Brevet FR2124084A1 — publié le 19720922

La présente invention concerne un dispositif permettant des mesures en courant continu sur une charge, alors que celleci est alimentée par une source variable, par exemple alternative ou impulsionnelle. On sait que si l'on essaie d'effectuer des mesures en courant continu sur une charge alimentée per une source variable, le fonctionnement des appareils de mesure continus est perturbé par ladite source variable. I1 en résulte que la mesure effectuée n'a aucune signification et que l'on risque de détériorer les dits appareils de mesure. La présente invention remédie à ces inconvénients. Selon l'invention, le dispositif permettant des mesures à l'aide d'appareils à courant continua, sur une charge alimentée par une source variable, est remarquable en ce qutil comporte, entre lesdits appareils et la charge, un condensateur et un transformateur équilibré d'isolement, ledit transformateur comprenant au moins un primaire et un secondaire identiques ayant une extrémité commune et fournissant à leurs bornes des tensions égales et en phase, tandis que ledit condensateur d'isolement, dont l'impédance à la fréquence de la scurce variable est négligeable par rapport à celle dudit trarisformdteur, est monté en série avec le primaire de ce derniel de façon à former ur7ie branche de circuit montée en parallèle sur ladite chars, ltex- trémité commune au primaire et au secondaire étant opposée a l'extrémité du primaire reliée audit condensateur d'isolement. On obtient ainsi l'isolement des appareils à courant continu de la source variable. Afin d'améliorer encore cet isolement et compenser un éventuel déséquilibre du transformateur, les extrémités du primaire et du secondaire opposées à leur extrémité commune sont reliées par un condensateur d'équilibrage dont l'impédance à la fréquence de la source variable est négligeable par rapport à celle dudit transformateur. Ce condensateur d'équilibrage peut entre identique au condensateur d'isolement. Le condensateur d'équilibrage peut avantageusement être remplacé, à des fins d'amélioration d'équilibrage du transformateur d'isolement, par un autre transformateur équilibré dont le primaire a une extrémité reliée au point commun au primaire du transformateur d'isolement et au condensateur d'isolement, tandis que son autre extrémité est reliée aux extrémités réunies des deux secondaires par un condensateur d'impédance négligeable à la fréquence de la source variable. La présente invention permet de mesurer en courant continu la résistance d'un enroulement, par exemple d'un moteur alternatif ou d'un transformateur, alimenté par une source variable. Elle permet donc de connaStre, à partir de cette résistance, la température dudit enroulement en fonctionnement. A cette fin, après avoir disposé un condensateur entre la source variable et la charge, on branche une source de courant continu entre, d'une part, le point commun à la charge et au condensateur d'isolement et, d'autre part, l'extrémité du secondaire du transformateur d'isolement, un voltmètre étant monté aux bornes dudit condensateur d'isolement. Dans le cas où l'équilibrage est obtenu au moyen d'un transformateur équilibré, la source de courant continu est reliée au secondaire du transformateur d'isolement par l'intermédiaire du secondaire du transformateur d'équilibrage. La présente invention permet aussi, par exemple, de mesurer l'intensité moyenne parcourant l'inducteur d'un moteur alimenté à partir d'une source continue par l'intermédiaire d'un convertisseur à redresseurs commandés. Dans ce cas, le transformateur équilibré d'isolement comporte un deuxième secondaire identique au premier, l'une des extrémités de chacun desdits secondaires étant reliée, par des condensateurs d'impédance négligeable à la fréquence des impulsions délivrées par le convertisseur, au point commun du primaire et du condensateur d'isolement, tandis qu'un ampèremètre est monté entre lesdites extrémités des secondaires, ampèremètre dont le shunt est monté en série avec ledit inducteur, l'une des extrémités dudit shunt étant réunie à l'extrémité commune du primaire et, du premier secondaire, tandis que l'autre extrémité du shunt est réunie à l'extrémité du deuxième secondaire opposée audit ampèremètre. Avantageusement, chacun des condensateurs associé au transformateur équilibré d'isolement est formé par le montage en parallèle et tête-bAche de deux condensateurs électrolytiques. