COMPTEURS HORAIRES

dd^ sont reliés respectivement aux lames E E' comme le montre la Fi g. 37.

G est le commutateur ou clef qui porte un panneton de matière isolante g^ muni d'une plaque en

Fig. 40.

Fig. 41.

Détails du commutateur.

Fi^. 42.

cuivre g* destinée à établir la communication entre les lames EE'. Le commutateur est terminé par un bouton 0.

La Fig. 41 montre la position de la clet lorsque la communication n'est pas établie. La Fig. 42 indique la position de la clet lorsque les lames sont en communication.

La clef G porte 2 goupilles g^ g\ La goupille g^ appuie contre le ressort I lorsqu'on tourne la clef. La goupille g^ agit sur le levier II monté sur l'axe H*.

Sur le bout d'arrière de Taxe II* est monté le levier coudé H* qui, lorqu'il est abaissé, arrête le mouvement du balancier ainsi qu'on le voit sur la Fig. 3o. Le ressort h enroulé autour de Taxe H* tend à abais-

levier

il est

nt les i-dire

il dis- «, si

Fig.

idéH' nt du pteur

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pes A

COMPTEURS HOUAIRKS 'io

et E imprimées en rouge sur le cadran indique que les lampes sont allumées ou éteintes.

Ces compteurs supportent un courant de 0 à 15 ampères.

La durée de marche permet un service de 17 heures par jour ; le remontage n'a donc besoin d'être fait qu'une fois par mois.

Les deux systèmes de compteurs n'ayant pas de résistance doivent être placés en tension avec la lampe ou le groupe de lampes qu'ils doivent contrôler, et jamais en dérivation.

Ces appareils sont très répandus on Suisse, en Allemagne, en Autriche et en France,

Compteur horaire Frager. — Cet appareil enregistre sur des cadrans le temps de fonctionnement d'un circuit dont la conduclance est supposée constante.

L'appareil se compose d'un moteur chronométrique entretenu électriquement et d'un jeu de cadrans.

Le moteur chronométrique est un balancier jlh (Fig. 44 et 45) à axe vertical qui bat la seconde et dont le mouvement est provoqué et entretepu électriquement. 11 actionne à l'aide d'un cliquet excentré V et d'un rochet de 100 dents X l'arbre y de Tintégrateur. Cet arbre fait un tour en 100 secondes, et entraine, à l'aide d'un engrenage conique X, le train d'horlogerie du cadran intégrateur qui totalise les heures de marche.

Le réglage s'effectue à -^ près par un seul essai et sans tâtonnements avec un choix convenable de la roue ^ de l'engrenage conique.

Le compteur se pose sur une planchette horizontale solidement fixée et l'on relie ses deux bornes à celles du circuit.

trelena monlé ■t 2. La lercàlés

^BV ■

COMPTEURS HORAIRES "i7

Quand le balancier est à Tarrèt, la dent p de Tinterrupleur est engagée dans Tencoche de la douille distributrice e folle sur le palier supérieur de Tarbre du balancier, et le contact est établi en d. Si Ton met le compteur en charge, Textrémité en fer doux j du balancier est attirée dans Tàme de la bobine et la goupille /, attaquant la douille distributrice, amène le bord de l'encoche à rompre le circuit en soulevant la dent de l'interrupteur ; le balancier obéit alors à l'action du ressort spiral S et la douille distributrice ramenée en arrière laisee retomber dans son encoche la dent de l'interrupteur juste au moment où le deuxième for h so pîésente à l'entrée de la bobine. Ce fer, altiré à son tour, communique une nouvelle énergie au balancier, qui reçoit ainsi une impulsion à chaque oscillation simple. Ces impulsions répétées développeraient outre mesure l'amplitude de l'oscillation sansTintervention de la douille régulatrice f. Cette douille montée folle sur le palier supérieur de l'arbre, comme la première et au-dessous d'elle, lui emprunte son mouvement à l'aide d'un butoir mobile dans une mortaise; elle est pourvue aussi d'une encoche dans laquelle s'engage la dent p de l'interrupteur. Quand son oscillation dépasse une certaine limite, le bord de son encoche vient se placer sous la dent p qui, au lelour du balancier, ne peut retomber dans l'encoche de la douille distributrice. Les impulsions se trouvent ainsi suspendues tant que l'amplitude d'oscillation dépasse la limite fixée.

Si le courant vient à cesser, les oscillations de la douille régulatrice, delà douille distributrice et du balancier vont en décroissant et s'amortissent successi-

L KCLAIRAOy ELECTRIQUE

t. Chaque pièce ^'arrêtant dans une position à

es symétrique par rapport à la position d'arrêt

ancieP, la dent de l'interrupteur tombe vers le

des encoches, le contact est établi en d et l'ap-

est prêt à repattir.

brc du balancier commande les aiguilles de

ms.

appareil n'exige pas de remontage. Les impul-

iont communiquées directement au balancier ;

i9 intermédiaires sont ainsi évités et en parti-

les échappements qui sont le siège de frotte-

nuisibles.

applique aux courants continus, alturnutifs ou

CompteurB do quantitâ.

compteurs de cette catégorie peuvent être en deux groupes suivant qu'ils renferment ou n mouvement d'horlogerie.

>mpteur8 de quantité aveo mouTement d'horlogerie.

COMI'l'EURS A I.NTKUBAïIOS COXTINL'i;

appareils, tenant compte de toute quantité ricité qui passe, sont plus parfaits que ceux â ,tion discontinue.

pleur Aron. — Le docteur Aron, de ilerlin, a lé à la mesure de la quantité d'électricité, lini exercée par un solénoïde sur un aimant sus- Bu pendule d'une horloge, action qui se traduit

COMPTEURS DE QUANTITE o!)

par une augmentation de la vitesse d'oscillation du pendule.

La théorie démontrant que la quantité d'électricité qui a traversé le solénoïde pendant 12 oscillations est proportionnelle à la différence du nombre des oscillations effectuées par ce même pendule, avec ou sans l'action du courant d'excitation^ il suffira, pour mesurer cette quantité, d'enregistrer celte différence des nombres d'oscillations.

Le compteur Aron se compose en principe de deux pendules dont Tun, celui de gauche^ porte une lentille en métal non magnétique, en laiton, par exemple, et l'autre un aimant prismatique. La lentille de laiton peut se déplacer sur la tige du pendule.

Les pendules sont commandés chacun par un mouvement d'horlogerie (Fig. 46).

Une bobine creuse est placée dans l'axe et en dessous du pendule à aimant. Elle est parcourue par le courant dont l'intensité doit être mesurée.

Quand aucun courant ne passe, les deux pendules doivent battre à Tunisson et l'on assure ce résultat par un déplacement convenable de la lentille de laiton ; mais aussitôt que le circuit est fermé, la vitesse d'oscillation du pendule à aimant s'accroît.

La différence des nombres d'oscillations des deux pendules est proportionnelle à l'intensité du courant et en donne la mesure sur les cadrans d'un totalisateur commandé par le dispositif suivant.

Chacun des mouvements d'horlogerie conlient une roue conique : quand les oscillations des pendules sont synchrones, ces roues sont animées d'une vitesse égale, mais de signe contraire.

les

1er-

suit la roue conique dont la vitesse est la plus grande. L'axe du satellite commande un axe concentrique à ceux des roues coniques et en liaison avec le totalisateur.

Il en résulte que, quand le courant ne passe pas, les roues coniques ont même vitesse et que le satellite,son axe et celui du totalisateur sont immobiles : le totalisateur ne compte pas. Quand, au contraire, le courant passe, les roues coniques prennent des vitesses différentes, le satellite et le totalisateur se mettent en mouvement : ce dernier compte proportionnellement à la différence des vitesses des roues coniques, c'est-à-dire proportionnellement à Tintensité du courant qui passe.

On règle la distance de l'aimant à la bobine de façon que l'appareil compte en ampères-heure ou fractions décimales d'ampère-heure.

On lit les indications du totalisateur en commençant par le cadran du bas.

Les trois figures cicontre (Fig. 47) montrent la position des aiguilles sur les cadrans pour trois consommations respective de 497, 1101 et 2098 ampèresheure.

Ces compteurs peuvent être également disposés pour fonctionner sur des circuits à fils multiples (Fig. 48).

Fig. 47. — 3 vues des cadrans du totalisateur.

<i2 l'éclairage électrique

Fig. 4R. - Compteur Ai'on sur un circuit à 3 ftla.

