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Perfectionnements apportés ou relatifs à un appareil pour contrôler la demande maximum d'une charge d'énergie électrique.
Cette invention concerne des perfectionnements ou des modifications à l'invention revendiquée dans le brevet britannique n 545.150 et elle a pour objet de doter un tel appareil d'un pont électrique perf ectionné.
Il est d'usage que les autorités qui contrôlent la four- niture du courant électrique exigent d'un consommateur important que celui-ci ne consomme pas, pendant une série de périodes de mesure, plus qu'une demande maximum autorisée. L'appareil décrit et revendiqué dans la spécification précitée, détermine à chaque point du cycle l'énergie qui a été consommée jusqu'à ce point pen- dant le cycle, et compare cette somme, ou une fonction de celle- ci, avec la demande partielle maximum, ou une fonction de
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celle-ci, qui a une valeur minimum au commencement de la période et qui croît a une vitesse unit.'orme, correspondant à une charge standard, pour égaler la demande maximum à la fin du cycle.
La charge utilisée n'est pas restreinte aussi longtemps que l'énergie consommée est moindre que le demande maximum partielle, mais elle est automatiquement réduite =: la charge standard lorsque e 11 énergie consommée egale l'énergie maximum partielle, si bien que cette dernière ne peut être dépassée pendant la période.
La charge standare ne doit pas être moindre que la plus petite charge (nommée ci-dessous:"cemande minimum instantanée") à laquelle l'installa- tion peut être maintenue effectivement en fonctionnement et elle ne peut dépasser la charge (nommée ci-dessous: "demande maximum instantanée") qui, si elle est maintenue constante pendant la pé- siode entière, consommera exactement la demande maximum.
La spécification complète n 545.150 décrit, en se rap- portant à la fige 7 de la description provisoire, une disposition dans laquelle la comparaison est effectuée par un pont potentiel comprenant deux potentiomètres connectés en parallèle entre des bornes positive et négative. Au commencement de chaque période de mesure, les prises des potentiomètres sont toutes deux, par exemple, à l'extrémité positive des potentiomètres. Une prise est réglée le long de son potentiomètre (appelé ci-dessous: "potentiomètre. de demande') à une vitesse uniforme correspondant à la charge stan- dard, si bien que le potentiel de cette prise par rapport à la borne positive, représente la demande maximum partielle.
L'autre prise est réglée le long de l'autre potentiomètre (appelé ci-des- sous: "potentiomètre de charge") à une vitesse variable correspon- dant à la charge instantanée à chaque instant, si bien que son potentiel par rapport à la borne positive est proportionnel à 1' énergie consommée pendant la période. Un relais galvanométrique ou un autre relais sensible polarisé est connecté entre les prises et contrôle la charge, lui permettant de fluctuer sans restric- tion lorsque le courant parcourt le relais dans un sens, mais
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réduisant la charge à la charge standard lorsque le courant le parcourt dans l'autre sens. Un tel pont est appelé ici "pont po- tentiel du type décrit".
Dans un tel pont, la demande maximum partielle croît à partir de zéro à une vitesse correspondant à la demande maximum instantanée pour égaler la demande maximum à la fin de la période de mesure avec ce résultat que la charge utilisée ne peut initialement dépasser la demande maximum instan- tanée et peut la dépasser seulement si la charge a été inférieure à cette valeur pendant une partie de la période.
Il est préféra- ble que la demande maximum partielle croisse à partir d'une valeur initiale à une vitesse correspondant à la demande minimum instan- tanée, si bien que la charge n'est pas soumise initialement à restriction et qu'elle n'est restreinte que lorsque l'énergie disponible, c'est-à-dire la différence entre la demande maximum et l'énergie consommée, est juste suffisante pour maintenir la charge égale à la demande minimum instantanée pour le restant de la période. Il est aussi désirable que le pont soit réglable de façon à pouvoir ajuster la demande maximum et la charge standard selon ce qu'il contrôle.