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 illustre l'application du dispositif conforme à l'invention à la mesure, en courant continu, de la résistance d'un enroulement alimenté en courant alternatif. La figure 2 montre la réalisation des condensateurs du dispositif de la figure 1. La figure 3 montre une variante de réalisation du dispositif de la figure 1. La figure 4 illustre l'application du dispositif conforme à l'invention à la mesure de l'intensité moyenne parcourant un enroulement alimenté par impulsions. Sur ces figures, les éléments semblables portent des références identiques. Le dispositif conforme à l'lnvention, montré par la figure 1, est destiné à mesurer, a l'aide d'une source de courant continu K et d'un voltmètre continu V, la résistance d'un enroulement L, alors que celui-ci est alimenté en courant alternatif par une source A entre ses bornes 1 et 2. L'enroulement L peut, par exemple, être un enroulement de transformateur ou l'inducteur d'un moteur à courant alternatif. A cet effet, un condensateur C est disposé entre la source A et ltenroulement L, tandis qu'un transformateur équilibré d'isolement TE est agencé entre ledit enroulement, d'une part, et le voltmètre V et la source continue , d'autre part. Le condensateur C est choisi pour que son impédance soit négligeable à la fréquence de la source A, et pour que sa résistance de fuite soit très grande par rapport à la résistance de l'enroulement L. Le transformateur équilibré TE comporte un primaire P et un secondaire S identiques qui sont montés en opposition et fournissent à leurs bornes des tensions égales et en phase. Le primaire P et le secondaire S ont une de leurs extrémités reliée à la borne 1 tandis que l'autre extrémité 3 du primaire P est réunie à la borne 2 par un condensateur d'isolement C1 dont l'impédance, à la fréquence de la source A, est beaucoup plus faible que celle du transormateur TE. L'extrémité 4 du secondaire S, opposée à la borne 1, est réunie à la borne 2 par la source continue r. Le voltmètre V est monté entre les bornes 2 et 3, en parallèle sur le condensateur C1. Le transformateur TE étant équilibré, les potentiels alternatifs des extrémités 3 et 4 sont identiques. Afin de remédier à un déséquilibre éventuel dudit transformateur TE, un condensateur C2, dont l'impédance est avantageusement voisine de celle de C1, peut relier les extrémités 3 et 4 du primaire P et du secondaire S. Grâce au condensateur C1, et éventuellement au condensateur C2, les potentiels alternatifs des extrémités 3 et 4 sont identiques au potentiel alternatif de la borne 2. Il en résulte que le voltmètre V et la source continue K sont isolés en courant alternatif de l'enroulement L. Leur fonctionnement n'est donc pas perturbé par l'alimentation alternative de cet enroulement. En revanche, la source continne K débite dans l'en- roulement L à travers le secondaire S, tandis que le voltmètre mesure la tension continue aux bornes du montage en série de l'enroulement L et du primaire P. On voit ainsi qu'en connaissant l'intensité débitée par la source K et en veillant à ce que les résistances du primaire P et du secondaire S ne dépassent pas les valeurs admissibles par le voltmètre V et la source de courant K, il est facile de déterminer la résistance de l'enroulement L par lecture du voltmètre V. Pour éviter des claquages des condensateurs C1 et C2, il est avantageux que chacun de ceux-ci soit formé par deux condensateurs électrochimiques c et c' montés tete-bêche, comme il est montré sur la figure 2. La figure 3 montre une variante de réalisation du dispositif de la figure 1 permettant un meilleur équilibrage des potentiels alternatifs des extrémités 3 et 4. A cet effet, le condensateur C2 est remplacé par un autre transformateur équilibré TE' et par un condensateur C3. Le primaire P' du transformateur TE' est monté en série avec ce nouveau condensateur C3 entre les extrémités 3 et 4, tandis que le secondaire S' dudit transformateur est monté entre l'extrémité 4 et un ple de la source continue K dont l'autre ple est toujours réuni à la borne 2.Ainsi, la tension différentielle due au transformateur TE et apparaissant entre les extrémités 3 et 4 est réinfectée en série avec le secondaire S. il en résulte que si les transformateurs TE et TE' sont chacun équilibrés à 1 % près, le montage en cascade de ces deux transformateurs fournit entre les extrémités 3 et 4 un déséquilibre au plus égal à 1 pour 10.000. Le dispositif conforme à l'invention montré par la figure 4, est destiné à mesurer, à l'aide d'un ampéremètre continu Am, l'intensité moyenne parcourant l'enroulement d'excitation ou inducteur L d'un moteur shunt M,alimenté à partir d'une source continue U par l'intermédiaire d'un convertisseur ou régulateur R à redresseurs commandés, par exemple des thyristors. A cette fin, on utilise un transformateur d'isolement TE comportant un primaire P et deux secondaires s1 et S2 , ces trois enroulement étant équilibrés. Le point commun 2 à l'induc teur L et à l'induit il est relié à la risasse, tandis çe le shunt Sh de l'ampèremètre est monté en série avec ledit inducteur L entre l'extrémité 1 de celui-ci, opposée au point 2, et le régulateur R. Le primaire P et le secondaire S1 ont une de leurs extrémités reliée à la borne 1, tandis que l'autre extrémité 3 du primaire P est réunie à la borne 2 par un condensateur d'isolement C1 dont l'impédance, à la fréquence des impulsions déli virées par le régulateur R, est beaucoup plus faible que celle du transformateur TE.L'extrémité 4 du secondaire S1, opposée a la borne 1, est réunie à l'extrémité 3 par un condensateur C'2 semblable à C1. L'une des extrémités du secondaire S2 est réunie à l'extrémité 5 du shunt Sh,opposée à l'inducteur L, tandis que l'autre extrémité 6 dudit secondaire est reliée à l'extrémité 4 par un condensateur Cg'2 , semblable à Ci et C'2* L'ampèremètre Am est monté entre les extrémités 4 et 6. Il ressort de ce qui a eté dit à propos du dispositif de la figure 1, que les potentiels alternatifs des extrémités 3, 4 et 6 sont égaux entre eux et égaux au potentiel alternatif du point 2, c'est-à-dire à celui de la masse. I1 en résulte que le fonctionnement de l'ampèremètre Am n'est pas affecté par les impulsions d'alimentation de l'inducteur L. Cet ampèremètre mesure donc l'intensité moyenne parcourant ledit inducteur L. REVENDICATIONS 1.