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Appareilpour mesures électriques.
La présente invention est relative à un appa- reil permettant d'effectuer des mesures de puissance, et 'éventuellement de tension et d'intensité, sur des circuits parcourus par des courants alternatifs, 'sans qu'ii soit nécessaire d'interrompre le courant sur ces circuits.
L'appareil est pourvu d'autre part de moyens de'réglage de sensibilité qui permettent son emploi sur des circuits industriels quelconques..
L'appareil 'comprend un wattmètre d'un modèle quelconque et pourvu d'un circuit tension et d'un circuit intensité. Le circuit tension peut se connecter directe- ment sans inconvénient au circuit sur lequel s'effectuent. les mesures. pour coupler le circuit intensité au conduc- teur sur lequel doivent s'effectuer les mesures, sans inter- rompre ce conducteur, la présente invention prévoit de
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connecter ce circuit intensité à un enroulement cons- tituant le secondaire d'un transformateur dont le primaire est constitué par le conducteur. A cet effet, l'enroulement secondaire est disposé autour d'un noyau magnétique réalisé par exemple en deux parties articulées l'une sur l'autre afin de permettre d'entourer par ce noyau magnétique le con- ducteur sur lequel s'effectuent les mesures d'intensité.
Le wattmètre peut *être complété de moyens compen- sateurs de phase qui permettent de maintenir la même rela- tion de phase entre l'intensité et la tension dans le wattmètre et dans le circuit sur lequel s'effectuent les mesures.
Il peut 'tre avantageux d'adjoindre un voltmètre et un ampèremètre au wattmètre. Afin de pouvoir utiliser l'appareil avec des courants d'intensité et de tension quelconques, la présente invention prévoit de combiner les réglages de sensibilité de ces trois appareils. Une manoeuvre unique permettra de régler la sensibilité du voltmètre et de la partie tension du wattmètre. Il en sera de même entre l'ampèremètre et la partie intensité du wattmètre. Ces réglages de sensibilité peuvent se faire pari résistances, ou résistances et capacités, ou par transfor- mateurs à prises multiples.
Le dessin ci-joint représente schématiquement, à titre d'exemple, des formes de réalisation de l'appareil conforme à l'invention.
La figure 1 est un schéma d'ensemble de l'appa- reil.
La figure 2 représente une variante des dispo- sitifs de réglage de sensibilité.
La figure 3 représente-une réalisation de l'appa- reil pour effectuer des mesures sur un circuit triphasé.
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Suivant la figure 1, la présente invention com- prend un wattmètre 1 pourvu d'un enroulement intensité 2 et d'un enroulement tension' 3. Cet enroulement tension est connecté, par l'intermédiaire de deux bornes 4 et 5 ,aux deux conducteurs 6 et 7 parcourus par un courant alternatifs sur lequel doivent s'effectuer les mesures.
Afin de faire parcourir'l'enroulement intensité 2 par un courant d'intensité proportionnelle à l'intensité @ du courant parcourant les conducteurs 6 et 7 sans in- terrompre ceux-ci, l'enroulement 2 est -connecté à un enroulement 8 bobiné sur un noyau magnétique réalisé de préférence en deux parties 9a et 9b articulées de telle sorte qu'il est possible d'entourer l'un des deux conduc- teurs 6 ou 7 par ne noyau magnétique. Celui-ci est avantageusement réalisé sous la forme d'une pince maintenue fermée par l'action d'un ressort 10. Le conducteur entouré joue le rôle du primaire d'un transformateur dont l'enroulement 8 est le secondaire. On comprend ainsi que les enroulements 8 et 2 soient parcourus par un .courant d'intensité proportionnelle à celle du'courant parcourant les conducteurs 6 et 7.
Afin ue l'appareil puisse 'être utilisé avec des courants d'intensités très différentes, le noyau 9a -
9b est établi de telle sorte qu'il n'atteigne pas la satu- ration magnétique, même pour des intensités élevées.
Vautre part., un commutateur 11 permet de régler la sen- sainte-intensité du wattmètre par le shuntage de son enroulement intensité 8 au moyen de résistants 12, 13,
14.
La sensibilité de la partie tension du watt- mètre 1 peut être également ajustée à l'aide d'un comma- tateur 15 modifiant la valeur des réactances 16a - 16b,
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17a- 17b, 18a- 18b insérées en série dans le circuit du wattmètre 1. Ces réactances peuvent également servir à maintenir la m'orne relation de phase entre les courants traversant les deux enroulements 2 et 3 du wattmètre et entre l'intensité et la tension du courant sur lequel s'effectuent les mesures. 'En effet, l'intensité du courant parcourant les enroulements 2 et 8 est déphasé en avance sur le courant primaire parcourant le conducteur 7. Les réactances 16a - 16b, @ insérées dans le circuit tension ont un résultat analogue pour les tensions.
La mesure de la puissance est donc correcte.
Les réactances 16a - 16b sont constituées d'une résistance et d'une capacité en série, on de toute association convenable d'inductances, résistances et oapa- cités.
Pour compléter les renseignements fournis par le wattmètre 1, il est avantageux d'y adjoindre un ampéremè- tre 19 et un voltmètre 20 dont le fonctionnement est associé à celui du wattmètre. L'ampéremètre 19 est inséré en série dans le circuit intensité du wattmètre, et le voltmètre 20 est connecté en dérivation sur les bornes 4 et 5.
L'ampèremètre et le voltmètre doivent avoir des sensibilités réglables dans les m'ornes conditions que les circuits intensités et tension du wattmètre pour fournir des lectures précises quelles que soient l'intensité et la tension du courant à mesurer.