Ces désidérata peuvent être remplis en intercalant des résistances réglables en série avec le potentiomètre de la demande, mais un tel agencement est insatisfaisant,car l'équilibre du pont est affecté par des changements dans la résistance de contact des résistances réglables, ce qui entraîne un mauvais fonctionnement de l'appareil. La présente invention présente un pont où les ris- ques de mauvais fonctionnement sont évités.
Selon la présente invention, il est prévu, dans un appa- reil destiné à contrôler une charge d'énergie électrique ainsi qu' il est revendiqué dans la spécification de brevet britannique n 545.150, un pont potentiel du type décrit, comprenant un disposi- tif pour appliquer un potentiel réglable correspondant à la valeur
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initiale de la demande maximum partielle, en série avec le relais du pont et polarisé de façon à forcer le relais à fonctionner dans le sens qui permet à la charge de fluctuer sans restriction. De préférence, ledit dispositif comprend un diviseur de potentiel réglable connecté en série avec le relais et un dispositif pour appliquer un potentiel au diviseur de potentiel de façon que le potentiel appliqué en série avec le relais puisse être réglé en réglant le diviseur de potentiel.
Cet agencement assure la valeur initiale de la demande maximum partielle et les variations de cette dernière.
Selon une caractéristique de cette invention, le pont comprend aussi un diviseur de potentiel connecté entre la prise de l'un des potentiomètres et l'extrémité du potentiomètre où se trouve la prise au début de la période; de son côté, la prise du diviseur de potentiel est connecté au relais. De préférence, le diviseur de potentiel est associé avec le potentiomètre de la de- mande, si bien que le rapport entre la vitesse de changement de potentiel à la prise du potentiomètre de charge et la charge uti- lisée, est constant de quelque façon que le pont soit réglé.
Le dessin ci-annexé est le schéma du circuit d'un pont conforme à l'invention, ce pont étant décrit ici uniquement à titre d'exemple.
Le présent pont peut être substitué à celui qui est montré à la fig. 1 de la spécification de brevet britannique n 545.150 susmentionnée, et certaines parties sont communes aux deux ponts. Four plus de facilité, ces parties portent ici les mêmes références que celles qui ont été données,dans la spécifi- cation antérieure, aux parties équivalentes.
Le pont comprend deux potentiomètres dont les résis- tances RT et RL sont connectées en parallèle entre les bornes d'une source d'électricité 339 pour former un pont, les extrémités positives étant connectées à la borne positive de la source 339
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par un conducteur 340 et les extrémités négatives à la borne né- gative de la source par un conducteur 341 et un diviseur de po- tentiel R34. Les potentiomètres comprennent aussi les contacts ou prises 334 et 334a qui sont mûs automatiquement le long des résistances RL et RT respectivement, au départ de leurs extrémités négatives, ainsi qu'il est montré.
Le contact ou prise 334 est mû à une vitesse correspondant à la valeur instantanée d'une charge d'énergie électrique qui doit être contrôlée et il est périodique- ment ramené à sa position initiale à la fin de chacune d'une série de périodes de mesure, si bien que son potentiel est supérieur à celui de la ligne 341 d'une valeur qui, à chaque instant,Cottes- pondant à l'énergie consommée jusqu'à cet instant pendant cette période de mesure. Le contact ou prise 334a est mû le long de la résistance RT à une vitesse uniforme et il est ramené à sa posi- tion primitive en même temps que le contact 334.
Le potentiel du contact 334a correspond à tout instant à la valeur maximum de la demande maximum partielle, laquelle croit d'une valeur initiale représentée par le potentiel de la ligne 341, au commencement de chaque période, à une vitesse uniforme correspondant à une charge standard maximum, pour égaler, à la fin de la période, la demande maximum qui ne doit pas être dépassée.