- Dispositif permettant des mesures, à l'aide d'un appareil à courant continu, sur une charge alimentée par une source variable, caractérisé en ce qu'il comporte, entre ledit appareil et la charge, un condensateur et un transformateur équilibré d'isolement, ledit transformateur comprenant au moins un primaire et un secondaire identiques, ayant une extrémité commune et fournissant à leurs bornes des tensions égales et en phase, tandis que ledit condensateur d'isolement, dont l'impédance à la fréquence de la source variable est négligeable par rapport à celle dudit transformateur, est monté en série avec le primaire de ce dernier de façon à former une branche de circuit montée en parallèle sur ladite charge, l'extrémité commune au primaire et au secondaire étant opposée à l'extrémité du primaire reliée au condensateur dlisolement. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités du primaire et du secondaire opposées à leur extrémité commune sont reliées par un condensateur d'équilibrage dont l'impédance à la fréquence de la source variable est négligeable par rapport à celle du transformateur d'isolement. 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le condensateur d'équilibrage est identique au condensateur d'isolement. 4.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un transformateur d'équilibrage, formé par un primaire et un secondaire identiques fournissant à leurs bornes des tensions égales et en phase, une extrémité du primaire du transformateur d'équilibrage étant reliée au point commun au primaire du transformateur d'isolement et au condensateur d'isolement, tandis que l'une des extrémités du secondaire du transformateur d'équilibrage est reliée à l'extrémité du secondaire du trans fcrmateur d'isolement opposée au primaire de ce dernier et que l'autre extrémité du primaire du transformateur d'équilibrage est reliée aux extrémités réunies desdits secondaires par un condensateur d'impédance négligeable à la fréquence de la source variable 5.- Dispositif selon la revendication 2, destiné à mesurer, au moyen d'un voltmètre et d'une source à courant continu, la résistance d'une charge alimentée par une source variable à travers un condensateur dont l'impédance est négligeable à la fréquence de la source variable, mais dont la résistance de fuites est grande par rapport à la résistance de la charge, caractérisé en ce que la source de courant continu est branchée, entre, d'une part, le point commun à la charge et au condensateur d'isolement et, d'autre part, l'extrémité du secondaire du transformateur d'isolement, le voltmètre étant monté aux bornes dudit condensateur d'isolement. 6.- Dispositif selon la revendication 4 destiné à mesurer, au moyen d'un voltmètre et'd'une source à courant continu, la résistance d'une charge alimentée par une source variable à travers un condensateur dont l'impédance est négligeable à la fréquence de la source variable, mais dont la résistance de fuite est grande par rapport à la résistance de la charge, caractérisé en ce que la source de courant continu est branchée entre, d'une part, le point commun à la charge et au condensateur d'isolement et, d'autre part, l'extrémité du secondaire du transformateur d'équilibrage opposée au secondaire du transformateur d'isolement, le voltmètre étant monté aux bornes dudit condensateur d'isolement. 7.- Dispositif selon la revendication 2, destiné à mesurer, au moyen d'un ampèremètre et de son shunt, l'intensité moyenne parcourant une charge alimentée par des impulsions provenant d'une source continue par l'intermédiaire d'un convertisseur à interrupteurs commandés, caractérisé en ce que le transformateur équilibré d'isolement comporte un deuxième secondaire identique au premier, l'une des extrémités de chacun desdits secondaires étant reliée, par des condensateurs d'impédance négligeable à la fréquence desdites impulsions, au point commun du primaire et du condensateur d'isolement, tandis que l'ampèremètre est monté entre lesdites extrémités des secondaires et que le shunt, monté en série avec la charge, est branché entre l'extrémité commune du primaire et du premier secondaire, et l'extrémité du deuxième secondaire opposée à l'ampèremètre. 8.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque condensateur associé au transformateur équilibré d'isolement est formé par le montage en parallèle et tete-beche de deux condensateurs électrolytiques.