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"Procédé pour la déterminât ion àu faÉih,( teur de puissance ". 1 Il 1;1
Dans les installations de consommation electrique dans lesquelles le calcul de l'énergie électrique consommée se fait en tenant compte de la charge maxima la plus élevée pendant un intervalle de temps déterminé, et suivant une certaine danse de facteur de puissance passée avec le consommateur j on doit employer des dis- positifs de mesure qui permettent non seulement la mesure
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de l'énergie nattée consommée, mais aussi la détermination du facteur moyen de puissance, Afin d'obtenir oe résultat, on peut procéder en utilisant deux dispositifs de mesure enregistreurs actionnés périodiquement au même rythme,
dont l'un comporte un compteur de consommation wattée, et l'antre un compteur de consommation déwattée.D'après les inscriptions des deux instruments enregistreurs, on peut alors déterminer sans difficultés, par rapport à la consommation wattée maxima la plus élevée, la consom- mat ion déwattée correspondante, c'est-à-dire celle qui est intervenue dans le Même intervalle de temps . A l'aide de ces doux lectures, c'est une opérât ion facile que de calculer le facteur de puissance moyen.
Une installa - tion de mesure de ce genre satisfait sans doute, au. point de vue technique, aux exigences posées par ce cas particulier; cependant cette installation possède le grave inconvénient d'être très coûteuse, en particulier en raison .de l'emploi de dispositifs enregistreurs. Dans ce domaine de la technique des mesures, on s'est donc efforcé de résoudre le problème posé par ce cas parti- culier du calcul électrique des tarifs, au moyen d'appa- reillages aussi simples et aussi économiques que possi- ble.
La présente invention est donc relative à un pro- cédé et àun dispositif pour déterminer, dans les ins - lallations à courant alternatif, le facteur de puissance pour une charge maxima moyenne la plus élevée qui in- tervient pendant an intervalle de temps déterminé, et cela en utilisant deux compteurs à maximum commandés simultanément d'une manière périodique, dont l'un mesure
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la consommation wattée, et dont l'autre mesure la consommation déwattée. Conformément à cette invention, le procédé consiste en ce que le compteur de consomma - tion wattée indique à chaque instant la consommation wattée maxima la plus élevée, et que le compteur de consommation déwattée indique la consommation déwattée maxime correspondant à cette consommation wattée maxima la plus élevée,
grâce à une commande de son dispositif à maximum placés sous la dépendance de la consommation wattée maxima la plus élevée ; au moyen des deux indications de la consommât ion wattée maxima la plus élevée et de la consommation déwattée maxima correspondante, on clacule, d'une manière connue, le facteur de puissance moyen.
Dans le dispositif pour la mise an oeuvre du procédé, le dispositif à maximum du compteur de consommation déwattée est muni de deux index et, à la fin de la période d'enregistrement, quand la dernière consommation watt ée maxima la plus élevée a été dépassée, ce dispositif à maximum est commandé par un dispositif à maximum sensiblement normal du compteur de consommation wattée, de telle façon que l'un des deux index prenne et conserve toujours la position indiquant la cons ommation déwattée qui correspond à la consommation wattée maxima la plus élevée .
cet effet, le dispositif à maximum du compteur de consom- mation wattée peut contenir un dispositif de contact qui se ferme en cas de dépassement de la consommation wattée maxima la plus élevée, ce dispositif de contact
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, commandant un relais d'arrêt qui accouple alternativement les index à maximum avec l'entraînement de compteur de consommation déwattée .
Ce relais d rêt prévu.sur le dispositif à maximum du compteur de consommation déwattée peut agir sur une transmission à différentiel ou. sur une transmission à commutation, de telle façon que, suivant la position du relais d'arrêt ce soit l'on des index ou. l'aatre qui soit entraîné par le compteur de consommation déwattée, grâce à l'intermédiaire dé la transmission qui entre en jeu..
Le dispositif utilisé pour la mise an oeuvre du. procédé possède en particulier l'avantage de permettre de renoncer à l'emploi de dispositifs enregistreurs spéciaux actionnés périodiquement, On peut aussi utiliser, pour les deur compteurs à maximum, des compteurs normaux qu'il suffit de modifier très légè- rement et de munir de pièces additionnelles peu impor - tantes . On peut donc dire que le procédé de mesure est excessivement sur et économique, car lies dispositifs destinés à sa mise en oeuvre sont des appareils de me- sure depuis longtemps éprouvés.
