‹ Mesures électriquesChapitre 35 sur 87 · I + H + 2 V « COS · texte numérisé non relu

I + H + 2 V « COS

Pour rendre cette quantité minima, il faut faire « = i, c'est-àdire Vi Y,.

Dans ces conditions,

rfP 3r/a 3(1 -I- cos g) da. V % — 2. a.. coso a

expression (jui montre que l'erreur relative limite croît avec s et (]u'elIo peut, par const-quent, acijuérir une grande importance clans les mesures effectuées sur des transformateurs stati(]ues fonctionnant à circuit ouvert.

Méthode de M. Fleming. — Pour que le procédé précédent soit applicable, il faut disposer d'une différence de potentiel prcscjue double de celle qu'absorbe la résistance R à

MESURE DES PUISSANCES ÉLECTRIQUES

réactance. Pour tourner cette difficulté, M. Fleming place la résistance sans réactance r en dérivation par rapport à R et mesure le courant efficace total I, ainsi que les courants efficaces Il et Ij qui traversent respectivement R et r. En raisonnant comme ci-dessus, on trouve

L'erreur relative limité sur P est minima lorsque Ij = Ii, ce qui entraîne la nécessité de disposer d'un courant efficace presque double de celui utilisé par le circuit soumis à l'essai.

Lorsque la différence de potentiel d'alimentation reste constante, les trois déterminations d'intensités peuvent être faites au moj'en du même électrodynamomètre. Le montage de la fîg. i8o, dû à M. Behn-Eschenburg, permet d'effectuer rapide-

Ri

'Il

Fig. i8o.

ment les observations. Il comprend trois commutateurs. Le commutateur i sert à intervertir le courant dans la bobine niobile de l'électrodynamomètre E, afin d'obtenir des déviations de sens convenable. Les connexions figurées se prêtent au relevé du courant I» passant dans la résistance sans réactance r. Cette résistance ayant été déterminée à chaud par des mesures préalables, on connaît ainsi la différence de potentiel efficace agissante. En amenant la manette du com-

mutateur 2 sur la touche médiane, on évalue le courant Ii traversant R. Enfin, en reculant en outre la manette du commutateur 3 vers la gauche, on estime le courant total I.

On peut transformer l'électrodynamomètre en wattmètre en disposant la manette 2 sur la touche de droite et en tournant la manette 3 également vers la droite. Un courant est dérivé dans la bobine mobile h i\ travers r et la bobine fixe b' est mise en série avec R. La déviation de l'appareil mesure donc alors la puissance moyenne dépensée dans la résistance à réactance.

Le f,'rand nombre de lectures que comportent les deux méthodes que nous venons d'étudier amène des erreurs multiples qui peuvent l'ausser considérablement les résultats en s'accumulant. De plus, par suite des irrégularités inévitables dans le fonctionnement des alternateurs, il convient ordinairement de faire simultanément les observations, ce qui exige trois ou quatre instruments de mesure et de nombreux opérateurs.

Wattmètre thermique Chauvin et Arnoux. — Un fil dilatable ABCD, attaché à deux blocs fixes A et D, passe sur une poulie portée par une lame flexible PE que tend un ressort à boutlin, iig. i8l. Toute différence d'allongement des brins AB et CD déplace la poulie et la déviation est amplifiée par un levier PQ, dont l'extrémité intérieure est fixée à un fil de soie QS tiré par un ressort plat ST et s'enroulant autour d'une poulie P' pourvue d'un index. Les variations de la température ambiante agissent également sur les tleux brins et n'influencent pas ce dernier.

Supposons qu'on raccorde, au besoin par l'intermédiaire de résistances, les blocs A et D à un shunt s intercalé dans le circuit principal : les brins AH et CD seront parcourus par un courant dérivé ayant le sens des flèches l. Si, d'autre part, on applique entre la poulie P et les blocs la différence de potentiel agissante, en ayant soin d'interposer une résistance additionnelle R, on provoque dans les deux brins des courants dérivés suivant les flèches 2. On voit que les courants s'ajoutent dans un des brins et se retranchent dans l'autre.

MESURE DES PXnSSANCES ÉLECTRIQUES.

