Brevet FR2243442A1 — publié le 19750404

L'invention se rapporte à un appareil électronique de saisie de dépassement pour compteurs d'électricité, qui délivrent une fréquence de récurrence des impulsions correspondant à la consommation0 On connatt déåà un appareil indicateur électronique de dépassement pour la puissance électrique (demande de brevet aO 1 939 165), dans lequel un élément à valeur de seuil est prévu pour constater le dépassement, élément qui réagit lorsque la durée de la période du train d'impulsions du compteur n'atteint pas une valeur de seuil prédéterminée en fonction du temps, En même temps, un élément de valeur à seuil est, entre autres, indiqué, comportant un générateur d'impulsions, qui est connecté à une entrée de rappel d'un étage de bascule bistable, en passant par un diviseur de fréquence De plus, la sortie d'un wattmètre est reliée à une entrée de rappel du diviseur de fréquence et, à travers un dispositif de retard, à une entrée de positionnement de étage de bascule bistable. En outre, la sortie de l'élément à valeur de seuil est connectée à une première entrée d'une porte-ET, dont la seconde entrée est reliée à la sortie du wattmètre et dont la sortie est reliée à un générateur d'impulsions, Dans cet appareil indicateur de dépass,egent connu, la durée de la période de la fréquence de récurrence des impulsions du wattmètre est ainsi comparée avec une valeur prédéterminée0 Si la durée de la période demeure audessous de la valeur de seuil prédéterminée, en totalité les impulsions de comptage sont transmises au compteur d'impulsions, dans le cas où la valeur limite de consommation n est pas accrue en conséquence à l'aide d'un élément d'échelonnement0 L'objet fondamental de l'invention est de constituer l'appareil électrique de saisie du dépassement de telle sorte, qu'à partir d'une limite de puissance prédéterminée, l'énergie consommée soit saisie à part, Ce problème n'a té résolu jusquwict , que d'une manière mécanique, à l'aide d'un entrainement différentiel comme organe de comparaison0 L'appareil électronique de saisie du dépasse- ment selon l'invention est caractérisé par le fait que la fré- quence de récurrence des impulsions du compteur est comparée à la fréquence de récurrence des impulsions d'une source à fréquence d'impulsions de référence et que lors d'un dépassement de la consommation prédéterminée par la fréquence d'impulsions de référence, la différence des deux fréquences est formée et cette différence, comptée dans un compteur de dépassement Un type de réalisation particulièrement avantageux est composé de manière que les impulsions du compteur représentant une quantité fixe, soient appliquées sur l'entrée de positionnement d'un premier étage de bascule bistable et sur l'entrée de cadence d'un second étage de bascule bistable et que les impulsions d'une source à fréquence d'impulsions de référence soient appliquées à travers un diviseur de fréquence, sur les entrées de rappel des deux étages de bascules bistables ; que la sortie du premier étage de bascule bistable soit reliée à l'entrée de préparation du second étage de bascule bistable et que la sortie du second étage de bascule bistable soit reliée à une entrée d'une porte-ET, dont l'autre entrée reçoit les impulsions du compteur et à la sortie de laquelle un compteur comptant le dépassement est connecté.Afin d'éviter une rencontre involontaire des impulsions de comptage et des impulsions allouées, les impulsions du compteur ainsi que les impulsions de la source à fréquence d'impulsions de référence sont conduites à l'entrée de l'étage de bascule bistable par l'intermédiaire de portes, qui sont alternativement cadencées à une fréquence considérablement supérieure à la fréquence de comptage ou à celle de référence. De préférence, en tant que dispositif complémentaire à un compteur d'électricité, il est placé dans un bottier séparé, sur le bloc de bornes L'invention sera mieux comprise à l'aide d'un exemple de réalisation illustré par le dessin annexé, sur lequel la figure 1 représente un diagramme bloc la figure 2 représente un schéma de principe du compteur électronique de dépassement. On désigne par 1 l'axe d'un rotor de