Compteur à induction à plusieurs éléments moteurs et à courbe d'erreur améliorée.
On connaît de nombreux dispositifs destinés à améliorer, aux fortes charges, les courbes d'erreur des compteurs d'induction monophases. Ces dispositifs, constitués le plus souvent par une pièce magnétique (shunt) placée en dérivation sur le flux principal produit par l'électro-aimant de courant, sont dimensionnés pour se saturer pour une valeur Is déterminée de ce courant, de façon à faire apparaître, lorsque le courant dépasse cette valeur, un couple additionnel destiné à compensez le couple de freinage engendré par le flux principal produit par l'électro-aimant de courant.
Lorsqu'il s'agit de compteurs polyphasés à éléments moteurs multiples, et en particulier de compteurs triphasés, la compensation obtenue est beaucoup moins satisfaisante. Il est possible de dimensionner les shunts pour obtenir la compensation voulue sur la courbe d'erreur en triphasé charges équilibrées, mais cn obtient alors une hypercompensation ge- nante des courbes d'erreur de chacun des éléments moteurs considérés séparément.
On peut évidemment se contenter de dimensionner les shunts pour obtenir une eompensation correcte de chacun des éléments moteurs pris séparément, mais alors, la compensation obtenue est nettement insuffisante pour la courbe d'erreur relevée en triphasé charges équilibrées.
La présente invention, due à M. Georges Thévenon, a pour objet un compteur à induetion à plusieurs éléments moteurs, dont la courbe d'erreur, aux fortes charges, est améliorée tout en réduisant considérablement l'épart entre la moyenne des erreurs relevées sur chacun des éléments moteurs pris sépa- rément et l'erreur relevée en courant poly- phasé, tous les éléments moteurs étant également chargés.
Ce compteur est caractérisé en ee qu'il comprend un pôle auxiliaire, placé dans l'axe de symétrie des électro-aimants de courant et de tension d'au moins un élément moteur, ce pôle auxiliaire étant muni d'un enroulement destiné à tre parcouru par un courant provoqué par une force électromotrice induite dans un second enroulement et proportion nelle uniquement au flux magnétique produit par les enroulements de l'électro-aimant de courant d'un autre élément moteur,
le tout étant disposé de façon que l'interréaction du flux magnétique produit par ce pôle auxi- liaire et du flux magnétique produit par les enroulements de l'électro-aimant de courant de l'élément-moteur qui comporte ledit pôle auxiliaire, crée un couple qui s'ajoute au couple produit par les éléments moteurs du compteur.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, trois formes d'exécution du compteur faisant l'objet de l'invention, et une variante de détail.
La fig. 1 représente une première forme d'exécution du compteur à induction, à deux éléments moteurs.
La fig. 2 représente une deuxième forme d'exécution du compteur à induction, à deux éléments moteurs.
La fig. 3 représente une troisième forme d'exécution du compteur triphasé à induction, à trois éléments moteurs.
La fig. 4 représente une variante des formes d'exécution représentées aux fig. 1, 2 et 3.
Dans la fig. 1, 10 et 11 représentent deux éléments moteurs de forme bien connue, entrant dans la constitution d'un compteur tri phasé par exemple. Chacun de ces éléments moteurs comporte respectivement un pôle central de tension 12 et 13, et deux pôles de courant 14-14'et 15-15'. Les deux disques non représentés sont placés respectivement dans les entrefers compris entre les pôles 12 et 14-14', d'une part, 13 et 15-15', d'autre part. Les bobines de courant et de tension n'ont pas été représentées pour ne pas surcharger la figure.
On dispose une languette en acier doux 16 formant pôle auxiliaire, entre les deux pôles de courant 14 et 14'et dans l'axe du pôle central de tension 12 de l'élément moteur 10. Sur cette languette 16 est placé un enroulement 17. Cet enroulement est fermé sur un autre enroulement 18, bobiné entre les deux pôles de courant 15 et 15'et dans l'axe du pôle central de tension 13 de l'élément moteur 11.
La languette 16 fait partie d'une pièce 19, qui est fixée sur l'élément moteur 10 en deux points qui sont à un mme potentiel magnétique.
Une force électromotrice e2 est produite dans l'enroulement 18 lorsque les enroulements des pôles 15 et 15'sont parcourus par un courant. Cette force électromotrice est uniquement proportionnelle au flux zip produit par les enroulements des pôles de courant 15 et 15'. Le flux produit par la bobine de tension du pôle central de tension 13 n'agit pas dans l'enroulement 18 en particulier, par suite de sa disposition symétrique entre les deux pôles de courant 15 et 15'dans la partie AD du circuit magnétique de l'élec- tro-aimant 11. Cette force électromotrice e2 donne naissance à un courant t2 dans l'en- roulement 17.
Le flux q2 produit par ce cou- rant est eoaxial avec le flux principal produit par la bobine de tension du pôle central de tension 12, par suite de la position de la languette 16 dans l'axe de ce dit pôle de tension. Dans ces conditions, les couples parasites dus à l'interréaction de ces deux flux s'annulent.
