Brevet FR2300344A1 — publié le 19760903

La présente invention est relative au contr81e, au comptage et à l'enregistrement des dépassements d'énergie électrique au-delà d'une certaine puissance à respecter, appelée seuil; les énergies consommées restent enregistrées par un compteur d'énergie de construction normale, et il est adjoint à celui-ci un dispositif de comptage spécial pour la mesure et l'enregistrement des dépassements. On connais actuellement deux types différents de compteurs de dépassement : I) les compteurs mécaniques à différentiel dans lesquels le seuil de dépassement est réglé par un mécanisme synchrone luimême réglable par changement de roues d'engrenages spéciales. 2) les compteurs dits électroniques dont l'équipage mobile est soumis à un couple inverse (opposé à la rotation) figurant la puissance de seuil. Dàns le premier type, le mécanisme a un jeu important, en sorte que les dépassements de courte durée ne sont pas correctement enregistrés. Dans le second type, le couple inverse, réglable par prises, permet un ajustage théorique du seuil; en réalité il est nécessaire de procéder à un étalonnage préalable des seuils; en outre, la vitesse de rotation d'un tel compteur est toujours faible, puisque celui-ci ne démarre que lorsque la puissance traversante devient supérieure à la puissance de seuil. La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients et d'assurer le comptage des dépassements, également par voie électronique, mais avec ajustage instantané et sans étalonnage préalable à un seuil quelconque; la mesure de l'énergie de dépassement sera faite, instantanément et en permanence, avec une précision liée directement à la précision du compteur d'énergie. Elle a pour objet un appareillage de comptage électronique de dépassement d'énergie au-delà d'une quantité limite, dite puissance de seuil, caractérisé en ce qu'il comporte - un émetteur fournissant une impulsion de commande pour chaque tour du disque du compteur d'énergie; - un générateur d'impulsions de temps émises de façon continue, par exemple tous les centièmes de seconde;; - et un dispositif récepteur des impulsions de l'émetteur et du générateur de manière à assurer la comparaison de la durée d'un tour de disque au nombre N' d'impulsions de temps reçues pen- dant cette durée, ce dispositif incluant des moyens de déclenchement du comptage et de l'enregistrement instantanés de l'énergie de dépassement lorsque N' devient inférieur à une certaine valeur N d'impulsions de temps correspondant à la puissance de seuil Ainsi l'énergie électrique à contrôler étant mesurée par un compteur d'induction classique, chaque impulsion de commande sera fournie par un émetteur constitué généralement d'un capteur du type photoélectrique ou à induction auquel est lié un générateur spécial; en ce qui concerne les impulsions de temps, on choisit par commodité un générateur à la fréquence 100 par seconde, mais celà n'est pas impératif. N est le nombre d'impulsions de temps correspondant à la durée d'un tour de rotation du disque du compteur d'induction pour la puissance de seuil il représente donc, pour le comptage électronique, un certain nombre de wattheures, soit xwh. Tant que N impulsions de temps ou plus pourront être comptées pendant chaque tour de disque, le comptage électronique n'enregistrera aucune énergie de dépassement; par contre, s'il est compté, pendant chaque tour de disque, un nombre d'impulsions N' n = N - N1 et correspond à une fraction de tour de disque, c'est-à-dire à un nombre de wattheures ywh. Le nombre n est enregistré et après un certain nombre de tours de disque, les n successifs enregistrés pourront atteindre une ou plusieurs fois la valeur N. Le comptage électronique enregistrera, sur un totalisateur, le nombre de fois que cette valeur N aura été atteinte, soit le nombre de tours de disque- au-dessus de la puissance de seuil, c'est-à-dire à un facteur près l'énergie de dépassement. I1 va être décrit ci-après deux exemples non limitatifs de réalisation de l'appareillage de comptage électronique selon l'invention, en se référant auxdessinsci-annex4 sur lequel La figure 1 est le schéma d'un appareillage-avec utilisation pour l'énergie de dépassement d'un compteur électronique primaire du type décomptant à présélection. La figure 2 est le schéma d'un appareillage avec utilisation pour l'énergie de dépassement de compteurs électroniques primaires du type additionnant à pré sélection. Comme représenté schématiquement par la figure 1, 10 est le compteur d'induction avec disque 11 en face duquel se trouve le capteur 12 relié au générateur 13 de l'émetteur avec bloc d'alimentation 14, sur 220V généralement, une porte 15 assure la transmission des impulsions de commande vers le récepteur. 