compteur, qui porte deux aimants 2 en forme de couronne, dont les clabots polaires respectivement en regard, sont de polarités différentes Entre les aimants permanents 2 en forme de couronne, se trouve un générateur de Hall 30 Pour donner plus de clarté les ai mants 2 sont représentés écartés l'un de l'autre Les impulsions produites par le générateur de Hall du fait de la rotation des aimants 2, sont acheminées par une line 4 sur un amplificateur à valeur de seuil 5, qui est constitué de faucon connue en soi, comme le montre la figure 2. Des impulsions. de compta ge de forme rectangulaire apparaissent sur une ligne 6, où chaque impulsion de comptage indique la consommation d'une quantité fixe. Les impulsions de comptage sont appliquées sur l'entrée d'une porte 7, qui par une ligne 8, est cadencée par un dispositif de synchronisation 90 Les impulsions de comptage, conduites par la porte 7, sont directement amenées par une ligne 10, à l'entrée de positionnement d'un étage de bascule bistable 11 et, par une ligne 12, à l'entrée de cadence d'un second étage de bascule bistable 13. La sortie Q de l'étage de bascule 11 est reliée à l'entrée de préparation D, du second étage de bascule bistable 13. Les impulsions de comptage sont, de plus amenées à l'entrée d'une porte 15 après passage par un mon tage inverseur 14. La seconde entrée de la porte-ED 15 est reliée, par une ligne 16 à la sortie Q de l'étage de bascule bistable 13. On a indiqué par 17, une sortie pour un dispositif indicateur. Une source à fréquence d'impulsions de référence 20, peut, par exemple, entre un générateur d'impulsions piloté par quarta ou la fréquence du réseau. Les impulsions sont conduites, par une ligne 21, à un diviseur de fréquence 22, ainsi que, par une ligne 23, au dispositif de synchronisation 9 Les impulsions de sortie du diviseur de fréquence 22 sont conduites par une ligne 24, à une autre porte 25 qui, sur sa seconde entrée, reçoit par une ligne 26 des impulsions de synchronisation venant du dispositif de synchronisation 9 Les impulsions apparaissant à la sortie de la porte 25 sont conduites, d'un c8té, par une ligne 27, à l'entrée de rappel r de l'étage de bascule bistable 11 et, de l'autre par une ligne 28, à l'entrée de rappel 2 de l'étage de bascule bistable 13, En outre, un signal de blocage peut etre conduit par une ligne 29 à l'entrée de rappel , constituée en entrée-Eg , de l'étage de bascule bistable 130 La ligne de sortie 30 de la porte-ET 15S est reliée à travers un amplificateur 31 à un moteur pas 3 ?as 32, qui entrasse un mécanisme de comptage électro-mécanique 33e De plus, par une ligne 6, à travers un amplificateur ?4 ainsi qu'un autre moteur paF ?aS 35 > un mécanisme de comptage 36, pour la consommation totale, peut être entraSné comme il est indiqué en lignes tiretées. L'appareil électronique de saisie de dépassement opère comme suit : Les impulsions de comptage sont transmises à travers la ligne 6 et la porte 7 à l'entrée de positionnement S de l'étage de bascule bistable 11. lar un réglage correspondant du diviseur de fréquence 22, la fréquence d'impulsions de référence, correspondant à une puissance allouée, est conduite par une ligne 24 et la porte 25, aux entrées de rappel F. des deux étages de bascules bistables 11 et 13 Afin que des impulsions ne puissent pas arriver en meme temps sur les deux entrées S et R de l'étage bascule bistable 11, on a prévu un dispositif de synchronisation 9, qui cadence alternativement les portes 7 et 25, et ce, à une fréquence considérablement plus élevée que les fréquences de récurrence des impulsions du compteur et de la grandeur de référence. Les impulsions de synchronisation S1 et S2 arrivant l'une après l'autre, ouvrent alternativement les portes 7 et 25, de sorte que les impulsions effectives et de référence parviennent aussi l'une après l'autre sur les entrées de l'étage de bascule bistable llo On suppose qu'une impulsion de référence vient juste d'apparaPtre, Dans ce cas, cette impulsion parvient par les lignes 27, 28 sur les entrées de rappel R des étages de bascules bistables 11 et 13 Ceux-ci sont libérés, de sorte que les deux sorties Q prennent l'étant le Si,à présent une impulsion du compteur se présente par la ligne 6, cette impulsion est, après contrôle de cadence (par la ligne 8), transmise par la ligne 18, le montage inverseur 14, sur l'une des entrées de la portes! 