CH262836A - Dispositif effectuant l'intégrale par rapport au temps du produit de deux grandeurs variables. - Google Patents

Dispositif effectuant l'intégrale par rapport au temps du produit de deux grandeurs variables.

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CH262836A
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Mecaniques Et Ele Applications
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R11/00Electromechanical arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. of consumption
    • G01R11/56Special tariff meters

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)

Description


  <B>Dispositif</B>     effectuant   <B>l'intégrale par rapport au temps du produit</B>  <B>de deux</B>     grandeurs   <B>variables.</B>    La présente invention a pour objet un  dispositif effectuant l'intégrale par rapport  au temps du produit de deux grandeurs va  riables. Il est caractérisé en ce qu'il comporte  un appareil et des moyens actionnant cet ap  pareil en fonction de l'écart entre une puis  sance de consigne et une puissance effective,  et en fonction de l'écart entre une fréquence  de     consigne    et une fréquence effective, le tout  de manière que l'appareil susdit fournisse  l'intégrale par rapport au temps du produit  de ces deux écarts.  



  Le dispositif selon la présente invention  est applicable au comptage de l'énergie de  participation au maintien de la fréquence  dans les réseaux électriques. On désigne sous  ce nom l'intégrale, par rapport au temps, du  produit de l'écart de puissance par l'écart de  fréquence; l'écart de puissance étant égal à  la différence entre une puissance de consigne  et la puissance effective enregistrée par ce  dispositif, tandis que l'écart de fréquence est  égal à la différence entre une fréquence de  consigne et la fréquence effective.  



  On sait que, dans les réseaux à courant  alternatif, la fréquence tend à s'écarter de sa  valeur de consigne lorsqu'apparaît un dés  équilibre marqué entre la puissance demandée  et la puissance disponible. Ainsi, lorsque la  demande de courant devient momentanément  trop forte, la fréquence tend à baisser. De  même, dans le cas de plusieurs réseaux inter  connectés, si l'un de ceux-ci fournit à l'inter-    connexion une puissance moindre que la puis  sance de consigne qu'il doit fournir, il oblige  les autres réseaux à se surcharger et est la  cause d'une diminution de la fréquence.  



  Il est donc rationnel d'encourager par un  avantage financier les exploitants (fournis  seurs, réseaux interconnectés et gros consom  mateurs) à régler leur charge selon la fré  quence effective en vue de maintenir cette  dernière à une valeur aussi voisine que pos  sible de la fréquence de consigne. Cet avan  tage financier consiste en une bonification  accordée aux exploitants dont la charge tend  à maintenir la fréquence à sa valeur de con  signe, tandis que les exploitants dont la  charge est la cause d'un écart de fréquence ou  qui tend à aggraver un écart existant sont  pénalisés.

   En règle générale, un fournisseur  de courant ou un réseau interconnecté reçoit  une bonification lorsque l'intégrale par rap  port au temps du produit de l'écart de fré  quence par l'écart de puissance est négative  et pénalisé quand cette intégrale est positive,  alors qu'un consommateur est pénalisé quand  ladite intégrale est négative et bonifié lors  qu'elle est positive.  



  Les dispositifs que l'on va décrire, en ré  férence aux dessins annexés qui représentent,  à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécu  tion de l'objet de l'invention, sont précisé  ment capables de fournir les indications né  cessaires pour déterminer cette pénalisation et  cette bonification.      La fig. 1 montre le schéma d'une forme  d'exécution dans laquelle l'appareil capable  de faire, de façon continue, l'intégrale par  rapport au temps du produit de l'écart de  puissance par l'écart de fréquence est ac  tionné électriquement.  



  Les     fig.    2, 3 et 4 montrent le schéma  d'autres formes d'exécution dans lesquelles cet  appareil est actionné mécaniquement.  



  La     fig.    5 montre un détail de la forme  d'exécution selon la     fig.    4.  



  Le dispositif représenté à la     fig.    1 se com  pose d'un appareil 3 capable de faire Pinté-,       grale    par rapport au temps du produit de  l'écart de puissance par l'écart de fréquence,  d'une partie 1 constituant des moyens action  nant cet appareil en fonction de l'écart de  puissance et d'une partie 2 constituant des  moyens actionnant cet appareil en fonction  de l'écart de fréquence.  



  La partie 1 comprend un moteur 4 dont  la     vitesse    est fonction de la puissance effec  tive; il peut être constitué par un     wattmètre     à induction du même type que ceux qui sont  montés     sur    les compteurs d'énergie électrique.  Ce moteur 4 entraîne un dispositif 5 consti  tué par un induit bobiné à collecteur tournant  dans le champ d'un aimant permanent, cet  induit fournissant, entre des balais fixes glis  sant sur ledit collecteur; une tension fonction  de sa vitesse de rotation et, par conséquent,  de la puissance effective susdite. Une résis  tance     fixe    6 est montée aux bornes de l'induit  du dispositif 5, de manière à être soumise à  une tension variant en fonction de la puis  sance effective susdite.

   Une résistance fixe 7  est reliée à une paire de bornes A d'une  source de courant continu, par l'intermédiaire  d'une résistance     ajustable    8, grâce à laquelle  la tension aux bornes de la résistance 7 peut  être ajustée selon une puissance de consigne  prédéterminée. On peut prévoir des moyens  pour faire varier automatiquement, au cours  du temps, la tension à laquelle est soumise la  résistance 7 selon un programme de variation  de la puissance de consigne ainsi que des  moyens pour contrôler les variations de cette  puissance de consigne.

