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B r e v e t d' i n v e n t i o n ----------------------------------
Dans le domaine de la fabrication des compteurs, s. sont récemment manifestées des tendances à remplacer les en- roulements, qui étaient jusqu'ici en fil de cuivre, par des enroulements en fil d'aluminium.
Pour le bobinage intensité, l'emploi d'enroulement: en fil d'aluminium ne constitue pas un problème, t andis que l'emploi du fil d'aluminium pour les bobinages tension n'ava pas été considéré comme pratiquement possible par les spécia
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listes, en particulier parce que la mise en quadrature entre le flux moteur tension et le flux moteur intensité, nécessai re pour les compteurs de consommation effective à induction, ne paraissait pas susceptible d'être atteinte ou du moins ne semblait pouvoir l'être qu'aux dépens d'autres inconvé- nients considérables.
La présente invention rompt avec ce préjugé et on propose essentiellement de prévoir, en combinaison avec l'em ploi, du côté tension, de fil d'aluminium ou de tout autre fil ayant une conductibilité moindre mais le même encombre- ment d'enroulement que les bobinages de fil de cuivre, des moyens qui rétablissent, par décalage de l'un des deux flux au moins, la mise en quadrature entre le flux moteur intensi té et le flux moteur tension, qui a été pertmbée du fait que l'on n'a pas utilisé les enroulements de cuivre correspon- dants. C'est ainsi que, par les moyens spéciaux conformes à l'invention, on peut soit décaler le flux moteur intensité en avance par rapport au courant de consommation, soit augme ter le décalage de retard donné du flux moteur tension rela- tivement à la tension aux bornes.
Les moyens proposés conformément à la présente invention sont représentés à titre d'exemple sur le dessin. les figs 1 à 3 montrent des diagrammes. les figs 4 et 5 représentent des moyens pour le dé calage en avance du flux moteur intensité.
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les figs 6 et 7 représentent des moyens pour le décalage en retard du flux moteur tension.
La mise en quadrature citée entre le flux moteur tension et le flux moteur intensité doit, comme on le sait, être obtenue pour remplir la condition que le couple moteur soit proportionnel à la puissance du réseau. Il convient de tenir compte de deux extrêmes: la quadrature ne doit existe qu'en cas de deux extrêmes : laquadrature ne doit exister qu'en cas de charge exempte d'induction, c'est-à-dire quand le courant principal I et la tension aux bornes Ek sont en phase. Si la tension aux bornes et lecounant principal sont en quadrature l'un par rapport à l'autre, les deux flux Ek et I doivent être en pbase et le compteur doit être arrêté.
Pour obtenir la mise en quadrature indiquée, on construit, comme on le soit, les compteurs à induction de telle façon que le bobinage tension raccordé à la tension aux bornes Ek possède un enroulement ayant une inductivité aussi grande que possible et une résistance ohmique aussi faible queposs ible. Alors le flux moteur tension Ek déter- miné par la tension aux bornes Ek retarde de 90 approxima- tivement sur Ek. Symétriquement par rapport à l'enroulement tension se trouvent un ou plusieurs enroulements intensité qui ont une faible inductivité et une faible résistance ohm@ que, et par lesquels s'écoule le courant principale I impos;
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qui ne dépend que de la charge du réseau. Le flux moteur in- tensité I déterminé par ce courant est approximativement proportionnel à lui et de phase égale.
Par un choix appropri principalement des conditions d'impédance du bobinage tensic la condition de principe de lamise en quadrature est ainsi approximativement remplie. Mais on n'obtient pas une quadra ture précise de 90 . Pour cela, il faut l'emploi additionnel de moyens spéciaux qui sont connus pour une grande partie e: dont la mention conduirait trop loin dans le cadre de la pre sente invention.
La fig.l montre la quadrature exacte pour une cha@ ge exempte d'induction, le flux moteur tension Ek retard-. de 90 sur le flux moteur intensité pour un enroulement de cuivre du bobinage tension de section transversale totale @ d'encombrement déterminé. Etant donné que le flux moteur intensi té I reste un peu en retard par rapport au courant principal I du fait des pertes dans le noyau intensité et des courants induits par son intensité dans le disque du compteur, il faut que le flux moteur tension Ek soit en retard de plus de 90 sur la tension Ek.
Cette condition peut être rempl@e relativement fa- cilement par les moyens usuels de compensation, avec un en- roulement de cuivre du côté tension, mais non pas avec des bobinages tension à enroulements d'aluminium. Etant donné q' l'aluminium a une résistance spécifique plus grande et une conductibilité moindre que le cuivre, on obtient -lorsqu'on
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a utilisé à la place d'un bobinage tension à enroulement de cuivre, un bobinage tension à enrôlement d'aluminium - un retard d'autant moindre du flux moteur tension Ek par rapport à Ek.
Cette circonstance est une de celles qui ont été décisives pour justifier le préjugé des spécialistes in- diqué au début et d'après lequel les bobinages aluminium ne pourraient trouver emploi dans les compteurs à induction.
Suivant l'invention on propose divers moyens pour compenser, lorsqu'on emploie l'aluminium, le retard trop fai ble du flux moteur tension relativement au cas d'un enroule- ment cuivre correspondant, c'est-à-dire pour régler exacte- ment ce retard à 90 par rapport au flux moteur intensité.
Sur la fig.2 on a représenté la différence du dé- calage du flux moteur tension entre l'aluminium et le cuivre Le flux moteur tension Ek (Cu) pour le cuivre est supposa décalé de 90 par rapport à la tension aux bornes Ek. Le be binage tension aluminium qui correspond au bobinage tension cuivre de même section totale engendre un décalage qui est inférieur à 90 et qui est représenté par la psosition Ek (Al).
