Brevet FR2017867A1 — publié le 19700522

L'invention concerne un.réducteur de mesure à enroulements partiels en paral lèl Drnsentant des nombres de spires diffOrents, muni d'une disposition de com sensation. On connatt plusieurs procédds de compensation dans les réducteurs d'intensité, à l'aide desquels il est possible d'en corriger le fonctionnement erroné de manière que les erreurs soient comprises à I'intérieur dc limites positives et négatives. On peut obtenir ce résultat en augmentant le flux primaire à laide d'un enroulement tertiaire alimenté par l'intermédiaire d'un noyau auxiliaire qui peut titre parcouru soit par le courant primaire soit par le courant secondaire du noyau principal.Le flux du au courant primaire nécessite beaucoup de place et, avec le flux dfl au courant secondaire, l'installation de gros fils sur le noyau auxiliaire cause d'importantes difficultés, en particulier dans les réducteurs à résistance thermique élevée aux courts-circuits. Dans les deux cas, on doit tenir compte pour le dimensionnement des noyaux, du ccnportement aux surintensités du réducteur dans son ensemble. I1 faut éviter de façon sure que le noyau auxiliaire ne devienne saturé avant le noyau principal. Autrement, l'enroulement tertiaire serait fortement mis en danger au point de vue thermique. Ces considérations conduisent à des noyaux auxiliaires relativement gros dont le logement dans la carcasse du réducteur peut etre difficile. Un autre mode de compensation est la compensation de spires dans lequel le nombre de spires secondaires est plus petit que celui qui correspondrait au rapport de transformation. Dans beaucoup de cas, réduire d'une spire donne une trop grande compensation. On est alors contraint de diviser la section de cuivre de l'enroulement secondaire et de- n?opérer la compensation qu'avec une section partielle. Le montage en parallèle de deux enroulements à nombres de spires différents a pour résultat qu'il s'écoule entre eux un courant d'égalisation qui compense les différences de potentiel. Avec de petits nombres de spires et de fortes sections de fils, comme c'est le cas de réducteurs à-haute résistance thermique aux courts-circuits, ce courant d'égalisation peut titre relativement grand.Comme il cause une erreur supplémentaire, il peut-réduire à néant les mesures de compensation et dégrader considérablement le réducteur en ce qui concerne la technique de mesure. Cela accrott, en effet, la largeur de la plage d'erreur entre les mesures avec charge nominale et la petite charge d'essai (par exemple 1/4 de la charge nominale). Une autre disposition connue de compensation consiste à enfiler un des branchements secondaires dans une fente du noyau en fer, de manière ou'il y ait une spire n'entourant cu'une partie de la section du fer. Cette méthode produit des effets de contre-magnétisation indésirables qui, avec des matériaux à haute perméabilité pour le noyau tels qu'ils sont actuellement utilisés de manière prépondérante, peuvent conduire à de fortes dispersions dans la position et la forme des courbes d'erreurs, qui sont très préjudiciables. Ces inconvénients sont, dans un réducteur de mesure à compensation de spires avec enroulementartiels en parallèle possèdant des nombres de spires différents, évités, suivant l'invention, en insérant un ou plusieurs noyaux de compensation dans les branchements ou les conducteurs de liaison des enroulements partiels, de manière que les courants circulant dans les enroulements partiels du réducteur de mesure neutralisent largement dans un montage en anti-parallèle leurs actions magnétisantes sur le noyau ou les noyaux de compensation. On va décrire un exemple de mise en oeuvre de l'invention a l'aide de la figure schématique Ci-Jointe. Cette figure représente le schéma équi-3alent du circuit secondaire d'un réducteur de courant avec noyau de compensation. E-, et 2 sent les forces électromotrices induites dans les deux enroulements partiels avec des nombres de spires W21 et W22, qui produisent les courants 121 r T ~t R21 et R22 sont les résistances des deux enroulements partiels.La lactance de fuite commune aux deux enroulements partiels