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PROCEDE ET DISPOSITIFS DE MESURE D'UNE GRANDEUR PAR UN COURANT CONTINU PROPORTIONNEL A CETTE GRANDEUR.
Il est connu que l'on peut obtenir un courant continu proportionnel, par exemple, à une.puissance mesu- rée ou à toute autre grandeur qui tend à déplacer un petit organe mécanique.
Dans les appareils utilisant de tels courants, la grandeur à mesurer produit un couple de moment moteur, et le courant continu de mesure passe dans la bobine mobile d'un dispositif ampéremètrique qui produit une force dont le moment est compensateur. Le courant continu est réglé par le déplacement de l'organe mécanique, soit qu'il en- traine une bobine dans laquelle est induite une tension plus ou moins importante, soit qu'il modifie le parcours d'un rayon lumineux, soit qu'il change le réglage d'un petit émetteur à haute fréquenc.e, etc.....,tous ces dispo- sitifs ayant pour inconvénient d'avoir un fonctionnement assez lent.
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Le présente invention, due à Monsieur TOULY, a pour objet un procédé et des dispositifs dans lesquels le courant continu, peut être partiellement réglé par les courants de mesure eux-mêmes, et corrigé, pour obtenir l'effet désiré, par le déplacement d'une pièce mobile qui désaccorde un circuit oscillant récepteur recevant les ondes de haute fréquence émises par un émetteur, préfé- rablement stabilisé.
Au dessin annexé, les figures montrent, à titre
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d'cxouploo, deux diupOtjUJ.fa pour In faifje en oeuvre da procédé qui fait l'objet de l'invention, dans le cas où il s'agit d'obtenir un courant 'continu d'intensité propor- tionnelle à une puissance soit active, soit réactive, fournie par un réseau triphasé. La fig. 1 montre un schéma général et la' fig. 2 une variante du circuit à courant continu.
A la fig. 1, 1 est l'axe d'un compteur élédtri- que dont on voit en 2 et 3 l'équipage wattmétrique indiqué très schématiquement sur le même circuit magnétique, et en 8 le disque. tes conducteurs du circuit triphasé sont in- diqués en 4, 5 et 6. L'interphase 4-5 alimente le bobinage voltmétrique de l'électro-aimant 3. Les circuits ampèremé- triques sont branchés à la manière habituelle. Le sens de rotation du disque 8 est indiqué par une flèche a.
Le dispositif ampèremétrique compensateur compor- te une bobine 7, liée rigidement à l'axe 1, et qui dévelop- pe une force dont le moment M2s'oppose eu moment M1 du couple agissant sur le disque 8. La bobine 7 peut se dé- placer dans un champ magnétique donné par un aimant perma- nent 9. Le champ dans l'entrefer est constant pour les déplacements angulaires de ladite bobine. L'aimant est 11' rigidement à la carcasse du compteur.
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Comme le système ne se déplace que très peu pour être en équilibre; le déplacement angulaire est faible et l'aimant de faibles dimensions.
A la partie supérieure de l' axe 1 se trouve un dispositif, réglant l'amplitude du courant continu, 'et comportant un disque 10 mobile autour de l'axe 1, et une bobine de self 16 fixée légèrement au-de,sous du disque, de façon à le surplomber vers sa partie périphérique.
11 désigne un petit générateur de courant à hute fréquen- ce à lampe électronique. On emploiera un montage d'un type connu quelconque .donnant une fréquence stabilisée. Des osciallations sont entretenues dans le circuit comportant la self 12 et la capacité 13.
Pour simplifier lesschémas, les circuits de' chauffage des lampes ont été omis volontairement.
La lampe 14' est une lampe amplificatrice, dont le circuit de grille reçoit les oscillations du généra- teur 11. Le circuit anodique comporte un circuit oscillant, réalisé avec la capacité 15 et la self 16.
Le réglage de l'accord du circuit oscillant est obtenu par la rotation de l'axe du compteur. A cet effet, le disque 10 porte sur sa périphérie deux équerres 17 et 18, l'une faite d'une matière bonne conductrice de l'élec- tricité (17), tandis que l'autre (18) de matière quelconque, préférablement non conductrice, prote à son extrémité ver- ticale, une petite pastille de poudre magnétique agglomérée.