Les moyens représentés sur les figs 4 et 5 suivar tes servent, tout en laissant le secteur Ek (Al) à la posi tion angulaire représentée, à décaler dans le sens de l'avar ce le flux moteur intensité par rapport au courant principal pour obtenir la quadrature par rapport au flux moteur tensic
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décalé Ek
Les moyens suivant les figs 6 et 7 servent au con traire, en laissant le flux moteur intensité en égalité ap proximative de phase avec le courant principal, à ramener nouveau en arrière le flux moteur tension Ek (Al) pour l'aluminium à partir de la position angulaire avancée (fig jusqu'à ce que le flux Ek(Al) soit décalé de 90 par rap- port au flux moteur intensité (fig. 3).
Dans le mode d'exécution de la fig.4, où l'on do obtenir une quadrature suivait fig.2, le noyau intensité 1 est muni des bobinages intensité 2,3, qui possèdent l'impé dance Z1 et la réactance X1. Parallèlement au circuit du b: binage est montée une seconde impédance Z2 sous forme d'un bobinage 4 sur un noyau de fer fermé 5 dont la réactance X2 est maintenue plus grande que la réactance X1 des bobin ges intensité 2 et 3, en sorte que le flux moteur intensif:
Il est décalé en avance par rapport au courant principe Le rapport de X2 a X1 peut alors être calculé ou réglé de telle façon que le décalage d'avance du flux moteur intens \.' Il fasse exactement 90 par rapport au flux moteur te sion Ek(Al).
Dans le mode d'exécution suivant fig. 5, le noyau intensité est muni d'un pont magnétique 6. Du côté du disq. d'entraînement est adapté l'enroulement intensité 2,3 prés. tant la réactance Xi, tandis que les bobinages intensité 7 et 8, qui possèdent la réactance X2 sont placés de l'autre
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côté du pont magnétique, avec un sens d'enroulement inverse de celui des bobinages 2 et 3, et sont montés en parallèle avec les bobinages 2,3. Dans cet exemple aussi il est possi- ble, par un calcul ou un réglage approprié du rapport de X2 à X1, d'amener le flux moteur intensité à la position de dé- calage de 90 par rapport à la position du flux moteur ten- sion donnée par le bobinage tension en aluminium.
Si, dans les modes d'exécution suivant les figs 4 et 5, on place en avant du bobinage intensité une résistan- ce de réglage, on peut régler le flux moteur intensité à des positions angulaires quelconques, ou l'amener exactement à un décalage de 90 par rapport au flux moteur tension.
Les moyens pour ramener en arrière le flux moteur tension qui a été mis en avance par l'emploi d'aluminium dans le bob,inage tension, afin de le régler à 90 de retard par rapport au flux moteur intensité qui se trouve approximative- ment en phase avec le courant principal sont représentés dans les modes d'exécution indiqués purement à titre d'exemple suivant les figs 6 et 7.
Dans l'exemple de la fig. 6 le rappel de décalage du flux moteur tension peut être provoqué par un enroulement de court-circuitage 9 agissant sur le flux, cet enroulement entourant la branche centrale du noyau tension. L'enroulement de court-circuitage peut aussi être adapté sous la forme d'un anneau 10, sur le pôle tension 1.
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On peut agir en outre sur la phase du flux tensio en réduisant l'entrefer qui existe, par rapport à celui des noyaux tension ayant un enroulement de cuivre. A cet effet, on insère une cornière de fer 12 dont la surface correspond à la section transversale de l'entrefer. Comme pièce d'es- pacement on emploie un petit morceau de laiton 13 que l'on coince entre la cornière et le noyau tension (Fig.6).
Une autre possibilité d'obtenir un décalage quel- conque de la phase du flux moteur tension consiste en une disposition du côté tension comme celle qui est représentée sur la fig.7. Sur le noyau tension, on adapte, à la branche médiane, le bobinage tension proprement dit 15 au-dessus d'un pont magnétique 14, et, en dessous du pont magnétique, un autre bobinage 16. Par un réglage approprié du rapport d. la réactance X1 à la réactance X2 des deux bobinages au moy. d'une résistance de réglage, on peut obtenir à volonté un décalage quelconque de la phase du flux moteur tension par rapport à la tension aux bornes et au flux moteur intensité @ -et de la sorte la mise en quadrature désirée.
Enfin un autre moyen de décaler le flux moteur te. sion consiste à renforcer les dimensions du disque d'entrai nement relativement à ce qu'elles sont lorsque le bobinage tension a un enroulement de cuivre.
Grâce à l'emploi de moyens spéciaux du genre dé- crit, on peut désormais obtenir la mise en quadrature exacte sans inconvénients entrant pratiquement en ligne de compte,
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même dans des compteurs dont les enroulements ne sont pas en fil de cuivre, mais en fil d'aluminium ou en une autre matière ayant une conductibilité moindre que le cuivre.
Résume ------------
1.) Compteur à induction caractérisé par le fait qu'en combinaison avec l'emploi, du côté tension, de fil d'aluminium ou de tout autre fil ayant une conductibilité inférieure mais un encombrement égal à celui des enroulement de fil de cuivre, on a prévu des moyens qui rétablissent entre le flux moteur intensité et le flux moteur tension, . décalage de l'un au moins des deux flux, la mise en quadra- ture qui avait été perturbée par rapport à ce qui se'passe quand on utilise des enroulements de cuivre correspondants.
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