Vu que la déviation 5 de l'index est proportionnelle à la différence des allongements des brins et que ces allongements sont proportionnels au carré des courants résultants à travers ceux-ci, on peut écrire, en remarquant qu'il y a proportionnalité entre l'intensité de la dérivation l et le courant de service /, ainsi qu'entre celle des dérivations 2 et la tension de service v,

?j = k[ik'v + k" if — {k' V - *" 0«] = 4kk'k"v i.

Dans le cas de courants alternatifs, on a

vidt = 4 A yt' A" V I cos œ.

FiR. i«:.

Le rôle de la résistance R, qui doit être dépourvue de réactance, peut alors aussi être rempli par un transformateur réducteur.

L'appareil présente dos graduations supplémentaires pour la mesure des tensions et des courants. On l'emploie comme voltmètre en soumettant, par l'intermédiaire de la résistance additionnelle, un des brins à la différence de potentiel cherchée. On l'utilise comme ampèremètre en raccordant un brin au shunt.

Connaissant VI cos o, V et I, on peut calculer le facteur de puissance cos cp.

Avec les wattmètres thermiques, de même qu'avec certains (les instruments précédemment décrits, qui absorbent une puissance appréciable, il est souvent nécessaire de tenir compte de celle-ci.

Méthodes électrométriques. — M. Potier a montré que l'électromètre à quadrants peut servir à évaluer la puissance dépensée dans un conducteur R dont les extrémités sont à des potentiels î'i et i'».

Plaçons à la suite de R une résistance r, dont les potentiels extrêmes seront J'j et %•'. Relions les deux paires ci quadrants respectivement aux points de potentiels v^ et r-tandis que la palette communique avec le point de potentiel v' Comme on l'a vu au chap. X, la déviation a de l'électromètr» doit satisfaire à la relation

k (., ,,,) Çv' - ^p-')-

Faisons une seconde expérience en connectant la palette mu point de potentiel V;. Il vient, en désignant la nouvelle déviation par a'.

Par suite,

' = (î'2 — î'i) (?■' — Vi)

et, puiscjue la chute de tension i'' — t'o dans r est proportionnelle au courant, la différence des deux lectures donne la mesure de la puissance absorbée par R.

Rn multipliant la dernière écjuation par dfiT et en intégrant SCS doux nienibros entre les limites o et T d'une période, on voit (juo, si la réactancc de r est nulle, la conclusion susdite est a]-)plic;ible à la puissance moyenne des courants alternatits, (]iR'ilo (juo soit la lormc de ceux-ci.

Nous avons fait abstraction ci-des.sus des couples perturb.i-

MESURE DES PUISSANCES ÉLECTRIQUES

"teurs. La capacité de l'électromètre expose à des erreurs avec les hautes fréquences qui donnent lieu à des courants de c;harge nullement négligeables.

MM. Blondlot et Curie ont réduit les deux opérations successives à une seule par l'emploi d'un électromètre spécial, fig. 182,

Fig. 182.

<\u\ élimine les influences nuisibles grâce à la symétrie des i:>ièces constituantes.

Deux dcmi-taml)Ours fixes A et B agissent sur deux demi- «rercles mobiles C et D., isolés l'un de l'autre et soutenus par Une suspension bifilaire métallique. Supposons A et B reliés aux extrémités du conducteur R, dont les potentiels sont z'i et î'j, tandis que, par l'intermédiaire des fils de support, C et D sont amenés aux potentiels v\ et v's des bouts de la résistance r sans réactance.

Si la déviation est assez petite, on peut admettre que les couples résultant des attractions exercées par les parties fixes sur les parties mobiles sont simplement proportionnels au carré des difiiérences de potentiel correspondantes, de sorte qu'on obtient pour l'équation d'équilibre, en désignant par ca. le moment directeur de torsion,

f a = A[(f. - v\y - (tn - v\r + iv2 - «.',)' - (t-, - v\y]

= 2 A (f 1 — Ts) {v'i — l''s).

Connaissant VI cos o, V et I, on peut calculer le facteur de puissance cos ç.