La vérification de bonne marche du compteur peut se faire de temps à autre de la manière suivante.

Lorsque le courant électrique n'exerce aucune influence sur les pendules, leurs oscillations doivent être synchrones et là minuterie du totalisateur doit rester immobile. Pour voir si ce résultat est atteint, il faut observer les deux petits cadrans à secondes, placés sur les mouvements des deux pendules. On commence par amener leurs aiguilles au parallélisme, en arrêtant le pendule de gauche jusqu'à ce qu'elles occupent les mêmes points de leurs cadrans respectifs. Lorsque le compteur est bien réglé et que les mouvements n'ont pas été dérangés, les deux aiguilles continueront à marcher parallèlement et la minuterie visible à travers le couvercle de la boîte, restera au repos. Si, au contraire, les oscillalions des deux pendules diffèrent, au lieu d'être synchrones, et que la position relative des deux aiguilles en observation se modifie, il faut opérer un réglage que Ton obtient en agissant sur le pendule de gauche (sans aimant) ; ce pendule est muni de deux poids en laiton dont le plus grand est fixé sur la tige au moyen d'une vis, alors que le petit est mobile ; un tour du petit poids produit une variation d'environ une oscillation par heure. Chaque oscillation se traduit par un saut de l'aiguille du petit cadran. Lorsqu'on agit sur le petit poids afin d'en opérer le déplacement, il faut avoir soin de maintenir bien solidement le pendule par le poids supérieur afin d'éviter que le ressort de suspension se déforme ou se casse.

l'kclairaoe électrique

courant lai-mèrae et De nécessite pas de remontage à la main.

11 est formé d'un balancier circulaire B, pesant 700 grammes, monté sur l'axe XY ci faisant une os-

Fig, 50, — Mouvement cliro nom étriqué du compteur Cauderaj,

cillation double par seconde sous l'influence du ressort spiral R. Le mouvement est entretenu par l'action attractive des électro E, E sur les armatures A, A ; les enroulements des électros ont un résistance de 1000 ohms.

L'excitation des électros a lieu de temps à autre, toutes les 8 ou 10 secondes, par une dérivation sur les bornes du circuit principal. Cette connexion est réalisée de la manière suivante (Fig. SI et 32).

COMPTEURS DE QUANTITt:

L'axe XY porte un collier C et un excentrique 1 muni de deux entailles qui, à chaque oscillation, vient frotter sur une lame d'acier L. Cette lame peut osciller autour de a ; mais deux ressorts tendent à la ramener à sa position d'équilibre ; clic est montée sur une lame de ressort R dont l'extrémité libre porte un disque en platine qui peut venir en contact avec la vis V quand l'excentrique pousse L. La vis V sert à fermer le circuit d'excitation sur les bobines.

rfn

Ce contact se produit, soit quand l'appareil est i repos, soit quand l'amplitude des oscillations décroi

Fig. r,i.

Dans ce dernier cas, l'extrémilé de L s'engage dans l'encoche de l'excentrique qui n'a pas dépassé la lame.

L ECLAIBAGE ELECTRIQUE

Compteur Frager. — Il indique sur des cadrans, en ampère-heures, la quantité d'électricité dépensée dans un circuit en un temps donné. 11 se présente sous la même forme que le compteur d^énergie que nous décrivons plus loin, et il n'en diffère que par la substitution d'un ampèremètre au waltmètre comme appareil indicateur.

Il comprend : un mouvement d'horlogerie, un éleclrodynamomètre, et un totalisateur. Le détail de ces organes accompagnera la description du w attmètre.

L'ampèremètre est formé, comme le wattmètre, d'un circuit fixe et d'une bobine mobile traversée par un courant de dérivation. Cette bobine contient un noyau de fer doux et porte deux enroulements inverses superposés et montés en tension. Le moment de l'enroulement extérieur est légèrement supérieur au moment opposé de l'enroulement intérieur, mais le champ de ce dernier est supérieur à celui de l'autre d'une quantité suffisante pouf que le fer se trouve toujours à l'état de saturation. Le moment magnétique du barreau est ainsi inverse de celui de l'enroulement.

Les variations de la tension ont pour effet d'augmenter, d'une part, le moment magnétique de l'ensemble des deux enroulements et, d'autre part, celui du noyau de fer doux ; l'ensemble est calculé de façon que ces effets se compensent.

De plus, la bobine mobile est calée de telle sorte qu'ail 0, l'angle des lignes de forces positives des deux solénoïdes soit de 110 degrés et qu'elles soient de 00 degrés au maximum de débit. Les effets d'induction magnétique du circuit fixe sur le barreau se trouvent ainsi à peu près annulés, et comme, d'autre part, les

L ECLAIRAGE KLECTUIQUE

IIS tlu potentiel sont pratiquement très lion voit que les variations du magoétisme du sont !i pou près nulles, et que l'on élimine .émeut l'iofluence de l'hvslérésïs.

opteurs de quantité Bina mouTement d'horlogerie.

COMPTEUnS A IXTÉCRATION CONTIKIIE

leur Grassol. — Le principe de cet appareil est

simples. Supposons (Fig. ^i ù 5ti] un Ql d'arrfaitement calibré et dont la pointe inférieure ée en forme de conc ; plaçons ce Ql vertica-

la pointe inférieure reposant sur une plaque

a légèrement noyée dans une solution de niirgent, et disposons <i la partie supérieure une asse/> qui aura pour but d'appliquer la pointe ■e sur la plaque de verre, n fait traverser tout ou partie du fil d'argent

courant entrant en m par un ressort S int sur le fil et sortant par une électrode

e, après avoir traversé la solution de nitrate , le fil s'usera par sa pointe inférieure d'une

proportionnelle à la quantité de courant qui 3sé. L'usure du fil pourra donc mesurer le d' ampères-heure consommés, nditions ci-dessus sont réalisées à l'aide des ons suivantes.

d'argent / portant la masse p est guidé dans de verre. Il est appuyé par un ressort à coniltiples h, le même qui amène le courant, sur

G de diamètre bien déterminé. Le mouve-

COMPTEURS DE QUANTlTli 71

ment de descente du fil entraine le galet G et cet eatrainement est d'autant mieux réalise que l'équipage

Fig, 54. — Co;i)pteur Graasul.

mobile est, par sa construction même, parfaitement équilibre.

Si donc, sur l'axe de ce galet, on dispose une aiguille i se déplaçant devant un cadran divisé C, on pourra graduer réclielle en ampèresbeure.

11 arrive quelquefois, dans le cas de très faibles courants, 0,3 ampère par exemple, que le compteur semble éprouver

quelque hésitation dans sa Fig. w. — Compteui-Grassol marche. Crotte hésitation qui •''' '^"■^"''-

72 L ECLAIRAGE KLEGïllIQUE

n est qu'apparente, peut provenir de deux causes : L'extrémité du fil s'émousse parfois sous Tinfluence d'un choc quelconque : dans ce cas, le compteur avance brusquement ; mais, dans la période suivante de foncUonnement, la pointe se reforme sans que la longueur du fil s'altère : le compteur reste alors stationnaire un certain temps et il est bien évident que, l'usure étant proportionnelle au nombre d'ampèresheure qui traversent l'appareil, ces deux effets se compensent à peu près.

Il peut encore se faire que la pointe se déforme légèrement sous l'action du courant; la marche du compteur est alors saccadée, mais, pas plus que dans le cas précédent et pour les mêmes raisons, l'erreur n'est importante.

Pratiquement, on ne fait traverser le fil d'argent que par une fraction déterminée du courant : entre les liornes J et J' du compteur, on dispose une faible résistance R et, entre ces bornes, en dérivation, l'on ajoute au compteur proprement dit une grande résistance additionnelle r. La résistance de la cuve électrolytique étant très faible, on peut dire que le courant se partage entre les deux circuits dans le rapport inverse des résistances R et r ; la graduation du cadran est établie en conséquence.

On évite ainsi ime usure trop rapide du fil d'argent et l'on n'a besoin de relever le compteur que tous les mois environ.

Ajoutons que l'argent du fil n'est pas perdu : on le retrouve sur l'électrode e.

L'appareil construit par MM. Ducretet et Lejeune est disposé à l'intérieur d'une boîte en bois qui met

COMPTEURS Dïî QUANTITE

tous les organes hors de la portée de la main. Des ressorts frottants, vissés dans la boîte, établissent les contacts avec le compteur, de sorte que Ton peut en^ lever celui-ci et même le remplacer par un autre, en le faisant glisser dans une rainure ménagée à cet effet, sans avoir aucun organe à démonter.