Deax modes d'exécution d'un dispositif conforme à la présente invention ont été décrits ci-dessous avec plus de détails et représentés sur le dessin annexé.
Dans ce dessin :
La fig. 1 montre un dispositif de mesure dans lequel, pour plus de simplicité, les systèmes de mesure des deux compteurs n'ont pas été dessinés, la f ig .2 montre une var iante du dispositif à maximum du compteur de consommation déwattée saivant Fig.l.
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L'appareillage de la fig. l comporte un dispositif à maximum A entraîné par un compteur de consommation wattée, et un dispositif à maximum B entraîné par on compteur de consommation déwattée.
Le train d'engrenages 1,2, accouplé avec un compteur de consommation wattée du dispositif à maximum A, est relié, par l'intermédiaire de l'axe 3, à nn train d'en - grenages 4,5. Sur l'axe de la roue dentée 5 est calée une bague de frottement 7 qui coopère avec un balai 6, ainsi qu'un levier d'entraînement 9 qui agit sur un levier de butée 8. L'axe du levier de butée 8 porte encore une bague de frottement 11 coopérant avec un balai 10, et l'index de maximum 13, qui se déplace sar un disque gradué 12. Le levier d'entraînement 9 et le levier de butée 8 sont agencés de fagon à former ensemble, un dis - positif à contact ; ils sont donc reliés électriquement d'une manière appropriée aux bagnes de frottement ?,Il.
Sur l'axe 3, qoi est susceptible de basculer au,tour du palier d'appel 15, agit un ressort de rappel 16 et un ressort de traction 17 qui tend accoupler la roue den- tée 2 avec la roue dentée 1. En outre, sur l'axe 3 est encore montée folle l'armature 18 d'un relais de déclenchement 19 actionné périodiquement .
Le train d'engrenages 21, 22 relié au compteur d'énergie déwattée, du dispositif à maximum B, est accouplé au train d'engrenages 24, 25 par l'intermédiaire de l'axe 23. la roue satellite 26 d'un différentiel 27 est reliée à l'axe de la roue dentée 25. Sur chacun des axes des deux roues centrales 28, 29 du différentiel 27 est calé un index de maximum 30 on 31 qui se déplace
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sur la graduation 41. Les roues centrales 28, 29 sont en outre réunies à des roues d'arrêt 32, 33 qui sont alter - nativement bloquées par l'armature 34 d'un relais d'ar - rêt 35 qui est excité pendant peul de temps.
L'armature 34, constamment maintenue dans ses positions extrêmes par un ressort d'arrêt 36, possède encore une pièce de contact 37 qui vient toucher alternativement les contacts 38, 39.
Sur l'axe 23 , qui est susceptible de basculer au- tour du palier d'appui 42, agit un ressort de rappel 43 et un ressort de traction 44 qui tend à accoupler la roue dentée 21 avec la roue dentée 22. Sur l'axe 23est encore montée l'armature 45 d'en relais de déchenche- ment 46 actionné périodiquement.
Une horloge commutatrice 47 possède deux disposi- tifs de contact 48,49, dont le premier parvient à la position de fermeture de contact un peu. plus tôt que le second.
Ainsi qu'on peut le voir facilement sur la fig.l, le montage des circuits de commande est tel que le dis - positif de contact 8,9 du. dispositif à maximum A est en série avec le relais d'arrêt 35 et l'interrupteur 48 de l'horloge ; les relais de déclenchement 19,46, qui sont montéa parallèlement l'un à l'antre, sont en série avec l'interrupteur 49 de l'horloge. Les deux circuits sont reliés aux conducteurs 50,51 d'une source de courant.
Avant d'entrer dans le détail du mode d'act ionde l'appareillage de la fig. 1, on admettra que, conformé -
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ment au dessin, l'index 13 du dispositif à maximum A occupe une position qui correspond à la dernière consomma- tion wattée maxima la plus élevée et que l'index 31 du dispositif à maximum D occupe une position qui corres - pond à la consommation déwattés correspondante. Dans ce cas le relais d'arrêt 35 bloque la roue centrale 28 .
