Compteur à induction pour circuits triphasés
Il est connu depuis longtemps, pour mesurer l'énergie électrique dans un circuit triphasé, d'utiliser des compteurs à induction à trois éléments moteurs agissant sur un disque unique. D'après une disposition connue, les trois éléments moteurs sont uniformément répartis sur ce disque suivant des angles égaux par rapport à l'axe du disque. Pour diminuer dans la mesure du possible les influences provenant des courants induits dans le disque par chacun des éléments moteurs, et qui passent dans le champ des autres, on a divisé le disque en un certain nombre de secteurs, au moyen de fentes radiales qui partent de la périphérie du disque et aboutissent au moyeu du disque ou dans son voisinage imrnédiat.
Par suite de cette disposition, les courants induits dans le disque par un des éléments moteurs se dirigent vers les autres éléments moteurs suivant un parcours sensiblement allongé, de sorte que leur influence sur les flux magnétiques de ces autres éléments moteurs devient très réduite. Cependant cette disposition présente l'inconvénient suivant: lors de la rotation du disque, les fentes radiales exécutées dans le disque passent sous les pôles des éléments moteurs, de sorte qu'il se produit des fluctuations du couple moteur, ce qui nuit à l'exactitude du compteur, ien particulier aux faibles charges.
Pour pallier cet inconvénient, on a proposé d'utiliser des disques composés d'un certain nombre de feuilles minces en matériau conducteur, superposées et isolées les unes des autres, chacune de ces feuilles comportant les mêmes fentes mentionnées précédemment, les fentes d'une feuille étant décalées par rapport à oelles des autres feuilles. Cette dernière disposition a toutefois l'inconvénient d'être d'une réalisation délicate et d'un prix de revient élevé. En outre, elle diminue de façon appréciable le rendement du compteur.
Parmi les influences réciproques des flux magnétiques et des courants induits dans le disque, une des plus importantes est celle qui concerne l'influence réciproque produite, par les flux magnétiques de chacun des fers moteurs de tension, sur les courants induits circulant dans le disque, qui sont provoqués par les flux magnétiques des deux autres éléments moteurs.
La présente invention a principalement pour but d'éliminer les effets perturbateurs de ces susdites influences et a pour objet un compteur à induction com portant t un disque unique, sur lequel agissent trois éléments moteurs uniformément répartis sur ce disque suivant des angles égaux, ou sensiblement égaux, par rapport à l'axe du disque, et dans lequel chacun des éléments moteurs possède un circuit magnétique de tension en forme de M, sur une face du disque, et un circuit de courant en forme de U, sur la face opposée, les deux circuits magnétiques étant reliés entre eux par des pièces de liaison en matériau non magné- tique. Une telle disposition a été décrite, par exemple, dans le brevet suisse NO 381763.
Le compteur selon l'invention se caractérise en ce que le disque du compteur comporte plusieurs fentes radiales, exécutées à partir du centre du disque, et dont la longueur est inférieure à a plus petite distance comprise entre chacun des éléments moteurs et le centre du disque.
Dans ces conditions, et contrairement aux propositions antérieures, aucune de ces fentes ne passe sous les pôles des éléments moteurs. Leurs extrémités vers la périphérie du disque restent suffisamment éloignées des éléments moteurs pour éviter les fluctuations et une diminution sensible du couple moteur.
La figure ci-jointe représente, schématiquement et à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'objet de l'invention.
Sur la figure, 1 représente le disque non feuilleté du compteur, en matériau conducteur (aluminium, par exemple). 2, 3 et 4 sont les trois éléments moteurs uniformément répartis sur le disque suivant des angles égaux de 1200 par rapport à Paxe du disque. Chacun de ces éléments moteurs comporte un fer moteur de tension, 21, 31, 41 en forme de M et un fer moteur de courant 22, 32, 42 en forme de U. Le disque possède un trou central 5.
Le disque comporte des fentes radiales 6 régulièrement réparties autour du trou central 5 et qui, dans l'exemple représenté, sont au nombre de huit (mais, bien entendu, ce nombre peut être quelconque). Dans l'exemple représenté sur la figure, ces fentes partent du trou central 5. Comme on le voit, la distance de leurs extrémités vers la périphérie du disque est telle que, non seulement lesdites fentes ne passent pas sous les pôles des éléments moteurs, mais qu'elles laissent subsister vers la périphérie du disque une surface annul aire suffisamment large pour empêcher une diminution du couple moteur produit par chacun des éléments moteurs 2, 3, 4. L'ensemble de ces fentes permet de réaliser, dans la partie centrale du disque, une zone où les courants induits, provoqués par les flux magnétiques des éléments moteurs, ne peuvent pas se propager.
Ces courants induits ont ainsi leur parcours modifié, en particulier sous les fers moteurs de tension voisins.
Sur le fer moteur de tension 21, on a représenté schématiquement en traits mixtes le flux magnétique de tension H2 qui, issu du pôle central de ce fer moteur, traverse le disque deux fois pour revenir dans le circuit magnétique dudit fer moteur par ses pôles latéraux. On voit immédiatement que le flux magnétique H,s traversant le disque sous le pôle central est de sens inverse de celui qui traverse le disque sous chacun des pôles latéraux. Les courants induits respectivement par les éléments moteurs 3 ou 4 sont donc soumis chacun à une action de sens contraire lorsqu'ils passent sous le pôle central ou sous les pôles latéraux.
En l'absence de fentes, l'action sous le pôle central de ces courants induits est prépondérante. A mesure que l'on augmente la longueur des fentes, il a été constaté que la diminution de cette action est plus rapide que la diminution de l'action opposée de ces courants induits sous les pôles latéraux, de sorte que, pour une longueur déterminée r0 des fentes, ces deux actions opposées s'annulent. En d'autres termes, et si l'on considère que les éléments moteurs sont disposés symétriquement par rapport à l'axe du disque, on obtient la suppression du couple perturbateur résultant de l'action réciproque des champs de tension de chacun des fers moteurs sur les courants induits dans le disque par chacun des autres fers moteurs.
La longueur r0 des fentes ne dépend que des dimensions géométriques du disque et des pôles des éléments moteurs ainsi que de la distance de ceux-ci à l'axe du disque. Elle ne dépend pas des caractéfis- tiques électriques du compteur. I1 suffit donc de la déterminer expérimentalement une fois pour toutes sur un prototype. A titre indicatif, et sans que ces renseignements ne limitent en rien la portée de l'invention, on a constaté qu'avec un disque de 55 mm de rayon, dans lequel la plus courte distance des pôles des éléments moteurs à l'axe du disque est de 35 mm, le rayon des fentes est de l'ordre de 20 mm.
On voit en outre que la disposition décrite est d'une réalisation simple et particulièrement. peu onéreuse, car le trou central 5 et les fentes 6 peuvent être exécutés lors d'une même opération de découpage à la presse.
L'arbre du disque, qui entraîne d'une manière connue la minuterie du compteur, n'a pas été représenté sur la figure. I1 est rendu solidaire du disque 1, par un moyeu, de préférence en matériau isolant, ou en alliage ayant tout au moins une forte résistivité, ledit moyeu étant réalisé par tout procédé connu, par exemple par moulage.