Les contacts 334 et 334a peuvent être mûs et ramenés par le mécanisme décrit dans la spécification antérieure précitée pour le mouvement des contacts 100L et 100T des résistances RL et RT, mais il est préférable de les mouvoir et ramener au moyen du mécanisme d'échappement électro-magnétique décrit dans la spécifi- cation de brevet britannique n 12758/43 (Série n 568. 423) de la façon y décrite pour le bras de contact 334.
Un relais galvanométrique G2 est connecté aux bornes du pont et une des extrémités de sa bobine 101 est connectée au con- tact 342 réglable le long d'une résistance R35, laquelle est con- nectée entre le contact 334a et la ligne 341 pour former un divi-
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seur de potentiel qui divise le potentiel du contact 334a de façon que le potentiel du contact 342 soit une fraction voulue quelconque, égale ou inférieure à l'unité, du potentiel du contact 334a, ce potentiel dernier/correspondant à la demande maximum partielle pour la plus grande charge permise par la capacité du pont.
Si l'on désire que le pont fonctionne avec une charge standard) soit, par exemple, deux tiers de la charge standard maximum, le contact 342 est réglé de telle façon que la résistance entre lui et la ligne 341 soit les deux tiers de la résistance totale R35. Ce réglage détermine également l'accroissement de la demande maximum partielle pendant chaque période, puisque le contact 334a se meut à vitesse uniforme sur le même parcours et que son potentiel est le même à la fin de chaque période.
La bobine est aussi connectée au contact 343, réglable le long d'une résistance R36 laquelle est connectée aux bornes d' une source d'électricité 344 à la manière d'un diviseur de poten- tiel, et la borne positive de cette source est connectée au con- tact 334 de telle façon que le contact 343ait un potentiel négatif par rapport au contact 334, et que ce potentiel négatif puisse être réglé en réglant la position du contact 343 le long de la résistance R36 jusqu'à ce que le potentiel correspond ' à la va- leur initiale de la demande maximum partielle.
Initialement, les contacts 334 et 334a sont dans la position représentée et ont des potentiels nuls. Le contact 342 a aussi un potentiel nul, mais le contact 343 a un potentiel néga- tif, correspondant à la valeur initiale de la demande maximum par- tielle et la bobine 101 est soumise à une différence de potentiel d'une certaine polarité et elle déplace le contact 102 pour l' amener en contact avec le contact 103.
Ce potentiel négatif du contact 343 correspond à une valeur nulle de l'énergie consommée et le potentiel nul du contact 342, qui est positif par rapport au contact 343, correspond à la
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valeur initiale de la demande maximum partielle.
Le potentiel du contact 342 croît à une vitesse uniforme correspondant à la charge standard désirée, tandis que le potentiel du contact 343 croît à la même vitesse que celui du contact 334 et correspond à l'énergie consommée. Lorsque l'énergie consommée égale la demande maximum partielle, les contacts 342 et 343 sont au même potentiel et aucun courant ne passera par la bobine 101. Si l'éner- gie consommée surpasse la demande maximum partielle, le contact 343 est positif par rapport au contact 342 et la bobine 101 sera parcourue par un courant dans un sens tel qu'elle va déplacer le contact 102 pour l'amener en contact avec le contact 104.
Ainsi qu'il est décrit dans la spécification de brevet britannique antérieure n 545. 150, l'enclenchement des contacts 102 et 103 agit, par l'intermédiaire d'un relais, pour permettre à la charge de fluctuer selon la demande de l'installation qui utilise la charge, tandis que l'enclenchement des contacts 102 et 104 agit par l'intermédiaire d'un relais pour réduire la charge utilisée à une valeur moindre que la charge standard, si bien que 1' énergie consommée ne peut croître plus vite que la demande maximum partielle et ne dépasse pas la demande maximum à la fin de la pé- riode.
En pratique, les contacts 342 et 343 sont réglés lorsque l'appareil est installé, pour s'adapter à la demande maximum par- ticulière autorisée par les autorités qui contrôlent la fourniture du courant électrique et aux conditions de fonctionnement de 1' installation. On voit que l'appareil peut être facilement réglé pour une valeur initiale désirée de la demande maximum partielle et de la charge standard.
