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DISPOSITIF ACTIONNE PAR VARIATIONS DE TENSION*-
On connatt des appareils électriques qui, à une certaine valeur de tension, persistant dans leur position de repos, mais qui, si la tension augmente ou diminue légèrement, quittent leur position de repos et, le cas êchê- ant, forment des contacts appropriés à faire fonctionner divers dispositifs* Ces appareils, connus sous la nom de relais de tension, sont construits d'après la principe que la partie mobile de l'appareil est soumise à l'action d'un électro- aimant agissant contre la force d'un ressort, d'un poids, etc**, l'enroulement de l'électroaimant étant raccordé à la tension du réseau, tandis que l'organe four- nissant la force antagoniste, par exemple le ressort,
est choisi de manière
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qu'à uns certaine tension que nous pouvons appeler tension de base, 1'effort exerce par 1'électro-aimant et la force du ressort'sont en équilibre dans la position médiane de l'instrument* Si, par exemple, la tension augmente, l'ef- fort magnétique prévaut vis-à-vis de l'effort du ressort, l'instrument dévie et ferme un contact.
Ce dispositif présente l'inconvénient que sa sensibilité est limitée par suite du.fait que, en particulier lors d'une légère augmentation de la tension, l'effort de l'électroaimant ne varie également que très peu (par exemple, lors d'une variation de la tension de 2 %, l'effort de l'électrcaimant faisant dévier le ressort de sa position d'équilibre, ne varie que de 2 à 4 % , ce qui eu égard à la friction, aux inexactitudes d'exécution et à l'effort né- cessaire pour faire fonctionner le contact, n'est pas satisfaisant,
Cet inconvénient peut être éliminé et la sensibilité peut 'être augmentée ,conformément à l'invention, de manière que,sur l'électroaimant de l'appareil actionné par variations de tension,
agisse la résultante de deux ou plusieurs tensions ou courants connectés l'un contre l'autre -résultante des composantes purement électriques qui varient d'une manière différente lors de la variation de la tension du réseau (auxquelles, le cas échéant, on peut ajouter aussi une force mécanique)- au lieu des composantes de force d'origine électri- que et mécanique (par exemple celle de ressorts qui s'équilibrant à la tension de base). 4 la tension de base, la résultante da ces composantes et de l'effort mécanique antagoniste éventuel, ou bien celle de ces composantes seules,exerce sur l'électroaimant des action égalesmais antagonistes, c'est-à-dire qu'à.
la tan- sium de base tous les efforts sont entièrement en équilibra et il n'y a aucune déviation de l'appareil, Toutefois, lors d'unelégère variation de la tension, l'appareil subit un effort qui est fonction de la variation de tension et varie de préférence approximativement d'une manière proportionnelle à celle-ci, car les forces antagonistes ne varient pas dans la même mesure.
Etant donné qu'à la tension de base il n'y a aucune force pouvant entraîner une friction impor- tante, ce dispositif assure une sensibilité beaucoup plus grande et il permet d'obtenir des effets dynamiques plus importants* Par conséquent, la sensibilité des relais a été augmentée mais leur emploi dans une mesure plus étendue a été limité par le fait qu'à cause de leur mode d'exécution ils ne peuvent être uti- lisés que pour créer des mouvements alternants (se déplaçant dans les deux sens de réglage, par exemple des mouvements de déflaction)* par contre, on peut obte- nir des avantages essentiels en prévoyant l'emploi d'un
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rotations permanentes au périodiques et en adoptant des rapports de forces fisemment grands pour créer de grands effets,
ce qui rend l'instrument cap de coupler directement des courants forts sans dispositif spécial (command magnétique ou par moteur), ou de mouvoir les contacts destinés par exemple commutation des prises de transformateurs réglant la tension* Ces rapports surent en même temps un retardement temporaire convenable, ce qui devait é tuellement être produit par un relais séparé*
Les figures des dessins ci-joints appartiennent à deux grou:
1 -4 et 5 -10 , dont les figures 1 -4 représentent quelques schémas de @ nexion servant à créer des composantes agissant l'une contre l'autre, lesq@ peuvent être utilisés également tant dans les dispositifs alternants, que ( ceux faisant l'objet de l'invention, et pour cette raison il semble nécessa avant de faire connaître l'invention proprement dite, d'esquisser les trait principaux de leur fonctionnement'
Ces figures se rapportent, comme exemples, seulement à la cr tion de deux telles composantes agissant l'une contre l'autre et variant di remment suivant la variation de la tension de régime,
donc de composantes p ment électriques* Ces composantes peuvent tre constituées par des tensions des flux agissant l'un contre l'autre dans un circuit commun, toutefois, on utiliser aussi deux circuits agissant l'un contre l'autre, dans lesquels 1' tensité du courant ne dépend pas de la tension dans une mesure égale* La fi 1 représente cette dernière solution suivant une telle disposition que l'él aimant de l'appareil actionné par variations de tension possède des enroula -a1- et -a2-, dont l'un est connecté en série avec la bobine d'inductince à noyau saturé et l'autre directement sans noyau saturé à la tension du rés Les enroulements sont à dimensionner de manière qu'à la tension de base, la résultante des courants qui les traversent,