   Les résistances 6 et 7    susdites sont montées en série entre des  bornes P, P' de     manière    que la tension entre  ces bornes soit égale à la différence entre les  tensions aux bornes des résistances 6 et 7,  c'est-à-dire que la tension entre les bornes P,  P' soit fonction de l'écart de puissance.  



  La partie 2 comprend un circuit oscillant  série composé d'une bobine de self-inductance       ajustable    9 et d'un condensateur 10 et relié,  d'une part, à un redresseur 11 de préférence  monté en pont et, d'autre part, à une source  de courant alternatif ayant une fréquence  égale à la fréquence effective, un stabilisateur  de tension 12 étant intercalé entre la source  de courant alternatif et l'ensemble formé par  le     circuit    oscillant et le redresseur 11. Une  résistance fixe 13 est montée aux bornes à  courant continu de ce redresseur. La fré  quence de résonance du circuit oscillant sus  dit est choisie de façon à. être supérieure à la  fréquence de consigne.

   Ainsi, à une augmen  tation de la fréquence correspondra une di  minution de l'impédance de ce circuit oscil  lant, donc une diminution de la tension à ses  bornes, qui devra être compensée par une  augmentation de la tension aux bornes de la  résistance 13. On voit donc que la tension à  laquelle est soumise cette résistance 13 varie  en fonction de la fréquence.

   Une résistance 14  est reliée à une paire de bornes B d'une source  de courant continu par l'intermédiaire d'une  résistance     ajustable    15, grâce à laquelle la  tension aux bornes de la résistance 14 peut  être ajustée selon une fréquence de consigne       prédéterminée.    Les résistances 13 et 14 sont  montées en série entre des bornes P, P', de  manière que la tension entre ces bornes soit  égale à la différence entre les tensions aux  bornes des résistances 13 et 14, c'est-à-dire  que la tension entre les bornes P,<B>P</B> soit  fonction de l'écart de fréquence.  



  L'appareil 3 comporte un compteur dy  namométrique et une minuterie     enregistreuse     20. Ce compteur     dynamométrique    possède un  enroulement inducteur 16 relié aux bornes P,  P', un induit tournant bobiné 17 possédant       Lm    collecteur sur lequel glissent des balais  fixes reliés chacun à     l'une    des bornes     r;    P',      et un disque de freinage métallique 18, en  traîné par cet induit et tournant entre les  branches d'un aimant permanent 19. La minu  terie 20 est entraînée à partir de l'induit 17  au moyen d'une démultiplication telle que son  index indique un nombre égal à l'intégrale  par rapport au temps du produit de l'écart  de puissance par l'écart de .fréquence.  



  Le mouvement de l'induit 17 est sensible  ment proportionnel au produit de la tension  entre les bornes P, P' par la tension entre les       bornes    F, F' et le sens de ce mouvement dé  pend du signe de ce produit.  



  Dans le dispositif représenté à la     fig.    2,  l'appareil 21, capable de faire l'intégrale par  rapport au temps du produit de l'écart de  puissance par l'écart de fréquence, comprend  une minuterie 22 entraînée, par l'intermédiaire  d'un différentiel 23, au moyen de deux arbres  24, 24'. Les arbres 24 et 24', ainsi que des  appareils servant à les mettre en mouvement,  constituent des moyens pour actionner ledit  appareil en fonction de l'écart de puissance  et de l'écart de fréquence. Chacun des arbres  24 et 24' est actionné par un différentiel 25,       respectivement    25', de manière à être animé  d'une vitesse égale à la différence entre la vi  tesse de l'arbre 26, 26' d'un ensemble moteur  27, 27' et la vitesse de l'arbre 28, 28' d'un  moteur 29, 29'.

   Par différentiel, on entend  ici tout dispositif capable de faire la diffé  rence entre deux mouvements, il peut être du  type à pignons coniques communément em  ployé dans les ponts arrière d'automobiles,  il peut aussi être constitué par un train d'en  grenages planétaires, par exemple.  



  L'ensemble moteur 27, 27' fournit un cou  ple     ajustable    selon la puissance de consigne  désirée; il comprend un moteur 30, 30' de  vitesse sensiblement constante et portant en  bout d'arbre un premier disque 31, 31' contre  lequel vient s'appuyer un second disque 32,  32', sous l'action d'un poids 33, 33' monté sur  un levier coudé 34, 34', de     fagon    à pouvoir  être déplacé par rapport à l'axe de pivote  ment 35, 35' de ce levier qui, à son autre  extrémité, porte une tête 36, 36' coopérant  avec une rainure 37, 37' d'une poulie, de ma-         nière    à pousser le disque 32, 32' contre le  disque 31, 31' avec une pression bien déter  minée, en sorte que, le coefficient de frotte  ment entre les disques 31, 31' et 32, 32' étant  sensiblement constant,

   le couple transmis à  l'arbre 26, 26' sera aussi sensiblement cons  tant et on pourra le faire varier en dépla  çant le poids 33, 33' par rapport à l'axe  35, 35'.  



  L'arbre 26, 26' porte, à l'une de ses extré  mités, un disque métallique de freinage 38,  38' tournant entre les branches d'un électro  aimant 39, 39' muni d'un enroulement 40, 40'.  



  Le moteur 29, 29' est un wattmètre d'in  duction, du type employé dans les compteurs  d'énergie électrique, qui donne un couple  fonction de la puissance effective; son arbre  28, 28' porte, à l'une de ses extrémités, un  disque métallique de freinage 41, 41' tour  nant entre les branches d'un électro-aimant  42, 42' muni d'un enroulement 43, 43'.  