Avec les wattmètres thermiques, de même qu'avec certains des instruments précédemment décrits, qui absorbent une puissance appréciable, il est souvent nécessaire de tenir compte de celle-ci.

Méthodes électrométriques. — M. Potier a montré que l'électromètre à quadrants peut ser\'ir à évaluer la puissance dépensée dans un conducteur R dont les extrémités sont à des

potentiels l'i et v^.

Plaçons à la suite de R une résistance r. dont les potentiels extrêmes seront f» et î''. Relions les deux paires de quaflrnnts respccti\'ement aux points de potentiels t'j et f;, tamlis que hi palette romniunitiuc avec le point de potentiel î''. Comme on l'a \u au ch:qi. .\, la ilt''\i;iti(in y. de l'électromctre doit satisfaire à la relation

= Mr... -r,)( »''-^tJL'\

Faisons une seconde expérience en connectant la palette au point de potentiel î' .. Il vient, en désignant la nouvelle déviation par a',

a' = Mfe - .'.) (f. - '-^^y

Par suite,

= (Vt — f i) (v'

et, puisijuc la chute de tension r' — î'- dans r est proportionnelle au courant, la diflérence des deux lectures donne la mesure de la puissance absorbée par R.

En multipliant la dernière équation par <// T et en intégrant ses deux membres entre les limites o et T d'une péricide. on voit que, si la réactance de r est nulle, la conclusion susdite est applicable à la puissance moyenne des courants alternatifs, quelle que soit la forme de ceux-ci.

Nous avons fait abstraction ci-dessus des couples perturba-

MESURE DES PUISSANCES ÉLECTRIQUES

teurs. La capacité de l'électromètre expose à des erreurs avec les hautes fréquences qui donnent lieu à des courants de charge nullement négligeables.

MM. Blondlot et Curie ont réduit les deux opérations successives à une seule par l'emploi d'un électromètre spécial, fig. 182,

— — jW/VV

Fig. 182.

qui élimine les influences nuisibles grâce à la symétrie des pièces constituantes.

Deux demi-tambours fixes A et B agissent sur deux demicercles mobiles C et D,, isolés l'un de l'autre et soutenus par une suspension bifilaire métallique. Supposons A et B reliés aux extrémités du conducteur R, dont les potentiels sont Vi et î*s, tandis que, par l'intermédiaire des fils de support, C et D sont amenés aux potentiels v'i et v'-, des bouts de la résistance r sans réactance.

Si la déviation est assez petite, on peut admettre que les couples résultant des attractions exercées par les parties fixes sur les parties mobiles sont simplement proportionnels au carré des différences de potentiel correspondantes, de sorte qu'on obtient pour l'équation d'équilibre, en désignant par c» le moment directeur de torsion,

COL = k [(!>, - V',)' - (t., - V\r + {V, - V\y - (V, - V'd']

Connaissant VI cos ç, V et I, on peut calculer le facteur de puissance cos «p.

Avec les wattmètres thermiques, de même qu'avec certains des instruments précédemment décrits, qui absorbent une puissance appréciable, il est souvent nécessaire de tenir compte de celle-ci.

Méthodes ëlectrométriques. — M. Potier a montré que l'électromètre à quadrants peut servir à évaluer la puissance dépensée dans un conducteur R dont les extrémités sont à des potentiels î'i et v-z.

Plaçons à la suite de R une résistance r, dont les potentiels extrêmes seront t's et v'. Relions les deux paires de quadrants respectivement aux points de potentiels t'i et ?•;, tandis que la palette communique avec le point de potentiel v'. Comme on l'a vu au chap. X, la déviation a de l'électromètre doit satisfaire à la relation

a = k (v, - .,) fv'~ "L-+-"^'

Faisons une seconde expérience en connectant la palette au point de potentiel î'». Il vient, en désignant la nouvelle déviation par a',

Par suite,

k (v.-, — vi) : t't —

et, puis(iue la chute de tension î'' — c'a dans r est proportionnelle au courant, la différence des deux lectures donne la mesure de la puissance absorbée par R.