c'est-à-dire celle des flux qui résultent, soit nulle, donc il faut qu'ils aient les mêmes valeurs en sens : verses autant que possible sans aucun déphasage* Le circuit sans bobine d'il tance peut être aussi alimenté à partir d'une tension qui varie légèrement de la variation de la tension du réseau, par exemple par un transformateur È noyau saturé avec résistance an série* D'ailleurs, suivant la solution de la Fig'l, on peut aussi employer , au lieu des noyaux saturés -en particulier é le cas de courant conttnu- des résistances ohmiques dont la résistance varié
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en fonction de la tension' Une telle résistance est par exemple la résistanoa en fer incandescent qui, même à tension variable,
ne laisse passer qu'un courant d'une intansité presque constante'
A la réalisation suivant la figure 2, l'instrument ne possède qu'une seule bobine -a-, branchée sur la différence de potentiel entre deux branches d'un pont de Wheatstche constitué par les booines d'inductance -fl- et -f2- à noyau satura (ou bien par une résistance ohmique normale et par une ré- sistance en fer incandescent) dimensionnées de manière qu'à la tension de base il n'y ait aucun courant dans le pont branché sur la tension V du réseau'
Dans la solution représentée sur la figure 3, les deux tensions agissant l'une contre l'autre sont constituées d'une part par la tension V du réseau et d'autre part par la tension secondaire du transformateur -t-,
dont le circuit secondaire comporte la bobine -a- de l'instrument* L'enroulement pri- maire du transformateur -t- est raccordé au réseau en série avec la bobine d'inductance -f- à noyau saturé* Lors d'une variation de la tension du réseau, la tension de la bobine d'inductance -f- ne varie que très peu, même dans le cas de fortes variations du courant qui la traverse, donc, la tension secondaire du transformateur -t- qui est très peu saturé, varie sensiblement.
La bobine d'actionnement -a- peut être connectée en série avec la bobine secondaire du transformateur -t- et, conformément à la figure 4, aux bornes de la bobine de réaction saturée -f-, ce qui augmente la sensibilité, étant donné que la tension aux bornes de la bobine de réaction se modifie à pei- ne avec la variation de la tension de régime, au lieu d'être reliée au réseau*
Le dispositif représenté sur la figure 3 fonctionna aussi si le transformateur -t- possède un noyau fortement saturé et si une résistance in- ductive non saturée ou une résistance ohmique est connectée en série avec le transformateur* Dans ce cas, la tension secondaire du transformateur -t- ne varie presque pas lors de la variation de la tension du réseau et, en conséquen- ce,
un courant différentiel convenable traversera la bobine de courant* Cet effet est encore plus intense si le noyau non saturé et le noyau saturé sont munis d'enroulements secondaires connectés en sens inverse et si la bobine de manoeuvre de l'appareil est connectée dans le circuit de ceux-ci' Notamment dans ce cas, lors d'une variation de la tension du réseau, la tension varie dans un transformateur dans une mesure plus grande et dans l'autre transforma- teur dans une mesure moins grande, donc l'effet est plus intense* Au lieu du n
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transformateur, on peut utiliser aussi un auto-transformateur*
Le courant résultant peut âtre produit aussi de telle manière que le circuit soit connecté à deux bobines induites par des flux de sens in- verse,
variant dans une mesure différente en raison de la tension du réseau*
Or, les schémas de connexion décrits peuvent âtre utilisés en connexion avec les instruments roratifs faisant l'objet de l'invention, de ma- nîère que dans des instruments basés, selon l'invention, sur le principe des watt- ou ampèreheure-mètres, au moins une bobine motrice ou système de telle bobines, soit alimenté de cirant d'une façon semblable à la bobine motrice -a- montrée dans les fige 1 -4 Comme formes de solutions de l'invention, peuvent âtre utilisés, par exemple, les dispositifs à moteur, semblables auxcompteurs à courant continu, de telle manière que les courants résultants fonction de la variation de tension (ou deux circuits particuliers,)
soient raccordés au sys- tème de bobines fixe et la partie tournante branchée sur la tension du réseau, ou de manière à ce que la bobine fixe soit connectée en série avec la partie tournante à la résultante des deux tensions variant dans une mesure différente lors de la variation de tension, ou bien sur une tension induite par la diffé- rence de deux flux*
On peut employer, pour provoquer la rotation, au lieu d'un mo- teur analogue aux compteurs, un disque de Ferraris analogue aux moteurs d'am- pèremètres à courants de Foucault* Suivant cette solution bien connue, on shunte à l'aida de spires en court-circuit, une partie du circuit magnétique excité par la bobine branchée aux bornes de la différence des deux tensions qui varient d'une manière différente,
