ALTERNATIFS

Indépendamment des instruments de mesure, tels que voltmètres, ampèremètres, etc., utilisés sur les circuits à courants alternatifs, il y a certains instruments spéciaux dont l’usage tend à se répandre de plus en plus. Ce sont les phasemètres, les fréquencemètres, les oscillographes et les rhéograplies.

P HASEMÈTRES

Les phasemètres ont pour objet de faire connaître, par une simple lecture, la valeur du facteur de puissance d'un réseau alimenté par des courants alternatifs. Les phasemètres pourraient remplacer les trois instruments : ampèremètre, voltmètre et wattmètre, qui permettent, par trois lectures simultanées, une sur chacun de ces instruments, de déterminer le facteur de puissance par la méthode habituelle.

En pratique, les phasemètres ne sont utilisables qu’à la condition que les courbes de tension et d’intensité soient des sinusoïdes, condition difficile à réaliser, car les harmoniques de fréquences supérieures à la fondamentale viennent compliquer la forme des courbes de tension, et principalement celles d'intensité.

Les phasemètres ne sont guère employés qu'en Allemagne et ceux qui figuraient à l’Exposition étaient presque exclusivement de construction allemande.

Phasemètre Siemens et Halske. — Cet instrument qui affecte extérieurement l’aspect d’un wattmètre de tableau de distribution ne laisse voir qu’un boîtier muni de quatre bornes

et une graduation devant laquelle se meut une aiguille indicatrice.

La figure 214 montre comment est constitué l’instrument qui a été combiné par von Dolivo Dobrowolski.

Un disque mince de tôle de fer est monté sur un axe qui porte l’aiguille c; cet axe tourne dans des crapaudines en saphir.

Un ressort spiral r, en bronze, tend à maintenir ce disque au zéro de la graduation.

Sur ce disque agissent deux enroulements : l’un A, en ruban de cuivre de section appropriée, est parcouru par le courant principal; l'autre, formé de deux bobines «, b , enroulées en fil fin, est disposé perpendiculairement au plan de la bobine A. Ces bobines a, b , reliées en série, sont montées en dérivation sur le circuit, par l'intermédiaire d’une résistance additionnelle non inductive. L’instrument comprend donc les enroulements d’un wattmètre.

Le courant dans le circuit dérivé est toujours en phase avec la tension du réseau, cet enroulement ayant une self-induction négligeable.

Fig. 214. — Phasemètre Dolivo Dobrowolski.

Au contraire, dans la bobine A, le courant a le même décalage que celui qui existe dans le réseau.

Il se produit donc un champ tournant qui agit sur le disque mobile et exerce sur lui un •couple :

C = Kl sin <p.

K est la constante de l’instrument et I sinus <p est la composante déwattée du courant principal.

L’instrument étant gradué empiriquement se comporte comme un ampèremètre qui n’indiquerait que le courant déwalté.

D’ailleurs, le zéro étant au milieu de la graduation, il est facile de voirie signe de I sinus » d’après le sens de la déviation.

Si la déviation se produit vers la droite, le courant est en retard sur la tension et le courant déwatté provient de la self-induction des appareils branchés sur le réseau, appareils qui absorbent des courants magnétisants.

Si la déviation est à gauche, le courant avance sur la tension et il est dû à des phénomènes de capacité ou à la présence de moteurs synchrones convenablement surexcités.

Phasemètre de l’Allgemeine Elektricitâts Gesellschaft. — Cet instrument, que représente la figure 215, est constitué comme le wattmètre d’induction qui a été décrit précédemment1.

Fig. 213. — Phasemètre de l’Allgemeine Elek tricitii ts Gesellschaft.

Fig. 216. — Résistance pour phasemètre de l’Allgemeine Elektricitâts Gesellschaft.

Le disque mobile, monté sur pointes et portant l’aiguille, est influencé par trois systèmes •d’électro-aimants.

Celui du milieu est excité par le courant principal et ne comporte pas d’écrans à ses pôles.

Les deux autres électro-aimants, placés de part et d’autre du premier, ont leurs pôles munis d’écrans formant un circuit en dérivation sur le réseau.

Contrairement à ce qui se passe pour le wattmètre, où le courant dérivé doit être décalé d'un quart de période par rapport à sa tension, le courant, dans le cas actuel, doit être en phase avec cette tension. A cet effet, la bobine de self-induction qui, dans le wattmètre, remplace la résistance non inductive ordinaire, est ici supprimée. On lui substitue une résistance sans induction dont la Figure 216 montre l’aspect.

Cette résistance, pour 3 000 volts, est fractionnée et enroulée dans la gorge de poulies en porcelaine. Celles-ci sont maintenues entre des plaques de stabilité et forment trois rangées verticales.

L’isolement et le refroidissement sont ainsi assurés. L’instrument est gradué empiriquement en ampères (I sinus») et fait connaître le courant déwatté avec son signe, le zéro étant au milieu.