Compteur d'électricité polyphasé.
La présente invention se rapporte à un compteur d'électricité polyphasé, comprenant plusieurs groupes moteurs disposés autour d'un rotor en forme de disque pour v déve- lopper un couple de rotation, chaque groupe étant composé d'un électro-aimant de courant et d'tin électro-aimant monté de tension.
Dans ces compteurs connus, des erreurs d'enregistrement se produisent en raison des couples d'interaction, c'est-à-dire les couples qui dérivent d'une action des différents groupes les uns sur les autres, couples qui font que le couple total exercé par ces groupes mo. teurs n'est pas exactement égal à la somme des couples produits isolément par chaque groupe moteur. On peut réduire cet effet, notamment en ee qui concerne les erreurs produites par les électro-aimants de courant, c'est-à-dire ceux qui sont parcourus par les courante des phases respectives, en réalisant la partie centrale du disque rotorique en une matière non conductrice afin d'éviter que les courants parasites d'interaction traversent cette partie du disque.
Toutefois, cette disposition est limitée par la diminution du couple moteur utile, produit dans la partie annulaire restante, qui en résulte.
La titulaire a constaté, par des essais, que l'on atteint des dimensions critiques de cette partie annulaire pour lesquelles l'erreur d'in teraction subsistante provint principalement des courante parasites engendrés par les électro-aimants de tension, c'est-à-dire ceux qui sont montés en dérivation. L'importance de cette erreur croît relativement si on diminue le courant prévu dans les électro-aimants de courant, et le signe de l'erreur s'inverse en même temps que le sens de la séquence. de phases. En pratique, l'erreur correspond à un couple constant dont la grandeur et la di- rection sont fonction de la tension appliquée et du sens de rotation des phases.
La présente invention tend éviter cette erreur.
Selon l'invention, le compteur est earaeté- risé par le fait que le disque rotor est constitué par deux parties concentriques en matière conductrice sensiblement isolées l'une de l'autre et. par le fait que tous lesdits électroaimants sont disposés exclusivement en regard de la. partie conductrice extérieure du rotor et que lesdites parties concentriques du disque sont dimensionnées de manière que le couple d'interaction des éléments de tension, dû aux eourants dans la partie concentrique inté- rieure compense sensiblement le couple d'interaction de ces mêmes électro-aimants, du aux courants dans la partie concentrique extérieure.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du compteur selon l'invention.
La fig. 1 est une vue schématique par-dessous du compteur seul.
La fig. 2 est-une vue schématique en perspective des électro-aimants de courant e. t de tension ainsi que de leurs connexions.
Le compteur triphasé comporte trois groupes moteurs constitués chacun par un électro-aimant de courants fi, Yl, Bl et un électro-aimant de tension D, E, G.
Le disque formant le rotor consiste en deux parties principales : un anneau extérieur a en matériau conducteur, dimensionné de façon appropriée dans le but de réduire le coup de l'interaction entre les électro-aimants de tension Rl, Y1, B, sans limiter excessivement le couple moteur utile et un disque intérieur b de matériau conducteur similaire à celui du disque extérieur d'un diamètre et d'une épaisseur tels qu'il produise le couple compensateur requis. L'espace compris entre ces parties est occupé par un anneau c de matériau isolant.
Les électro-aimants de tension Ri, Y1, i, montés en dérivation, agissent sur l'anneau a.
Au-dessous de la face inférieure du disque rotorique, non représenté sur la fig. 2, sont disposés les électro-aimante de courant D, E, G-, montés en série avec une phase respective 1, 2 et 3 du réseau d'utilisation N.
Le couple moteur utile se développe principalement dans l'anneau extérieur a. En diminua. nt la largeur de cet anneau, on réduit. aussi les courants vagabonds et, par suite, l'effet d'interaction produit par cet anneau a.
Les dimensions de l'anneau résultant d'un compromis entre la nécessité de diminuer le plus possible l'effet d'interaction et la eondi- tion imposée de ne pas réduire le couple moteur utile dans une mesure exagérée.
Le sens de rotation du disque est, par exemple, contraire à celui des aiguilles de montre et si la séquence des phases s'effectue dans l'ordre R, Y, B, ladite erreur d'interaction due aux courants dans l'anneau a est positive, c'est-à-dire de même sens que ladite séquence. Maislesélectro-aimants de tension, connectés comme l'indique la fig, 2, produisent dans le sens des aiguilles de montre un faible couple suffisant pour annuler l'er- reur positive. Ce couple compensateur résulte des courants dus au flux de fuite provenant des bobines de tension dans la partie centrale 6 du disque.
Sous charge polyphasée, le compteur fonetionne dans l'un ou l'autre sens de rotation des phases avec une erreur d'interaction résultante minimum. Autrement dit, si la rotation de phases R, Y, B, de la source de tension. est inversée pour devenir R, B,. Y, l'erreur d'in- teraction due aux courants dans la partie an nulaire a, devient négative et le couple correcteur provenant de la partie centrale b est hiaintenant de sens contraire à celui des aiguilles de montre.
Le sens de rotation du rotor du compteur en charge reste l'inverse de celui des aiguille. s de montre, car la relation entre les électroaimants de courant et de tension de chaque groupe moteur reste sans changement.
A titre d'exemple, lorsque le diamètre inté rieur'de l'anneau a est de 62, 5 mm et que l'on enlève la partie centrale b du disque, le compteur fournit une erreur positive d'enre- gistrement lorsque les phases sont connectées dans l'ordre R, Y, B et, lors de l'inversion de la rotation des phases, soit en direction R, B.