ce qui a pour effet d'engendrer un couple moteur sur le disque* La rotation peut être produite d'une manière analogue au wattmètre Ferraris, aussi par un instrument dont le disque est influencé par la résultante des tensions et respectivement des courants connectés les uns opposés aux au- tres dans l'un de ses systèmes de bobinas* Cett@ résultate peut être atteint. par exemple lorsque l'une des bobines motrices de l'appareil (une bobine iden- tique à la "Bobine de tension" du compteur) -utilisée suivant la nécessité des moyens de déphasage appropriés- est branchée directement sur la tension du réseau, tandis que dans l'autre bobine motrice du système de bobines (corres- pondant à la "bobine de courant" du compteur) circule la courant résultant des tensions agissant l'une contre l'autre et variant d'une manière différente;
(ou
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d'une manière différente lors de la variation de tension). à la "bobine de courant" peuvent aussi être substituées deux bobines séparées, dans lesquelles circulent des courants antagonistes ayant,à la tension de base,des valeurs égales*
Dans le cas des solutions de ce dernier groupe, la "bobine de tension" n'est essentiellement nécessaire que pour produire la couple suivant le principe Ferraris, tandis que 1'influence de la variation de tension se li- mite sur l'autre système de bobines' A la tension de base l'effet de ce dernier système de bobines est 0, et par conséquent, quoique la bobine de tension pro- duise le flux quand marne, il n'y a pas de couple*
Parmi les figures 5' à 10 des dessins ci-joints,
les figures 5, 6 et 8 montrent des solutions d'après la principe Ferraris, tandis que la figure 7 montre une telle solution Constituée par deux instruments agissant sur un arbre commun, selon laquelle sur chaque instrument les enroulements des sta- tors et des rotors sont connectés en série* Les figures 9 et 10 présentant des détails de construction appartenant à une tonus d'application caractéristique de l'objet de l'invention.
La solution représentée sur la figure 5 peut être déduite de la solution d'après la figure 3. La partie tournante -d- de l'appareil -a-, appe- lée "compteurs" subit l'action des bobines de courant -a- et celle de la bobine de tension -b- La bobine -a- est insérée dans le circuit secondaire d'un trans- formateur -t- branché sur la tension V à contrôler, le circuit primaire du trans formateur -t- étant raccordé également sur la tension V en série avec une bobine d'inductance -f- à noyau saturé* La tension secondaire du transformateur -t- agit contre la tension V et à la tension de base ces deux tensions sont en équi- libre* Lors de la variation de la tension Y,
l'état d'équilibre est supprimé par suite de la saturation de la bobine d'inductance -f- et dans la bobine -a- gircule un courant correspondant au taux de variation de la tension; e courant, avec le courant qui circule dans la bobine de tension, produit un couple moteur,, La bobina -a- peut 'être couplée en série avec le condensateur -c-, destiné à l'ajustement de déphasage, dimensionné dans ce cas et dans tous les cas sembla- bles de manière qu'il soit capable de compenser entièrement l'inductivité de son circuit! en conséquence l'intensité de courant du circuit sera un maximum et il n'y aura aucun déphasage du courant, dona on pourra obtenir un grand cou- ple moteur* De plus,
on pourra aussi envisager le couplage en série d'un con- @
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dansateur de surcompensation, car dans ce cas le circuit de charge du transfor- mateur présente un caractère capacitif et il en résulte une augmentation de la tension, ce qui augmente la sensibilité*
La figure 6 représente un appareil pouvant âtre déduit de la figure 1,
dans lequel à la bobine de courant sont substituées les bobines sépa- rées -al- et -a2- raccordées à la tension V du réseau et bobinées l'une contre l'autre* Le circuit d'une de ces bobinas comporte la bobine d'inductance satu- rée -f- qui produit lors d'une déviation de la tension de base des couples mo- teurs d'une valeur différente dans les bobinas -a1- et-a2- qui se compensent mutuellement à la tension de base* Un condensateur -o- et une bobine d'inductan- ce -fl- destinés à l'ajustement du déphasage produisant le couple maximum, peu- vent être insérés dans le circuit de la bobine de tension*
En dehors des deux exemples de montage représentés sur les figu- res 5 et 6, à titre d'exemple, on peut employer d'une manière analogue les au- tres montages décrits précédemment,
par exemple le couplage en série d'un trans- formateur saturé avec une bobine d'inductance non saturée, le couplage en série d'un transformateur saturé avec un transformateur non sature, un pont Wheatstone constitué par des babines d'inductance saturées et non saturées et, dans chaque cas comportant des bobines d'inductance à noyau saturé, l'emploi d'une résistan- ce en fer incandescent au lieu de la bobine d'inductance, pour l'emploi de cette dernière avec une résistance ohmique normales En comparant ces solutions avec la figure 5 où le compteur -s- à des bobines de tension et de courant, on peut en déduire directement les modifications à effectuer à l'intérieur du compteur, ces montages comportant deux bobines de courant montées en série,