En multipliant la dernière équation i)ar dt/T et en intéprant SCS deux nienilires entre les limites o et T d'une période, on voit ([uo, si la réactance de r est nulle, la conclusion susdite est applicable à la puissance moyenne des courants alternatil's, ([uellc (juc soit la lorme de ceux-ci.

Nous avons fait abstraction ci-dessus des couples perturb.i-

MESURE DES PmSSANCES ÉLECTRIQUES.

teurs. La capacité de l'électromètre expose à des erreurs avec les hautes fréquences qui donnent lieu à des courants de charge nullement négligeables.

MM. Blondlot et Curie ont réduit les deux opérations successives à une seule par l'emploi d'un électromètre spécial, fig. 182,

qui élimine les influences nuisibles grâce à la symétrie des pièces constituantes.

Deux demi-tambours fixes A et B agissent sur deux demicercles mobiles C et D., isolés l'un de l'autre et soutenus par une suspension bifilaire métallique. Supposons A et B reliés aux extrémités du conducteur R, dont les potentiels sont r, et ï'i, tandis que, par l'intermédiaire des fils de support, C et D sont amenés aux potentiels v'i et v'3 des bouts de la résistance r sans réactance.

Si la déviation est assez petite, on peut admettre que les couples résultant des attractions exercées par les parties fixes sur les parties mobiles sont simplement proportionnels au carré des différences de potentiel correspondantes, de sorte qu'on obtient pour l'équation d'équilibre, en désignant par ca. le moment directeur de torsion,

— 2 k {vi — f.) (v'i — v'î).

Connaissant VI cos ç, V et I, on peut calculer le facteur de puissance cos «p.

Avec les wattmètres thermiques, de même qu'avec certains des instruments précédemment décrits, qui absorbent une puissance appréciable, il est souvent nécessaire de tenir compte de celle-ci.

Méthodes électrométriques. — M. Potier a montré que l'électromètre à quadrants peut servir à évaluer la puissance dépensée dans un conducteur R dont les extrémités sont à des potentiels Vi et v«.

Plaçons à la suite de R une résistance r, dont les potentiels extrêmes seront î'j et v'. Relions les deux paires de quadrants respectivement aux points de potentiels î', et i-., tandis que la palette communique avec le point de potentiel v'. Comme on l'a vu au chap. X, la déviation a de l'électromètre doit satisfaire à la relation

a = X- {v, - vi) ( «.'

Vï + fa

Faisons une seconde expérience en connectant la palette au point de potentiel t';. Il vient, en désignant la nouvelle déviation par a',

Par suite,

= (ru — fi,) {v' — t'i)

fi

et, puisque la chute de tension v' — î'j dans r est proportionnelle :iu courant, la différence des deux lectures donne la mesure de la jiuissance absorbée par R.

lùi multipliant la dernière é(iuation par dtlT et en intégrant SOS lieux membres entre les limites o et T d'une période, on voit ([ue, si la réactance de r est nulle, la conclusion susdite est :i]ii>licaliic à la puissance moyenne des courants alternatifs, (lucllc ^\\\Q soit la forme de ceux-ci.

Nous avons fait abstraction ci-dessus des couples perturb.i-

MESURE DES PmSSANCES ÉLECTRIQUES.

teurs. La capacité de l'électromètre expose à des erreurs avec les hautes fréquences qui donnent lieu à des courants de charge nullement négligeables.

MM. Blondlot et Curie ont réduit les deux opérations successives à une seule par l'emploi d'un électromètre spécial, fig. 182,

Fig. 182.

qui élimine les influences nuisibles grâce à la symétrie des pièces constituantes.

Deux demi-tambours fixes A et B agissent sur deux demicercles mobiles C et D., isolés l'un de l'autre et soutenus par une suspension bifilaire métallique. Supposons A et B reliés aux extrémités du conducteur R, dont les potentiels sont r'i et z'2, tandis que, par l'intermédiaire des fils de support, C et D sont amenés aux potentiels v\ et f'» des bouts de la résistance r sans réactance.