  Les enroulements 40, 40', 43, 43' des élec  tro-aimants susdits sont reliés, en série, aux  bornes C, C' à courant continu d'un redres  seur 44, dont les bornes D, D' à courant alter  natif sont connectées à une source de courant  alternatif dont la fréquence est égale à la  fréquence effective, et cela par l'intermédiaire  d'un circuit oscillant série, composé d'un con  densateur 45 et d'une bobine de self-induc  tance 46 de préférence     ajustable    de manière à  pouvoir régler la fréquence de résonance de  ce circuit oscillant à une valeur égale à la  fréquence de consigne, en sorte que le courant  passant dans les enroulements 40, 40', 43, 43'  est d'autant plus grand que la fréquence  effective est proche de la fréquence de con  signe.  



  Chaque disque 38, 38', 41, 41' comporte  un dispositif de blocage constitué par un  frein à commande électrique, respectivement.  47, 47', 48, 48', dont chacun comprend un  enroulement 49, 49', 50, 50' respectivement.,  entourant deux noyaux magnétiques 53, 54  tendant à se rapprocher lorsque le courant  passe dans cet enroulement. Ces noyaux       magnétiques    actionnent, par l'intermédiaire  de leviers 55, 56, des patins     57.,    52 qu'un res-      sort 57 tend à presser contre le     disqLte    cor  respondant, pour le bloquer, de sorte que,  quand aucun courant ne passe dans l'enroule  ment du frein en     question,    le disque corres  pondant et l'arbre qui en est solidaire ne peu  vent tourner.

   Les enroulements 49 et 50 sont  reliés en parallèle et l'une des extrémités de  l'ensemble ainsi formé est reliée en perma  nence à une borne E' d'une source de courant  continu, tandis que l'autre extrémité est reliée  à un contact 58 d'un relais de fréquence 60.  Les enroulements 49' et 50' sont aussi reliés  en parallèle, l'une des extrémités de l'ensem  ble qu'ils forment étant     connectée    en perma  nence à la borne E' susdite, tandis que l'autre  est connectée à un contact 59 du relais de       fréquence    60.

      Le     -fonctionnement    du dispositif repré  senté à la     fig.    2 est le suivant:    L'ensemble moteur 27, 27' est réglé, en dé  plaçant le poids 33, 33', selon une puissance  de consigne prédéterminée, de manière à don  ner un couple égal au couple fourni par le  moteur 29, 29' lorsque la puissance effective  que mesure ce-dernier est égale à cette puis  sance de consigne. Le     circuit    oscillant com  posé du condensateur 45 et de la self-induc  tance 46 est ajusté de manière à être en réso  nance pour une fréquence de consigne prédé  terminée.

   Le relais de fréquence 60 est réglé  de manière à ce que sa lame de contact 61  soit entre les deux contacts 58 et 59 pour  ladite     fréquence    de consigne, le contact  n'étant établi avec l'un ou l'autre des contacts  58 et 59 que pour un certain écart de fré  quence minimum. Supposons que cette lame  61 touche le contact 58 pour une     fréquence     effective plus petite que la fréquence de con  signe et le contact 59 pour une fréquence  effective plus grande que cette fréquence de  consigne, la     fig.    2 montrant la lame 61 dans  cette     deuxième    position, donc pour un écart  de fréquence négatif.

   Les enroulements 49' et  50' des     freins    47', 48' sont mis sous tension,  en sorte que les disques 38' et 41' sont libérés.  Les     enroulements    49 et 50 des freins 47, 48  n'étant pas sous tension, les disques 38 et 41    sont bloqués ainsi que les arbres 26 et 28.  L'arbre 24 devant être entraîné proportion  nellement à la différence de     vitesse    entre les  arbres 26 et 28 sera, lui aussi,     immobile.        Donc,     la minuterie 22 ne sera plus entraînée que  par l'arbre 24' et cela grâce au différentiel 23.  



  L'arbre 26' prend une vitesse telle que le  couple, .sensiblement constant, de l'ensemble  moteur 27' soit équilibré par le couple de frei  nage produit par l'action du champ magné  tique de l'électro-aimant 39' sur le disque 38',  cette     vitesse    est d'autant plus petite que ce  champ est grand, c'est-à-dire, comme l'inten  sité passant dans l'enroulement 40' est fonc  tion     inverse    de l'écart de fréquence (en va  leur absolue), d'autant plus petite que l'écart  de fréquence est petit. On voit donc qu'en  définitive la     vitesse    de l'arbre 26' est fonction  de l'écart de fréquence et de la puissance de  consigne représentée par le couple de l'en  semble -moteur 27'.  



  L'arbre 28' prend une vitesse telle que le  couple du moteur 29', fonction de la puissance  effective, soit équilibré par le couple de frei  nage produit par l'action du champ magné  tique de l'électro-aimant 42' sur le disque 41',  cette     vitesse    est donc fonction, d'une part, de  la puissance effective, représentée par le cou  ple du moteur 29' et, d'autre part, de l'écart  de fréquence.  



  Le différentiel 25' fait la différence entre  une vitesse fonction de la puissance de con  signe et de l'écart de fréquence et une vitesse  fonction de la puissance effective et de l'écart  de fréquence, en sorte que l'arbre 24', et par  conséquent la minuterie 22, tournent à une vi  tesse fonction de l'écart de puissance et de  l'écart de fréquence.  



