Equipage électromagnétique pour appareils de mesure, relais et appareils analogues. La présente invention est relative à un équipage électromagnétique pour appareils de mesure, relais et appareils analogues, du type électrodynamique à fer ou fërrodyna- mique.
Cet équipage électromagnétique s'appli que principalement aux wattmètres et aux appareils contenant des éléments wattmétri- ques dont le circuit magnétique comporte deux pôles tels que l'extrémité de l'un enve loppe partiellement celle de l'autre, ces pôles étant séparés par un entrefer dans lequel se déplace le côté actif de la bobine mobile, et il a pour but de fournir une échelle prati quement uniforme et de rendre négligeables les couples parasites provenant de l'action du circuit magnétique sur le courant passant dans l'enroulement mobile (,action de volts)".
Les fig. 1 et 2 du dessin annexé repré sentent, à titre d'exemples, deux constructions connues d'appareils ferrodynamiques satisfai sant à la condition précédente, concernant la forme du circuit magnétique. Dans ces figures, 1 et 2 représentent deux parties du circuit magnétique en tôle de fer, dont les pôles sont séparés par l'entrefer principal 3. Les entrefers auxiliaires 4 et 5 permettent le montage de l'équipage mobile dans sa position de fonctionnement; 6 est une bobine fixe, qui sert habituellement comme circuit de courant, tandis que 7 désigne une bobine mobile pouvant tourner autour de l'axe 8 et qui fait partie du circuit de tension.
La forme du circuit magnétique de la fig. 1 convient pour.les appareils dont la déviation maximum est de l'ordre de<B>900;</B> d'autre part, la forme du circuit magnétique de -la fig. 2 permet d'obtenir une échelle plus étendue, pouvant atteindre 250 et méme plus.
Le principal but dé la,présente invention est de réaliser des moyens pour rendre l'échelle pratiquement uniforme dans les wattmètres. Ces moyens sont surtout intéressants dans le cas des appareils à échelle voisine de 250 . Dans ce cas, si on place la bobine fixe 6 sur le noyau 1' de la partie 1 du circuit ma- gnétique, comme il est indiqué dans la fig. 2, on est amené, pour pouvoir entrer et sortir facilement la bobine 6, à donner à ce noyau 1' une largeur ne dépassant en aucun point la largeur intérieure de la bobine.
On voit sur la fig. 2, que le noyau présente natu rellement deux parties étranglées 1", dont les réluctances peuvent ne pas être négli geables devant celles de l'entrefer au moins pour les faibles valeurs de l'induction dans le fer, auxquelles correspond la perméabilité initiale du fer et pour les fortes valeurs de celle-ci pour lesquelles le fer est saturé.
Comme résultat pratique, on trouve que l'échelle du wattmètre n'est pas uniforme dans la partie initiale de l'échelle, près du zéro.
Pour améliorerle commencement del'éclrelle, on peut supprimer les parties étranglées 1" du noyau 1', en plaçant, suivant l'invention, la bobine fixe 6 sur la partie 2 du circuit magné tique, ce qui permet de donner à la section du noyau 1', la. forme la plus apropriée pour une bonne échelle.
La fig. 6, dans laquelle les mêmes chiffres ont la même signification que dans les fig. 1 et 2, donne à titre d'exemple une disposition du circuit magnétique et des bobines 6 et 7 conforme à l'invention.
Pour faciliter le montage, on peut faire porter la bobine 6 par la partie 1 du circuit magnétique, et rabattre l'une au moins de ses connexions frontales, de façon que le fer 2 puisse être monté et demonté facilement. La fig. 7 donne un exemple d'une telle dis position; dans cette figure, les chiffres ayant les mêmes significations que dans les fig. 1, 2 et 6.
On améliore la partie initiale de l'échelle en employant, pour la partie 1 du circuit magnétique, des tôles de grande perméabilité initiale; mais, si on emploie la même qualité de tôle pour la partie 2 du circuit magné tique, on constate, principalement dans les appareils à échelle voisine de<B>2500,</B> une défor mation de l'échelle dans le voisinage de son maximum.
Pour éviter ce défaut, on peut employer, pour la partie 2 du circuit magnétique, des tôles de qualité différente de celle employée pour la partie 1 et, en particulier, des tôles ayant une faible perméabilité initiale et attei gnant la perméabilité maximum pour une plus grande induction, c'est-à-dire des tôles se satu rant moins vite que celle employée pour la partie 1.
On peut en outre avoir avantage à rendre réglage la réluctance des entrefers auxiliaires 4 et 5. C'es entrefers, qui facilitent le mon tage de l'appareil, jouent aussi un rôle impor tant dans la réduction de "l'action du volts". Ceci est facile à comprendre. Les lignes de force magnétiques produites par les ampère- tours de la bobine mobile traversent principa lement deux circuits magnétiques en parallèle d'une part, transversalement l'entrefer princi pal et, d'autre part, longitudinalement le cir cuit magnétique comportant les deux entrefers 4 et 5.
Il en résulte une "action de volts" sur la bobine 7 et celle-ci tend à prendre la position pour laquelle la réluctance des deux circuits magnétiques en parallèle passe par un minimum.
Cette réluctance, qui dépend de la posi tion de la bobine 7, est influencée naturel lement par la réluctance des entrefers 4 et 5; il en est de même du couple électromagné tique parasite produit par le passage du cou rant dans la bobine 7.
Les courbes fig. 3, qui résultent d'expé riences effectuées sur un appareil analogue à celui de la fig. 6, montrent nettement l'in fluence de la réluctance des entrefers 4 et 5, pratiquement symétriques, sur le couple élec tromagnétique parasite. Dans cette figure, on a porté en abscisses la déviation de la bobine mobile 7 par rapport à une bobine fixe et en ordonnées la valeur du couple parasite en unités arbitraires. La courbe eu correspond à un circuit magnétique sans entrefers auxi liaires; les courbes e,, e=, e3 correspondent à des entrefers 4 et 5 de réluctances croissan tes.
On remarque que, pour une certaine valeur de la réluctance (courbe e,), le couple para site est pratiquement nul pour toute dévia tion utile.
On peut donc, en rendant la réluctance des entrefers réglage, les ajuster aux valeurs correspondant au couple parasite minimum on peut, en particulier, donner à ces entrefers, des réluctances supérieures à celles correspon dant au couple parasite négligeable et prévoir un réglage de ces réluctances dans le sens de leur diminution.
Les fig. 4 et 5 donnent, à titre d'exem ples, deux montages conformes à ce qui précède. Dans ces figures, 1 et 2 représentent les extré mités des parties 1 et 2 du circuit magnétique de la fig. 6, auquel on suppose appliqué le mon tage; 4 et 5 sont les entrefers auxiliaires; 9 et 10, 11 et 12 désignent des pièces en substance magnétique; 13 et 14 sont des dispositifs comportant des tiges filetées et des écrous et permettant de faire varier les positions des pièces 9 et 10 ou 11 et 12 par rapport aux entrefers.
Dans la fig. 4, en enfonçant les pièces 9 et 10, on diminue les réluctances des entrefers 4 et 5; dans la fig. 5, on obtient un résultat analogue en rapprochant les pièces 11 et 12 des entrefers.
On peut aussi placer des entrefers dans des positions telles que 4' et 5', marquées en pointillés sur les fig. 6 et 7, et prévoir un dispositif facile à imaginer, par exemple avec vis micrométrique, qui permettent de faire varier l'épaisseur de ces entrefers, ou encore introduire, dans les entrefers 4' et 5') des lamelles non magnétiques d'épaisseurs appropriées.