sans l'emploi d'une bobine de tension particulière* Une solution peut être réalisée par exem- ple au moyen de bobines montées en série, disposées sur la partie fixe et sur la partie tournante comme dans les compteurs à moteur à collecteur, une autre solution consiste dans le couplage en parallèle d'un condensateur à une des bo- bines -a- et -b- montées en série et disposées sur la partie fixe d'une manière non coaxiale, il en résulte un déphasage antre les flux provoqués par les deux bobines qui agissent sur le disque du compteur et en général sur la partie tour- nante, capable de produire un couple moteur, Cette dernière solution est obte- nue par exemple dans le cas où, sur la figure 5,
la bobine -b- du compteur -s- est connectée en série avec la bobine -a- au lieu d'être branchée sur la ten-
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sien du réseau; comme représenté sur la figure 7, sur l'une quelconque des paires de bobines a1-, -bl- et -a2-, -b2- montées en séria* Ces paires de bo- bines peuvent être imaginées de telle manière qu'il y circule le courant résul- tant dû à la variation de tension;
cependant, elles peuvent être imaginées aus- si de manière que chaque bobine y soit remplacée par deux bobines insérées dans des circuits séparés, tandis que dans chaque circuit individuel elles sont mon- tées en série et connectées l'une contre l'autre,et dans les circuits sépares circulent des courants variant dans une mesure différente lors de la variation de tension*
Dans le cas de deux circuits, les courants qui se compensant mutuellement à la tension de base et agissent l'un contre l'autre,peuvent axer- cer leur effet résultant lors de la variation de tension aussi lorsqu'on pré- voit pour (:
maque circuit un appareil particulier indépendant qui exerce des couples moteurs antagonistes sur un arbre commun* Le principe de montage d'une telle solution est identique à celui de la figure 7, où dans chacun des deux circuits il y a des bobines -al-, -bl- et -a2-, -b2- disposées sur la partie fixe du compteur et montées respectivement en série* Dans l'un des circuits, par exemple dans le circuit comportant la système de bobiner -al-, -b1-, ces bobines sont montées en série avec une bobine d'inductance -f- à noyau saturé' En dehors de ce montage, dans lequel pour la raison précitée il faut connecter dans chaque système de bobines, un condensateur en parallèle avec l'une des bobines en série,
la solution d'après la figure 7 peut être obtenue aussi par le couplage en série des bobines -a1-, -b1-, et -a2-, -b2-, au moyen de bobines disposées en partie sur la partie fixe et en partie sur la partie tournante, et l'emploi de compteurs à moteurs à collecteur, dont les parties tournantes sont connectées par un arbre commun* Au lieu de la solution représentée fig.7 en peut aussi employer la solution représentée fige avec des compteur indivi- duels, agissant sur un arbre commun, tout en connectant les bobines -bi- et -b2-, comme des bobinas de tension particulières, directement à la tension V du réseau , toutefois la sensibilité est naturellement plus grande lors du cou- plage en série,
Ce groupe comprend encore les solutions dans lesquelles non seulement l'arbre des deux systèmes moteurs antagonistes, mais encore toutes leurs parties.sont communes, les systèmes d'élactroaimants comportant les di- verses paires de bobines qui produisent les couples moteurs antagonistes,étant
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disposés sur la périphérie du disque à deux points distincts.
Dans le ca@ deux courants composants opposés l'un à l'autre, on peut faire emploi du c plage représenté à la figure 8, suivant lequel la bobine -a1- de la figux n'est pas connectée sur la tension V mais sur les bornes de la bobine de tion -f- (le cas échéant sur une bobine secondaire séparéa appliquée sur bobine de réaction)' Cette disposition peut être appliquée naturellement dans la cas de la disposition indiquée figure 7 Dans le cas d'un réseau phasê, afin d'obtenir les flux déphasés agissant sur le disque du compteur peut utiliser les différentes phases disponibles du réseau dans chacun des deux compteurs particuliers ou des systèmes d'électroaimants' Si on veut m tenir dans ce cas aussi la caractéristiques série plus sensible,
il faut m@ une bobine d'inductance en séria avec les deux bobines d'un système*
La sensibilité de l'appareil d'après l'invention dépend de la différence relative de la variation des composantes antagonistes. A ce phot vue, il est important d'employer non seulement dans les solutions das figur 5 à 8, mais aussi dans d'autres solutions, des capacités dimensionnées d'un< manière appropriée et couplées an série ou en parallèle avec les bobines de commando, afin d'obtenir le déphasage désiré, dépendant éventuellement de la tension* Afin d'augmenter la différence entre les composantes variables, il est nécessaire que la caractéristique de la bobine d'inductance saturée ou du transformateur utilisé dans l'appareil, soit aussi plate que possible dans lE domaine de fonctionnement,
C'est-à-diore que la bobine d'inductance ou le trans formateur fonctionne à un tel degré de saturation qu'à une petite variation d tension corresponde une grande variation du courant magnétisant* Il faut, dan ce but, que le circuit magnétique ne possède autant que possible pas dtentref( ou bien seulement un entrefer négligeable.