  La vitesse de l'arbre 24' est à peu de chose  près proportionnelle à l'écart de fréquence et  à l'écart de puissance, car la     vitesse    de rota  tion d'un disque métallique tournant entre les  branches d'un électro-aimant à courant con  tinu est proportionnelle au couple du moteur  qui l'entraîne et inversement proportionnelle  au champ magnétique de l'électro-aimant qui  est     lui-même        proportionnel    à     l'intensité    par-      courant la bobine de l'électro-aimant, si le cir  cuit magnétique de ce dernier n'est pas saturé.  L'intensité passant dans l'enroulement de  chaque électro-aimant est inversement propor  tionnelle à l'impédance de l'ensemble composé  du redresseur 44 et du circuit oscillant 45,  46.

   Or, l'impédance dudit ensemble peut être  considérée comme proportionnelle à l'écart de  fréquence, à condition que l'impédance à la  fréquence de résonance de cet ensemble soit  très petite. En conclusion, on pourra consi  dérer les vitesses des arbres 26, 26' comme  proportionnelles au produit de la puissance  de consigne par l'écart de fréquence, les vi  tesses des arbres 28, 28' comme proportion  nelles au produit de la puissance effective  par l'écart de fréquence et, par conséquent,  les vitesses des arbres 24, 24' sont proportion  nelles, dans les limites d'erreur admises, au  produit de l'écart de puissance par l'écart de  fréquence.

   Le sens de rotation de la minu  terie 22 dépend du signe du produit de l'écart  de puissance par l'écart de fréquence, de sorte  que, étant donné un écart de puissance, posi  tif par exemple, elle doit tourner dans un  sens différent selon la position de la lame de  contact 61 du relais de fréquence 60. Lorsque  le signe de l'écart de fréquence change, par  exemple s'il devient positif, la lame 61 du  relais 60 touche le contact 58, provoquant le  blocage des disques 38' et 41' et le déblocage  des disques 38 et 41.; le fonctionnement est le  même, sauf que l'entraînement de la minu  terie 22 se fait par l'arbre 24.

   Si la fréquence  effective devient pratiquement égale à la fré  quence de consigne, la lame de contact 61 ne  touche aucun des contacts 58, 59 et tous les  disques de freinage sont bloqués, de sorte que  la minuterie n'est soumise à aucun entraîne  ment, quel que soit l'écart de puissance.  



  Le dispositif représenté à la     fig.    3 com  prend une minuterie 62 constituant l'appa  reil destiné à faire le produit de l'écart de       puissance    par l'écart de fréquence. Cette mi  nuterie est entraînée, par l'intermédiaire d'un  arbre 63, au moyen d'un différentiel 64,     lui-          même    actionné, d'une part, par un arbre 65,  et, d'autre part, par un arbre 66. Le diffé-         rentiel    64 et les dispositifs auxquels il est  relié grâce aux arbres 65 et 66 constituent des  moyens actionnant ledit appareil en fonction  de l'écart de puissance et de l'écart de fré  quence.  



  La vitesse de l'arbre 65 est égale à la dif  férence de vitesse entre un arbre 67 et un  arbre 68, grâce à un différentiel 69. Chacun  des arbres 67, 68 est mis en mouvement par  un moteur 70, 71 respectivement, fournissant  un couple constant et     ajustable    selon la puis  sance de consigne désirée, et un disque de  freinage 72, 73 tournant entre les branches  d'un électro-aimant 74, 75. L'enroulement 76  de l'électro-aimant 74 est parcouru par un  courant inversement proportionnel à la fré  quence de consigne.

   Comme le couple de frei  nage du disque devant équilibrer le couple  moteur est proportionnel à la vitesse de ce  disque et au courant passant dans l'enroule  ment de l'électro-aimant, la vitesse de l'arbre  67 est proportionnelle au produit dudit couple  moteur par l'inverse de ce courant, c'est-à-dire  au produit de la puissance de consigne par la  fréquence de consigne. L'enroulement 77 de  l'électro-aimant 75 est parcouru par un cou  rant qui, dans les limites de variation de la  fréquence effective, peut être considéré comme  inversement proportionnel à cette fréquence,  en sorte que la vitesse de rotation de l'arbre  68 est proportionnelle au produit de la puis  sance de consigne par la fréquence effective.  



  Le différentiel 69 entraînant l'arbre 65 à  une vitesse égale à la différence de vitesse  entre les arbres 67 et 68, cet arbre tourne à  une vitesse égale à la différence entre, d'une  part, le produit de la puissance de consigne  par la fréquence de consigne et, d'autre part,  le produit de la puissance de     consigne    par la  fréquence effective, c'est-à-dire à une vitesse  proportionnelle au produit de la puissance de  consigne par l'écart de fréquence.  



  La vitesse de l'arbre 66 est égale à la dif  férence de vitesse entre un arbre 78 et un  arbre 79, grâce à un différentiel 80. Chacun  des arbres 78, 79 est mis en mouvement par  un moteur 81, 82, fournissant un couple sen  siblement proportionnel à la puissance effec-           tive,    et un disque de freinage 83, 84     tournant     entre les branches d'un électro-aimant 85, 86.       L'enroulement    87 de     l'électro-aimant    85 est  parcouru par un courant inversement propor  tionnel à la fréquence de consigne.. La vitesse  de l'arbre 78 est donc proportionnelle au pro  duit de la puissance effective par la fréquence  de consigne.