'Ces équerres sont situées de part et d'autre de la bobine de self 16, et lorsque le disque tourne, l'une ou l'autre d'entre elles, suivant le sens de rotation, vient s'appli- quer sur une des faces du noyau de la bobine 16.
Si le disque 10, solidaire du disque 8 tourne dans le sens de la flèche a, la pièce 17 s'éloigne du no au
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tandis que la pièce 18 s'en rapproche; la self de la bobine tend vers son maximum. Le déplacement dans l'autre sens réduit au contraire la self..
Le réglage est réalisé en vue d'accorder ou de désaccorder le circuit oscillant sur la fréquence de l'os- cillateur 11. L'amplitude de la tension alternative aux bornes de ce circuit varie donc très rapidement avec la rotation de l'axe 1. Cette tension haute fréquence est envoyée, après passage dans un transformateur 20, dans un détecteur 21 et l'on recueille entre la cathode 22 et la grille 23 de la lapme 24 une tension continue, cellcesi ayant été filtrée par les capacités 25 - 26 et les résis- tances 27 - 28.
Le circuit à courant continu comprend une source de courant alternatif que l'on redresse par un redresseur asservi. La source de courant alternatif est prise à par- tir de un ou deux transformateurs d'intensité 29 et 30, faisant partie du circuit dont on veut mesurer la puis- sance. L'appareil de mesure à courant continu est en 31, monté en série avec une résistance 32. Il est alimenté par les deux transformateurs d'intensité 29 et 30 après passage dans la lampe 24 et le bobinage 7 du dispositif ampèremé- trique compensateur. Un redresseur 33 est monté en "tête- .bêche" avec la lampe 24, et une résistance 34 est montée en série pour limiter le courant dans cette dérivation.
Une capucité 35 ssure un filtrage rudimentnire deu cou- rants redressés qui circulent dans la résistance 32, l'ap- pareil de mesure 31 et la bobine 7.
Si la grille 23 est très négative; le redresseur formé par la lape 24 est bloqué. Seul le redresseur 33 alimente l'appareil 31 et la bobi.ne 7. Si, au. contraire, le grille 23 est positive, ou nulle, le redresseur 24,
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nettement plus puissant que 23, est prépondérant et un courant continu circule dans l'autre sens.
. Or l'amplitude de la tension de la grille 23 est donnée par le déplacement du plateau 10, déplacement ré-
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snl-tnnt du d;¯quiliire entre le ,=o±mq>nt du couple .'ie- sqnt sur le disque 8 et le moment de la force provenant de l'équipage ampèremétrique compensateur 7 -9. Le sye- tème tourne donc jusqu'à ce que l'équilibre soit obtenu.,
On remarquera que la tension alternative est prise préférablement sur des transformateurs d'intensité 29 et 30 parce qu'il en résulte, dans la plupart des cas pratiques, un avantage de rapidité. En effet, les dircuits polyphasés, à peu près équilibrés, marchent à tension cons- tante. Les variantes de la puissance proviennent en tout premier lieu des variations de l'intensité.
Donc le courant continu.qui passe dans 31 varie presque instantanément avec l'intensité du réseau alternatif. Le déplacement du système mobile'n'a donc qu'à modifier ce courant continu, en tenant compte des légères variations de l'amplitude des tensions alternatives, ou de ces , ou des variations secondaires des intensités. Ces variations sont généralement très faibles.
Cela, joint au fait qu'un faible déplacement de rotation fait varier considérablement le courant continu, rend l'appareil très rapide. Si besoin en est, on amortira les légers mouvements du compteur par des aimants convena- blement disposés à la manière habituelle.
Bien entendu, le fait d'alimenter d'une autre manière en tensign alternative'le circuit à courant continu compensateur ne change rien au principe de l' invention.
Ainsi si le moment M1 est donné par des organes autres que des couples wattmétriques, la tension des trans-
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formateurs 29 et 30 sera prise sur une source indépendante,
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t1H:iu ulorc l'oquilibi'c du dyatme een:.; obtenu II101rlt! l'L\p1- dement.
