Brevet FR2693831A1 — publié le 19940121

1, 2693831 TRANSFORMATEUR ASSERVI D'INTENSITE POUR COURANTS CONTINUS, ALTERNATIFS OU PULSES LI invention concerne un transformateur asservi d'intensité pour courants continus, alternatifs ou puiss s Un transformateur d'intensité de ce type comporte essentiellement un conducteur traversé par un courant primaire, un circuit magnétique entourant le conducteur, et une sonde sensible au champ magn&tique et fournissant un signal électrique à un circuit électronique al imentant en courant secondaire un enroulement bobiné sur le circuit magnétique de façoin annuler 1 e champ mnagnétique qui engendre le signal électrique: Ce transformateur d'intensité permet, par la mesure du courant secondaire, de connaître I a valeur du courant primaire avec une assez bonne lin arit E de réponse pour les variations relativement lentes du courant primaire e Pour loger la sonde sensible au champ magnétique, par exemple une sonde à effet N',all, on prévoit un entrefer dans le circuit magnétique Cet entref-er entraîne une perte de couplage entre primaire et secondaire du transformateurc Pour 6 viter le flux de fuite au voisinage de 1 lentrefer, on choisit un circuit magnétique de longueur g r a nde par rapport à 1 a 1 argeur de 1 'entrefer Onil a même propose, dans le document EP-A O 194 225, de placer à c Otg du circuit magnétique 2 entrefer, uni circuit magniltique sans entrefer, les deux circuits magnétiques étant couples magnétiquement par 1 enroul ement Dans ce cas, 1 es deux circuits magnétiques sont espaces 1 un de 1 autre pour éviter un court-circuit magnétique du flux dans 1 'entrefer, Les inconvénients liés ce type de réalisation sont nombreux et on peut noter en particul ier: l'encombrement important lié l a pré sence du deuxième circuit magnétique sans entrefer, la difficulté de réalisation du bobinage de l'enroulement autour des deux circuits magnétiques, et la difficulté de réalisation mécanique du transformateur en raison du nombre de pièces mises en jeu et de 1 lobl igation de respecter leurs positions relatives. Le but de la présente invention est de proposer une réalisation simple du circuit magnetique pour transformateur d intensité i assurant l a r'éduction des pertes de couplage sans augmentation de 1 encombrement. L inventi on a pour objet un t-ransformateur asservi d'intensité pour courants continus; aiternatifs ou pul sés S compori-tant un conducteur travers par un courant primaire, un circuit magnétique entourant le conducteur, et une sonde sensible au champ magné'tique et fournissant un signal electrique à un circuit électronique alimentanlt eni couranit secondaire un enroulemenilt bobiné suri le circuit magnétique de façon à annuler 1 e clhaminp magnlétiqu Le qui engendre le signal électrique 5 caracté isé eni ce que le circuit magnétique présente un entrefer partiel. Selon d autres caractéristiques de 1 invenltion lentrefer s'étend sur la plus grande partie de la section droite du circuit magnétique; 1 entrefer s'étend sur toute la l argeuri du circuit magnétique mais pas sur toute sa profondeur 5 lfentrefer s'étend sur toute la profondeur du circuit magnétique mais pas suri toute sa largeur 5 l'entrefer S étend sur tout ou partie de la profondeur du circuit magnétique et il est bordé par unil matériau magnétique de forme adapt e pour court-circuiter partiellement l'entrefer le circuit magnétique présenlte, au voisinage de l'entrefer, au moins une portion à section réduite. A titre d'exemple, on a reparsenté au dessin annexe Fiigure i unl scheéma simpl i fié d un transformateur asservi d'i ntensité de type connu. Fligure 2: une vue exterieure i atérail e dun exemple de réalisation d'un circuit magnatique pour transformateur asservi d'intenilsité, entrefer partiel fraisé, selon l'invention; Figure 3: une vue extérieure de face d' un autre exemple de réalisation d 'un circu i t magnétique pour transformateur asservi d'intensité, 3 t 8 les rapporties sans entrefer, selon linventionz Figure 4 a une vue extérieure de face d'un autre exemple de réalisation d'un circuîit magnétique pour transformateur asservi d'intensité soelon l' invention. Figure 5 une vue extérieure de face d'un autre exemple de réalisation d'un circuit magnétique pour transformateur asservi d' intensit, a entrefer partiel fraisé, selon l'invention. Sur la figure 1, on voit un conducteur 1 traversé par le courant primaire à mesurer Un circuit magnétique 2 à entrefer 3 est disposé de façon à entourer le conducteur 1 Une sonde 4, sensible au champ magn étique, est disposée dans l'entrefer 3 et fournit un signal électrique 3 un circuit électronique 5 Le circuit 5, essentiellement constitué par un ampl ificateur, alimente enri courant secondaire un enroulement 6 bobiné sur le circuit magnétique 2 de façon 3 annuler le champ magnétique qui donne naissance au signal électrique de la sonde 4 Un appareil 7 est prévu afin d'obtentr, par la mesure du courant secondaire, une mesure du courant primaire. Sur la figure 