Compteur Schallenberger (Fig. 57 et 58). — Cet appareil effectue Tintégration et en donne le résultat sur les cadrans d'un compteur totalisateur. Il est spécialement construit pour les courants alternatifs.

Fig. 57. — Compteur Schallenberger.

Il est essentiellement formé d'une bobine BB parcourue par le courant dont on veut mesurer l'intensité ; d'un disque de fer D mobile autour d'un axe perpendiculaire au plan de la Fig. 58; et d'une bobine CC faite de bandes de cuivre à grande

Fig. 58. — Schéma du disque el des bobines.

section ne présentant qu'une résistance minime. L'axe du disque D commande les roues du totalisateur.

Quand la bobine B est

parcourue par le courant

alternatif, des courants

induits très intenses

prennent naissance dans

la bobine C ; ces derniers

déterminent la formation

dans le disque D de deux

pôles /?, jo', dont le sens

s'intervertit deux fois par

période ; il se développe donc un couple de grandeur

variable^ mais toujours de même sens, qui fait tourner

le disque dans le sens^ indiqué par les flèches.

Tant que Ton n'atteint pas le point de saturalion du disque D, la valeur moyenne de ce couple est sensiblement proportionnelle à ^/^ , et, si Ton a soin de créer une résistance au mouvement proportionnelle au carré de la vilesse, la vitesse angulaire du disque reste à chaque instant proportionnelle à ^T^oy et l'appareil peut intégrer.

Cette résistance est fournie par une roue à ailettes montée sur l'axe de l'appareil.

Le coefficient de proportionnalité entre la vitesse de rotation du disque D et y//^ est déterminé par l'inclinaison de la bobine C, inclinaison que Ton peut régler au point de faire marquer des ampèresheure par le totalisateur.

Compteur Schallenberger pour courants poly-^ phases. -— Ce compteur diffère essentiellement de

COMPTEURS DE QUANTITÉ 7o

celui à courants allemalifs simples. 11 se compose eo principe d'un disque de métal mince, monlé sur un axe vertical et compris entre deux séries de bobines

Fig, 59. — Nouveau compteui' d'éDei-^ie Sclialleobere"'-

destinées à induire des courants dans le disque et à produire par suite la rotation de ce dernier. Le couple résistant est produit par des aimants permanents qui embrassent une porlion du disque.

Compteur pour courants diphasés. — Il a trois bobines à axe vertical : une au dessus du disque et deux en dessous ; la bobine supérieure S (Fig. 60) est

monléeen dérivation sur les deux fils de l'un des circuits ; les deux autres bobines S^S^ sont intercalées en série dans Taulre circuit. Lesphases des courants dans les deux séries de bobines sont à 90 degrés lorsqu'il n'y a pas de décalage dans le circuit d'utilisation, et elles sont au contraire concordantes quand le décalage dans le circuit d'utiligalion est de 90 degrés. Autrement dit, à chaque instant le décalage des phases des deux séries de bobines est complémentaire de celui du circuit d'utilisation. Les conditions de construction sont telles, à ce qu'il parait, que le couple exercé sur le

Fig. 60. — Montage" du compteur Schallenberger sur une distribution diphasée.

disque est proportionnel au sinus de l'angle de décalage des phases des bobines shunt et série, c'est-àdire au cosinus du décalage du circuit d'utilisation et par suite au facteur de puissance.

Le couple moteur est donc proportionnel à la puissance à enregistrer. D'autre part, le couple résistant étant proportionnel à la vitesse angulaire, l'énergie à enregistrer est égale au produit du nombre de tours par une constante.

Compteur pour courants triphasés. — La bobine à

fil fin S (Fig. 61) est montée en dérivation sur deux fils et les bobines à gros fils SiSj sont intercalées dans Tautre circuit. Avec cette disposition, les indications ne sont rigoureusement exactes que quand les branches sont également chargées, comme c'est le cas avec les moteurs ; dans les autres cas il faut relier chaque branche avec un système de bobines en shunt et en série, comme ci-dessus.

Fig. 61. — Montage du compteur Schallenberger Biir une distribution triphasée.

Compteur Siemens. — Ce compteur est très simple et très robuste ; mais,il a le défaut de donner des indications erronées au début quand le courant est très faible : Tappareil, en effet, ne se met pas en marche, dès que le circuit est fermé, si le courant ne développe pas une puissance motrice très supérieure à la résistance due aux frottements. Mais, une fois lancé, il enregistre bien des quantités proportionnelles à celles consommées.

Il est formé (Fig. 62) d'une armature en anneau A montée sur un arbre vertical X Y dont l'extrémité supérieure filetée commande le train d'engrenages d'un compteur totalisateur c, c, c.

Une paire de balais BB, qui peuvent être déplacés

sur le collecteur, est montée en dérivation sur la canalisation principale, et en série avec une résistance convenable pour réduire à un certain taux la dépense d'énergie de l'appareil.

Le champ magnétique est constitué par un aimant C en forme d'U.

L'arbre XY entraîne danssonraouvement un tube en cuivre M et un tube en fer P. Cette disposition a pour but d'assurer au couple moteur la proportionnalité avec l'intensité du courant qui traverse l'anneau et avec le couple résistant dû iiux courants de Foucault qui se développent dans le tube de cuivre par fa rotation dans le champ de l'aimant.

Fig. 6!. — Compteur Siemens.

Par suite, à chaque intensité du courant correspond une vitesse de rotation déterminée.

Lors de la mise en place du compleur, on règle la vitesse absolue de l'équipage mobile par un décalage des balais.

Les indications du compteur totalisateur donnent, par lecture directe, la quantité d'électricité consommée.

COMPTEURS A INTEGRATION DISCONTINUE

Compteur Edison. — En France ses applications ont été très restreintes, mais en Amérique la Compagnie Edison Ta naturellement employé pendant plusieurs années.

L'appareil est formé de deux voltamètres, chacun d'eux comprenant deux lames de cuivre enroulées en spirales concentriques et plongées dans Télectrolyte.

Les lames extérieures sont 6xes tandis que les lames intérieures sont suspendues chacune à une extrémité du fléau d'une balance très sensible. L'électrolyte est une solution de sulfate de cuivre contenue dans deux vases de verre (Fig- 63 et 64).

Les voltamètres sont montés en dérivation sur la canalisation principale, et en série avec une résistance en maillechort, de façon à ne laisser passer dans Tappareil qu'une faible fraction du courant maximum utilisable par l'abonné.

Les voltamètres sont reliés au circuit de façon que, quand le dépôt de cuivre se porte sur la lame mobile de l'un deux, le dépôt, dans le second, se porte sur la lame fixe, et réciproquement. Un commutateur spécial fixé à l'appareil permet de réaliser ces inversions de courant.

L'index du fléau de la balance, quand aucun courant n'a encore traversé l'appareil, doit être au zéro.

oU L ECLAIRAGE ELECTRIQUE

Au fur et à mesure du passage du courant, et par suite de l'augmentation d'épaisseur des dépôts électrolytiques, le fléau s'inclinera dans une direclion ou dans l'autre, suivant la position du commutateur. Le fléau poMe un doigt qui commando un comp-

Fig. 63. — Compteur électrochimique Edison.

teur dont l^iguille avance d'une division chaque fois que l'inclinaison du fléau atteint un certain angle.

Comme cette déviation dépend du poids de cuivre déposé et que ce poids est la conséquence du passage d'une certaine quantité d'électricité, on déduit immédiatement des indications du compteur la quantité d'électricité consommée.

COMPTEURS DE QCANTITB 8i

La continuité d'action du fléau sur le compteur est obtenue par le jeu du cnmmulateur qui renverse le sens du courant dans le voltamèlre cliaque fois que l'appareil a compté. A cet effet, quand l'appareil a

Fi|i 6t. — Voltarnètw compteur éleclroohiinique Edison.

compté, un contact ferme une dérivation du courant principal dans un électro-aimant assez puissant pour faire manœuvrer le commutateur. Le renversement du courant amène par la suite le fléau à s'incliner dans le sens opposé et, quand la déviation

aura de nouveau atteint la valeur convenue, l'appareil comptera et le courant sera de nouveau renversé.

