Varmètre
La présente invention concerne un varmètre (appareil mesurant la puissance réactive) du type électrodynamique ou ferrodynamique, comportant un enroulement de courant et un enroulement de tension analogues à ceux d'un wattmètre de puissance active.
On sait que dans les varmètres, le courant dans l'enroulement de tension doit être proportionnel à la tension aux bornes du circuit dont on mesure la puissance réactive et en quadrature avec cette tension, tandis que l'enroulement de courant est parcouru par le courant de ce circuit ou un courant propor- tionnel et en phase avec lui.
L'invention a pour but d'obtenir un varmètre du genre susmentionné dans lequel l'influence de la fréquence sur la mesure de la puissance réactive est faible, et même, est pratiquement négligeable dans le voisinage de la fréquence nominale.
Le varmètre suivant l'invention est caractérisé en ce que son enroulement de tension est branché en parallèle aux bornes d'un circuit résonnant, accordé pour la fréquence nominale, l'enroulement de tension et le circuit résonnant étant connectés entre deux sommets opposés d'un pont de Wheatstone équilibré pour la fréquence nominale, dont les deux autres sommets sont alimentés par la tension aux bornes du circuit dont on mesure la puissance réactive ou par une tension proportionnelle et en phase avec elle, deux branches opposées dudit pont de Wheatstone étant constituées par des bobines de réactance, les deux autres par des résistances et des condensateurs.
La fig. ci-jointe représente à titre d'exemple une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
Sur la figure, 1 représente un circuit dont on mesure la puissance réactive; 2 et 2' sont les enroulements du varmètre parcourus par le courant qui traverse le circuit 1 ; 3 est l'enroulement de tension du varmètre, branché en parallèle aux bornes d'un circuit résonnant accordé pour la fréquence nominale et constitué par une bobine de réactance 4 en série avec un condensateur 5. L'enroulement de tension 3 et le circuit résonnant 4-5 sont connectés entre deux sommets opposés A, B d'un pont de Wheatstone équilibré pour la fréquence nominale. Les deux autres sommets C, D dudit pont sont connectés aux bornes du circuit 1.
Les branches A C et B D dudit pont sont respectivement constituées par des bobines de réactance 6 et 6'; s0 et s'O sont les réactances des bobines 6 et 6', tandis que r0 et r'O désignent leurs résistances. Les branches B C et
A D sont respectivement constituées par des ensembles : résistance- condensateur, 7-8, et 7'-8'; r et r' sont les valeurs des résistances 7 et 7', s et s' sont les valeurs absolues des capacitances des condensateurs 8 et 8'.
Pour avoir la quadrature entre le courant dans l'enroulement de tension 3 et la tension aux bornes du circuit 1, il suffit d'avoir:
r = r'O et r' = rO avec: s = s'O et s' =
De plus, si l'on a:
r = r'O = r' = r0 = R et S = $o = s'O = le système est parfaitement symétrique pour une même variation de fréquence de part et d'autre de la fréquence nominale.
Grâce au circuit résonnant 4-5, l'influence de la fréquence sera très faible autour de la fréquence nominale. Ce circuit permet de maintenir le courant dans l'enroulement 3 en quadrature avec la tension aux bornes du circuit 1.
En effet, le circuit résonnant 4-5 agit effectivement comme une simple résistance à la fréquence nominale, et pour cette fréquence, son action est nulle. Mais, lorsque la fréquence varie, l'impédance du circuit résonnant varie aussi, et cette variation d'impédance compense la variation du déphasage du courant dans l'enroulement de tension 3 par rapport à la tension aux bornes du circuit 1.
Cette compensation provoque une erreur de proportionnalité entre le courant dans l'enroulement 3 et la tension aux bornes du circuit.
Mais, il est beaucoup plus important pour la précision des mesures que le courant dans l'enroulement de tension 3 soit toujours rigoureusement en quadrature avec la tension aux bornes du circuit 1, car s'il n'en est pas ainsi, les erreurs relatives du varmètre varient en fonction du facteur de puissance de l'installation dont on veut mesurer la puissance réactive et deviennent très importantes pour de faibles valeurs du déphasage du courant sur la tension.