Si la déviation est assez petite, on peut admettre que les couples résultant des attractions exercées par les parties fixes sur les parties mobiles sont simplement proportionnels au carré des différences de potentiel correspondantes, de sorte qu'on obtient pour l'équation d'équilibre, en désignant par ca le moment directeur de torsion,

MESURE DE L'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE

Coulombmètres et joulemètres. — Dans les distribo

électriques, la redevance doit être calculée d'après l'ér utilisée.

Dans la plupart des réseaux à courant continu, la dfc tien s'efléctue sous une tension sensiblement consta' l'énergie disponible est proix)rtionnelie à la quantité d'< cité fournie. Il suffit alors d'installer un appareil qui 1 cette quantité pour obtenir une l)asc de taxation conv- Dans ces conditions, les compteurs peuvent donc se à des mesureurs de (juantité d'électricité ou couîombm

Dans certaines installations électriques on se content de simples compteurs de temps, dont le totalisateur, de lors de l'établissement du courant, enregistre un nom portionnel à la durée de fermeture du circuit. Un td peut convenir lors(iue la puissance utilisée demeurera

Dans les distributions' par courants alternatifs, où}« de la réactance à la résistance des récepteurs e^ le déphasage du courant change également. Il s'^B l'expression de la puissance moyenne, qu' des courants sinusoW"

shunt et r, r'. La ncllc est millième r' est de (le l'éleclu cuivre nce (le la le sulfate à incan-

nent. La

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a constaté

0 de polari-

magnétiques, qui y déterminent des courants de Foucault plus ou moins intenses suivant la position relative de la pièce et des aimants. La puissance absorbée par les courants de Foucault croît comme le carré de la vitesse angulaire, de sorte que le couple résistant correspondant est proportionnel à celle-ci. Le freinage électromagnétitiue s'affaiblit quand la résistance électrique de la pièce conductrice augmente avec la température ambiante. Aussi con\icnt-il d'employer une substance à faible coefficient de température ou de compenser l'eft'et signalé par une modification corrélative du couple moteur.

Dans une distribution à trois conducteurs par courant continu ou par courants alternatifs simples ou diphasés, il faut sommer l'énergie des deux circuits. On utilisera flans ce but un compteur distinct pour chacun de ceux-ci. On peut aussi employer un compteur double, dont les ilou.x parties agissent dans le même sens sur le totalisateur.

Avec les courants triphasés, il faudrait trois joulemèlres ordinaires ou un appareil triple pour relever l'énergie électrique d'après les formules (6) et (7) des pages 34.' et 344. Si la charge est également répartie entre les trois circuits, comme c'est le cas pour les moteurs, un joulemètre simple raccordé à l'un d'eux peut suffire. Quand la charge est irrégulièrement distribuée, il est possible de réduire le nombre des joulemètres à deux en adoptant le montage indiqué dans la fig. 176 et correspondant à la formule (8), qui convient à la fois aux circuits en étoile et aux circuits en triangle. Le.s deux appareils sont généralement combinés en un seul comportant dcu.x bobines fixes qui sollicitent deux bobines mobiles actionnant le même totalisateur.

Coulombmètre Edison. — Dans l'hypothèse d'un courant

continu, le voltamètre est tout indiqué comme coulombmètre, puisque le dépôt électroly tique est proportionnel à la quantité d'électricité «jui a tra\ersé l'appareil.

M. Edison a utilisé l'électrolyse du sulfate de zinc entre des électrodes de zinc, fig. i83. Afin d'éviter l'introduction d'une résistance trop considérable dans le circuit à contrôler, le courant alimentant les récepteurs traverse une bande de maille-

MESITRE DE L'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE

chort R. Deux voltamètres V, V sont dérivés sur ce shunt et chacun d'eux est en série avec une buhine de cuivre r, >■'. La résistance d'un voltamètre et de sa bobine additionnelle est calculée de telle manière que l'électrolyte reçoive la millième partie du courant de service. Le but des bobines r, r' est de compenser les modifications que subit la résistance de l'électrolyte lorsque la température change: la résistivité du cuivre varie en sens inverse de celle dvi liquide sous l'influence tle la chaleur. Afin d'empéchcr la con(,félation de la solution de sulfate de zinc, une-bilame B ferme le circuit d'une lampe à incan-

Fi^'. 183.