Cette dernière condition peut tre satisfaite avec des appareils à noyau fermé (sans joints), toutefois la bobinage de ceux-ci est extrêmement onéreux, une solution satisfaisante ne peut pas être obtenue avec d'autres appareils connus jusqu'à présant, possédant des noyaux assornblés, tout en con- servant une consommation réduite* Notamment, dans des réalisations connues,le noyau de fer est assemblé en tôles de manière que le circuit magnétique de cha- que plan de tOles -qui comporte au moins deux tôles- possède à chaque joint
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des tôles au moins un entrefer et bia" mio n,4- # ' -
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fers soient réduits (éventuellement à quelques centièmes de millimètres) ils exigent dans des bobines d'inductance à petite consommation,
des ampères-tours magnétisants notables' On peut éviter cet inconvénient dans des noyaux de fer à petite induction, en évitant que les joints des couchas de tôles voisines coïncidant, car dans ce cas le flux pénètre avant le joint, sur une grande surface en grande partie dans la couche voisine et il retourna après le joint dans sa propre couche* Toutefois, dans le cas de grandes inductions, si chaque couche est déjà saturée par son propre flux, la pénétration de nouveau flux par suite de l'augmentation de la résistance magnétique est rendue difficile* Cette disposition alternée des joints da tôles ne suffit plus et il faut for- cer unepartie du flux dans l'entrefer* Or,
ces conditions augmentant d'une part la consommation en volts-ampères et d'autre part rendent la caractéristi- que raide, en conséquence la sensibilité de l'appareil diminue*
Cet inconvénient peut être éliminé lorsque les entrefers des joints ne se répètent pas à toutes les secondes couches, mais à un nombre supé- rieur de couches, en conséquence le flux d'une tôle peut pénétrer dans plusieurs couches à proximité de l'entrefer des joints* On peut aussi choisir une indue.. tion moyenne aux joints à une valeur sensiblement inférieure, soit en augmen- tant la largeur de la tôle, soit en prévoyant par exemple le plan des joints non perpendiculaire mais oblique à la direction des lignes de force,
c'est-à- dire au plan latéral des tôles*
Il faut que la caractéristique d'une bobine d'inductance à noyau non saturé ou celle du transformateur soit linéaire autant que possible, et il en résulte que le circuit magnétique comportera de préférence un entrefer,
Afin de pouvoir équilibrer exactement les composantes antagonis- tes à la tension de base dans les appareils faisant l'objet de l'invention, il faut qu'au moins unedes composantes soit ajustable* Si l'on utilise un système à deux circuits, dont chacun exerce séparément un couple moteur, par exemple deux systèmes d'électro-aimants ou de bobines séparées disposées sur les deux culasses d'un système d'électroaimant, on peut régler ces couples d'une manière indépendante l'un de l'autre d'après les méthodes connues* Dans d'autre cas,
le réglage peut être oporé au moyen de shunts prévus dans un des circuits, par exemple en appliquant un shunt à l'une des bobines matrices, ou à l'une des bobines d'inductance saturées et non saturées au à l'un des transformateurs ou condensateurs' Le réglage peut être effectué
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aussi de manière qu'on prévoit un shunt magnétique aux parties saturées des noyau saturés, ou bien aux joints (à proximité de l'entrefer) des noyaux non satures* On peut opérer ce réglage une fois pour toutes lors de l'étalonnage de l'appareil, toutefois on peut adopter aussi une solution telle que l'organe de réglage soit aisément accessible à tout moment,
par exemple sur l'appareil scellé et soit ajustable à volonté afin de varier la tension de base entre certaines limites suivant la nécessité*
Les appareils faisant l'objet de l'invention ne doivent pas dé- marrer dans la plupart des application pratiques, lors de légères variations une de tension, c'est-à-dire qu'il faut qu'ils fonctionnent avec/certaine tolérance Dans ce but, les appareils peuvent âtre munis d'un dispositif déjà connu(par exemple certains forages dans le cas des disques Ferraris, ou bien la disposi- tion appropriée d'une matière magnétique) qui ne permet le démarrage qu'au delà d'une certaine valeur du coupla' Si une exactitude particulière de la limite de démarrage est exigée, on peut l'assurer aussi en prévoyant soit sur le système moteur, soit sur un système d'électroaimants particulier,
un enroulement auxi- liaire qui fournit un couple ajustable de sans inverse, dont la valeur corre- pond à la tolérance de la variation de tension, à laquelle l'appareil ne doit pas encore fonctionner* Si l'on envisage un instrument rotatif, ce couple in- verse ne peut naturellement Atre appliqué qu'à un appareil, dont la rotation se fait dans un seul sens, et dont le fonctionnement, par exemple l'enregistre- ment de la tension, ne peut avoir lieu que dans le cas où le coupla provoqué par la variation de tension est supérieur au couple inverse correspondant à la tolérance ajustée;