   L'enroulement 88 de l'électro  aimant 86 est parcouru par un courant qui,  dans les     limites    de variation de la fréquence  effective, peut être considéré comme inverse  ment proportionnel à cette fréquence, en  sorte que la vitesse de rotation de l'arbre 79  est proportionnelle au produit de la puissance  effective par la fréquence effective.  



  Le différentiel 80     entraînant    l'arbre 66 à  une vitesse égale à la différence de vitesse  entre les arbres 78 et 79, cet arbre tourne à  une vitesse égale à la différence entre,     d'une     part, le produit de la puissance effective par  la fréquence de consigne et, d'autre part, le  produit de la puissance effective par la fré  quence effective, c'est-à-dire à une vitesse pro  portionnelle au produit de la puissance effec  tive par l'écart de fréquence.  



       Comme    le     différentiel    64 entraîne l'arbre  63 proportionnellement à la différence entre  la vitesse de l'arbre 65 et celle de l'arbre 66,  il est     évident    que la     vitesse    de cet arbre, qui  est égale à la     différence    entre, d'une part, le       produit    de la puissance de consigne par  l'écart de fréquence et, d'autre part, le pro  duit de la puissance effective par l'écart de  fréquence, est proportionnelle au produit de  l'écart de fréquence par l'écart de puissance.  



       Chacun    des     moteurs    70, 71 peut être  constitué par     un        induit    bobiné à collecteur       tournant    dans le champ d'un aimant perma  nent. Des balais     glissant    sur ledit collecteur  amènent à cet induit une tension continue  réglable grâce à     un    potentiomètre 89. Cette  tension est réglée de manière que le couple  produit par cet induit soit égal au couple  produit par le moteur 81, 82 lorsque celui-ci  mesure une puissance égale à la puissance de       consigne.     



  Chacun des     moteurs    81 et 82 est constitué  par un wattmètre à induction du type de    ceux qui     entraînent    les     compteurs    d'énergie  électrique.  



  Les enroulements 76 et 87 des     électro-          aimants    74 et 85, respectivement, sont montés,  de préférence en série, aux bornes d'un po  tentiomètre 90, de manière à être soumis à une  tension continue réglable selon la fréquence  de consigne. Cette tension est réglée de ma  nière que l'intensité passant dans les enroule  ments 76 et 87 soit égale à celle qui passe  dans les enroulements 77 et 88     quand    la fré  quence effective du courant     alternatif    est  .égale à la fréquence de consigne.  



  Les enroulements 77 et 88 des     électro-          aimants    75 et 86, respectivement, sont montés,  de préférence en série, aux bornes<I>L, L' à</I>  courant continu, d'un redresseur 91 dont les  bornes G, G' à courant alternatif sont con  nectées, par l'intermédiaire d'un circuit oscil  lant série comprenant une bobine de     self-          inductance        ajustable    92 et     un    condensateur  93,à une source de courant alternatif dont  la fréquence est égale à la fréquence effec  tive susdite.

   Le circuit oscillant 92, 93 est  réglé de manière que sa fréquence de réso  nance soit plus petite que la     fréquence    de  consigne, en sorte que le courant le traversant  soit à peu de chose près inversement propor  tionnel à la fréquence effective, dans les  limites de variation de cette fréquence.  



  Le dispositif représente à la     fig.    4 com  prend une     minuterie    94 constituant l'appareil  destiné à faire l'intégrale par rapport au  temps du produit de l'écart de puissance par  l'écart de fréquence. Cette minuterie est en  traînée, par l'intermédiaire d'un arbre 95, au  moyen d'un différentiel 96, lui-même     actionné,     d'une part, par un arbre 97 et, d'autre part,  par un arbre 98. Le différentiel 96 et les  dispositifs     auxquels    il est relié grâce aux  arbres 97 et 98 constituent les moyens action  nant ledit appareil en fonction de l'écart de  fréquence et de l'écart de puissance.  



  L'arbre 97 est accouplé à     un        compteur    99  comportant deux moteurs 100 et 101 dont  l'un fournit     un    couple proportionnel à la  puissance de consigne et l'autre un couple, de  sens inverse, sensiblement proportionnel à la      puissance effective. Le couple fourni par le  compteur 99 est donc proportionnel à l'écart  de puissance. L'arbre 97 comporte encore un  disque métallique 102 tournant entre les  branches d'un électro-aimant 103 dont l'en  roulement 104 est parcouru par un courant  continu inversement proportionnel à la fré  quence de consigne et réglable grâce à une  résistance variable 105.

   La vitesse de l'arbre  97 est telle que le couple de freinage, produit  par l'action du champ magnétique de     l'élec-          tro-aimant    103 sur le disque 102, soit égal au  couple produit par le compteur 99. Étant  donné que, pour un champ magnétique cons  tant de l'électro-aimant, le couple de freinage  du disque 102 est proportionnel à sa vitesse,  la vitesse de l'arbre est proportionnelle au  produit du couple fournit par le compteur 99  par l'inverse du champ magnétique de     l'élec-          tro-aimant    103, c'est-à-dire, si le circuit ma  gnétique de cet électro-aimant n'est pas sa  turé, par l'inverse du courant passant dans  l'enroulement 104.

   Comme on le comprend,  la vitesse de l'arbre 97 est proportionnelle au  produit de l'écart de puissance par la fré  quence de consigne.  



  L'arbre 98 est accouplé à un compteur 106  semblable au compteur 99 et comportant deux  moteurs 107 et 108 dont l'un fournit un cou  ple proportionnel à la puissance de consigne  et l'autre un couple, de sens inverse, sensible  ment proportionnel à la puissance effective.  Le couple fourni par le compteur 106 est  donc proportionnel à l'écart de puissance.  L'arbre 98 comporte encore un disque métal  lique 109 tournant entre les branches d'un  électro-aimant 110 dont l'enroulement 111 est  parcouru par un courant variant inversement  proportionnellement à la fréquence effective.  