15. Comme toutefois, la ligne 16 porte un signal 1, la porte 15 demeure fermée, en sorte que l'impulsion de comptage ne peut pas, par l'intermédiaire de l'amplificateur 31 et du moteur paE - as, entre comptée dans le mécanisme de compteur de dépassement 33. le flanc avant de l'impulsion de comptage positionne toutefois, par la ligne 10, l'étage de bascule bis- table 11, de sorte que la sortie Q met à disposition le signal O à l'entrée de préparation Do Le flanc arrière de l'impulsion de comptage parvient par la ligne 12 sur l'entrée de cadence de l'étage de bascule bistable 13, de sorte que le signal O sur entrée de préparation D de l'étage de bascule bistable 13, est transmis à la sortie Q de l'étage de bascule bistable 13e De ce fait, la porte 15 est ouverte pour ltimpulsion de comptage suivante.L'impulsion de comptage suivante peut donc, pour autant qu'aucune impulsion de référence n'apparaisse dans lintervalle, arriver sans encombre par la portes 15 l'amplificateur 31 et le moteur pae à pas 32, dans le mécanisme de compteur de dépassement 33. Si l'impulsion de comptage suivante se présente avant l'impulsion de référence, la puissance allouée est dépassée, de sorte qu'il existe undépassement. Si, toutefois-, une impulsion de référence apparait avant l'impulsion de comptage suivante, les étages de bascules bistables 11 et 13 sont alors transférés dans un état dans lequel les deux sorties portent le signal 1. La porte 15 est, par conséquent, bloquée pour la prochaine impulsion de comptage..Cette dernière impulsion repositionne seulement l'étage de bascule bistable 11 par son flanc avant et l'étage de bascule bi-stable 13 avec son flanc arrière, de sorte que la porte 15 se trouve ouverte Si la puissance effective correspond exactement à la puissance de référence, chaque impulsion effective du compteur est alors suivie d'une impulsion de références c'est-a- dire que la porte 15 qui est ouverte par l'impulsion effective, est rebloquée par l'impulsion de référence qui suit l'impulsion effective. Rien de l'impulsion effective subséquente ne parvient donc au mécanisme de compteur 33. Les deux séries d'impulsions se soustraient ainsi pour donner zéro; il ne règne aucun dépassement. Si la puissance effective est plus petite que la puissance de référence, la porte 15 est bien bloquée par une ou plusieurs impulsions de référence comprises entre deux impulsions effectiv,es. Aucun dépassement n'est de mtme enregistrée Pour une puissance effective plus grande que la puissance de référence, une ou plusieurs impulsions effecti ves apparaissent maintenant sur la porte 15 ouverte et sont comptées dans le mécanisme de dépassement 33 avant que l'impul- sion--de-référence suivante ne rebloque la porte 15. Le montage suivant figure 1 est donc en mesure de constater le dépassement zéro lorsque les puissances effective et de référence sont égales et aussi, pour un petit dépassement de la puissance de référence - dès qu'une quantité fixe, correspondant à une impulsion est consommée - de transmettre celle-ci sous forme d'impulsion de comptage au mécanisme de compteur de dépassement. Le choix de la puissance allouée est réglé de préférence sur le diviseur 22. Un compteur modulo Z convient particulièrement bien à cette fin, comme le représente par exemple la figure 2. C'est par exemple un compteur à 6 bits, où par pontage de contacts, une division de fréquence de 1 : 1 128 128 1 peut entre formée.Le nombre Z à ajuster peut être tire de la formule suivante Z = F/P x N dans laquelle F est la fréquence de comparaison en impulsions par heure ; P la puissance allouée en kW et N les impulsions effectives par kWH. Comme mécanisme de comptage de dépassement, on a indiqué sur la figure 1, un mécanisme de comptage à tambours 33 entrarné par un moteur paE Q zas 32. Si on le dé- sire, on peut aussi utiliser une mémoire de calcul statique, non-fugace, avec affichage électronique (diode électro-luminescente, cristaux liquides, etc..).Comme l'entrée de rappel de l'étage