donc, aussi longtemps que la partie tournante de l'appareil tourne dans le sens inverse en raison du couple dû à l'enroulement auxiliaire, aucun enregistrement ou manoeuvrement n'est possible- Si, avec une telle dispo- sition, on veut faire actionner l'appareil par des variations de tension se faisant dans les deux sens, il est nécessaire d'adopter deux dispositifs de compteurs* Si le démarrage de l'appareil n'est pas limité de cette manière, mais par un autre moyen, par exemple en utilisant l'attraction magnétique ap- pliquée d'une manière connue, qui permet le démarrage dans les deux sens d'une manière égale, seulement au-delà d'une certaine valeur du couple, un seul ins- trunent suffit mais il doit être muni pour l'enregistrement des rotations in- verses, soit de deux tambours enregistreurs,
soit d'un seul tambour qui enre- gistre dans le même sens, tandis que l'instrument tourne dans les deux sans*
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Lors d'applications où la distributeur de courant doit fournir des tensions d'une valeur différente pendant les diverses heures de la journée, les appa- reils enregistrant les variations de tension peuvent titre munis d'un régula- teur ou d'un commutateur, qui peuvent atre commutas soit à la main,@, soit auto- matiquanent (par exemple au moyen d'une horloge) aux tensions de base différen- tes en modifiant la valeur relative des composantes antagonistes* Dans le cas où les appareils ne sont pas destinés à l'enregistrement, mais à la commande
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d'un dliJ±lUlllt1.l' do oontroit ou de utJr1'\llItlol1,
un d1llVClu1tll de mwivouvru 1\1'8 proprié est substitué au tambour d'enregistrement mentionné précédemment à ti-
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tre dt ezoelple*
Le démarrage de la partie tourne de l'appareil -par exemple de son disque- peut aussi être réglé ou retardé suivant la nécessité, par un pro- cédé connu de telle manière qu'on prévoit une matière magnétique dans le dis- que ou sur l'arbre du disque qui, une fois par révolution, parvient dans le domaine d'action magnétique de l'aimant de frein employé éventuellement, ou bien dans celui du système moteur devant être employé dans tous les cas où l'attraction ne permet pas le passage du disque si la variation de tension n'at- teint pas une certaine valeur, On peut aussi limiter le couple de démarrage au moyen d'un ressort,
disposé par exemple entre la partie tournante et le tambourb enregistreur ou le dispositif de manoeuvre, ressort qui ne peut être remonté par la partie tournante qu'à une certaine valeur du couple moteur*
Si l'on conserva dans les appareils faisant l'objet de l'inven- tion l'aimant de frein ci-dessus mentionné d'une manière analogue aux compteurs wattmétriques, le nombre des révolutions du rotor sera à peu près proportionné au résultat de la différence de tension multipliée par la durée de temps, tan- dis que sans faire usage de l'aimant de frein -bien entendu, à un nombre de
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révolutions plus élevé- dans le cas où ltactionnenent de l'appareil ne demande pas une énergie remarquable, en cas de variation de la tension,
le nombre de révolutions de l'appareil ne varie que très peu*
Les composantes s'équilibrant mutuellement à la tension de base et pouvant être produites par voie électrique, peuvent être combinées aussi avec des composantes mécaniques ,par exemple avec des forces de ressort ou de poids, préférablement de telle manière que le rotor, en tournant à l'aide d'une transmission convenable, attire un ressort ou soulève un poids* De telles com-
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posantes mécaniques peuvent être employées dans la but de modifier la valeur de la tension de base, vu que les forces mécaniques agissant sur le rotor dé- placent naturellement l'état d'équilibra* .Il rente cependant également dans le cadre de 1'invention,
les solutions où l'une des deux composantes antagonistes -et préférablement celle qui varie dans une mesure plus petite lors de la variation de la tension- est remplacéepartiellement ou, le cas échéant, entièrement par une composant mê- canique* Une telle solution cependant -en supposant une construction simple- est utilisable seulement si le rotor -soit dans l'un, soit dans les deux saas de rotation, ne doit faire, après son démarrage de sa position de repos, qu'un nombre restreint de révolutions, et son avantage consiste en ce que sa consum- mation de voltampères est moindre et que, par la modification du poids ou en tendant le ressort différemment, la tension de base est facilement ,réglable.
Afin que la résistance de friction dérivant de la charge de la composante mé- canique puisse être éliminée, il est opportun d'appliquer au otor deux compo- santes de grandeur égale comme couple, afin que celles-ci ne donnant qu'un mo- ment, mais n'aient pas de réaction d'appui* En vue du fait que l'exactitude de l'ajustage de la tension de base dépend de la force de ressort ou de poids, il est opportun de faire agir celles-ci autant que possible directement sur l'arbre du disque, mais en aucun cas à l'aide d'une transmission à grand rap- port, parce que 1'inexactitude ou la pollution de la transmission pourrait ren- dre le démarrage peu sur* En ce cas, la sensibilité de l'appareil sera, bien entendu, la plus grande, si le moment dépendant de la tension et variant avec .