On peut remplacer le redresseur 33 et la résis- tance 34 par une lampe montée "tête-bêche" avec la lampe 24. Chaqune des deux lampes reçoit des tensions de blocage ou de déblocage de manière que lorsqu'une lampe fonctionne, l'autre soit bloquée.
De même on peut n'utiliser pour le désaccord de la bobine 16 que l'une ou l'autre des pièces 17-18. On peut rendre mobile la bobine 16,et fixes ces pièces 17, 18, etc...
Si la puissance demandée aux transformateurs 29 et 30 est jugée trop importante pour certaines applications, on utilisera dans le circuit à courant continu une source de puissance auxiliaire, par exemple une source de tension alternative 55, dont le courant aéra redressé de'meunière connue, et on fera agir directement, le réseau sur les lampes en employant le dispositif compensateur suivant 'fig. 2.
Dans ce schéma, le moment moteur M1 et le moment de compensation M2 sont obtenue de la même façon que pré- cédemment. Le système donnant la tension continue de blo-
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aux boriizx du conDen'j'baur 25 rente éguletllC1Ü le- même, mais la lampe 24 est bloquée par la somme de deux tensions, l'une dépendant du déplacement du système mécanique, l'au- tre dépendant,par l'intermédiaire des transformateurs d'in- tensit 50 et 51 de l'intensité du courant alternatif qui circule dans le circuit dont on désire mesurer la puissance.
Les organes 20 à 28 et 31 à 35 sont identicues à ceux de la fig. 1. Les transformateurs d'intensité 50 et 51 sont montés en série et alimentent un redresseur 52 et un circuit filtrant comportant la résistance 53 et la capacité
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54.. La tension continue recueillie aux bornes de 53 est, selon la correction à obtenir, mise en série ou en opposi- tion avec la tension aux bornes de la capacité 25 et agit pour bloquer la lampe 2.
Le circuit à courant continu reçoit donc une ac- ti.on de réglage quasi-instantanée donnée par la variation d'amplitude des courants alternatifs et une action ccorrec- trice secondaire donnée par l'équipage mobilemécanique.
,Diverses variantes peuvent être apportées au schéma suivant la fig. 2, sans sortir du cadre de l'inven- tion. On peut remplacer la lampe 24 par deux lampes bran- chées en parallèle, l'une d'elles étant soumise à la ten- sion de blocage du circuit d'intensité; l'autre à l'action correctrice de l'équipage mécanique.
On peut aussi remplacer le redresseur 33 par une lampe montée "tête-bêche" avec la lampe 24, chacune de ces lampes étant alors bloquée par des tensions diffé- rentes comme indicué précédemment.
On peut également utiliser des lampes à plusieurs grilles, une grille recevant la tension aux bornes de 25, une autre grille la tension aux bornes de 53. On peut aussi faire agir la tension aux bornes de la résistance 53 non plus sur la lampe 24, mais sur la lampe 14 de la fig. 1 en vue de modifier son amplification. Il est, également, prévu d'alimenter le circuit de compensation par une ten- sion fonction plus ou moins complexe des courants de phase, par exemple, par la composante directe des courants de phase.
Dans tous (Les montages, on a supposé que l'écou- lement de l'énergie pouvait se faire dans un sens ou dans l'autre, ce qui nécessitait un courant continu pouvant s'inverser. Ceci conduisait à alimenter le circuit compen- sateur en courant alternatif et à utiliser deux redresseurs.
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Dans le cas où l'énergie à mesurer ne s'écoule que dans un seul sens, le redresseur 33 peut être supprimé.
La lampe 24 est alimentée indifféremment en'courant alter- natif eu en courant continu.
Les dispositifs qui viennent d'être décrits s'appliquent, comme il a été dit, au cas où l'on veut ob- tenir un courant continu d'intensité rpoportionnel à une puissance soit active, soit réactive, mais ils sont appli- cables, sans autre difficulté, au cas où l'on désire que le courant continu soit proportionnel à une autre gran- deur, celle-ci tendant déplacer une pièce mécanique, qui n'eut pur forcément mobile auton d'un. uxe.