descence L quand la température baisse trop fortement. La lampe reste allumée jusqu'à ce que la chaleur qu'elle dégage ramène la bilame dans sa position normale. Chaque mois, un contrôleur retire un des voltamètres, qu'il porte à l'usine pour vérifier l'accroissement de poids de la cathode ; pçndant ce temps, l'autre voltamètre totalise la quantité d'électricité fournie à l'abonné. Ce compteur est peu coùteiLx, mais les manipulations qu'il entraîne l'ont fait abandonner. On a constaté pratiijuement l'existence d'une force électromotrice de polari-

Connaissant VI cos o, V et I, on peut calculer le facteur de puissance cos ç.

Avec les wattmètres thermiques, de même qu'avec certains des instruments précédemment décrits, qui absorbent une puissance appréciable, il est souvent nécessaire de tenir compte de celle-ci.

Méthodes électrométriques. — M. Potier a montré que l'électromètre à quadrants peut servir à évaluer la puissance dépensée dans un conducteur R dont les extrémités sont à des potentiels Vi et t'j.

Plaçons à la suite de R une résistance r, dont les potentiels extrêmes seront v-. et v'. Relions les deux paires de quadrants respectivement aux points de potentiels t', et f., tandis que la palette communique avec le point de potentiel î-'. Comme on l'a vu au chap. X, la déviation a de l'électromètre doit satisfaire à la relation

Faisons une seconde expérience en connectant la palette au point de potentiel v«. Il vient, en désignant la nouvelle déviation par a',

Par suite.

et, puisque la chute de tension r' — v^ dans r est proportionnelle au courant, la difl'érence des deux lectures donne la mesure de la puissance absorbée par R.

En multipHant la dernière éciuation par citlT et en intégrant ses deux membres entre les limites o et T d'une période, on voit (]ue, si la réactance de r est nulle, la conclusion susdite est applicable à la puissance moyenne des courants alternatifs, quelle (lue soit la forme de ceux-ci.

Nous avons fait alistraction ci-dessus des couples perturb.v

MESURE DES PUISSANCES ÉLECTRIQUES

teurs. La capacité de l'électromètre expose à des erreurs avec les hautes fréquences qui donnent lieu à des courants de charge nullement négligeables.

MM. Blondlot et Curie ont réduit les deux opérations successives à une seule par l'emploi d'un électromètre spécial, fig. 182,

FiR. 182.

qui élimine les influences nuisibles grâce à la symétrie des pièces constituantes.

Deux demi-tambours fixes A et B agissent sur deux demicercles mobiles C et D., isolés l'un de l'autre et soutenus par une suspension bifilaire métallique. Supposons A et B reliés aux extrémités du conducteur R, dont les potentiels sont î', et f2. tandis que, par l'intermédiaire des fils de support, C et D sont amenés aux potentiels v\ et f'- des bouts de la résistance r sans réactance.

Si la déviation est assez petite, on peut admettre que les couples résultant des attractions exercées par les parties fixes sur les parties mobiles sont simplement proportionnels au carré des différences de potentiel correspondantes, de sorte qu'on obtient pour l'équation d'équilibre, en désignant par cx le moment directeur de torsion,

c<z = k [(r, - v\y - {v, - v\)- + {v, - 7'\y- - (sM - v',Y] = 2 k {vi — Vï) (v'i — f's).

MESURE DE L'ENERGIE ELECTRIQUE

Coulombmètres et joulemètres. — Dans les distributions électriques, la redevance doit être calculée d'après l'énergie utilisée.

Dans la plupart des réseaux à courant continu, la distribution s'eflcctuc sous une tension sensiblement constante et l'énergie disponible est projxirtionnellc à la quantité d'électricité fournie. Il suffit alors d'installer un appareil qui totalise cette (luantité pour obtenir une base de taxation convenable. Dans ces conditions, les compteurs peuvent donc se réduire à des mesureurs de quantité d'électricité ou conlombmètres.

Dans certaines installations électriques on se contente même de simples coriiptciirs lic temps, dont le totalisateur, déclanche lors de l'établissement du courant, enregistre un nombre proj)ortionnel à la durée de fermeture du circuit. Un tel appareil peut convenir lorsque la puissance utilisée demeure invariable.