Au cotir$ de cette période de masure, Gemme l'indiqo.e la direction de la flèche, le compteur de consommation wattée fait tourner, par l'intermédiaire des renés den - tées 1,2,4,5, le levier d'entrainement 9 du. dispositif à maximum A en sens inverse de celui des aiguilles d'une montre. En outre, le compteur de consommât ion déwattée fera tourner, par l'intermédiaire des roues dentées 22, 21, 24, 25, de la roue satellite 26 et de la roue centrale 29 du différentiel 27, l'index 30 également en sens inverse de celui des aiguilles d'une montre.
Si l'on admet le cas où la consommation wattée maxima qui se produit au cours de cette période de mesure dépasse la dernière consommation wattée maxima la plus élevée, le levier d'entraînement 9 viendra rencontrer le levier de batée 8 du dispositif à maximum A, et fera avancer ce levier ainsi que l'index 13 dans le sens de la flèche , le dispositif de contact constitué par le levier d'entraînement 9 et par le levier de batée 8 restant bien entendu fermé. En même temps l'index dé maximum 30 du compteur de consommation déwattée continue à se mouvoir.
A la fin de la période de mesure l'horloge commu- tatrice 47 provoquera la fermeture des dispositifs de contact 48,49 et l'interrupteur 48 sera fermé un peu plus tôt que l'interrupteur 49. Du. fait de la ferme -
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tare de l'interrupteur 48/il se forme un circuit fermé passant par le bobinage 52 du. relais d'arrêt 35 et par le dispositif de contact 8,9 du dispositif à maximum A.
Il en résulte que le relais d'arrêt 35 est excité. L'ar- mature 34 bascule pour passer à son autre position; il en résalte que la roue d'arrêt 32 reliée à la roue centra le 28 est libérée et que la roue d'arrêt 33 reliée à la roue centrale 29 est bloquée ; la pièce de contact 37 de l'armature 34 est éloignée du. contact 39 est reliée au. contact 38.
Peu. de temps après la fermeture de l'interrupteur 48, l'interrupteur 49 sera également fermé par l'horloge.
Les bobinages 54, 55 des relais de déclenchement 19, 46 recevront donc du. courant, en sorte qu'ils pourront donc attirer leurs armatures 18, 45. Dans ces conditions, la roue dentée 2 sera débrayée de la roue dentée 1 du. dis - positif à maximum A, et la roue dentée 21 sera débrayée de la roue dentée 22 du dispositif à maximum B. Le ressort de rappel 16 du dispositif à maximum A provoque alors le retour du. levier d'entrainement 9 à sa position d'orgine, et le ressort de rappel 43 du. dispositif à maximum B provoque le retour de l'index 31 à sa position d' origine .
L'index 13 du dispositif à maximum A prend alors une position qui correspond à la consommation wattée maxima qui est intervenue pendant le dernier intervalle de temps. L'index 30 du dispositif à maximum B donne la consolidation déwattée qui correspond à la consommation wattée. On peut calculer facilement, à l'aide de ces deux indicat ions, le facteur de puissance moyen au cours de cette dernière période d'enregistrement.
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Après ouverture des deux internupteurs 48,49 de l'horloge, les relais de déclenchement 19,46 sont de nouveau desexcités, en sorte que la roue dentée 2 du dispositif à maximum A revient en prise avec la roue dentée correspondance 1, grâce à la traction du ressort 17 ; de même la roue dentée 21 du dispositif à maximum B revient en prise aveo la roue dentée 22 grâce à la traction du ressort 44. Cependant, lors de l'ouverture des circuits, la position de l'armature 34 du relais 35 ne se modifie pas, car cette armature est maintenue en position d'arrêt par le ressort 36.
Dès que les deux dispositifs à maximum A, B sont de nouveau, accouplés avec leur compteur, les mêmes phéno- mnes se reproduisent à nouveau pendant la période de mesures suivante. Il conviendrait d'indiquer encore qn'à la fin de cette période de mesure, quand le dispo- sitif de contact 8,9 est fermé, c'est-à-dire quand la consommation nattée maxima est encore plus élevée que la précédente, le bobinagex 53 du relais d'arrêt 35 est excité. la roue centrale 29 est alors libérée et la roue centrale 28 est bloquée. Le dispositif de mesure reprend alors la posit ion montrée sur la figure . la consommation déwattée qui correspond à la consommation 'Nattée maxima la plus élevée est alors indiquée par l'index 31.