16 est le générateur d'impulsions de temps avec bloc d'alimentation 17 sous 220V également; ces impulsions de temps sont re çues avec les impulsions de commande par le premier organe 18 du récepteur pour comparaison de la durée d'un tour de disque au nombre d'impulsions de temps reçues pendant cette durée. Ce premier organe est un compteur électronique primaire, c'esta-dire qui travaille sur le temps de chaque tour du disque 11; son ralle est de définir s'il y a ou non dépassement et de fournir, éventuellement, la grandeur de ce dépassement. On peut dans ce but utiliser un compteur électronique décomptant à partir de la présélection, c'est-à-dire qui décompte de la valeur (N) de la présélection affichée vers zéro et recommence son cycle décomptant sur chaque tour du compteur d'énergie. Tant qu'il n'y a pas dépassement, ce compteur atteint zéro au moment ou avant que l'impulsion de commande suivante ne lui donne l'ordre de recommencer son comptage à partir de la présélection. 8'il y a dépassement, ce compteur n'a pas encore atteint zéro lorsque l'impulsion suivante arrive, et il y a donc un reste représentant l'énergie de dépassement; cette impulsion de commande suivante déclenche alors l'enregistrement instantané de ce reste ainsi que la reprise du décomptage pour le contrôle de l'énergie sur le tour de disque suivant et ainsi de suite. Chaque reste est lu en code BCD sur la sortie 19 du compteur électronique primaire et enregistré dans un compteur électronique auxiliaire 20 (lOKHz) qui restituera ce reste, et tous les restes successifs, à un compteur électronique secondaire 21 du type additionnant et à présélection. Lorsque ce compteur électronique secondaire aura reçu une somme de restes correspondant à sa prélection, qui sera la même (N) que celle du compteur électronique primaire, ce compteur reviendra à zéro en émettant une impulsion vers un totalisateur électromécanique 22 à la sortie du dispositif récepteur. Ce compteur enregistrera donc le nombre de tours du compteur d'énergie en dépassement de la puissance de seuil, donc les Wh de dépassement. La réalisation de l'invention qui vient d'être décrite est cependant compliquée et onéreuse, en raison de l'utilisation du code BCD et d'un compteur auxiliaire à haute fréquence; la Demanderesse préfère la réalisation plus simple de l'invention selon la figure 2 ne faisant appel qu'à des compteurs électroniques du type additionnant à présélection. On retrouve sur cette figure, avec les mêmes références, les mêmes éléments que ceux du schéma de la figure 1, savoir compteur d'induction 10 avec disque il, capteur 12, générateur 13 d'impulsions de commande, bloc d'alimentation 14, porte 15 des compteurs C1 et C2, générateur 16 d'impulsions de temps, et bloc d'alimentation 17. Le parcours des impulsions de commande est indiqué par le signe 3 et celui des impulsions de temps par + (il en est de même d'ailleurs sur la figure 1). Le montage comporte deux compteurs électroniques primaires 23 et 24 du type additionnant à présélection et travaillant alternativement sur chaque tour du disque, les impulsions de temps servant au comptage étant bloquées ou débloquées respéctivement par les portes électroniques 25 et 26. Toute impulsion de commande fournie par le générateur 13 passe d'abord par une bascule bistable 27 à 1'entrée du récepteur; sup posons que cette bascule oriente par sa sortie S1 une première impulsion vers le compteur 23 à travers la porte 15, le compteur étant du type additionnant compte jusqu'à la présélection (N). Lorsqu'il y a dépassement, l'impulsion de commande du tour suivant, que la bascule laisse passer par sa seconde sortie commande le démarrage du compteur 24 et, en même temps, l'ouverture de la porte 25. Cette porte laisse alors passer, vers un compteur électronique secondaire 28 additionnant à présélection, les impulsions de temps du dépassement jusqu'à ce que le compteur 23 atteigne la présélection en ordonnant la refermeture de la porte 25. Par conséquent le compteur secondaire 28 enregistre directement chaque reste éventuel à la fréquence des impulsions de temps, ce qui est permis grâce au jeu alterné des deux compteurs primaires du type additionnel; dans le montage selon la figure 1, il fallait faire un enregistrement préalable et "au vol" de chacun des restes. Le montage de la figure 2 a par suite l'avantage d'effectuer le comptage du dépassement sur chaque tour en dehors du temps correspondant au temps de rotation unitaire du compteur d' induction. Les compteurs primaires 23 et 24, respectivement avec leurs portes 25 et 26, dont les commandes sont symétriques prennent alternativement le relais pour effectuer une mesure correcte et simple sur chaque tour du compteur énergie, Lorsqu'il n'y a pas de dépassement, chaque compteur maintient fermé la porte correspondante pendant toute la durée d'un tour de disque. Le compteur secondaire 28 est également suivi d'un totalisa teur électromécanique 29 à la sortie du récepteur et l'enregis- trement totalisateur des restes se fait comme dans le cas du montage dela figure 1. Pour terminer, il est donné ci-après un exemple numérique d'enregistrement d'énergie de dépassement valable quelle que soit la réalisation de l'appareillage de comptage électronique