Pour que les mesures puissant 'être faites facile- ment et simultanément, la présente invention prévoit d'une part de commander simultanément la sensibilité de l'ampé- remètre et les sensibilité intensité du wattmètre, d'autre part de oommander simultanément la sensibilité du voltmètre et la sensibilité tension du wattmètre. Ces résultats
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peuvent s'obtenir par une liaison mécanique entre les com- mutateurs intéressés.
L'ampèremètre 19 est placé, par exemple, dans une des diagonales d'un pot de Wheststone dont les branches contiennent des redresseurs 21. L'autre diagonale comprend tout ou partie des résistances 22, 23. 24 qui forment le shunt de l'ampèremètre. Le commutateur 25 permet de régler la valeur de ce shunt, dont la sensibilité de l'am- péremètre. Celle-ci peut être ajustée par les résistances 26 et 27 insérées en série avec l'ampèremètre.
Les commutateurs 11 et 25 sont liés mécanique- ment, par exemple en les montant sur un même arbre oom- mandé par un bouton 28. Une fois l'appareil-étalonné, il suffit de manoeuvrer le bouton 28 afin d'obtenir la lecture optima sur l'ampèremètre 19, pour que simultané- ment le wattmètre se trouve dans les meilleurs conditions de sensibilité intensité.
D'une façon analogue, le voltmètre 20 peut 'être placé dans une des diagonales d'un pont de Wheatstone dont les branches contiennent des redresseurs 29. L'autre diagonale est mise en dérivation sur les bornes 4 et 5 par l'intermédiaire de tout on partie des résistances 30, 31, 32. Le commutateur 33 permet de choisir la valeur des résistances insérées en série avec le voltmètre, et pàr suite de déterminera sensibilité. Celle-ci petit 'être ajustée par la résistance 34, les commutateurs 15 et 33 sont liés mécanique- ment, par exemple par l'intermédiaire d'un arbre commun commandé par un bouton 35. La manoeuvre de ce bouton permet de choisir la meilleure sensibilité pour le volt- mètre, et par suite la meilleure sensibilité tension du wattmètre.
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Dans la réalisation de la figure 1, les varia- tions de sensibilité sont obtenues en modifiant les valeurs de résistances insérées dans des circuits. Le même résultat peut tre réalisé par des transformateurs à prises multi- ples. La figure 2 montre une telle réalisation. L'appa- reil de mesure 36 peut être connecté aux bornes du ,se- condaire 37 du transformateur 38. L'appareil de mesure 36 peut tre l'ampèremètre 19 avec ses redresseurs, le voltmètre 20 avec ses redresseurs, l'enrobement inten- sité 2 du wattmètre. ou l'enroulement tension 3 de cet appareil.
Le courant dont l'intensité doit solliciter l'appareil de mesure 36 parcourt tout on partie du pri- maire 39 du transformateur 38 par l'intermédiaire d'un oommutateur 40 coopérant avec les prises multiples du primaire 39. La manoeuvre du commutateur 40 permet ainsi de faire varier la sensibilité de l'appareil de me- sure 36.
La figure 3 représente une réalisation de l'appa- reil en vue d'effectuer des mesures sur un circuit triphasé dont les phases ne sont pas nécessairement équilibrées. La mesure de la puissance se fait par la méthode des deux wattmètres.
Le circuit sur lequel se font les mesures com- prend les trois conducteurs de phase 6, 7' et 7".
Afin d'effectuer les mesures sans interrompre les conducteurs, l'appareil comprend trois bornes 4', 4" et 5 destinées à 'être connectées respectivement aux trois conducteurs de phase. L'appareil comprend en outre deux noyaux magnéti- ques 9' et 9" munis chacun d'un enroulement. le prin- cipe de fonctionnement est d'opérer successivement sur deux des trois conducteurs de phase.
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A cet effet, un commutateur 41' permet de choisir le conducteur dont la tension est appliquée 'au voltmètre 20 et à l'enroulement tension 3 du wattmètre 1. Deux autres commutateurs 42 et 43 permettent de choisir le noyau magnétique dont l'enroulement sera mis en connexion avec l'ampèremètre 19 et l'enroulement intensité 2 du watt- mètre 1.
Afin de faciliter la manoeuvre de l'appareil, les commutateurs de sensibilité-tension 15 et 33 sont montés sur le meme arbre et commandés par le même bouton 35 que les.commutateurs de sélection de phase 41, 42 et 43.
Suivant la figure 3, toutes les positions de gauche corres- pondent au conducteur 7', et toutes les positions de droite au conducteur 7".
Il est possible que le wattmètre ne dévie pas dans le mime sens pour chacun des donducteurs. Pour remé- dier à cet inconvénient, l'appareil comprend les commu- tateurs 44 et 45 qui permettent d'inverser le sens du courant dans l'enroulement Intensité du wattmètre.
Dans un but de simplification de manoeuvre, les commutateurs de sensibilité 11 et 25 sont montés sur le même arbre et commandés par le même bouton 28 que les commutateurs 44 et 45 d'inversion de courant dans le wattmètre. Dans le cas où la mesure de la puissance ne se fait pas pour la même série de positions du bouton 28 pour chacun des .conducteurs 7' et 7", la puissance totale est égale à la différence des indications du wattmètre'pour chacun des conducteurs.
La disposition de la figure 3 est générale et pourrait s'appliquer à un circuit comprenant un nombre quelconque de phases.