  La vitesse de l'arbre 98 est telle que le  couple de freinage, dû à l'action du champ  magnétique de l'électro-aimant 110 sur le dis  que métallique 109, équilibre le couple moteur  du compteur 106. Cette vitesse est donc pro  portionnelle au produit de l'écart de puis  sance par l'inverse du courant passant dans  l'enroulement 111. Comme ce courant est in  versement proportionnel à la fréquence effec-         tive,    cette vitesse est proportionnelle au pro  duit de l'écart de puissance par la fréquence  effective.  



  La vitesse de rotation de l'arbre 95 est.  proportionnelle à la différence entre la vi  tesse de rotation de l'arbre 97 et celle de  l'arbre 98, c'est-à-dire égale à la différence  entre, d'une part, le produit de l'écart de  puissance par la fréquence de consigne et,  d'autre part, le produit de l'écart de puis  sance par la fréquence effective. L'arbre 95  tourne donc à une vitesse proportionnelle au  produit de l'écart de puissance par l'écart de  fréquence.  



  L'enroulement 111 de l'électro-aimant 110  est connecté aux bornes à courant continu 4,  4' d'un redresseur 112 dont les bornes à cou  rant alternatif J, J' sont reliées, par l'inter  médiaire d'un circuit oscillant série composé  d'un condensateur 113 et d'une bobine de     self-          inductance        ajustable    114, à une source de cou  rant alternatif dont la fréquence est égale à  la fréquence effective. La fréquence de réso  nance du circuit oscillant 113, 114 est     plus     petite que la fréquence de consigne, de faon  que l'intensité du courant passant dans ce.  circuit oscillant soit, dans les limites de va  riation de la fréquence effective, inversement  proportionnelle à la fréquence.  



  La     fig.    5 montre, à titre d'exemple, le dé  tail de l'alimentation des moteurs 100, 101,  107 et 108 dans le cas d'un courant alternatif  monophasé, tous ces moteurs étant du type  employé dans les compteurs d'énergie électri  que, 101 et 108 devant mesurer la puissance  effective à l'endroit d'une canalisation élec  trique où le dispositif est monté, les bobines  d'intensité 115 du moteur<B>101</B> et 116 du mo  teur 108 sont montées de manière que tout le  courant de la canalisation les traverse; les bo  bines de tension 117 du moteur 101 et 118 du  moteur 108 étant montées entre les fils 119 et  120 composant ladite canalisation. Un stabili  sateur de tension 121 est connecté, par ses  bornes Z, aux fils<B>119</B> et 120 susdits et four  nit par ses bornes V une tension pratiquement  constante.

   Un enroulement primaire 122 d'un  transformateur est relié aux bornes V sus-      dites, en sorte     qu'in    enroulement secondaire  123 de ce même transformateur produit une  tension indépendante des variations de la  tension entre les     fils    119 et 120. Cet enroule  ment 123 alimente, par l'intermédiaire d'une  résistance variable 124, les     bobines    d'intensité  125 du moteur 100 et 126 du moteur 107, ces  bobines     étant    montées en série de manière  qu'il passe la même     intensité    dans l'une et  l'autre.

   Les enroulements tension 127 du mo  teur 100 et 128 du moteur 101 sont reliés en  parallèle aux bornes     V    recevant     ainsi    une  tension     indépendante    de la tension entre les  fils 119 et 120 qui peut varier selon la puis  sance que traverse la canalisation.

Claims (1)