Y, l'erreur prend une valeur négative de valeur absolue approximativement égale. En ajoutant un disque central b de 52 mm de diamètre, celui-ei produit un couple d'interaction, dû aux électro-aimants de tension, qui est toujours opposé à l'erreur précédente, soit négative dans le premier cas et positive-dans le second cas, par rapport au sens de rotation du compteur. Par conséquent, l'erreur d'interaction globale est pratiquement annulée.
La constitution même du rotor se prête fort bien à un moulage plastique de l'anneau isolant c dans le but de relier les deux portions concentriques l'une à l'autre. Toutefois, les parties a et b ne doivent pas être absolument isolées lune de l'autre. Elles peuvent, par exemple, être unies mécaniquement l'une à l'autre à l'aide de parties métalliques de faible section, notamment, si ces parties sont en un alliage à haute résistance.
Polyphase electricity meter.
The present invention relates to a polyphase electricity meter, comprising several motor groups arranged around a disc-shaped rotor for developing a rotational torque, each group being composed of a current electromagnet and of a voltage mounted electromagnet.
In these known counters, recording errors occur due to the interaction couples, that is to say the couples which derive from an action of the different groups on each other, couples which make the couple total exercised by these groups mo. tor is not exactly equal to the sum of the torques produced separately by each motor group. This effect can be reduced, in particular with regard to the errors produced by the current electromagnets, that is to say those which are traversed by the currents of the respective phases, by making the central part of the rotor disc in one non-conductive material in order to prevent the parasitic interaction currents passing through this part of the disc.
However, this arrangement is limited by the reduction in the useful engine torque, produced in the remaining annular part, which results therefrom.
The licensee noted, by tests, that critical dimensions are reached of this annular part for which the remaining interaction error comes mainly from the parasitic currents generated by the voltage electromagnets, that is to say - say those which are mounted in bypass. The importance of this error increases relatively if we decrease the current expected in the current electromagnets, and the sign of the error is reversed at the same time as the direction of the sequence. of phases. In practice, the error corresponds to a constant torque, the magnitude and direction of which depend on the applied voltage and on the direction of rotation of the phases.
The present invention tends to avoid this error.
According to the invention, the counter is enhanced by the fact that the rotor disc is formed by two concentric parts of conductive material substantially insulated from one another and. in that all of said electromagnets are arranged exclusively opposite the. outer conductive part of the rotor and that said concentric parts of the disc are dimensioned so that the interaction torque of the tension elements, due to the currents in the inner concentric part, substantially compensates for the interaction torque of these same electromagnets , due to the currents in the outer concentric part.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the counter according to the invention.
Fig. 1 is a schematic view from below of the meter alone.
Fig. 2 is a schematic perspective view of the current electromagnets e. t voltage as well as their connections.
The three-phase meter comprises three motor groups each consisting of an electromagnet with currents fi, Yl, Bl and a voltage electromagnet D, E, G.
The disc forming the rotor consists of two main parts: an outer ring a of conductive material, suitably sized in order to reduce the blow of the interaction between the voltage electromagnets Rl, Y1, B, without excessively limiting the useful motor torque and an inner disc b of conductive material similar to that of the outer disc of a diameter and thickness such as to produce the required compensating torque. The space between these parts is occupied by a ring c of insulating material.
The voltage electromagnets Ri, Y1, i, mounted in shunt, act on the ring a.
Below the underside of the rotor disc, not shown in fig. 2, the current electromagnets D, E, G- are arranged, connected in series with a respective phase 1, 2 and 3 of the use network N.
The useful engine torque develops mainly in the outer ring a. In decreased. nt the width of this ring, we reduce. also the stray currents and, consequently, the effect of interaction produced by this ring a.
The dimensions of the ring resulting from a compromise between the need to reduce the interaction effect as much as possible and the condition imposed not to reduce the useful engine torque to an exaggerated extent.
The direction of rotation of the disc is, for example, counterclockwise and if the phase sequence is carried out in the order R, Y, B, said interaction error due to the currents in the ring a is positive, that is to say of the same meaning as said sequence. But the voltage electromagnets, connected as shown in fig, 2, clockwise produce a small torque sufficient to cancel the positive error. This compensating torque results from the currents due to the leakage flow coming from the voltage coils in the central part 6 of the disc.
Under polyphase load, the meter operates in either direction of phase rotation with minimum resulting interaction error. That is, if the phase rotation R, Y, B, of the voltage source. is inverted to become R, B ,. Y, the interaction error due to the currents in the annular part a, becomes negative and the corrective torque from the central part b is now counterclockwise.
The direction of rotation of the rotor of the loaded meter remains the opposite of that of the hands. s watch, because the relationship between the current and voltage electromagnets of each motor group remains unchanged.
For example, when the internal diameter of the ring a is 62.5 mm and the central part b of the disc is removed, the counter provides a positive recording error when the phases are connected in the order R, Y, B and, when reversing the rotation of the phases, either in the direction R, B.
Y, the error takes a negative value of approximately equal absolute value. By adding a central disc b of 52 mm in diameter, this one produces an interaction torque, due to the voltage electromagnets, which is always opposed to the previous error, that is to say negative in the first case and positive-in the second case, with respect to the direction of rotation of the counter. Therefore, the overall interaction error is virtually nullified.
The very constitution of the rotor lends itself very well to a plastic molding of the insulating ring c with the aim of connecting the two concentric portions to one another. However, parts a and b should not be absolutely isolated from each other. They can, for example, be mechanically united to one another using metal parts of small section, in particular, if these parts are made of a high strength alloy.