est J32. Celle-ci et la charge ZP sont parcourues par le courant secondaire I2 qui est la somme des courants 121 et I22. Les enroulements W31 et W32 du noyau de compensation sont parcourus par les courants I21 et I22 de manière que dans le cas idéal on obtienne l'égalité des ampères-tours : I21 W31 = 122 W32. Cela signifie que l'action magnétisante des courants I21 et I22 s'annule mutuellement.Afin que les différences entre les tensions induites dans les deux enroulements partiels puissent titre compensées, le noyau est magnétisé par un petit courant qui parcourt dans le meme sens les enroulements du noyau de compensation. I1 est de mtme sens que le courant d'égalisation indiqué ci-dessus, mais il est considérablement plus petit de sorte que les erreurs supplémentaires du noyau principal causées par lui sont pratiquement négligeables. Dans une manière de voir un peu différente, on peut dire que le noyau de compensation représente pour les courants secondaires propres I21 et I22 une faible résistance et pour le courant d'dgalisation une grande résistance.Pour éviter des surcharges thermi ques, la division de la section conductrice secondaire du noyau principal, ainsi que le dimensionnement des sections de fil pour les enroulements W31 et W32,doivent etre tels qu'il en résulte les mimes densités de courant. Pour le dimensionnement de la section du noyau de fer on doit simplement faire attention à ce qu'il n'y ait pas de saturation du noyau auxiliaire pour la charge nominale du noyau principal et le courant le plus elevé des classes de précision du réducteur. Dans une réalisation particulière du noyau auxiliaire, on peut, par exemple, choisir le nombre de spires W31 égal à 1. Si de plus, un enroulement du noyau principal W21 a le nombre de spires théorique Wn et l'autre W22 le nombre Wn-l et si la compensation désirée est A%, le nombre de spires W32 du noyau auxiliaire se calcule d'après la relation W32 = 100-A (Wn-l) AWn Comme, dans 1JLplupart des cas, on a à compenser une relativement faible fraction de spire, l'enroulement W31 possède de beaucoup la plus grande part de la section de conducteur sur lacuelle on a à glisser seulement un petit noyau annulaire çui recoit sans difficultés particulières les spires W32 d'une section de fil relativement mince. I7 en insulte un petit ensemble qui peut aisément se loger dans la carcasse dii réducteur. Pour une fabrication rationnelle, on s'efforcera d'utiliser dans le plus grand nombre possible de cas, un noyau annulaire d'une seule pièce pour les noyaux de compensation, en s'adaptant aux conditions actuelles avec les enroulements du noyau de compensation. Si dans des cas particuliers, la section de fer du noyau de compensation devait être insuffisante, il serait possible de monter plusieurs noyaux en série. On peut aussi répartir des noyaux de compensation sur les deux dérivations du noyau principal. Si l'enroulement secondaire du réducteur principal se compose de plusieurs bobines en série, le transformateur de compensation peut aussi autre insérez dans les liaisons entre ces bobines. Le meme principe peut titre appliqué à un réducteur de tension. I1 est alors possible à l'aide du noyau de compensation, de subdiviser et prélever avec un réglage fin la différence de tension d'une spire et en meme temps de réduire l'écoulement d'un courant d'égalisation non désiré. REVENDICATIONS 1- Réducteur de mesure à compensation de spires avec enroulement partiels en parallèle à nombre de spires différents, caractérisé en ce que l'on introduit dans le branchements ou dans conducteurs de liaison d tiel, un noyau ou nlu-inurs noyaux de compensation de manière que le courants circulant dan 1 enroulements partiels du réducteur ee mesure neutralisent lar- gement dans un montage n anti-parallèle leur action magnétisante sur le noyau ou les noyaux de compensation. 2 - Réducteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise comme noyau de compensation un petit noyau annulaire. 3 - Réducteur suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce eue l'on prévoit une spire pour l'enroulement à nombre de spires inférieuro du noyau de compensation.