elle sa modifie an suite de la variation de la tension, dans une mesure aussi grande que possible et si la moment équilibrant le couple mécanique est produit par exemple par un courant produit par la tension à travers une bobine de réac- tion, à noyau de fer fortement saturé, donc variant dans une très grande mesure lors de la variation de la tension' Dans la cas où le courant dévloppe son coupla au moyen de deux bobinas, callas.-ci peuvent être connectées, de la maniè- re déjà spécifiée, soit en série l'une avec.l'autre, soit chacune séparément, sur la tension* Dans ce dernier cas, la bobine de réaction à noyau de fer saturé peut d'ailleur aussi être supprimée, le système même fournissant le moment étant constitué de façon à ce qu'il s'y présentent de fortes saturations,
Ce principe peut être appliqué d'ailleurs non seulement aux formes de solutions dernière-
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mont citées, combinées nvoo des com'posa.ntaR rn6"'<>""N"M ---i
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ralement à toutes les tonnas de solution à actionnement électrique et à deux circuits, dans lesquelles il se produit pour chaque circuit un flux propre et indépendant, parce que, dans une combinaison semblable,les bobines de réaction saturées peuvent être supprimées -par exemple par la mise en série d'un système de bobines saturé et d'un système de bobines non satura*
L'instrument mis en rotation par la variation de tention peut être employé en outre de l'enregistrement de la variation de tension, aussi pour d'autres buts,
en particulier pour la fermeture retardée de contacts* Notamment, si le disque rotatif est raccordé par l'intremédiaire d'un renvoi approprié avec un dispositif de fermeture ou d'ouverture de contacts,câpres avoir dépassé la tolérance ajustée, relative à la variation de tension, le compteur démarre et àprès un certain nombre de révolutions-ce qui correspond à une certaine durée- le dispositif contacteur à renvoi est mis en action' Le dispositif contacteur peut être exécuté aussi de manière que, lors de la rota- tion du disque, des contacts ultérieurs soient famés de telle manière qu'après un certain nombre de révolutions le procédé entier se répète continuellement, de telle manière qu'après un certain nombre de révolutions, c'est-à-dire après un certain nombre de femmeture de contacts,
le dispositifs atteint une position extrême et s'y arrêta*
L'appareil peut être exécuté également de manière qu'après la première fermeture de contact, il ne peut continuer sa rotation et fermer le second contact que dans le cas où le couple est supérieur à sa valeur précéden- te Cette condition peut être satisfaite par exemple au moyen d'un ressort re- monté par la rotation du disque par l'intemédiaire d'un renvoi quelconque.
Si l'on veut que les contacts actionnés par le disque soient capables de connecter d'autres courants que des courants auxiliaires tout pe- tits, il convient de prévoir une action momentanée de contacts, le cas échéant, tant pour les fermetures que pour les ouvertures des contacts* A cet effet, il faut adopter un dispositif qui permet:
@ d'utiliser la rotation continue du disque après un certain nombre de révolutions pour la fermeture et l'ouverture momentanée des contacts* Ceci peut être obtenu au moyen du dispositif représenté sur les figures 9 et 10, où -d- représente un disque rotatif qui commande l'ar- bre-1- par l'intermédiaire du renvoi représenta schématiquement* Sur l'arbre -1- est claveté le disque -g1- et l'arbre porte en outre le disque denté -h1-
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qui, dans ce cas, est fou sur l'arbre et fait corps avec la cylindre à cames actionnant les contacts -k- Le disque fou -hl- et celui clavetê -g1- sont re présentés sur la figure 10 en élévation avec le cliquet -i- déplacé, après un certain nombre de révolutions,
par le disque claveté -g1- portant des cames à périphérie* A ce moment l'ergot -p1- du cliquet -i- libère le mouvement du di que fou h1- et du cylindre à cames -h- raccordé au disque fou Le déplacmee du disque fou -hl- lors du déclenchement du cliquet est provoqué par ce que, lor de la position normale du clique lorsque le cliquet est engagé dans le disque -g1-, ce dernier s'est déplacé par rapport au disque fou -hl- et simultanément a remonté un report à spirale -r-,possédant de préférence une tension initial qui connecte les deux disques* Donc, lorsque le cliquet est refoulé par la ca du disque claveté,
le ressort est déjà remonté et en conséquence le disque fou se déplace momentanément dans la position successive déterminée par l'ergot -p du cliquet -i- et par un des ergots-n- du disque -h1- Lors de la rotation consécutive du disque claveté, le cliquet -i- retourne avec son ergot -pl- jusqu'au cercle de base du disque -gl- et verrouille le disque fou ; lorsd'une rotation ultérieure le procédé décrit se répète.
Le dispositif représenté se rapporte à un cylindre de manoeuvre à cames ayant plusieurs positions, c'est-à. dire tel que lors de la rotation consécutive du disque du compteur, après un certain nombre de révolutions, il est capable d'opérer des ruptures momentanée:
réitérées* Pendant ces ruptures ou fermatures momentanées, on peut actionner un ou plusieurs contacts (dans l'exemple de la figure, il y a trois contacts l'un auprès de l'autre) en ouvrant ou formant ces contacts de la manière décri- te tout en approchant ou éloignant les contacts en raison de l'exécution du cylindre de manoeuvre à cames* Le dispositif représenté sur les figures 9 et 10 peut aussi fonctionner dans le cas de la rotation du disque dans les deux sens, si les disques fou et clavetê sont accordés au moyen d'un ressort remonté lors du déplacement dans le sens inverse.