Ce compteur donne des indications exactes à une unité près, le mot unité représentant la quantité d'électricité, variable d'un abonné à l'autre, pour laquelle l'appareil compte.

Compteur Waterhouse. — Le Waterhouse Electrometric Syndicate^ de Londres, construit un nouveau compteur électrolylique dont voici le principe :

Le courant décompose l'eau acidulée d*un voltamètre, et, chaque fois que le volume des gaz atteint un certain chiffre, ces gaz s'échappent et font avancer d'une division Taiguille d'un totalisateur.

Pour des raisons d'ordre théorique qui n'ont pas leur place ici, le compteur (Fig. 65) comprend deux voltamètres e e, formés chacun de deux spirales de platine placées sous une cloche A A immergée dans un vase VV rempli d'eau acidulée à 12 Yo par de l'acide sulfurique.

Les gaz produits par la décomposition de l'eau se réunissent au sommet C de la cloche en verre A munie à sa partie supérieure d'un siphon S.

Quand la cloche est pleine de gaz, le syphon s'amorce et les gaz accumulés s'évacuent à l'extérieur.

Chacun de ces mouvements du gaz font marcher le compteur d'une division.

Sur la Fig. 65 W est la roue dentée qui actionne le totalisateur sous l'effet de l'évacuation des gaz.

Les voltamètres étant montés comme l'indique la Fig. 66 le courant part de P, traverse une résistance de 1 200 ohms R à l'extrémité de laquelle se trouvent >

les anodes des voltamètres ; les deux cathodes Boot branchées l'une avant et l'autre après «ne résistance commune B, lutercalée dans le circuit principal et EEsez faible pour n'absorber que 0,5 volt, soit 1/2 •/„. Quand le circuit est ouvert, les points a b sont au même potentiel et les courants qui traversent les

deux voltamètres ont la même intensité : les deux cloches se vident et se remplissent avec la même vitesse et leur action différmUtelle sur le totalisateur est nulle.

Si le circuit est, au contraire, fermé, il existe entre a et b une différence de potentiel R, I, et le courant se divise en deux parties inégales, dont la plus forte passe par le voltamètre' e, ; l'action différentielle des deux voltamètres se trouve précisément alors agir sur le

toialisatcur proportionnellement à rintensite / qu'il faut mesurer, car la diiïérence des intensités des courants qui traversent les voltamètres est justement proportionnelle à Tintensité du courant à mesurer.

Compteur Brocq, — Cet appareil est formé d'un flotteur susceptible de s'enfoncer dans un liquide et il mesure la quantité d'électricité consommée par le nombre d'immersions de ce flotteur qui tend toujours à revenir à sa position d'équilibre.

C'est sur ce principe nouveau que l'appareil est construit (Fig. 67 et 68).

Le vase cylindrique H a deux diamètres différents ; il est hermétiquement clos et renferme dans sa partie la plus large un flotteur B dont l'axe est formé d'un tube C prolongé vers le bas dans la partie étroite du vase, et terminé par une masse de fer D.

Le vase fl est rempli de liquide et muni de deux enroulements extérieurs, Tun E en série et l'autre F en dérivation ; l'action de ce dernier est prépondérante.

Le circuit de fil fin n'est mis en circuit que par instants, quand le flotteur arrivant à la partie supérieure de sa course actionne un électro-aimant placé au sommet du vase. Le circuit de cet électro est coupé quand le flotteur est au bas de sa course, position de repos, puisqu'aucun courant ne passe dans le circuit d'utilisation.

Si l'on ferme ce dernier, l'action de l'enroulement en série E fait remonter le flotteur et ce d'autant plus vite que l'intensité du courant est plus grande.

La force attractive développée est :

f=kl\

Fig. 67 et 68. — Coupe el plan du coiapleur Brocc[.

LEGLAIRAGE ÉLECTRIQUE

Le mouvement d'ascension du flotteur produit une difl'érence h entre les pressions qu'il exerce en dessus et en dessous de sa base supérieure ; cette différence est :

h=k! f = kk P

Le liquide refoulé s'écoule autour du flotteur dont la vitesse V d'ascension peut être représentée par l'expression :

La durée du mouvement ascensionnel pour une course / sera :

Mais, arrivé en haut de sa course, il sera brusquement rappelé vers le bas : puis il remontera dans le même temps que précédemment, et le nombre d'ascensions A^ qu'il aura effectuées en un temps T pendant lequel agira le courant, sera :

Un totalisateur ordinaire commandé par le tube C enregistre chaque ascension et donne directement, à un facteur constant près, le nombre d'ampères-heure qui ont été consommés.

La descente du flotteur est obtenue par l'artifice suivant :

A sa partie supérieure se trouve un champignon dont la tète / est en fer. Lorsque celle-ci vient buter

COMPTEURS d'énergie 87

à rextrémilé haute de sa course, elle fait chavirer un aimant J mobile autour d'un axe a, et produit un contact entre b et c; par ce contact, un courant de dérivation pris aux bornes 1 et 3 du compteur est lancé dans une bobine de fil fin F, située à la partie inférieure ; Taltraction de cette bobine sur le fer D, de beaucoup supérieure à celle de la bobine E, ramène brusquement en bas tout le système mobile. La descente est facilitée par la suppression de la résistance du liquide qui passe librement autour du flotteur en soulevant la soupape annulaire / ; en môme temps, une petite palette de fer MN portant un cliquet / est soulevée et celui-ci fait avancer d*une dent le rochet de Thorlogerie g. Il suffit de choisir convenablement le nombre de dents de ce rochet pour que lenregistrement se fasse sur les cadrans en ampères-heure, à la tension de la distribution.

Compteurs d'Energie.

Dans tous ces compteurs, on retrouve leprincipe de rélectrodynamomètre : une bobine enroulée de gros fil sera traversée par le courant total et servira à mesurer /; elle réagira sur une bobine de fil fin en dérivation sur les conducteurs principaux pour la mesure de^'.

Si Ton appelle / et /' les intensités des courants dans les deux bobines, l'action mécanique réciproque du système sera proportionnelle à II' ; mais, si Ton a donné à la bobine de fil fin une résistance suffisante, le courant /' qui la traversera sera proportionnel à Ef

de telle sorte que les indications du système seront proportionnelles à EL

Les wattmèlres se divisent aussi en deux catégories : ceux à intégration continue et ceux à intégration discontinue.

Parmi les premiers, nous citerons :

le compteur Aron,

le compteur Thomson,

le compteur Brillié,

COMPTEURS A INTEGRATION CONTINUE,

Compteur Aron. — Cet appareil est basé sur le même principe que le compteur de quantité précédemment décrit. La somme d'énergie dépensée est mesurée par la différence entre les nombres d'oscillations, pendant un même temps, de deux pendules battant synchroniquement quand le circuit est coupé.

Nous retrouvons donc (Fig. 69), les deux pendules commandés chacun par un mouvement d'horlogerie spécial et le totalisateur actionné par le satellite.

La mesure de /est donnée par une bobine creuse recouverte de gros fil et traversée par le courant total ; celle de E s'effectue par la mesure de l'intensité du courant qui traverse une bobine de fil fin, en dérivation sur le circuit principal. Cette seconde bobine est suspendue au pendule aux lieu et place de l'aimant du compteur de quantité.

L'action réciproque des deux bobines sera proportionnelle au produit //' des courants qui les traversent et, par suite, au produit El.

COMPTEURS D ENEBQIE 89

Le courant est ameDé à la bohine de fli fin par deux

Fig. 69. - Compteui- d'énergie Arcm.

Gis très fins qui sont roulés autour de la lige de suspension du penduld.

Compteur Brilliê. — Il appartient à la catégorie des compleurs moteurs à intégration continue et se compose d'un électro dynamo mètre, d'un amortisseur, d'un moteur mettant les aimants en mouvement, d'un rhéostat graduateur de vitesse et d'un enregistreur.

L'éleolrodynamomètre est formé de 2 bobines de gros fil, en série sur le circuit, et d'une bobine de fil fin en dérivation. Cette dernière B est supportée par un fil d'argent très fin pour n'exercer qu'un couple de torsion négligeable. L'axe A de B porte un disque de cuivre rouge D qui se meut dans le champ formé par des aimants a montés en regard; ceux-ci sont fixés à un axe C, placé dans le prolongement de A.

lis sont mis en mouvement par un moteur à l'aide de transmissions spéciales.

L'axe C est en dessous, et dans le prolongement de A ; il supporte les aimants a et une roue dentée S (Fig. 70).