  1. REVENDICATION Dispositif effectuant l'intégrale par rap port au temps de deux grandeurs variables, caractérisé en ce qu'il comporte un appareil et des moyens actionnant cet appareil en fonction de l'écart entre une puissance de consigne et -une puissance effective, et en fonction de l'écart entre une fréquence de consigne et une fréquence effective, le tout de manière que l'appareil susdit fournisse l'inté grale par rapport au temps du produit de ces deux écarts. SOUS-REVENDICATIONS 1. Dispositif selon la revendication, carac térisé en ce que ledit appareil fait ladite inté grale d'une manière continue au cours du temps. 2. Dispositif selon la revendication, carac térisé en ce que cet appareil est actionné élec triquement. 3.
    Dispositif selon la revendication, carac térisé en ce que cet appareil est actionné mé caniquement. 4. Dispositif selon la revendication et les sous-revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit appareil est constitué par un comp teur dynamométrique comportant un induc teur bobiné dont l'enroulement est soumis à une tension variant en fonction de l'un des écarts susdits, un induit tournant bobiné dont l'enroulement est soumis à une tension variant en fonction de l'autre écart, par une minute rie enregistreuse et un disque métallique tournant entre les branches d'un aimant per manent,
    ce disque et cette minuterie étant entraînés par ledit induit tournant. 5. Dispositif selon la revendication et les sous-revendications 1 et 3, caractérisé en ce que ledit appareil est entraîné au moyen de deux arbres, l'un d'eux tournant à une vi tesse fonction du produit de l'écart de puis sance par l'écart de fréquence quand ce der nier est négatif, l'autre tournant à une vitesse fonction de ce même produit quand l'écart de fréquence est positif, ces deux arbres étant empêchés de tourner en même temps au moyen d'un dispositif de blocage. 6.
    Dispositif selon la revendication et les sous-revendications 1, 3 et 5, caractérisé en ce que ledit appareil comporte une minuterie en registreuse faisant l'intégrale, par rapport au temps, du produit de l'écart de fréquence par l'écart de puissance, cette minuterie étant en traînée, par l'intermédiaire d'un différentiel, au moyen des deux arbres susdits. 7.
    Dispositif selon la revendication et les sous-revendications 1, 2 et 4, caractérisé en ce qu'une partie des moyens susdits actionne ledit appareil en fonction de l'écart de puis sance et comprend, d'une part, une résistance connectée à une source de courant continu par l'intermédiaire d'un dispositif grâce auquel la tension aux bornes de cette résistance est ajus- table selon une puissance de consigne prédé terminée et, d'autre part, une résistance con nectée aux bornes d'un dispositif fournissant une tension variant en fonction de sa vitesse d'entraînement et couplé mécaniquement à un moteur dont la vitesse est fonction de la puis sance effective,
    ces deux résistances étant couplées en série de façon à former un en semble aux bornes duquel se manifeste -une tension variant en fonction de- l'écart de puissance, l'un des enroulements susdits dudit appareil, connecté auxdites bornes,. étant sou mis à cette tension. 8. Dispositif selon la revendication et les sous-revendications 1, 2 et 4, caractérisé en ce qu'une partie des moyens susdits actionne ledit appareil.
    en fonction de l'écart de fré quence et comprend, d'une part, une résis tance connectée à une source de courant con tinu par l'intermédiaire d'un dispositif grâce auquel la tension aux bornes de cette résistance est ajustable selon une fréquence de consigne prédéterminée et, d'autre part, une résistance connectée à -une source de courant alternatif de fréquence égale à la fréquence effective par l'intermédiaire d'un redresseur et d'un dispositif dont l'impédance varie en fonction inverse de la fréquence effective susdite, en sorte que la tension aux bornes de cette résis tance est fonction de la fréquence effective,
    ces deux résistances étant couplées en série de manière à former un ensemble aux bornes duquel se manifeste une tension variant en fonction de l'écart de fréquence, l'un des enroulements susdits dudit appareil connecté auxdites bornes étant soumis à cette tension. 9.
    Dispositif selon la revendication et les sous-revendications 1, 3 et 5, caractérisé en ce que les moyens actionnant ledit appareil comprennent deux dispositifs semblables, cha cun d'eux entraînant l'un des deux arbres susdits et comportant un compteur capable de fournir un mouvement variant en fonction du produit de la puissance de consigne par l'écart de fréquence, un compteur capable de fournir un mouvement variant en fonction du produit clé la puissance effective par l'écart de fréquence, ledit arbre étant entraîné pro portionnellement à la différence de ces deux mouvements grâce à un différentiel. 10.
    Dispositif selon la revendication et les sous-revendications 1, 3, 5 et 9, caractérisé en ce que le compteur, capable de fournir un mouvement variant en fonction du produit de la puissance de consigne par l'écart de fré quence, comprend un moteur fournissant un couple ajustable selon la fréquence de con signe désirée et entraînant tin disque métal lique de freinage tournant entre les branches d'un électro-aimant dont l'enroulement est parcouru par Lin courant continu variant en fonction inverse de l'écart de fréquence. 11.
    Dispositif selon la revendication et les sous-revendications 1, 3, 5 et 9, caractérisé en ce que le compteur, capable de fournir un mouvement variant en fonction du produit de la puissance effective par l'écart de fré quence, comprend un moteur fournissant un couple variant en fonction de la puissance effective et entraînant un disque métallique de freinage tournant entre les branches d'un électro-aimant dont l'enroulement est par couru par un courant variant en fonction in verse de l'écart de fréquence. 12.
    Dispositif selon la revendication et les sous-revendications 1, 3, 5, 9, 10 et 11, carac térisé en ce que les enroulements desdits électro-aimants sont connectés, par l'intermé diaire d'un redresseur et d'un circuit oscil lant série, en résonance pour la fréquence de consigne, à une source de courant alternatif de fréquence égale à la fréquence effective. 13. Dispositif selon la revendication et les sous-revendications 1, 3, 5, 9, 10, 11 et 12, caractérisé en ce que la fréquence de réso nance dudit circuit oscillant est ajustable. 14.
    Dispositif selon la revendication et les sous-revendications 1, 3, 5 et 9, caractérisé en ce que le dispositif de blocage susdit est tel que, lorsque l'écart de fréquence est positif, les compteurs susdits du dispositif entraînant l'arbre quand ledit écart est positif, sont dé bloqués, ceux de L'autre dispositif étant alors bloqués, tandis que, lorsque l'écart de fré quence est négatif, les compteurs du dispo sitif entraînant ledit arbre sont bloqués, ceux de l'autre dispositif étant débloqués, et tel que, lorsque l'écart de fréquence est nul, les deux dispositifs sont bloqués. 15.