Dans les distributions' par courants alternatifs, où le rapport de la réactance à la résistance des récepteurs est variable, le déphasage du courant change également. Il s'ensuit, d'après l'expression de la puissance moyenne, qui est V I cos o avec des courants sinusoïdaux, que, pour une différence de potentiel

MESURE DE L'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE

à «. Lorsque ti. diffère assez peu de W| pour que le facteur "i + Wi puisse être considéré comme constant, c'est-ii-dire quand l'action électromagnétique est très laible vis-à-yis de celle de la pesanteur, on a doni: (h-.. — Wi) dt ^ k i dl, de sorte que la difl'érence des oscillations totalisées du pendule est proportionnelle à l;i quantité d'électricité transmise.

M. Aron a imaginé une disposition ingénieuse pour enregistrer cette difl'érence avec exactitutle. Le compteur contient deux horloges identiques, l'une pourvue d'un balancier ordinaire et l'autre d'un balancier magnétique, fig. 187. Les méca-

FiK. 187.

nisnies de ces horloges sont reliés par un train d'engrenages diflérentiels, qui totalise les écarts de vitesse des deux mouvements sur une série de cadrans. Les changements de températurc, agissant égalcmrnl sur les deux ludanciers, n'influencent pas sensiblement le Cdvdombmêtre. On voit, dans un coin de la boite, un fil û plomb ser\ant â mettre l'appareil de niveau. Les indications de l'instrument dépendent de la permanence tlu magnétisme du b;d;in<icr de droite. Vn cuurant intense, ilù par exemple à un court-cirruit momentané dans l'installa-

ion, suffit parlois pour modifier profondément l'aimantation.

)e plus, il est assez facile de frauder, en plaçant un aimant

dans le voisinage du compteur de manière à annuler l'effet du courant.

Lorsqu'il s'agit d'enregistrer l'énergie absorbée par un circuit à courant continu ou de desser\ir une ilistribution à courants alternatifs, on adopte une combinaison qui tient du wattmêtre, fig. i88. Dans une bobine fixe, formée de gros fil et parcourut' par le courant de service, oscille une bobine de fil fin, supportée par l'un des balanciers à l'aide d'un étrier et ffliét- aux extrémités du circuit à contrôler.. La variation tl'allurc île? deux mouvements d'horlogerie est alors proportionnelle t

FIg. iRK.

l'action électrodynamique des enroulements, c'est-à-dire à » puissance électrique consommée.

Dans le modèle de juulemètre Aron le plus récent, fig. i^"le» deux balanciers, qui ont été raccourcis pour multiplier '« oscillations et accroître ainsi la sensibilité, sont termines chacun par une bobine dérivée sur les conducteurs alimentant l'installation. Les bobines fixes sont traversées par le courant d'utilisation en sens contraires, de manière à déterminer une accélération d'un côté et un ralentissement de l'autre. L» minuterie est entraînée proportionnellement à la différence d«;H nombres de battements des deux pendules. Comme il est

MESURE DE L'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE

impossible d'arriver au synchronisme parlait des balanciers à

, vide, M. Aron a eu l'idtjo d'intervertir périodiquement le sens

lu courant dans les deux bobines mobiles, ce qui compense

!es erreurs dues à cette cause. Les influences magnétiques ^extérieures sont également neutralisées. Chaque déplacement

l'i;;. iSi).

ïeî'inverseur provoque le remontage automatique des ressorts |des mécanismes d'horlogerie.

Quand il s'agit d'une distribution à trois conducteurs par (courant continu, chacune des deux bobines fixes est intercalée 'dans un des conducteurs extrêmes et la boV)ine mobile corresmdante est branchée sur le pont comprenant ce conducteur.

cHAPrruE XV.

Pour les distributions triphasées, on eflectue les liaisons comme il a été indiqué plus haut. Des renversements périi> diques des courants dérivés se produisent également dans ces cas.