La bobine B se déplaçant d'un angle très petit, le cir-

: cuit du moteur se ferme et

'*■ ' ■ celui-ci se met en mouve-

ment, avec une vitesse angulaire réglée à chaque instant, de telle sorte que les courants induits dans le disque de cuivre D exercent sur la bobine B un couple inverse de celui qui la fait dévier.

Celle-ci tend à revenir à sa position d'équilibre. Tout déplacement de la bobine B agit sur la vitesse angulaire de l'axe C, et, comme le déplacement de B

est proportionnel à la puissance à mesurer, il suffit d'obtenir des variations proportionnelles de la vitesse angulaire de C, vitesse qui mesurera dans ces conditions la puissance du courant. Ces variations sont obtenues à l'aide du circuit du moteur dans lequel on peut introduire automatiquement des résistances variables suivant la puissance dépensée.

Le moteur se compose d'un induit à 3 bobines montées sur un plateau et d'un inducteur placé à la partie supérieure. L'axe de l'induit porte le collecteur et une roue dentée qui engrène avec le mouvement des aimants.

Le collecteur est fait de lames d'argent isolées à l'air.

Le moteur est alimenté par une dérivation prise aux bornes du compteur : l'inducteur, l'induit et le rhéostat variable sont en série.

Le rhéostat se compose de deux résistances R R' intercalées automatiquement] dans le circuit du moteur soit Tune après l'autre, soit toutes deux simultanément, en dérivation.

Le commutateur qui effectue ces couplages variables est constitué par une pièce isolante S(Fig. 71) mobile autour d'un axe. Cette pièce porte sur les cotés des balais flexibles bi b^ se déplaçant sur les goupilles 1, 2, 3, 4 et reliés comme le montre la flgure. — La goupille 1 est isolée, les goupilles 2 et 3 sont reliées aux résistances R R'. La goupille 4 communique au moteur.

Les conducteurs LL' sont en connexion avec les deux fils de la dérivation.

L'axe du disque de cuivre (F\g. 70) porte une

goupille q dont les mouvements sont liés h celui tle la bobiae B de fil fin du waltmètre. Cette goupille peut établir un contact soil en t' soit en l' sur

__ le balai fti.

, Quand on ferme le cir-

cuit de l'abonné, la bobine B du wallmètre dévie à droite et entraine la goupille qui vient s'appuyer en l' sur le balaie,.

Celui-ci touche la goupille 3 et ferme le circuit du m moteur sur la résistance S li'. Si la puissance du cou-

3rant utilisé augmente, la goupille ç chassée parla ' bobine B entraîne la pièce, et le balai £, vient éta- ^'^' ^'' blir un contact en 2 et

mettre fl en dérivation. La résistance totale du circuit devient :

I{^—Ti' ""^ li^ Jî"

f étant la résistance des organes du moteur.

Si la puissance du courant continue à croître, le contact s'établit sur la goupille 4 : le moteur est mis directement en circuit.

L'axe du moteur commande le totalisateur.

La dépense d'énergie due au compteur est assez restreinte.

Pour le type de 1000 watls, elle est de 2 watls à 100 volts de résistance, dont 1 pour la bobine de (il

COMPTEURS d'É.VEHGIE 9-J

fin du walt-mètre qui a 10000 ohms et de 1 watt pour le moteur.

Compteur Brillié de 500 wails. — Il est construit d'après les mêmes principes que le. précédent ; mais le disque de cuivre est remplacé par un anneau cylindrique qui se meut à l'intérieur des branches de petits aimants en forme d'U.

Fig. 73. - Coinpleur Brillié de 500 watt».

Les figures 72 à 7i, ci-dessous représentent ; la première le wattmèlre B et l'anneau de cuivre D, et la seconde, l'équipage d'aimants.

Montage. — Le schéma (Pig. 73) montre les connexions du compteur avec le réseau d'éclairage et le circuit des lampes.

y* L ECLAIRAGE ELECTRIQUE

Le compteur C est mis en série sur l'un des câbles dont les deux boula sont pris dans les bornes ex-

DélaiU du complu ir de 500 natU,

trèmcs. Une dérivation partant de l'autre câble ctt amenée à la borne du milieu.

Fig. 75, — Compteur BciUit en cit-cuit.

Le montage des compteurs pour distribution à trois fils se fait comme l'indique la Fig, 76.

Vérification. — On peut effectuer celte opération en

COMPTEURS d'Énergie

mesurant la vitesse angulaire de la roue divisée et montée sur l'axe horizonlal commandé par la vis

sans fin fixée sur l'arbre du moteur.

Quand un compteur Bril-

lié bien réglé marche à

pleine charge, la roue di^ i-

sée doit décrire 1/2 tour en

W 10 secondes, soit une divi-

^ sion par seconde.

Fig. 76. — Compteur Biillié j^^^ vitCSSe de CCttC rOUC

sur circuit à 3 fils. ^^^ proportionnelle à la

puissance effective du courant, elle est exprimée, à un coefficient près, par le rapport ^ ^ T étant le temps que mettent N divisions de la roue à passer devant l'iadex.

On a donc :

N Or, lorsque jE:/ est maximum, ^ = 1 ; il en résulte

que k n'est autre chose que la puissance maxima P du compteur,

d'où: EI = P X y-

Exemples : Soit un compteur de 2000 watts (20 divisions passent en 50 secondes).

^J=2000x|q =800 watts.

96 l'Éclairage elegtriqi/e

— Soit un compteur de 5000 watts (15 divisions passent en 18,6 secondes).

El == 5000 X i^Ti = 4 030 watls.

lo,0

Le réglage du collecteur par rapport aux induits et inducteurs doit être tel (Fig. 77) que, lorsque la bo-

a, ô, c, Induits, d, d', Inducteurs, é, é\ Balais.

Fig. 77.

bine'û? de Tinduil de droite est juste en regard de l'inducteur correspondant cF, le balai e de gauche soit à cheval sur les 2 lames / /' du collecteur, et le balai e' à cheval sur la troisième la mef, ainsi que l'indique le croquis ci-joint. — On obtient ce réglage en maintenant une quelconque des bobines de Tinduit juste en face de l'inducteur de droite et en faisant glisser le collecteur, qui est à frottement doux sur son arbre, jusqu'à ce qu'il se trouve, par rapport aux balais, dans la position ci-dessus indiquée.

Compteur Brillié pour courants alternatifs. — La Compagnie anonyme continentale^ construit aussi des compteurs pour courants alternatifs qui ne

ditTèrent des précédents que dans la conslruclion des bobines et du moteur.

Voici les résistances adoptées pour ces conapleurs destinés à marcher sous lUO volts :

Pour fréquence de 40 périodes par seconde : inducteurs, deux bobines de 550 ohms chacune ; induit, 150 ohms; rhéostat, deux résistances de 1000 ohms chaque.

Pour fréquence de 80 périodes par seconde : inducteurs, deux bobines de 350 ohms chacune ; induit, 150 ohms; rhéostat, 1800 ohms.

Pour fréquence de 130 périodes par seconde : inducteurs, deux bobines de 225 ohms chacune ; induit, 150 ohms ; rhéostat, 1 600 ohms.

Compteur Thomson (Fig. 78). — Ce compteur, très en vogue aujourd'hui, appartient à la catégorie des compteurs moteurs à intégration continue. Il est construit par la Compagnie des Compteurs.

Un moteur électrique tourne autour d'un axe avec une vitesse proportionnelle à El et commande un totalisateur dont les indications permettent d'évaluer l'énergie consommée.

Sur un arbre vertical B (Fig. 79), monté sur pivot, se trouvent calés le moteur électrique M et un disque de cuivre D entouré d'aimants permanents A faisant fonction de frein.

Le moteur est sans fer et, par suite, exempt des inconvénients qui peuvent résulter des irrégularités du magnétisme du fer; le champ magnétique actif est exclusivement formé de lignes de force traversant l'air.

Les inducteurs du moteur sont en série sur le

circuit cl composés de deux bobines JJ' ù gros HI, juxtaposées, formaat un seul soléaoïde. L'induit M est en dérivation sur les conducteurs principaux et formé d'un tambour enroulé de fil fin. Il ne contient pas de 1er. Le collecteur et les balais sont en argent.

Fig. 'S. - Compteur ïlioj-sou.

