WATT MÈTRES
Wattmètre enregistreur J. Richard. — Les wattmètres Richard sont pourvus d’un système enregistreur.
L’instrument ( fig . 189) se compose de deux bobines fixes horizontales, superposées et formées de ruban de cuivre de section appropriée pour supporter 'le courant principal.
Ces bobines sont couplées en série ou en quantité ; leurs extrémités aboutissent à des mâchoires permettant de les relier au circuit.
Entre ces bobines est placée une autre bobine en fil fin qui se branche en dérivation sur le circuit par l’intermédiaire d’une résistance appropriée.
Fig. 189. — Wattmètre J. Richard.
Cette bobine, à axe horizontal, est mobile sur couteaux, l'a:;e portant en outre le style d’aluminium et la plume.
Sous l'influence des champs que produisent les bobines fixes et mobile, lorsque l’instrument est en service, la bobine mobile tend à s’incliner proportionnellement à la puissance.
Le couple résistant est simplement dû à l’action de la pesanteur sur un contrepoids et l’amortissement des oscillations est obtenu par une petite pompe à glycérine.
Cette pompe peut être remplacée par un amortisseur électromagnétique constitué par un disque d’aluminium de 8 cm de diamètre, calé sur l’axe de la bobine mobile et se déplaçant dans l’étroit entrefer de quatre aimants permanents. En engageant le disque plus ou moins entre les branches de ces aimants, on peut régler l’amortissement à la valeur voulue.
Dans les wattmètres destinés aux courants alternatifs, la résistance additionnelle doit être dépourvue d’induction. Ils doivent cependant être étalonnés pour une fréquence déterminée, à cause de l’importance donnée à la bobine mobile pour obtenir un couple énergique. Lorsque ces instruments
sont destinés à des circuits à haute tension, le socle, Fl°- 19°- ~ Schéma des connexions du wattmètre ... , , Richard pour courants triphasés,
ordinairement en bois d acajou, est alors en marbre
et les organes susceptibles d’être touchés (tambour, plume, etc.) sont soigneusement isolés.
M. J. Richard construit également un wattmètre enregistreur pour courants triphasés qui ne diffère pas en principe de celui qui vient d’être décrit.
Les bobines fixes B, B' [fig. 190), mises en séries sur le circuit, sont au nombre de deux et en ruban de cuivre de section appropriée. Les spires ne se touchent pas et, par conséquent, c’est
l’air qui sert d’isolant. Ces bobines affectent la forme d’une hémisphère, de sorte que l’ensemble qu’elles conslituent laisse, au centre, une cavité sphérique dans laquelle se place la bobine mobile a. Sur l’axe de cette dernière, est calé un disque en aluminium dont les bords s’engagent dans les entrefers de quatre aimants disposés radialement. L’axe de la bobine mobile porte également le levier en aluminium à l'extrémité duquel se trouve la plume inscrivante.
La bobine mobile comporte deux enroulements, placés de part et d’autre de son axe horizontal et soumis chacun à l’influence des bobines fixes.
La figure 190 donne le schéma des connexions des bobines fixes et mobile avec les conducteurs d’une distribution triphasée. La bobine fixe B est intercalée dans le conducteur 1 et la bobine B' dans le conducteur 3; quant aux deux enroulements de la bobine mobile, ils ont un point commun relié au conducteur 2, tandis que les extrémités opposées sont reliées respectivement aux entrées des bobines fixes B, B'.
Wattmètre universel Blondel-Labour. — Ce wattmètre ( fig . 191) était exposé par M. J. Ducretet, de Paris, qui en est le constructeur.
Le cadre mobile en fil fin est suspendu par un ressort en boudin S se terminant par une tête B qui porte l’aiguille, mobile devant les divisions d’un cadran. Cette disposition est analogue à celle des électrodynamomètres du genre Siemens. Sur le cadre est fixé, en outre, un index i permettant d’apprécier s’il se trouve bien dans la position repérée qu’il doit occuper lorsque l’équilibre des couples, moteur et résistant, est obtenu. Un miroir C permet également cette constatation, mais d’une façon plus précise encore.
La tigure 192 donne le schéma des connexions.
A sa partie inférieure le cadre se termine par un tambour en aluminium embrassé par les pièces polaires d’un puissant électro-aimant A.
Les bobines fixes H, H', traversées par le . courant principal, sont démontables et à un jeu de bobines on peut en substituer un autre. Ces bobines démontables sont mises en place en quelques instants et fixées contre les colonnes qui amènent le courant. Les connexions se réalisent donc d’ellesmêmes et sans qu’on puisse commettre d’erreurs de groupement. On peut d’ailleurs les coupler en série ou en parallèle. Pour les coupler en série (fig. 193), on les monte dans leur position normale en enlevant la barrette bb qui est représentée coupée sur la figure 191. Pour effectuer le couplage en parallèle (fig. 193), on retourne sens dessus dessous une des bobines J', par exemple, et on met en place la barrette bb.