de comptage 13 selon la figure 1, est une entrée un signal doit autre conduit par la ligne 29 à l'entrée de rappel R de l'étage; de bascule bistable 13 pour la mise en service de l'appareil de saisie du dépassement. Comme le montre la figure 2, les portes 7 et 25 du montage suivant la figure I peuvent être réalisées de manière simple par les deux bascules bistables D 37 et 38 suivies des bascules monostables 39 et 40. Le battement des bascules D 37 et 38 s'effectue à p-artir de la fréquence du réseau à 50 Hz, une fois directement (ligne 26) et une fois à travers un montage inverseur 41 (ligne 8), de sorte que les battements successifs ont lieu à chaque alternanee. Au lieu de l'entrée-ET à l'étage de bascule bistable 13, un montage inverseur 42 ainsi qu'une porte-OU 43 montée en série sont prévus dans le montage selon figure 2 Par un contacteur 44, on peut appliquer un signal sur l'entrée de la porte 43 pour bloquer la mesure du dépassement Dans l'appareil électronique de saisie du dépassement selon l'invention, une comparaison de la fréquence de récurrence des impulsions du compteur a ainsi lieu avec la fréquence de récurrence des impulsions de la source à fréquence d'impulsions de référence 20. Lors du dépassement de la consommation allouée, la différence des deux fréquences de récurrence des impulsions est formée et cette différence est indiquée dans un mécanisme de comptage de dépassement 33. Par une ligne 17, un autre affichage ou aussi, des dispositifs complémentaires peuvent être commandés, REVNDICATIONS 1. Appareil électronique de saisie du dépassement pour compteurs d'électricité, qui délivrent une fréquence de récurrence des impulsions correspondant à la consommation, caractérisé par le fait que la fréquence de récurrence des impulsions du compteur est comparée à la fréqtence de récurrence des impulsions d'une source à fréquence d'impulsions de référence , que lors d'un dépassement de la consommation prédéterminée par la fréquence d'impulsions de référence, la différence des deux fréquences est formée et cette différence est comptée dans un compteur de dépassement. 2. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les impulsions du compteur représentant une quantité fixe, sont appliquées sur l'entrée de positionnement d'un premier étage de bascule bistable et sur l'entrée de cadence d'un second étage de bascule bistable et que les impulsions de la source à fréquence d'impulsions de référence sont appliquées à travers un diviseur de fréquence, sur les entrées de rappel des deux étages de bascules bistables; que la sortie du premier étage de bascule bistable, est reliée avec l'entrée de préparation du second étage de bascule bistable et que la sortie du second étage de bascule bistable est reliée à une entrée d'une porte-EU dont l'autre entrée reçoit les impulsions du compteur et à la sortie de laquelle un mécanisme de comptage comptant le dépassement, est connecté. 3. Appareil suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que les impulsions du compteur ainsi que Les impulsions de la source à fréquence d'impulsions de référence sont conduites aux entrées des étages de bascules bistables, par l'intermédiaire de portes, qui sont alternativement cadencées à une fréquence considérablement supérieure à la fréquence de comptage ou à celle de référence. 4. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la série d'impulsions de référence est extraite de la fréquence du réseau et que comme diviseur de fréquence, on utilise un compteur modulo Z. 5. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'un mécanisme de comptage à tambours entraîné par un moteur pas à ?as est utilisé comme compteur de dépassement. 6. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'une mémoire de calcul statique, non fugace est utilisée comme compteur de dépassement. 7. Appareil suivant la revendication 1, Ca- ractérisé par le fait qu'un signal permanent de rappel peut être appliqué sur l'entrée de rappel de ltétage de bascule bistable. 8. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'en tant que dispositif complémentaire à un compteur d'électricité, il est plecé dans un bottier séparé, sur la boîte à bornes.