L'induit est en série sur une grande résistance R qui a pour objet de réduire la différence de polenllel entre les balais et le collecteur et d'éviter les étincelles. Cette résistance R est sufiisaminent élevée pour que l'on puisse admettre que le courant traversant l'induit a une intensité proportionnelle à la diflérence de potentiel qui existe entre ses deux extrémi-

COMPTEURS d'Énergie 99

Le couple moteur du système est à chaque instant proportionnel à El, et le travail représenté i^dirKuiEf, si Ton désigne par la vitesse de rotation du moteur.

D'autre part, les courants de Foucault produits dans le disque de cuivre D sont proportionnels à w et le travail absorbé par le frein devient proportionnel au carré de la vitesse.

On aura :

Eluy = k' c«2, d'où

A chaque instant la vitesse sera donc proportionnelle à la puissance à mesurer.

Une vis sans fin calée sur Tarbre moteur commande le totalisateur.

L'influence des frottements a été réduite autant que possible : c'est ainsi que l'on fait reposer larbre moteur sur une crapaudine dont la coupe est en saphir. D'autre part, la vitesse de rotation a été prise aussi faible que possible et elle ne dépasse pas 60 tours à la minute.

En fabriquant avec le même cuivre, les enroulements, les résistances et le disque, on a réduit l'influence des variations de température ; si avec un abaissement de température la résistance du système moteur vient à diminuer, les couples moteur et amortisseur augmentent l'un et l'autre.

La vérification de l'étalonnage s'obtient par comparaison entre la vitesse angulaire du moteur et l'indication de l'aiguille du premier cadran.

iOO

L KCLAIRAGE ELECTflIQUK

L'aiguille doit avoir fart un tour complet quand le moteur a fait mille tours.

Le compteur porte quatre bornes que nous désignerons par les numéros 1,2,3. 4, en allant de gauche à droite ; dans une distribution à deux flis (Fig. 79),

Fig. 79. — Compteur Thomson aur un circuit à 2 fila.

les deux bornes de gauche sont reliées au circuit extérieur, et celles de droile au circuit de l'abonné.

Dans une distribution à 3 fils, on relie les bornes i et 3 aux câbles extérieurs et les bornes 2 et 4 au circuit des lampes. (Rg. 80).

Les bornes 1 et 2 et 3 et

!û. — Compteur Thomson 4 SOnt donc, deux à deux, ur an ciroait ^ 3 flU. gur le même fil.

COMPTEURS d'Énergie 101

On remarquera que te fil de compensation ne passe pas par le compteur.

Si ia distribution se lait à 5 Ûls, le compteur porte 8 bornes que nous déeigoerons par 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, en allant de gauche à droite.

Les bornes t et S seront reliées au fi] b

Le fil neutre c n'est pas en relation avec le compteur, La (Fig. 81) montre cette dis|

Fig. 81. — Compteur Tbomson sur un circuit b. 5 ÛU.

Compteur Schallenberger. — Les compteurs décrits page 75 peuvent être facilement transformés en

wattmètreB : il sufûl à cel effet de contre-balancer le couple de torsion par un ressort en spirale et de lire l'angle de torsion du disque au moyen d'un index fixe et d'une graduation portée par le disque laimème.

COMPTEURS A INTÉGRATION DISCONTIKUB

Compteur Mares. — Cet appareil, analogue à une balance romaine, évalue par des pesées exécutées à des intervalles de temps réguliers l'énergie dépensée dans le circuit au moment de la mesure. Il transmet ses indications à un totalisateur (Fig. 82),

Fig, 82. — Compteur Mares.

11 comprend en principe, un fléau A'B' oscillant autour de 0 et supportant une bobine de fil fin G en

rjp-^

dérivation et comprise entre deux galettes faites de gros Gl et en série sur le circuit ; les enroulements

Fig. 83. — Compteur Mares.

des galettes sont inverses, de façon que l'une exerce une force attractive et l'autre une force répulsive sur la bobine de fil fin (Fig. 83).

Un chariot ED, roulant sur A'B', est animé d'un mouvement alternatif et porte une crémaillère DE qui n'engrène avec la roue F du totalisateur qu'autant que le fléau n'a pas oscillé pour revenir au repos (Fig. 83 et 84).

Supposons le chariot en A et le courant lancé dans l'appareil. La bobine G attirée, vers le bas, fait prendre au fléau la position A'B'. Le chariot se met en mouvement de A' vers B' et son centre de gravité K dépasse Taxe d'oscillation 0 du fléau. Dès Tinstaut qu'il occupera cette position, il engrènera F et le totalisateur marquera. Tant que le centre de gravité K du chariot sera avant un point I, tel que le poids du chariot multiplié par le bras de levier 01 fasse équi-

libre à la force exercée entre G et les bobines fixes, et multipliée par le bras de levier OA, le fléau sera encore en équilibre.

Dès que le centre de gravité du chariot continuant sa course aura dépassé let sera arrivé en F, par exemple, le fléau retombera en AB et la crémaillère ED quittera F, la force attractive de G et des bobines fixes étant devenue inférieure à l'action mécanique du bras de levier OF. •

A partir de ce moment, la bobine mobile G est retirée du circuit et le chariot, après être allé jusqu'en B, revient en A, fait retomber le fléau en A'B', met de nouveau G en circuit et, repartant vers B', exécute une nouvelle pesée.

Les temps pendant lesquels le totalisateur enregistre sont proportionnels au chemin parcouru par le chariot, c'est-à-dire au bras de levier AI', et, comme ce dernier est proportionnel à l'action réciproque des bobines, les indications du totalisateur représentent bien le produit Ely à un coefficient près.

Le compteur comprend deux parties principales : une balance électrique et un mouvement d'horlogerie.

La première se compose, comme nous l'avons déjà dit, d'un fléau de balance romaine. Aune extrémité du fléau est suspendue la bobine à fil fin, à l'autre un contre-poids à vis permettant de faire varier la position du centre de gravité.

L'arête supérieure de ce fléau est taillée en dos d'âne, et c'est sur elle que roulent les galets du chariot. Le fléau est suspendu sur deux vis à pointes en acier, à hauteur réglable, portant dans des cuvettes également en acier.

COMPTEURS d'Énergie 105

Une masse de laiton placée au-dessus de ces vis permet de rendre la balance plus ou moins sensible. Le fléau porte un trou qui forme butée ; une tige de laiton traverse ce trou une fois le fléau en place et ne lui laisse qu'un léger mouvement d'oscillation.

La bobine à fil On est placée entre deux bobines à gros fil ou à lames, suivant le cas, traversées partout le courant. Elle est en dérivation sur les deux bornes ;

on laisse entre elle et les bobines à gros fil une distance suffisante pour lui permettre d'efi'ecluer son mouvement de haut en bas. Le système constitue donc un wattmèlre

Ëig. 84. — Gharriol et crémaillère „«„„pioT>f 1., halanrp dp

du compteui- Mares. rappelant id Daiance ae

sir William Thomson.

Le chariot, roulant sur deux galets portés par le fléau, reçoit son mouvement périodique de va-et-vient du mouvement d'horlogerie. La crémaillère qu'il porte engrène la première roue de comptage ou la laisse libre, suivant la position du fléau.

Le mouvement d'horlogerie est à pendule conique ; toutes ses pièces marchent ainsi sans secousses. Le mouvement est transmis à ce pendule par une série de rouages commandes par un ressort moteur dont on voit la roue à rochet au centre des platines.

Le mouvement rectiligne alternatif dont le chariot est animé lui est transmis par un engrenage double de Lahire, lié à une coulisse sur laquelle est attachée une bielle très légère fixée au chariot. On sait qu'un

point de la circonférence de la petite roue dentée de cet engrenage décrira un diamètre à l'intérieur de la grande. Le point d'attache de la coulisse suit donc un diamètre horizontal.

Le mouvement périodique du chariot étant assuré, il s'agit d'entretenir ce mouvement par un remontage électrique de Fhorloge tout le temps que le compteur sera en action.

Un électro-aimant logé entre les platines commande un bras qui vient accrocher les dents du rochet. Chaque fois que le courant est lancé dans cet électro, ce bras est abaissé et remonte le ressort d'une dent. A la rupture du circuit, un ressort à boudin fait remonter le bras qui accroche une nouvelle dent. Pour entretenir indéfiniment le mouvement, il suffit de remonter à chaque mesure le ressort moteur du nombre de dents dont il s'est détendu.