selon l'invention. EXEMPLE NUHERlQUE Un compteur d'énergie ayant une constante de 0,5 Wh par tour est raccordé à une installation consommant 400 Watts; ce compteur fera un tour en 450 centièmes de seconde. Si cette puissance de 400 W est choisie comme seuil de dépassement, çette valeur de 450 sera affichée sur le (ou les) compteur électronique primaire. Pour toute puissance inférieure ou égale à 400 Watts1 le compteur électronique primaire atteindra zéro, ou sa présélection, dans temps correspondant à un tour du compteur d'énergie et aucun élément de calcul ne sera reporté sur le compteur électronique secondaire. Si la puissance appliquée au compteur d'énergie est de 500 Watts, par exemple, son temps de rotation unitaire sera de 360 centièmes de seconde I1 y a dépassement de 100 Watts par rapport au seuil, soit une énergie de dépassement de 100 Wh en 1 heure, si la puissance est constante. Dans ce cas, le compteur électronique primaire enregistrera, ou transmettra, à chaque tour du compteur d'énergie, un reste de 450 - 360 = 90 centièmes de seconde qui représentera l'énergie de dépassement pour un tour du compteur d'énergie, soit toutes les 3, 6 secondes. A ce régime constant, le dépassement en 1 heure sera : 3 600 x 90 x0,5 = 100 Wh 3,6 450 Cette valeur correspond bien à l'énergie de dépassement prévue. Le compteur électronique secondaire aura atteint 200 fois sa valeur de présélection (450) transmettant ainsi 200 impulsions au totalisateur électromécanique de sortie. Cette valeur de 200 multipliée par la constante du compteur d'énergie (0,5)fournit donc la valeur des 100 Wh de dépassement. REVENDICATIONS 1 - Appareillage-de comptage électronique de dépassement d'é- nergie au-delà d'une quantité limite, dite puissance de seuil, caractérisé en ce qu'il comporte - un émetteur fournissant une impulsion de commande pour chaque tour du disque du compteur d'énergie, - un générateur d'impulsions de temps émises de façon continuez par exemple tous les centièmes de seconde, - et un dispositif récepteur des impulsions de l'émetteur et du générateur de manière à assurer la comparaison de la durée d'un tour de disque au nombre N' d'impulsions de temps reçues pendarrt cette durée, ce dispositif incluant des moyens de déclenchement du comptage et de 1' enregistrement instantanés de l'énergie de dépassement lorsque N' devient inférieur à une certaine valeur N d'impulsions de temps correspondant à la puissance de seuil. 2 - Appareillage suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'émetteur est constitué essentiellement d'un capteur du type photoélectrique ou à induction auquel est lié un générateur approprié, ce capteur n'empruntant aucune énergie mécanique au compteur d'énergie électrique. 3 - Appareillage suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le récepteur comporte à sa sortie un totalisateur Electromé- canique donnant pour une durée de temps quelconque la valeur de i'énergie de dépassement en multiple de N, valeur de présélection connue à l'avance. 4 - Appareillage suivant la revendication 3 caractérise en ce que le récepteur comporte à son entrée un compteur électronique primaire décomptant, pour chaque tour de disque, vers zéro à partir de la valeur N de présélection, le reste d'impulsions de temps en cas de dépassement étant lu en code BCD à la sortie de ce compteur pour être enregistré dans un compteur électronique auxiliaire. 5 - Appareillage suivant la revendication 4 caractérisé en ce que le récepteur comporte un compteur électronique secondaire additionnant à présélection enregistrant les restes qui lui sont transmis successivement par le compteur auxiliairé jusqu'au total de N impulsions qui provoque son retour à zéro, l'émission d'une impulsion vers le totalisateur électromécanique, et la reprise de l'enregistrement additionnel des restes. 6 - Appareillage suivant la revendication 3 caractérisé en ce que tous les compteurs électroniques du récepteur sont du type additionnant à présélection. 7 - Appareillage suivant la revendication 6 caractérisé en ce que le récepteur comporte deux compteurs électroniques primaires travaillant alternativement sur chaque tour de disque par le jeu d'une bascule bistable recevant directement les impulsions de commande. 8 - Appareillage suivant la revendication 7 caractérisé en ce qu'en cas de dépassement d'énergie, l'impulsion de commande suivante issue de la bascule ordonne l'ouverture d'une porte électronique pour l'enregistrement du reste par un compteur électronique secondaire, la refermeture de cette porte étant commandée par le compteur primaire, dont est issu le reste, lorsqu'il atteint la présélection . 9 - Appareillage suivant la revendication 8 caractérisé en ce que le compteur électronique secondaire additionne les restes successifs des deux compteurs primaires jusqu'au total de N impulsions qui provoque son retour à zéro, l'émission d'une impulsion vers le totalisateur électromécanique, et la reprise de l'enregistrement additionnel des restes.