Il faut remarquer que la vitesse d'avancement de la prise 334 pour une charge donnée est la même, quelle que soit ]la façon dont l'appareil est réglé, si bien que le mouvement de la prise 334 d'une extrémité à l'autre de la résistance RL représente
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toujours la même consommation d'énergie. Le pont ne peut, par con- séquent, être ajusté à une demande maximum supérieure à cette quantité d'énergie, mais il peut l'être pour toute demande maxi- mum inférieure. Lorsque le pont est ajusté pour une telle demande maximum inférieure, on emploie seulement la partie de la résistance RL qui correspond à cette demande maximum et comme il serait inefficace d'employer une portion trop petite de cette résistance, il y a, en pratique, une limite inférieure de demande maximum pour laquelle le pont peut être réglé d'une façon efficace.
Le pont est donc réglable pour un certain champ de demandes maxima, mais ce champ peut être changé en faisant varier la vitesse à laquelle la prise 334 du potentiomètre RL progresse pour toute charge donnée.
Cela peut être effectué en actionnant la prise par l'intermédiaire d'un train d'engrenages dont le rapport de démultiplication peut être facilement modifié pour s'ajuster aux conditions dans les- quelles l'appareil doit fonctionner.
Un des avantages de cette disposition réside dans le fait que la résistance de contact des contacts 334, 334a, 342 et 343 ,est en circuit avec la bobine du galvanomètre du relais (101), si bien que les variations de cette résistance affecteront l'in- tensité du courant à travers la bobine, mais non sa direction, laquelle est déterminée uniquement par les potentiels des points des résistances RL et RT qui sont en contact avec les prises 334 et 334a.
Afin de permettre un contrôle visuel du fonctionnement de l'appareil, la quantité de l'énergie consommée et la demande maximum partielle à chaque instant de la période de mesure peuvent être indiquées par des compteurs 345 et 346. Le compteur 345 indi- que l'énergie consommée et est connecté entre le contact 334 et le conducteur 341,si bien qu'il est soumis à un potentiel corres- pondant à l'énergie consommée. Le compteur 346 indique la demande maximum partielle et est connecté entre le contact 342 et la prise
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réglable 343a du diviseur de potentiel R34.
Le potentiel auquel est soumis ce compteur est la somme des chutes de potentiel entre le contact 342 et le conducteur 341 et entre le conducteur 341 et la prise réglable 343a de la résistance R34,et cette prise est couplée mécaniquement, ainsi que l'indique la ligne en traits 371, au contact 343 et est réglée de telle façon que la chute de poten- tiel entre le conducteur 341 et la prise 343a corresponde à la valeur initiale de la demande maximum partielle, c'est-à-dire qu' elle égale le potentiel négatif du contact 343 dans la position initiale de l'appareil.
Dans un pont qui a fonctionné d'une façon satisfaisante, on a appliqué, entre les lignes 340 et 341, une différence de po- tentiel de 0,75 volt et aux bornes de la résistance R36 une diffé- rence de potentiel de 0,25 volt. Les résistances RL et RT ont une résistance totale de 0,1 ohm, les résistances R34 et R36 ont cha- cune 0,033 ohm et la résistance R35,15 ohms. On remarque que les résistances RL et RT sont de faible valeur et peuvent être réali- sées en gros fils recourbés, si bien que le gradient du potentiel le long de chacun de ces fils ne variera pas par suite des dilata- tions et contractions thermiques, comme ce serait le cas si une résistance bobinée avait été employée.
REVENDICATIONS.
1. Dans un appareil destiné à contrôler une charge d' énergie électrique comme il est revendiqué dans la spécification de brevet britannique n 545. 150, un pont potentiel du type décrit comprenant un dispositif pour appliquer un potentiel réglable cor- respondant à la valeur initiale de la demande maximum partielle, en série avec le relais du pont et polarisé de façon à forcer le relais à agir dans le sens où il permet à la charge de fluctuer sans restriction.