Le ressort -r- raccordant les disques fou et claveté peut être utilisé pour fournir le couple inverse déterminant la tolérance de démarrage, la valeur de celle-ci étant choisie de manière que le couple nécessaire pour remonter le ressort soit supérieur à celui provoqué par la différence de tension admissible' Dans ce cas en particulier, il est oppor- tun d'exécuter la renvoi entre le disque rotatif et la cylindre à camas sans
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da roues d'angle, car lors d'une commande par vis sans fin, par suite du ren- damant réduit, une grande partie du couple disponible est perdue, ce qui in- fluence considérablement la sensibilité et l'inexactitude de l'appareil* Si l'on exige que la variation de tension relative au démarrage soit exactement maintenue,
on peut employer l'enroulement auxiliaire précité, disposé soit sur le système moteur, soit sur un système d'électroaimants particulier prévu spécialement à cet effet qui transmet au disque un couple inverse, de sens constant et d'une valeur qui correspond justement au couple dû à la variation de tension admissible' Comme la disque peut tourner dans les deux sans, on peut s'arranger pour que le couple inverse ne se manifeste que lorsque le dis- que a exécuté une certaine rotation à partir de sa position médiane, en mettant en action par exemple par un contact auxiliaire opère par le cylindre de ma- noeuvre, la couple inverse s'opposant au sens de rotation respectif. D'une manière analogue, lors de la rotation dans la sens contraire,
le couple in- verse s'opposant à l'autre sens de rotation sera mis en action* Si le cylindre à camas a plusieurs positions, la mise en fonctionnement du couple inverse sa répète d'une manière semblable après chaque -position,
Il est utile, surtout quand il s'agit de plusieurs contacts de disposer las contacts actionnés par la cylindre à cames horizontalement, ou presque horizontalement l'un auprès de l'autre, de manière à éviter que l'arc de rupture puisse passer d'un contact à l'autre* Eventuellement,
on peut aussi prévoir des cloisons entre les contacts individuels* Les contacts peuvent être exécutés de préférence de manière qu'ils se trouvent à l'extré- mité de ressorts à lama verticaux destinés en marne temps à l'amenée du courant: dans ce cas ces ressorts à lame sont pressés entre leurs contacts opposés ras- pectifs ou bien ils en sont éloignés par le cylindre de manoeuvra à axe hori- zontal ou presque horizontal.
Au lieu du dispositif contacteur à action momentanée on peut naturellement utiliser un dispositif contacteur quelconque, bien que las appareils actionnés par variations de tension ne contrôlant généralement que des courants auxiliaires, dans la disposition suivant l'invention, décrite en ce qui précède, ils sont aussi capables d'opé- rer la manoeuvre momentanée de contacts plus puissants, afin de commander di- rectement des dispositifs régulateurs de tension*
En premier lieu il faut envisager la manoeuvre des transforma-
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teurs régulateurs de tension par ces contacts, c'est-à-dire la commutation directe de cas transformateurs d'un échelon à l'autre* Conformément aux fig res 9 et 10,
l'appareil peut être muni d'un dispositif contacteur ayant plu- sieurs positions et plusieurs contacts, il s'adapte dans ce cas particulière ment à la manoeuvre automatique de transformateurs régulateurs de tension à plusieurs échelons* Comme le nombre des contacts est arbitraire et que les ouvertures et fermetures de contacts peuvent être opérées dans une combinais quelconque, grâce à l'exécution appropriée du disque et cylindra de maneuvr ces appareils s'adaptent à la manoeuvre directe ou indirecte de régulateurs tension monophasés ou polyphasés d'un système et d'un nombre d'échelons quel.
conques* pour la commutation des transformateurs régulateurs de tension, la dispositif contacteur des appareils peut titre exécuté de manière que, pen. dant la commutation momentanée, opérée après un certain nombre de révolutions de la partie tournante, la contact ou les contacts fermés jusqu'ici, sont in- terrompus momentanément;
immédiatement après la rupture, l'autre contact ou les autres contacts sont fermés' Lors de l'insertion d'une résistance de tran sition, la détermination de l'ocre de succession temporaire de la commutation momentanée peut être telle que, pendant une commutation momentanée , trois procédés de couplage se produisant l'un après l'autre de manière qu'une ferme, ture quelconque ne puisse avoir lieu qu'après l'interruption du contact au des contacts précédents
Dans le cas d'unités à haute puissance où les courants à con- necter sont forts, il est opportun de connecter ces forts courants à l'aide d'interrupteurs appropriés, l'appareil ne connectant directement que le cou- rant d'actionnement des ces interrupteurs, bien que, en principe, l'appareil puisse être construit pour des courants plus forts*
Dans le cas d'un réseau polyphasé,
la tension peut âtre réglée au moyen d'un transformateur régulateur polyphasé commun, toutefois si les tensions des différentes phases ne sont pas égales, entre elles on peut employ des régulateurs monophasés séparés pour pouvoir régler automatiquement non seu lement la tension moyenne, mais aussi les tensions des phases individuelles*
L'appareil, particulièrement dans la cas des unités moins gran- des, peut être monté aussi dans une botte commune avec le transformateur ré-
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