Dispositif pour mesurer le rapport de transmission et l'angle de phase des transformateurs de tension et des transformateurs d'intensité.
Les méthodes appliquées jusqu'à présent pour la vérifi-. oation des transformateurs de mesure ont l'inconvénient, ou bien d'être compliquées ou d'exiger des instruments ooûteux ou enoore de ne pas-se prêter aux prises de mesures oontinues, ou enfin d'être inexactes. La présente invention est destinée à y
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.remédier.
Cette invention va être expliquée à l'appui du dessin annexé dans lequel :
La figure 1 montre un schéma de couplage pour la mise à l'épreuve de transformateurs de tension (de voltage);
La figure 2 est un schéma analogue, destiné à la mise à l'épreuve de transformateurs de courant (d'ampérage);
La figure 3 est une vue de détail.
1 et 11 désignent des oompteurs à deux systèmes don- nant avec précision la leoture même de fractions de révolutions des disques. Les systèmes de commande du compteurs/sont désignés par C1 et S1, tandis que ceux du compteur 11 sont 0g et S2. Les bornes des circuits de tension des différents systèmes de oomman- de sont c1 o'1 s1 s'1 et 02 c'2 s2 et s'2. Des condensateurs 0 et des résistances ohmiques R sont insérés dans le circuit de tension des systèmes de commande S1 et S2 et leurs dimensions ont été choisies telles que, pour une tension commune aux bornes de tous les circuits de tension, les veoteurs des courants dans les circuits de tension S1 et S2 seront décalés de 90 degrés par rapport à ceux des circuits C1 et 02.
Si et S2 sont alors des systèmes de consommation à vide (systèmes à sinus) tandis que C1 et C2 sont des systèmes de consommation de watt.age (systèmes à oosinus).
Toutefois, il n'est pas absolument nécessaire que ces systèmes soient équilibrée de manière à ce qu'ils développent des moments de rotation oorrespondant au rendement effeotif E I cos [gamma] ou au rendement à vide E I sin [alpha]; bien au contraire, ils pourraient aussi être équilibrés respeotivement sur ([gamma] +[alpha] ou E I sin ([gamma] + [alpha]). L'on aurait alors, dans un sens général :
E I cos ([gamma] + [alpha]) = ¯ E I sin [([gamma] + [alpha])] ¯ $90 ,
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crest-à-dire que les deux systèmes de oommande de chacun des oompteurs doivent être arrangés pour que les moments de rota- tion soient toujours égaux entre eux lorsque, les deux circuits de tension étant alimentés en commun, les veoteurs des courants dans les deux bobines d'intensité sont perpendiculaires l'un à l'autre. Assurément, il sera avantageux, en vue de faoiliter le jaugeage des systèmes, de rendre l'angle [alpha]égal à zéro, pour ob- tenir ainsi des systèmes de oonsommation purement effeotifs et apparente.
De plus, il n'est pas absolument nécessaire que l'é- quilibre soit établi au moyen de condensateurs; l'on pourrait aussi bien recourir à d'autres moyens connus donnant lieu aux mêmes effets.
Les bobines d'intensité de tous les systèmes sont déoon- neotées en série et sont alimentées par un courant auxiliaire dont le rapport de phase peut être modifié, de façon connue, suivant des valeurs déterminées. A cette intention, l'on peut, par exemple, relier un pôle du transformateur auxiliaire T avec une phase de la tension du oourant triphasé 3 y z, tandis que son seoond pôle sera rattaché à un contact par frottement che- minant sur une résistance W connectant les deux autres phases.
Dans la détermination du rapport de transmission, l'en- roulement secondaire du transformateur de tension Me faisant l'objet de la mesure, est relié au circuit de tension o1 c'1' tandis que les autres circuits de tension sont oouplés aveo les bouts de l'enroulement secondaire du transformateur normal Ne, dont les erreurs sont exactement connues. La phase du oou- rant auxiliaire est réglée, de telle sorte que le compteur 1 se trouve au repos quand le transformateur Me est déconnecté au secondaire. Etant donné que, dans le oompteur 1, seul le système de commande S1 est opérant, il s'ensuit)que le courant
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,auxiliaire est en phase aveo la tension du secondaire du trans- formateur de tension normal Ne.