2 est representé unil circuit magnatique 8 selon 1 invention, muni de 1 enroul ement 9 qui joue le m me rl 1 e que 1 enroulement 6 de la figure 1- L'entrefer 10, réalis é par fraisage par exemp le, n'vest que partiel pour réduire les pertes de couplage entre primaire et secondai re Cet entrefer S étend sur la plus grande partie de la section droite du circuit magnétique 8, mais il laisse une zone de continuité 11 du circuit magné tique qui rduit le flux de fuites. Dans le mode de réalisat ion de la figure 2, l entrefer 10 S etend sur toute la largeur du circuit magnétique, mais pas sur toute sa profondeur. Dans le mode de réalisation de la Figure 5; l entrefar 10 s'étend sur toute la profonldeur du ci rcuit magnétique 8 mais pas sur toute sa 1 argeur. Dans le mode de r 6 alisation de la figure 3, le circuit magnétique est compose drun empilage de t Cles 12 Imuni d'un entrefer partiel ou total 13 Cet empilage de tl es 12 est soil t our fi anqué de deux t 1 l es rapport;es 14, 15 qui ne sont pas échancrées au droit de 1 entrefer et qui réduisent le flux de fuites sur les côtés de i entrefer Ces deux tôles sont représentées écartées de l empilage 12 mais elles sont appl iquees 1 latéralemnenit sur Pempilage 12 Ces deux tôl es peuvent trie rempl acees par tout matériau magné tique de forme adaptée pour court-cirocuiter partiel -ement 1 l entrefer a On voit cue la réal isation dui circuit magnétique, conformément à 1 invention ni ientrai ne pas d'opérations complexes de fabrication Il suffi t en effet de pratiquer un fraisage moins profonid (figure 2) que dans le cas habituel, et éventuel lemrent de coller, sur un empilage de toles fraisé, deux tôles latérales non firaisées (figure 3). En outre, on peut remarquer que la réalisation selon l i nvention S en assurant une continuité du circuit magnétique au droit de 1 entrefer, et en réduisant de ce fait le flux de fuites peermet de réduire l encombrement du transformateur asservi d'intensité Selon un mode de ral is ation partticul ier de l invention, le circuit magnotique présente, au voisinage de 1 lentrefer; au moins une portion a section réduite Dans ce cas, les deu; extrémités de la partie à section non réduite du circuit magnétique sont reunies par un matériau magnétique de formie adaptée qui court-circuite partiel 1 ement 1 Ventrefer. Un e xemp l e de réal isation correspondiante est représenté figure 4 Dans cet elemple l'une des extrémités du circuit magnétique 2 présente une portion 15 à section réduite, et le mat 6 riau magnétique court-ci -rcuiitant i 'entrefer est symbolisé par dieux plaques 14, 15, constituées par exemple par des paquets de t 6 les. De cette manière, en cas de forte ampl itude du courant primaire ou de forte variation de ce courants la portion a section réduite du circuit magnétique se sature et le circuit magnétique présente un entrefer apparent plus grand que 1 entrefer réel Il en résul te que le transformateur d intensité sel on 1 invention opeut mresurer CU 2693831 des courants primaires danis un domaine a 1 argi et que la li iniarit de l a rponse est amli iorée suri l' ensemble du domaine de mesure. Dans la description qui precede, le circuit magnétique a été représente avec un seul entrefer L'invention couvre également le cas d'un circuit magnétique à plusieurs entrefears dont au mo ins l un est partiel REVENDICATIONS 1 Transformateur asservi d intensit; pour courants continus, alternatifs ou pul ses comportant un conducteur traverse par un courant primaire, un circuit magné,tique entourant le conducteur, et une sonoe sensible au champ magnútique et fournissant un signal électrique à un circuit électronique alimentant en courant secondaire un enroulement bobiné sur le circuit magndtique de façon 3 annuler le champ magniltique qui engendre le signal électrique, caractérisé en ce que le circuit magnétique ( 8) présente un entrefer ( 10) partiel 2: Transformateur selon la revendication 15 caractérisé en ce que 1 lentr-efer ( 10) s'tend sur la pl us grande partie de la section droite du circuit magnétique ( 8) 3, Transformateur sel on la revendication 15 caractérisé en ce que lentrefer ( 10) s'étend sur toute la largeur du circuit magnétique ( 8) mais pas sur toute sa profondeur. 4, Transform ateur sel on ia revendication 1 caractérisé en ce que l'entrefer ( 10) s'étend sur toute la profondeur du circuit miagnétique ( 3) miais pas sur toute sa 1 a rgeur 5, Transformateur sel on 1 a revendication 1, caractérisé en ce que lentrefer ( 10) s'étend sur tout ou partie de la profondeur du circuit magnêtique ( 8) et il est bordé latéralement par une ou plusieurs tôles ( 1 15) ne presentant pas d'entrefer ( 10). 6 Transformateur sel on la revendication 1, caractérisé en ce que li 'entrefer ( 10) est poartiellemeilnt court-circuité par un matériau magnétique de forme adaptée. 7 Transformateur selon la revendication 6 caractérisé en ce que le circuit magnétique ( 2) présente, au voisinage de lentrefer, au moins unile portion ( 11) à section réduite.