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L'invention concerne un compteur électrique à rotor vertical, dans lequel le poids du rotor est supporté par un palier flottant magnétique pré- vu à l'extrémité de l'axe et à autocentrage radial. De tels compteurs sont connus:.'Dans une forme de construction connue, le compteur comporte deux paliers flottants magnétiques pour le guidage radial de l'axe et un disque plan, disposé au dessus de l'axe, sert à absorber les forces magnétiques ^. axiales subsistantes.
L'invention est basée sur l'idée que dans les compteurs du genre mentionné il est particulièrement important que la position radiale de l'ex- trémité supérieure de l'axe soit rigoureusement fixée, Aussi, suivant l'in- vention, l'extrémité supérieure de l'axe porte-t-elle la partie rotative d'un palier (crapaudine) constitué par une pointe et une cuvette. C'est d'u- sage, la pointe est, de préférence, en acier et la cuvette en pierre pré- cieuse, en particulier en saphir.
Dans les paliers flottants magnétiques, il peut encore toujours se produire un certain déplacement radial de l'axe dans le palier. Afin d'éviter que ce déplacement provoque une variation des distances entre l'organe de mesure actif d'une part et les pièces polaires des systèmes d'en- traînement et de freinage d'autre part, suivant une particularité de l'inven- tion, l'organe de mesure actif du rotor qui, danslles compteurs usuels, af- fecte la forme d'un disque, est constitué par un segment sphérique dont le centre coïncide avec le point-d'appui de la crapaudine.
Dans une forme de réalisation avantageuse du palier flottant magné- tique d'un tel compteur, on a prévu comme stator, une bague fixe entourant une tige aimantée fixée à l'axe, la longueur de l'aimant dépassant la double de la hauteur de l'aimant annulaire ;;et l'aimantation axiale des deux par- ties ayant le même sens.
Dans une autre forme de réalisation, les deux parties du palier flottant magnétique axial sont annulaires et ont appromimativement la même hauteur. Les deux surfaces latérales tournées l'une yers l'autre sont coni- ques, et le cône est ouvert à la partie supérieure. L'aimantation des deux parties est radiale et de sens opposés.
La forme de réalisation décrite, avec segment sphérique, convient particulièrement bien à l'incorporation dans un récipient rempli de gaz ra- réfié ou dans lequel on a pratiqué le vide. La':suspension décrite du rotor réduit déjà au strict minimum le frottement du palier. De ce fait, l'impor- tance relative des pertes par frottement dans l'air augmente. L'introduction dans un récipient à vide assure une notable réduction dos pertes par frotte- ment dans l'air. Le frottement qui se produit dans une atmosphère gazeuse raréfiée est, pour les vitesses périphériques utilisées, par suite des circu- lations lamellaires, proporticomell au nombre de tours. Il peut donc être con- sidéré comme une composante du champe de freinage magnétique extérieur.
De plus, le récipient hermétiquement fermé protège 1(organe de mesure et la cra- paudine contre la poussière et l'encrassement. On a constaté que ces disposi- tions permettent de réduire le moment antagoniste de frottement à une frac- tion extrêmement petite de celui qui se produit dans les compteurs usuels.
Ces faibles pertes par frottement permettent de donner au système d'entraînement et au système de freinage des dimensions très petites, ce qui réduit considérablement le poids total du compteur.
La transmission du mouvement du rotor à la minuterie s'effectue, de préférence, de façon quelle rotor commande, pratiquement sans dissipa- tion, une source d'énergie qui est entraînée par la minuterie. Ceci peut s'effectuer par exemple par voie éledtronique,
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La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limi- tatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant ; bien en- tendu, partie de l'invention.
La fig. 1 est une première forme de réalisation d'un rotor, avec parties de palier correspondantes, conforme à l'invention.
Les figs. 2, 3, et 4 montrent des variantes du dispositif repré- senté sur la fig. 1.
Dans le dispositif représenté sur la fig. 1, un axe vertical por- te la partie active 2 du compteur, fonctionnant suivant le principe de
Ferraris, A l'extrémité inférieure est prévu un palier flottant magnétique, constitué par un rotor $ et un stator 4, annulaires et concentriques. Comme l'indiquent les flèches, le stator et le rotor sont aimantés, de manière permanente, dans la direction radiale d'une manière telle que des pôles de même nom soient tournés l'un vers l'autre. La surface latérale extérieure du rotor 3 et la surface làtérale inférieure du stator 4 sont coniques, afin de renforcer les composantes de force magnétique dirigées vers le haut.
La force magnétique axiale, dirigée vers le haut, dépasse légèrement le poids total du rotors L'axe 1 est supporté à son extrémité supérieure par la poin- te 5 dans la cuvette 6, ce qui empêche tout déplacement, axial ou radial de l'extrémité supérieure de l'axe.
Les deux aimants permanents sont de préférence, enunmélangeoxydj- que ferromagnétique connu. Cette matière a un assez faible poids spécifique et rune assez grande résistivité.
Une butée 7, peu distante de l'extrémité inférieure de l'axe, empê- che le palier flottant magnétique'de parvenir dans la zone instable.
Le dispositif décrit supprime le frottement radial du palier et de plus, par suite du support axial, le frottement dans la'crapaudine 5, 6 est extrêmement faible. Lorsque l,e palier flottant magnétique est aimanté symétriquement par rapport à un axe de rotation, le rotor est coaxial à la bague statorique et tourne sans voilier.