Après la mise en circuit du transformateur Me, on pratique la mesure en sorte que le nombre de tours nI et n2 des deux oompteurs est lu après un laps de temps quelconque. On a alors : n1/n2 = Em/En
Dans la mesure de l'angle de phase, les bouts m et m' de l'enroulement seoondaire du transformateur Me, objet de la mesure, sont couplés au circuit de tension! s',tandis que les autres circuits de tension sont couplés en parallèle avec l'enroulement secondaire d'un transformateur normal Ne. La pha- se du courant auxiliaire reste alors sans changement, et son dé- calage dé 90 degrés dans la phase devient superflu.
Le système C du compteur 1 développe alors un moment de rotation qui est à très peu près proportionnel à la tension E du transformateur de tension, tandis que le système du même compteur développe un moment oorrespondant au sin = tang. de l'angle des deux tensions d'enroulements secondaires. Dans le compteur 11, le système C ne crée qu'un moment de rotation, de valeur proportionnelle à Em; S ne développe aucun moment de ro- tation, puisque la tension auxiliaire est en phase aveo le cou- rant auxiliaire.
Les égalités relatives n1 et n2 des deux oompteure ré- pondent aux valeurs que voioi:
EMI4.1
où t désigne le temps, la constante des systèmes de commande,
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En et Em les tensions secondaires des transformateurs, Ne etMe, - - -
In le oourant auxiliaire.
Afin de remédier aux erreurs provenant d'une détermina.. tion impréoise des oonstantes des oompteurs, toutes les prises de mesures seront répétées en interohangeant les compteurs, pour prendre alors une valeur moyenne sur l'ensemble.
Les prises de mesures se font de manière tout à fait analogue pour les transformateurs d'intensité (figure 2). Pour la mesure du raooord de transmission et de l'angle de phase, tous les circuits de tension des compteurs sont raccordés ici en pa- rallèle à la tension auxiliaire En; les bouts! !! de l'enrou- lement secondaire du transformateur M1, objet de la prise de mesure sont par oontre, raccordés l'un après l'autre à la bobi- 'ne d'intensité de ohaoun des systèmes, les autres bobines de courant étant toujours oonneotées en série aux extrémités n n' du bobinage secondaire du transformateur normal N1.
Le mode de fonctionnement est tout à fait le même que pour la vérification des transformateurs de tension, les intensités de transformateur y remplaoent toutefois les tensions de transformateur et la ten- sion auxiliaire y remplace l'intensité auxiliaire.
La commutation peut se faire de toute manière voulue, ainsi, par exemple, au moyen d'un commutateur à cylindre, ou à levier, ou à fiohe, ou autre de ce genre.
Pour la mise à zéro exacte et rapide des deux oompteurs et leur libération simultanée, au commencement de l'opération de mesure, l'invention a avantageusement prévu un dispositif d'arrêt commun qui peut être tel que celui représenté schémati- quement en figure 3; B1 et B2 y désignent les disques de comman- de ou de freinage des deux oompteurs, et ils sont équipés oha- oun d'une brochette.de butée, respectivement $ et A2. Orâoe
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-aux verrous R1et R2 fixés sur l'arbre H, le mouvement de rota- tion des disques de compteurs peut être arrêté ou bien ils peu- vent être libérés en même temps. L'on pourrait naturellement aussi faire usage de n'importe quel autre agencement d'arrêt, soit, par exemple, à système éleotro-magnétique.
Afin de rendre commode, en pratique, l'emploi du disposi- tif venant d'être décrit, il y a avantage à monter dans une enve- loppe commune les deux oompteurs avec les agencements oontaoteurs nécessaires.
Les principaux avantages de l'invention résident dans une très grande précision et rapidité des prises de mesures, alors même qu'il y aurait des fluctuations dans la tension du réseau.
Toutes les prises de mesures dono, y compris la détermination de l'angle de phase, s'opèrent à pleine vitesse rotatoire des comp- teurs. Elles peuvent aussi être exécutées en dehors du laboratoi- re, voire même en cours d'éxplcitation normale. En outre, ces ins- truments sont relativement peu coûteux, étant donné que le régla- ge habituel de la phase du courant auxiliaire ou de la tension auxiliaire de 90 degrés électriques peut être supprimé et; oonsé- quemment, l'agencement nécessaire à cette fin. Un seul observa- teur suffit pour toutes les prises de mesures.