Brevet FR2041736A1 — publié le 19710205

La prèsente invention coucerne un wattheuremêtre élecaronique à traneoistore. L'objet de l'invention est de pésliser un wattheuremètre êlsetroni que insonesible aux vibrations, Douvent être poeuè loin du eir cuit élestrique dest en rent Des@erer l'écergie founie ou con@@@- mée @@ poavant synehrie@@@@ un eu plusieurs rêpétiteurs Dans la déserip@ion le eirouit dant on veut mesurer l'énergie est sppelé eireuit prinorpel, I est l'intensitè en ligme et U le teision de @@ cir@@it. Le fonsti@@@@@t gdndral est seb@@@utisè par le pla@che 1 : -Dans le cas de la mesure en courant continu: Un gènàrsteur d'impuleions A eistrfbus @@@ impulsions sltermstivement entre les deux boi@@@ d'un jtrenndastrur D. Ce trans dusteur parsonrs eimultandment par l'intensité l'nous denne une iensio esmitnne de @@@@@@ u , dont la palaritè dèpend du e@@@ de l es la valeur de la valeur de l. -Deus le @@@ de la @enures en @@@ant elsernatis; L'euse@ble gènétateur d'impuloiens A et trausdneteur @ est rempla@@ par un comparteur de pheses de sype elessique qui délivse une tession de co@@@@de u proportionnalle à u.L @@@ # (# : dèphasage de l sur @ ) La tension de @@@@nde u est appliquée à deur diodes é varia tion de appa@@itè @@@@@ndane oh@@@@ un @@@@ildetent (c"et c') Les dans @@eille@enes ont en l'ab@@@es de Sendi@@ de @@@@nde @@ @@mè frss1quen@@.les @@@@@@@ de e@@@@@@ u est @@@llquèe positàvement à l'@@@ des die@@@ et répm@@@@@@@ à l'entre afin que les ceeil@@@urs eie@@ des verinstion in@@@@@ de frè@@@@@. Les oscillateurs sont suivis chacun d'un trigger de Schmitt D' et D" pour mise en forme des oscillations avant application à un diviseur de fréquence ternaire E' et E". Les trois sorties de l' un des diviseurs sont combinées chacune avec l'une des sorties du second diviseurs par l'intermédiaire de portes à diodes F' F" et F@ Les portes sont montées à l'entrée des amplificateurs à courant continu G' G" et G@. La combinaison de ces signaux produit blocages et d'@blocages successifs de chaque amplificateur. Chaque amplificateur alimentant un enroulement du moteur synchrone triphasé E nous avons la production d'un champ tournant dont la fréquence de rotation est égale à la différence de fréquence des divisuers et dont le sens de rotation dépend du sens de cette différence, donc du sens du courant I dana le cas du courant continu et du signe de cos # dans le cas du courant alternatif:done, dans tous les cas, le moteur sybchrone tourne dans un sens ou dans l'autre selon que l'énergie du cireuit principal est fournie ou conesc@@ès. La planche lll reprèsente le génétsteur d'inpusions et le transducteur ; Un transistosr unijonction 18 gènère des impulsions étéves à une frèquenee déterminée par le eondenssteur 20 et la rèsistanse 21.Les impulsions resweillies aux bernes de al bobine ## sent sppliquées à l'entrés d'une vbaseule bistable formée des transitore 18 et 17. cette bacule oc@@@ande la conduction ou le blcesge des tran@@sisitors 18 et 19 qui permettent d'elimenter d tour de rele les @@@oul@@ents 1 et 2 du transdnsteur par une tension carrds.Le transGusteur est fer@@ d'un noyen @@@tral sur lequel es tr@@ve l'enroulent 7 par@@@ru par le courant l et de deur noysux placés de part et d'autre sur lesquls sent bebindés les enroulements primaires 1 et 2 et les enroulenents ssecndaires 3 et 4. A chaque rupture du courant dans l'un de primaires prend paissance une tension dans le secondairs correspondant, tonsion qui est fonetion de la perméabilité du noyau, La sens de branchemnet des enroulements 1 et 2 est tel que le flux preduit par l'enroulement 7 se restranden de celui de 1 et s'aoute d selui de # (ou inversement) Cette différance de flux produit une différence de tensicn jentre les enroulements 3 et @ différenes détsctés par les diodes s et e puie filtred. La tension da scom@@@de u filtrée spparait @@ point L. le petentimètre 34 sert à aduster le sère de l'appareil, les rèsistanes variables 48 et 43 la dèvisation de fréquence des eseilleteur@. Foanche ll ; Cette planche représanês le scmparateur de pahases destinè à reupoaser l'ensu@@@ble prèuèdau@@@ant décrit dans le cas de L'utilisation du wattheuremétre zur le courant alternatif. Ce compara@eur est tout à fait elassique et ecmprend un transfor @@ter@@ de tension 128 fournissant la réfégnese de phass (transformateur alimenté par les vbornes 120). un transformateur d'intensitè 187 dont le primaire est parcoru par l'intensitè l(par les bernes 129. Un tel eirouit, à condition que la tension V procduite aux bernes du secondaure du transformateur 128 soit trés supérieure à celle dévelppèe par le courant I dans le escondaire du tranafor mateur 187 donne une se@sion qui est egale au produit V.I.ces #. Le signal obtenu est filtrè par le filtre 138.On obtient ainsi aux bornes du potentiemètre 133 la tension de com@ande u propertionnelle é l. cos #. De mè me que dans le cas du montage pour courant contnu, la tension de commande u apparaît au point I. Le potentiométre 34 sert au réglage du zéro de l'appareil, et le potentimétre 133 sert à ajuster la dèviation de fréquence des oscillsteurs, planche IV: Cette partie du montage est réalisée en double. Le point/de la planche ll ou de la planche lll selon le cas, est relié au point Xi du premier oscillateur et au point X2 du second. Le point X2 du premier oscillateur est relié au point Z des plan chers II ou III,point qui correspond au pols - , de la diode Zoner 35. le peint Xi du second oscillateur est relié au pole +. Cela fait que les deux diodes A variation de capacit'e 46 sont montées on série du point de vue courant continu et sont polarisées par environ la demi-tension de la diode Zoner 35. Toute variation do la tension de commande u provoque une variation inverse de la polari- sation des deux diodes à variatiom de capacité 46. Les oscillateurs sont formésdes transistors 50 et do leur cireuit oscillant 49. Des bovbines de choc HF (54) évitent la synchronsation des ocsillateurs. Un trigger de Schmitt fait auite (transistors 58 et 62) pour mise en forme des oscillations avant application à la bascule ternauire (transistors 71, 72, 73). Planche V: Les sorties Yl,Y2.Y3 du premier diviseur sont appliquèes aux entrées Y'1,Y2,Y'3 et la sortis Y1 du deuxiéme diviseur est appliqués à l'entrée Y"1. Les trois portes "ET" sont formèes par les diodes 95 à 1000 et sont suivies par les trois amplificateurs à courant contLnuttrsnis sistors 101 à 106). Les tensions amplifièes résultant du battement des impilsions de diviseurs sont appliquèes au moteur synchrone 118. Remarque: Il est nécessaire d'appairer les composants uti lisés pour les deux oscillateurs afin d'éviter une différence de fréquence lorsque la température ambiante varie. La tension d' alimentation du montage, appliquèe aux points + et - doit être stabilisée Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la résalisation décrite en détail et notamment les diviseurs de fréquence peuvent avoir une division différente de trois. En outre, ai on 10 limite uniquement d la mesure de la valeur absolue de l'énergie élestri- que quelle soit fournie ou consommée, le moteur pourra étre remplacè par un compteur d'impulsions et les diviseurss supprimés, la com binaison des signaux se faisant dés la sortie des bascules de Schmitt. Le compteur d'impulsion, n'ayant slore plus qu'une seule voie de commande (au lieu de trois poub le moteur synchrone du montage précédemment décrit), le nombre de portes et d'amplificateurs à courant continu sera réduit à l'unitè. Dans le cas oú on désire rèaliser la rèpètion des indictions du wattheuremàtre, il suffit de monter autant de moteurs synchre- nes identiques en parallèle 6 la sortie des amplificateurs j courant continu qu'on désire de répétitéurs. Revendiestio@@; La présente invention concerne un wattheure métre à transistors caractérisè pau les peinte suivants: Il comprend: l- un sustéme détecteur d'intensité donnant une tension de com@ande fonction de la valeur de l'intensité (en cas de courant continu) ou de l'intensité nctive(en cas de courant alternstif) dans le eireuit dont on veut mesurer l'dnergie fournie ou conso@- mèe, #- un ensemble de daux eseillateure ed la teunsion de ce@@@@@nde produit une différencde de fréquence des eseillations proporti@@- nelle á l'intensitè (ou á l'intensité setive) du eirou@t mesuré, 3- le moyen de e@@parer les diffèreenss@ de frèquence par un ens@@ble de diviseurs ess@@eiés á des partes, 4- un ouse@@ble de @@mptaage fernè d'amplifiesteure à courant centinu reliès aux portes et alimentant les enroule@@ents du tetalisateur (moteur synchrene entrainant au es@pteur mècanique ou Dompteur d'impulsions).