Le très faible frottement permet de donner au dispositif d'entraî-: nement et au dispositif de freinage dn disque de Ferraris non représentés sur le dessin, les dimensions notablement plus petites que dans les comp- teurs usuels.
La fig. 2 représente une seconde forme de réalisation dans laquel- le l'organe actif du rotor n'est pas plan, mais affecte la forme d'un seg- ment sphérique dont le centre coïncide avec le point d'appui dans la capau- dine. De ce fait, lorsque l'axe s'écarte de la position centrale, les dis- tances entre l'organe moteur d'une part et les pièces¯polaires du systèmes d'entraînement et du système de freinage d'autre part ne subissent pas de v ariation. Pour la clarté du dessin, l'épaisseur du segment sphérique y est exagérée. L'aimant d'entraînement 11. avec les bobines d'intensité et de tension 18, entoure de manière usuelle la-partie active du rotor. L'aimant de freinage, non représenté sur le dessin, est monté de la manière usuelle.
Afin de réduire encore le frottement, le rotor du compteur repré- senté sur la fig. 2 est monté dans un récipient dans lequel on a pratiqué au moins un vide partiel. Ce récipient est constitué par deux parties 11 et
12 scellées.le long du bordtlde De préférence, le récipient est en verre.
Par suite du très faible frDttement, il est recommandable d'utiliser des dispositions connues qui empêchent une lente rotation à vide du rotor..
Une telle disposition consiste par exemple à placer un petit mor- ceau de matière ferromagnétique à proximité de la périphérie du corps actifs
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du rotor. Ce morceau de matière ferromagnétique est attiré par une légère force tangentielle dans la zone où la densité des lignes de force et du champ de freinage est maximum, de sorte que le rotor est maintenu dans cet- te position jusqu'au moment où l'intensité du courant dépasse la limite fi- xée par la grandeur dudit morceau. Toutefois, dans certains cas, des dispo- sitions spéciales sont superflues car une asymétrie existant par exemple dans le palier magnétique suffit déjà pour maintenir le rotor dans une position déterminée, dès que la charge est supprimée.
Lorsque le rotor est disposé dans un récipient, son mouvement est transmis à la minuterie, de préférence par voie électronique. Ceci peut s'obtenir par exemple par le fait que dans le récipient sont scellés des électrodes 9 et 10 entre lesquelles une décharge ne peut se produire que lorsque le rotor occupe une position déterminée. Les impulsions se produi- sant dans le circuit du courant de décharge commandent la minuterie, par exem- ple à l'aide d'un élément à commande pas à pas.
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La fig. 3 m6ntre une autre forme de réalisation. L'axe du roter porte la cuvette 6 tandis que la pointe d'acier 5 est immobile. De plus, le rotor du palier flottant magnétique est réalisé sous forme d'une tige aimantée d'une manière permanente dans la direction axiale. Le stator 4 du palier est également aimanté de manière permanente dans la direction axiale et, comme l'indiquent les flèches, dans le même sens que le rotor. Afin d'obtenir une force de répulsion dirigée vers le haut entre les deux par- ties du palier inférieur, le centre de gravité de la tige aimantée se trou- ve au-dessus de celui de l'aimant annulaire.
Dans le cas d'emploi d'un ré- cipient 11, 12, l'aimant annulaire extérieur 4 peut être disposé à l'exté- rieur du récipient, sur une partie cylindrique de celui-ci, cet aimant étant déplaçable dans la direction axiale afin de permettre le réglage de la pres- sion dans la crapaudine.
La partie active 2 du rotor, réalisée,:sous forme de segment sphé- rique, est, de préférence, fixée à la tige aimantée 3, Afin de permettre le réglage de la symétrie radiale magnétique, le stator est constitué de pré- férence par deux parties déplaçables l'une par rapport à l'autre. La cuvet- te 6 de la crapaudine se trouve à l'extrémité supérieure de l'axe. La poin- te 5 fait corps avec une douille 15.
La fig. 4 représente un exemple de réalisation dans lequel la poin- te est portée directement par l'extrémité supérieure de la tige aimantée.
La cuvette est fixée dans la douille 15 qui porte en outre une bague de fer- meture ferromagnétique pour les flux magnétiques du système d'entraînement et du système de freinage. Sur la partie cylindrique inférieure de cette ba- gue de'fermeture peut glisser le stator du palier flottant magnétique. L'en- semble est de nouveau porté par une partie cylindrique de la paroi plane supérieure du récipient. Dans les agencements connus le rotor se trouve en- tre les paliers. Une particularité du dispositif représenté sur la fig. 4 est que les deux paliers se trouvent du même côté du rotor.
Là fig. 4 montre en outre des électrodes 9 et 10 entre lesquelles se produit une décharge lorsque le rotor occupe une position dans laquelle la partie active du rotor dégage le trajet de décharge.A cet effet, cette partie comporte une ouverture 8 qui, à chaque tour, vient une fois dans le rayons d'action de l'électrode.
Il va de soi que les compteurs conformes à l'invention peuvent également être réalisés comme compteurs triphasés, tant pour phases équili- brées, que pour phases déséquilibrées.