On peut ranger parmi les compteurs oscillants le joulemtlre A. E. G., dans lequel des liutoirs limitent la course de la bobine mobile d'un wattmètre, dont la xntesse de déplacement est réglée par un dist]ue conducteur pivotant entre des aimants. Quand cette bobine arrive à fond de course dans un sens, un relais y intervertit le courant, ce qui permet une excursion en sens opposé. Les oscillations résultantes sont enregistrées par un totalisateur à chitlVes sauteurs.

Joulemètres-moteurs. Système E. Thomson. Système V'ulcaîn. — Un doit ii M. K. Thonison un joulemctre ;i initfgr.ition continue, convenant également aux courants continus et aux courants alternatifs, fig. igo. Deux bobines de gros fil,

Fig. jgi».

traversées par le courant de service, jouent le rôle d'inducteur iiour un enroulement mobile en fil fin, auquel on ajoute en série une résistance sans seif-induction et qu'on dérive avec ce rhéostat ailditionnel sur 1« circuit d'utilisation. Un collecteur, analogue :"i celui de Gramme, mais à lames et ressorts Trotteurs | en urgent, est disposé sur l'axe de rotation vertical de rcnrou-j

MESURE DE L'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE

lemetit induit, qui tourne sous l'inlluence d'un couple électrodj'namique inoportionnel à la puissance consommée et équilibré, en régime de vitesse, ])ar la réaction des courants de Foucault développés dans un disque en cuivre entraîné entre les pôles d'aimants permanents. Le système constitue en somme un moteur électrique dont le travail est absorbé, sous forme de chaleur, par un frein électromagnétique. Le moment retardateur étant proportionnel au carré du flux des aimants, ceux-ci doivent être très constants. Il faut qu'ils soient suffisamment puissants pour maintenir une allure modérée restreignant l'usure du pivot, qui porte sur une crapaudine en saphir. En vue de compenser les résistances passives, l'inducteur est muni d'une bobine supplémentaire en fil fin, mise en tension avec l'induit, parcourue par le courant dérivé et produisant un couple un peu inférieur à celui des frottements, de telle sorte que le comjitcur ne parte pas à vide sous l'influence des vibrations. Le nombre de révolutions de l'armature dépourvue de fer est enregistré jiar les index des cadrans supérieurs.

Le joulemètre Vulcain est un compteur-moteur du même genre, présentant diverses modifications intéressantes. L'induit du moteur est maintenu par des saphirs montés sur des ressorts à boudin, qui s'opposent à un serrage excessif des pointes et réduisent les frottements. Le frein électromagnétique est constitué par un cylindre tournant dans une couronne d'aimants dont la hauteur i)eut être réglée de manière que les indications de l'appareil soient conformes à la constante inscrite.

L'instrument représenté par la fig. igi est destiné à une distribution à trois fils. Les deux bobines fixes tloivent être intercalées dans les conducteurs de ligne extrêmes et la bobine mobile, munie de sa résistance additionnelle, est à dériver sur ces conducteurs, le fil neutre n'étant pas raccordé au compteur.

Dans les appareils ci-dessus les frottements des balais augmentent progressivement sous l'influence des petites étincelles de commutation et il faut nettoyer le collecteur de temps temps. Il convient que ce nettoyage, de même que le rac-

cordement et la vérification des pivots puissent se faire sa ouvrir la boîte de protection plombée.

M. Frager a montré qu'on peut corriger l'effet pemicieO de la self-induction du circuit dérivé des joulemètres-moteu

MESURE DE L'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE

employés dans les distributions à courants alternatifs, soit en mettant une spire de l'enroulement fixe en court-circuit, soit en shuntant cet enroulement par une résistance non inductive. On tare les joulemètres-moteurs en déterminant l'énergie correspondant à un nombre donné de tours de celle des j)ièces dont la vitesse de rotation est la plus grande. L'examen du système d'engrenages reliant cette pièce au totalisateur l'ait jconnaitre le nombre de tours de la première que représente tine division du cadran des unités. Ainsi, dans certains compteurs E. Thomson, il faut loo révolutions de l'induit du moteur ^Bpour faire avancer l'aiguille des unités d'une division. La ^■constante est alors égale au noml)rc de watts-heures corres- ^•pondant à ce nombre de tours.

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