Si, au cours de la période de mesure sui- vante, la dernière consommation wattée maxima la plus élevée n'est pas dépassée, le levier d'entrainement 9 n'atteint naturellement pas le levier de butée 8,Lorsque les dispositifs à maximum A, seront actionnée par les relais de déclenchement 19, 46 commandés eux-mêmes peor
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l'horloge, il se produira simplement un retour de l'index de maximum 31 à sa position d'origine.
Sur la fig. 2, on a représenté, d'une manière purement schématique, un antre dispositif à maximum d'un compteur de consommation déwattée. Dans cette variante, on utilise, à la place d'une transmission à différentiel, une transmission à commutation. Les pièces qui correspondent à celles du dispositif à maximum du. compteur de consommation déwattée suivant fig. 1 ont été affectées des mêmes références.
Un axe 61, susceptible de basculer autour du palier d'appui 60, et portant la roue dentée 25, porte aussi an pignon de commutation 64 qui peut s'accoupler alternativement avec les renés dentées 62, 63 ; l'axe 61 porte également l'armature 37 du relais d'arrêt 35.
L'armature 37 du relais d'arrêt 35 est maintenue dans les deux positions voulues de commutation par un ressort 36.
L'index de maximum 30 est accouplé, par l'intermé- èiaire de la transmission 65, avec la roue dentée 62, et l'index de maximum 31 est accouplé, par l'intermédiaire de la transmission 66, avec la roue dentée 63.
Le fonctionnement du dispositif à maximum suivant Fig. 2 est facile à comprendre une fois que l'on connait le fonctionnement de l'appareil de la fig. 1. Dans la position représentée, le pignon de commutation 64 est maintenu, en prise avec la roue dentée 62. L'index 30 est donc entraîné par le compteur de consommation déwattée, par l'intermédiaire des roues 22,21,24,25
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64, 62, 65. L'index 31 est immobile et indique la consommation déwattée qui correspond à la dernière consommation wattée maxima la plus élevée.
Lorsque la dernière consommation watt ée maxima la plus élevée n'a pas été atteinte à la fin de cette pé- riode de mesure, la position du pignon de commutation 64 ne se modifie pas, car le dispositif de contact 8,9 du dispositif à maximum A du compteur de consommation wattée n'a pas été fermé. Dans ce cas, le relais de déclenchement 46 est simplement excité; il provoque le débrayage dé la roue dentée 21 par rapport à la roue dentée 22 actionnée par le compteur de consommation déwattée. Du fait de ce débrayage, le ressort de rappel 43 ramènera l'index de maximum 30 à sa position d'origine par l'intermédiaire des roues dentées 24, 25, 64, 62 , 65.
Dès que la roue dentée 21 revient en prise avec la roue dentée 22, l'index 30 est entrainé de nouveau. Par le compteur de consommation déwattée.
Si, dans la période suivante, la dernière consomma- tion wattée maxima la plus élevée est dépassée, la fer- meture du dispositif de contact 8,9 du compteur de consommation nattée déterminera, à la fin de la période de mesure, l'excitation du relais d'arrêt 35. Cette excitation du relais d'arrêt a pour effet que le pignon de commutation 64 est débrayée de la roue dentée 62 et accouplé avec la roue dentée 63. Quant le relais de dé- clen-chement 66 est actionné, l'index de maximum. 31 est alors ramené par le ressort de rappel 43 à sa position d 'origine. Dans ces conditions, l'index de maximum 30
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donne la consommation déwattée qui correspond à la consommation wattée maxima la plas élevée .
L'accouplement alternatif des deux index avec le compteur de consommation déwattée peut aussi être obtenu. par un décalage approprié des index de maximum, provoqua par le relais d'arrêt.
Les graduations des deux dispositifs à maximum sont de préférence étalonnées en unités de puissance, comme c'est le cas en général dans les indicateurs de charge maxim a.