A cet effet, un commutateur circulaire, faisant un tour à chaque excursion du chariot, présente cinq chevilles au contact d'un ressort qui lance cinq fois le courant dans Télectro de remontage.

Le ressort moteur est remonté de cinq dents ;

comme il se détend de la même quantité, il est

toujours également tendu. Le même commutateur

lance le courant dans la bobine à fil fin pendant

la demi-révolution correspondant à la période de

comptage. Si le courant passait tout le temps dans

I cette bobine, le chariot repassant par le point où il a

I quitté la roue du totalisateur se relèverait et la roue*

tournerait en arrière de la quantité dont elle a avancé.

Cet effet ne peut se produire et, dès que le chariot

' arrive à l'origine d'une nouvelle mesure, le courant

COMPTEURS d'Énergie 107

est lancé daas la bobiae et le fléau se relève. Ces courants donnent lieu à des étincelles de rupture que l'on cherche à éteindre au moyen d'une petite bobine de dérivation.

La résistance de la bobine du wattmètre est de 5 000 ohms. Celle de Téleclro de remontage de 1 000 ohms.

M. Mares a adopté une disposition spéciale pour produire l'arrêt et la marche de l'horloge, car lorsque le circuit serait coupé, le ressort moteur se détendant jusqu*au bout de sa course, le compteur ne pourrait plus se remettre en marche [lorsqu'on lancerait le courant. On a, en outre, intérêt à maintenir le ressort moteur à la même tension, c'est une garantie du bon réglage de l'horloge.

A côté du pendule se trouve un électro dont l'armature dégage ou arrête l'aiguille conductrice de ce pendule. Dès que le circuit est coupé, l'armature tombe et arrête l'horloge ; dès qu'il passe, l'armature se relève, et l'horloge se met en marche. Le pendule fait 120 tours à la minute, et le chariot effectue une mesure toutes les quatre minutes.

Le courant à mesurer arrive à la borne de la bobine à gros fil et sort par l'autre extrémité du compteur, il suffit de ramener à l'autre borne une dérivation prise sur le fil de retour.

Compteur Frager (Fig. 85). — Ce compteur comprend trois parties distinctes : le moteur chronomé-^ trique, Y intégrateur et le wattmètre.

Le moteur chronométrique est identique à celui que nous avons décrit pour le compteur horaire ; son cir

l08 l'kclaihage Électrique

cuit esl monté en dérivation entre la borne station et la borne (double) 3.

L'intégrateur seul est différent : l'arbre y. niù par le rochet de 100 dents x, porte à sa partie supérieure

{Fig. 80) une rampe S qui, à chaque révolution, vient > saisir dans sa position d'équilibre et soulever l'aigiiillG flexible LN du wattmètre en la bandant contre le pont 0 ; la rampe franchie, l'aiguille presse sur la came 6 qu'elle abaisse en la faisant tourner autour de t'axe horizontal eij ; le cliquet n embraye alors la roue de COO dénis [». L'embrayage cesse quand la came laisse échapper la pointe de l'aiguille. Lelracédecetle came est tel que, pour toutes les positions de l'aiguille du wattmètre, l'angle d'cntratnement de la roue ^ reste proportionnel à la puissance El du courant. La

COMPTEURS d'Énergie 109

toue [X avancera ^^onc toules les 100 secondes d'uae quantité pruporlionnelle à la puissance indiquée par le wattmètre au moment de la prise, et par coBséquent, à la dépense d'énergie supposée constante pendant cette période.

iLIf:

Fig. 86. — Conipleur Frajer.

Ces puissances élémenlaires se totalibent sur des cadrans à l'aide d'un train d'horlogerie approprié à l'unité choisie et dont le premier élément est l'engrenage conique ^. L'augmeutation de ia cote du cadran dans un intervalle de temps donné fournira donc la dépense d'énergie pendant ce temps.

Le cadran porte une grande aiguille qui, à chaque période de 100 secondes, avance sur la graduation d'un certain nombre de divisions indiquant en watts-

ij

heure la dépense par 100 secondes. On obtient la puissance du courant en watts en multipliant par 36 le nombre des divisions franchies. Chaque division correspond donc à 36 watts, c'est-à-dire à peu près à la puissance d'uae lampe de 10 bougies. Cette remarque a une utilité pratique pour la vériGcation sommaire d'un complcur à l'aide des lampes de Tinstallation, Le waltmèlrc (Fig. 87 et 88) se compose d'un cir-

Coupe

Détails de réleclro-dynamomètre. Fi^. 87. Fig. 88.

cuit fixe formé de deux bobines parallèles A A', que le courant à mesurer traverse en passant de la borne

Compteurs d^énkrcîik 111

âTAtiON a la borne abonné, et d'une bobine mobile de fil fin B montée en dérivation entre la borne station et la borne (double) 3. Cette bobine mobile est fixée sur un arbre tubulaire PP', dans l'axe duquel passe un fil de suspension FF' servant en même temps de ressort de torsion. Quand le courant passe, la bobine mobile, sollicitée d'une part par le couple d'action mutuelle des deux bobines, et, d'autre part, par le couple de. torsion du fil, prend une position d'équilibre qui indique la puissance du courant. Nous avons vu comment Taiguille LN, fixée à l'axe PP', faisait intervenir celte indication dans le fonctionnement de l'intégrateur.

Le réglage s'effectue à 1 V^ près, par un essai qui détermine la roue 'k, et en modifiant, s'il est nécessaire, de quelques unités le nombre des dents du rochet œ. Cette facilité est très importante au point de vue de l'entretien.

La sensibilité à 0 est augmentée d'une façon notable par le choix de 43 degrés pour l'angle de calage initial des circuits fixe et mobile.

Le fonctionnement du mouvement chronométriqiie est celui que nous avons décrit à propos du compteur horaire Frager.

Il s'applique aux courants continus, alternatifs ou ondulés.

Compteur Dejardin. — Comme le compteur Mares, cet appareil opère par pesées effectuées à des intervalles de temps égaux ; son mécanisme est moins compliqué que celui du premier ; mais, par contre, il a le défaut de nécessiter un remontage à la main. Cette opération s'effectue tous les 40 jours.

La balance est disposée comme le représente la figure 89.

Le fléau hl oscille sur un couteau et porte : en K le poids variable qui mesurera la pesée, en f la bobine en fil fin, en dérivation, comprise entre deux bobines de gros fil en série sur le circuit et enroulées de façon à exercer des actions concordantes sur la première, et en o une masse faisant équilibre au système et maintenant le Qéau horizontal quand aucun courant ne passe.

L'appareil comprend quatre parties :

1^ l'électrodynamomètre W, 2'' le mécanisme de pesage X, 3^ le mouvement d'horlogerie Y, 4® le compteur totalisateur Z.

Les figures 89 et 90 représentent Tensemble du compteur, en élévation et en plan, à l'échelle d'exécution, et les figures 91 et 92, l'élévation et le plan du mécanisme du compteur (pesage), à l'échelle double. L'électrodynamomètre se compose d'une cage W formée de deux platines parallèles et horizontales aa' entretoisées de quatre colonnes en laiton b ; la platine inférieure a est montée sur une planchette c qui sert de base à tout l'appareil, et porte les bornes dd'. Entre les platines sont montées parallèlement les bobines, savoir : deux fixes, à gros fil, une supérieure e, l'autre inférieure e' ; une mobile à fil fin, très résistante /, intermédiaire entre les deux autres ; la tige d'axe verticale de ces bobines est commune.

Les deux bobines ee' enroulées de gros fil, en sens inverse, sont traversées par le courant total du cir cuit.

COMPTEUBâ d'ÉNERQIE 113

La bobine à fil fin /" est eu dérivation sur les bor-

— Compteur Déjartiin (coupe).

nés rf' ; sa tige de suspension g la relie au fléau ht.

Fi);-. W. — Comjileui- Dejai-Jîn (pran).

unes sur les autres. Ou pourrait aussi employer des

shunis qui ne laisseraient passer dans les bobines à gros fil qu'une fraction délfrminée du courant à mesurer.

Le mécanisme du pesage est représenté en détail sur les Fig. 91 et 92. Sur la cage W contenant l'élecirodynamomètre sont montés : le mécanisme de pe-

COMPTEURS d'Énergie H5

sage proprement dit X; le mouvement d'horlogerie moteur ; le compteur totalisateur Z.