L'interréaction du flux 6/2 et du flux 01 proportionnel au courant parcourant les enroulements des pôles 14 et 14'crée un couple additionnel C, qui a pour expression :
C = K. 0 2 sin a
K, étant un coefficient de proportionalité et a, l'angle de 01 et de 2-
Le sens des bobinages de 17 et de 18 est tel que le couple additionnel C s'ajoute au couple moteur produit par l'élément moteur 10.
On détermine les ampères-tours appliqués à la languette 16, de façon que le couple addi- tionnel C soit juste suffisant pour compen- ser exactement à une charge donnée (par r exemple à la pleine charge), les couples de freinage engendrés par les flux produits par les électro-aimants de courant.
Cette compensation, une fois réalisée pour une charge déterminée, reste valable dans une grande étendue de mesure, car le couple additionnel créé, étant proportionnel au produit des deux flux de courant, suit la mme loi de variation que les couples de freinage en gendrés par les électro-aimants de courant, qui sont proportionnels au carré de chacun des deux flux de courant.
Dans la fig. 2, le compteur à induction 3 deux éléments moteurs est muni de deux pôles auxiliaires. Dans cette figure, où les mmes nombres ont la mme signification que dans la fig. 1, on voit une languette en acier doux 26, formant un deuxième pôle auxiliaire, placée entre les deux pôles de courant 15 et 15'et dans l'axe du pôle central de tension 13 de l'élément moteur inférieur 11. Cette languette 26 fait partie d'une pièce 29, qui est fixée sur l'élément moteur 11 en deux points qui sont à un mme potentiel magnétique. Sur cette languette 26 est placé un enroulement 27, qui est fermé sur un autre enroulement 28, bobiné sur l'élément moteur 10, entre les deux pôles de courant 14 et 14'et dans l'axe du pôle central de tension 12.
Un compteur triphasé à induction à trois éléments moteurs pourra tre muni de trois pôles auxiliaires. Si on désigne par H, C et B les trois éléments moteurs, l'enroulement de la languette placée entre les deux pôles de courant de H sera, par exemple, alimenté par un enroulement bobiné entre les deux pôles de courant de C ; l'enroulement de la languette placée entre les deux'pâles de courant de C sera alimenté par un enroulement bobiné entre les deux pôles de courant de B et l'en- loulement de la languette placée entre les deux pôles de courant de B sera alimenté par un enroulement bobiné entre les deux pôles de courant de H.
Cependant dans un tel compteur, on pourra utiliser également un dispositif plus simple représenté sur la fig. 3. Dans cette figure, où on a représenté en H, C et B les trois éléments moteurs, seul l'élément moteur
C est muni d'une languette 31, formant pôle auxiliaire, placée entre ses deux pôles de courant et dans l'axe du pôle central de tension.
Sur cette languette sont bobinés deux enroulements 32 et 33, isolés l'un de l'autre. L'enroulement 32 est fermé sur un autre enroulement 34, bobiné entre les deux pôles de courant de l'élément moteur II et dans l'axe de son pôle central de tension. L'enroulement 32 est parcouru par un courant iB. L'enroulement 33 est fermé sur un autre enroulement 35, bobiné entre les deux pôles de courant de l'élément moteur B et dans l'axe de son pôle central de tension. L'enroulement 33 est parcouru par un courant iB.
On obtient dans la languette 31, un flux résultant g (iB + iH), ee qui provoque Ull couple additionnel proportionnel à :
0 (B + ) sin a, (PC étant le flux principal de courant dans l'élément moteur C.
Quel que soit l'ordre des phases, le flux (iB + iH) est toujours déphasé en avant par rapport à Çc d'un angle a, et il est facile de voir que ce couple additionnel reste e constant en grandeur et en direction.
Si on se reporte à nouveau sur la fig. t, on remarque que la languette 16, qui forme pôle auxiliaire, est parcourue par une fraction du flux principal de tension, de sorte qu'une force électromotrice induite, due à ce flux, apparaît dans 1'enroulement 17, ce qui provoque, dans le circuit 17-18, un courant de circulation proportionnel à ce flux de tension. Ce courant donne naissance dans 18 à un flux parasite. Pour éviter les interréactions de ce flux avec le flux principal de tension qui circule dans l'élément moteur 11 et, de ce fait, des couples parasites gnants, il sera avantageux que ce flux se ferme par un cir- cuit magnétique de réluctance extrmement faible, afin d'éviter qu'il parcoure l'entrefer principal dans lequel tourne le disque.
Dans un élément moteur analogue à celui représenté sur la fig. 1, le flux parasite produit par 18 se fermera selon le trajet A E-F-G-D. On pourrait envisager, en outre, de disposer un ou plusieurs ponts en métal magnétique entre A et D (le bâti pouvant entrer dans la constitution d'un de ces ponts).
La fig. 4 représente une variante dans laquelle on a réalisé un tel pont. La partie AD de l'électro-aimant de courant est divisée en deux branches 41.-42, par une ouverture lon gitudinale. L'enroulement 18 est bobiné sur la branche 41 par exemple. Dans ces conditions, le flux qui prend naissance dans la branche 41 se ferme pratiquement en totalité dans la branche 42, dont la réluctance est extrmement faible.