Les bobines fixes peuvent supporter jusqu’à 2 500 ampères et le cadre mobile jusqu’à 100 volts. Lorsque la tension est plus élevée, elle est ramenée en dessous de 100 volts au moyen d’un petit transformateur réducteur ou par l’emploi de résistances auxiliaires.
Les bobines A de l’amortisseur sont excitées par un courant continu provenant de deux
WATTMËTRES
accumulateurs. L’intensité peut être quelconque, puisqu’elle n’intéresse que l’amortissement.
Ce wattmètre a été étudié en vue de réaliser un cadre mobile dont la self-induction soit négligeable. A cet effet le nombre de spires de ce cadre est très faible et, pour obtenir une sensibilité suffisante malgré le petit nombre de spires, le fil du cadre peut supporter un courant de 0,5 ampère.
Appareils
étudié.
Fig. 192. — Schéma des connexions du wattmètre Blondel-Labour.
On peut faire varier la sensibilité en tendant plus ou moins les fils de suspension qui supportent la bobine mobile.
L’extrémité supérieure du fil de suspension s’enroule à cet effet sur un petit treuil logé sous un couvercle en ébonite qui surmonte le bouton B.
Fig. 193. — Connexions du wattmètre Blondel-Labour avec bobines couplées en parallèle et avec bobines couplées en série.
Il faut remarquer qu’en touchant à ce treuil on fait varier la constante d’étalonnage.
Pour éviter de détériorer la suspension pendant le transport, l'équipage mobile peut être immobilisé en serrant une vis qui vient bloquer le tambour amortisseur contre les pièces polaires de l’électro-aimant A.
Le courant principal est amené aux bobines par les colonnes qui les supportent et dont les parties inférieures sont munies de prises de courant avec vis de pression.
On remarquera que les prises de courant peuvent se faire sur les quatre colonnes et que les deux barrettes b , b qui réunissent les colonnes deux à deux sont amovibles.
Cette disposition permet d’intercaler les bobines H', H' de plusieurs manières dans les circuits et de réaliser les divers modes de montage à employer dans le cas de courants triphasés avec branches inégalement chargées, d’où le nom de wattmètre universel.
Wattmètre Hartmann et Braun à lecture directe. — Cet instrument est représenté par la figure 194 qui montre l’aspect du modèle de précision.
Il se compose d’une bobine fixe plate et dont le plan est incliné d’environ 40° sur l’horizontale.
Cette bobine, dont le fil de cuivre a une section appropriée, est traversée par le courant principal et ses extrémités aboutissent, à cet effet, à deux bornes fixées sur le socle de l’instrument.
Les bobines mobiles, roulées avec du fil fin, sont au nombre de deux. Elles ont environ de 15 à 20 mm de diamètre et tournent dans un plan horizontal, autour d’un axe vertical constitué par les fils de suspension.
Ces bobines sont fixées aux extrémités d'un bras horizontal et forment un système équilibré.
Le courant dérivé y circule, d’ailleurs, en sens contraire, afin de rendre le système astatique ; ce courant arrive aux bobines par deux rubans d’argent très minces ; il est amené à deux bornes placées sur le socle, de sorte qu’il est possible d’intercaler des résistances extérieures dans le circuit dérivé.
Une des bobines mobiles est attirée par Fig. 194. — W’atLnètre Hartmann et Braun. champ fixe, tandis que 1 autre est repous¬
sée ; l’attraction exercée sur l’une des bobines va en augmentant, tandis que la répulsion exercée sur l'autre va en diminuant. La proportionnalité de la graduation est due à cette disposition.
Afin d’éviter les erreurs de parallaxe, une glace élamée est disposée sous l’aiguille.
L’axe se prolonge en dessous du socle et porte une palette d'aluminium mobile dans une grande boîte fermée, visible partie au-dessus, partie au-dessous du socle.
Ce dispositif constitue l’amortisseur à air.
Un bouton d’arrêt placé sur le socle sert à immobiliser l’équipage mobile pendant le transport.
Le fil de suspension peut se remplacer facilement en enlevant la petite cloche en verre qui surmonte la cage de l’instrument ; on accède alors aux crochets de suspension.
La maison Hartmann et Braun exposait également un modèle de wattmètre pour tableau basé sur le même principe.
Le mécanisme est disposé dans un boîtier métallique et l'équipage mobile est monté sur pivots.
La résistance montée en série avec les bobines mobiles est placée dans le boîtier lorsque la puissance à mesurer est fournie sous une tension inférieure à 150 volts.
Quand cette tension est supérieure, on emploie des résistances additionnelles sans induction logées dans une boîte séparée.
Wattmètres de l’Allgemeine Elektricitats Gesellschaft. — Cet instrument, dont la figure 195 montre l’aspect extérieur, est analogue au voltmètre électrodynamique déjà décrit1.