Ce mécanisme se compose du fléau hl oscillant

Fig, 91 el 9Î. — Corapleur Dejardin (mécanisme du pesage).

sur un couteau, près duquel est, par une tige g, la bobine- mobile /*; plus loin, à l'extrémité du mémo bras du fléau, se trouve librement suspendue, par

un de ses bouls, une chaîne K en tissu métallique composé de fils enroulés en spirales, engagés l'un dans l'autre. Cette chaîne, très-souple, est connue dans l'article de Paris sous le nom de « chaîne régence ». Elle est déjà employée dans les balances de précision de M. Serrin.

La pièce de suspension / à laquelle est attachée la chaîne peut glisser dans la coulisse t du fléau, et y être arrêtée, après réglage, au point fixe déterminé une fois pour toutes par le poids que doit peser la chaîne. — L'autre bout est fixé à un tambour m, sur lequel la chaîne s'enroule, comme on le verra plus loin, sous Taclion d'un mouvement d'horlogerie. Sur ce bras du fléau est également monté un axe n' portant un pignon n, dont l'usage sera aussi ultérieurement indiqué.

Sur l'autre bras du fléau, et de l'autre côté de l'axe I, est une masse o se mouvant sur l'extrémité taraudée K. Cette masse^ une fois réglée, doit équilibrer exactement les poids de la bobine et de sa suspension, du pignon et de son axe, et enfin de la chaîne enroulée sur le tambour.

Cette chaîne augmente, au fur et à mesure qu'elle se déroule, la force qui tend à faire descendre l'extrémité du fléau. Cette action se produit d'une manière continue et progressive. '

Le mouvement d'horlogerie moteur est disposé pour marcher quarante jours : ses barillets très puissants p et la disposition de ses mobiles concourent à ce résultat (Fig. 91 et 92).

Sur la roue p' de Tavant-dernier mobile engrène la roue égale y', montée sur l'axe y. C'est sur l'axe

COMPTEURS d'Énergie 117

de celte roue que sont montés : i® l'appareil à toc r ; 2^ le tambour d'enroulement m : 3** la roue .9; ces deux dernières pièces sont montées sur une douille commune et folle sur l'axe q.

L'appareil à toc r se compose d'une pièce z*' fixée sur Taxe q ; sur celte pièce est placé longitudinalement et maintenu par deux vis le ressort à déclic / portant le toc r. Ce toc traverse la pièce / dans une rainure et vient rencontrer de l'autre côté de cette pièce le goujon m' du tambour m qu'il entraine dans son mouvement de rotation ; le ressort /, prolongé au-delà du toc r, vient présenter à chaque tour la partie extrême r'", tordue en palette gauchée, à l'action d'un goujon fixe / qui force le toc à abandonner le goujon du tambour en rendant ce dernier libre. Ce tambour qui, relié au mouvement d'horlogerie par l'appareil à toc r, a déroulé complètement la chaîne k^ l'enroule alors sous l'action de la masse v fixée à l'extrémité du bras de levier u. Ce bras fixé au centre de rotation d'un secteur s' de 60** est taraudé à son extrémité, et la masse v est amenée en une position telle que son action soit supérieure à celle de la chaîne. Le secteur s' engrène avec un pignon calé sur l'axe du tambour m.

Quand la chaîne est entièrement déroulée, le bras u est horizontal et il tombe sur un butoir, à 30** de la verticale, quand le tambour a de nouveau enroulé la chaîne. Par conséquent, la poulie entraîne le tambour et réciproquement. On remarquera que le mouvement d'horlogerie en déroulant la chaîne a, par l'intermédiaire du lacet de soie s'enroulant sur la poulie, tendu le ressort à boudin et qu'il n'a donc eu

à vaincre que l'effort résultant de la différence entre le poids variable de la chaîne et la tension progressive du ressort à boudin de rappel.

On remarquera aussi que, lorsque le tambour, sollicité par le rappel du ressort, revient sur lui-même pour enrouler la chî^ine, le goujon m' vient buter sur la pièces et que, par conséquent, il ne fait pas un tour complet; l'angle qui reste à parcourir suffit, et au-delà, pour laisser au ressort le temps nécessaire à faire son office. Le mouvement d'horlogerie règle exactement, à cinq minutes, le temps J nécessaire au déroulement et à l'enroulement de la chaîne ; il pourrait le régler, à deux, trois ou quatre minutes.

Le fléau A, comme on l'a vu plus haut, porte un axe n' muni d'un pignon w. Ce dernier, suivant le mouvement du fléau, s'engtène et se désengrèae avec la roue s, montée, sur la douille du tambour, selon que ce fléau conserve la position horizontale ou l'abandonne en montant ou en descendant. Ce pignon est assez large pour enjamber la platine qui sépare le mécanisme de pesage du compleur-enregistreur, et venir, dans son mouvement de montée, s'engrener avec la roue z' en même temps qu'avec la roue s et rendre ainsi ces deux roues solidaires du mouvement du tambour.

Cette roue z'y montée sur le premier mobile du compteur-enregistreur, intègre ainsi, sur le cadran des watts z\ la dépense en fonction du temps.

Ce compteur-enregistreur et totalisateur est construit comme tous les compteurs du même genr,e ; il est décimal et peut compter jusqu'à 10 000.

Le mouvement d'horlogerie étant remonté, l'appareil de pesage fonctionnera, c'est-à-dire que la chaîne

COMPTEURS d'Énergie H 9

se déroulera et s'euroulera automatiquemeat toutes les ciuq miaules, mais sans rien faire enregistrer, si le circuit est ouvert.

Les choses étant en l'état, si on allume les lampes, le circuit se trouvant fermé, la bobine mobile, sollicitée par les bobines fixes avec une force proportionnelle à la puissance attractive développée, maintiendra le fléau dans la position horizontale sans qu'il puisse la dépasser, puisqu'il bute dans cette position sur la vis de réglage y ; le pignon fixé au fléau engrènera alors avec les deux roues s et 2' et les rendra solidaires^ et l'aiguille marchera sur le cadran des watts ; mais aussitôt que le poids de la chaîne se déroulant dépassera la force d'attraction des bobineS| le fléau redescendra, et, le pignon abandonnant les roues, l'aiguille s'arrêtera. Toutefois le déroulement de la chaîne, dans le cas où l'appareil ne serait pas en pleine charge, continuera à s'effectuer pendant le reste de la période de cinq minutes, mais sans que le totalisateur enregistre.

On remarquera que l'appareil est réglé de manière que le poids de la chaîne déroulée corresponde au maximum de force produit par le passage du courant d'intensité maximum pour lequel l'appareil est construit.

Waitmètre enregistreur ^Richard. — Le type de 550 000 watts (5 000 ampères,! 10 volts),le plus puissant qui ait encore été construit, est représenté par la figure 93.

Le circuit fixe, en série est formé de 8 barres de cjaivre plates» en U, montées en quantité ; il aune section totale de S»0 centimètres carrés. Les barres sont

tiU L ECLAIRAGE ELECTRIQUE

séparées les unes des autres pour permettre une cîpcuklion d'air.

Entre leurs branches se trouve le circuit mobile, en

Fig. 93. — Wattmétre enregistreur Richard.

dérivation, constitué par une bobine sphérique montée sur un axe horizontal, dont une extrémité porte une longue aiguille d'aluminium terminée par une plume à réservoir.

Une des exti-éniités de la bobine est reliée au circuit tixe et l'autre à deux résistances additionnelles figurées entre les barres de cuivre et le cylindre enregistreur.

L'axe porte en outre ua poids d'équilibrage.

Le cylindre enregistreur fait un tour en 24 heures.

Wattmèlre enregistreur de la Compagnie des Compteurs. — Cet appareil est formé d'un compteur d'énergie du système Frager, dont le moteur commande un tambour et lui imprime un mouvement de rotation uniforme d'tin tour en 2o ou 26 heures.

fJL.

Une manette permet de débrayer le mouvement du tambour pour la mîôe en place du papier ou le réglage du point de départ (Fig. 94).

Dans cet appareil, la came caractéristique du cora-

Fig. 94. — Waltmètre en circuit.

pteur Frager est remplacée par deux rampes courbes qui viennent rencontrer deux fois par tour un plan incliné placé sous Taiguille.

Soulevée par la rampe, l'aiguille vient buter contre un pont et son extrémité s'abaisse en marquant un point sur le tambour. Ces points distants les uns des autres de moins de 1/4 de millimètre forment une courbe continue qui permet d'étudier la variation de la consommation et d'obtenir par intégration la consommation totale en 24 heures.