    Dispositif selon la revendication et les sous-revendications 1, 3, 5, 9 et 14, caractérisé en ce que le dispositif de blocage susdit com prend, pour chaque compteur, un frein com mandé par un électro-aimant, de manière à bloquer le compteur correspondant lorsque son enroulement n'est parcouru par aucun courant, les enroulements des freins étant reliés à un commutateur à deux positions commandé par un relais de fréquence, de façon que chacun des enroulements soit con- necté à une source de courant pour l'une de ses positions. 16.
    Dispositif selon la revendication et les sous-revendications 1 et 3, caractérisé en ce que ledit appareil comprend une minuterie entraînée par un arbre tournant à une vi tesse fonction du produit de l'écart de puis sance par l'écart de fréquence. 17.
    Dispositif selon la revendication et les sous-revendications 1, 3 et 16, caractérisé en, ce que les moyens, entraînant ledit appareil en fonction de l'écart de puissance et de l'écart de fréquence, comprennent un diffé rentiel actionné par un dispositif fournissant un mouvement fonction de la puissance de consigne et de l'écart de fréquence et par un dispositif fournissant un mouvement fonction de la puissance effective et de l'écart de fré quence. 18.
    Dispositif selon.la revendication et les sous-revendications 1, 3; 16 et 17, caractérisé en ce que le dispositif fournissant un mouve ment fonction de la puissance de consigne et de l'écart de fréquence comprend un différen tiel entraîné, d'une part, nu moyen d'un pre mier moteur, fournissant un couple propor tionnel à la puissance de consigne, sur l'arbre duquel est monté un disque de freinage tour nant entre les branches d'un électro-aimant dont l'enroulement est parcouru par un courant in versement proportionnel à la fréquence de con signe et, d'autre part, au moyen d'un second moteur fournissant un couple proportionnel à la puissance de consigne,
    sur l'arbre duquel est monté un disque de freinage tournant entre les branches d'un électro-aimant dont l'enroulement est parcouru par -un courant variant en fonction inverse de la fréquence effective. 19. Dispositif selon la revendication et les sous-revendications 1, 3, 16 et 17, caractérisé en ce que le dispositif fournissant -un mouve ment fonction de la puissance effective et de l'écart de fréquence comprend un différentiel entraîné, d'une part, au moyen d'un premier moteur fournissant un couple fonction de la puissance effective sur l'arbre duquel est monté un disque de freinage tournant entre les branches d'Lm. électro-aimant, dont l'en roulement est parcouru par un courant in versement proportionnel à la fréquence de consigne et, d'autre part,
    au moyen d'un se cond moteur fournissant un couple fonction de la puissance effective sur l'arbre duquel est monté un disque de freinage tournant entre les branches d'LU1 électro-aimant dont l'enroulement est parcouru par un courant variant en fonction inverse de la fréquence effective. 20.
    Dispositif selon la revendication et les sous-revendications 1, 3, 16, 17, 18 et 19, ca ractérisé en ce que les enroulements susdits, parcourus par un courant variant en fonction inverse de la fréquence effective, sont reliés, par l'intermédiaire d'un circuit oscillant série ajustable et d'un redresseur, à une source de courant alternatif de fréquence égale à la fréquence effective susdite, ce circuit oscillant étant réglé de manière que le courant passant dans lesdits enroulements soit sensiblement inversement proportionnel à la fréquence effective. 21.
    Dispositif selon la revendication et les sous-revendications 1, 3 et 16, caractérisé en ce que-les moyens, entraînant ledit appareil en fonction de l'écart de puissance et de l'écart de fréquence, comprennent un diffé rentiel actionné par un dispositif fournissant un mouvement fonction de la fréquence de consigne et de l'écart de puissance et par un autre dispositif fournissant un mouvement fonction de la fréquence effective et de l'écart de puissance. 22.
    Dispositif selon la revendication et les sous-revendications 1, 3, 16 et 21, caractérisé en ce que le dispositif fournissant un mouve ment fonction de la fréquence de consigne et de l'écart de puissance comprend un comp teur à deux moteurs fournissant, l'un, un couple proportionnel à la puissance de con signe, et l'autre, un couple variant en fonc tion de la puissance effective, l'arbre de ce compteur portant un disque de freinage tournant entre les branches d'un électro aimant dont l'enroulement est parcouru par un courant inversement proportionnel à la fréquence de consigne. 23.
    Dispositif selon la revendication et les sous-revendications 1, 3, 16 et 21, caractérisé en ce que le dispositif fournissant un mouve ment fonction de la fréquence effective et de l'écart de puissance comprend un compteur à, deux moteurs fournissant, l'un, un couple proportionnel à la puissance de consigne, et l'autre, un couple variant en fonction de la puissance effective, l'arbre de ce compteur portant un disque de freinage tournant entre les branches d'un électro-aimant dont l'enrou- lement est parcouru par un courant variant en fonction inverse de la fréquence effective. 24.
    Dispositif selon la revendication et les sous-revendications 1, 3, 16, 21 et 23, carac térisé en ce que ledit enroulement, parcouru par un courant variant en fonction inverse de la fréquence effective, est relié, par l'in termédiaire d'un redresseur et d'un circuit oscillant série, à une source de courant alter natif de fréquence égale à la fréquence effec tive susdite, ce circuit oscillant étant réglé de manière que le courant passant dans ledit enroulement soit sensiblement inversement proportionnel à la fréquence effective.
CH262836D 1947-06-09 1947-06-09 Dispositif effectuant l'intégrale par rapport au temps du produit de deux grandeurs variables. CH262836A (fr)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1137505B (de) * 1956-05-26 1962-10-04 Giorgio Savastano Vorrichtung zum Messen des Verbrauchs in elektrischen Gleichstromnetzen bei auch sich aenderdernder Netzspannung mittels Induktionszaehler und Gleichstrom-wandler

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1137505B (de) * 1956-05-26 1962-10-04 Giorgio Savastano Vorrichtung zum Messen des Verbrauchs in elektrischen Gleichstromnetzen bei auch sich aenderdernder Netzspannung mittels Induktionszaehler und Gleichstrom-wandler

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