L'électricité à l'exposition de 1900

- - L’Clectricité
  - à l’Cxpositioo de 1900
  - Publiée avec le concours et sous la direction technique de MM.
  - E. HOSPITALIER
  - J.-A. MONTPELLIER
  - Rédacteur en chef de l'Industrie électrique
  - Rédacteur en chef de l'Electricien
  - AVEC LA COLLABORATION
  - D'INGÉNIEURS ET D’INDUSTRIELS ÉLECTRICIENS
  - TOME III (Fascicules 12 a 15)
  - Électrochimie, Électrométallurgie, Mesures et Applications diverses
  - PARIS
  - VVE GH. DUNOD, ÉDITEUR
  - 49, QUAI DES GRAM DS-AUGUSTIN S, 49
  - TÉLÉPHONE 147.92
  - 1902
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- - \
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- - L’Glectricité
  - à l’Cxpositioi) de 1000
  - Publiée avec le concours et sous la direction technique de MM.
  - . E. HOSPITALIER
  - Rédacteur en chef de l'Industrie électrique
  - J.-A. MONTPELLIER
  - Rédacteur en chef de l’Électricien
  - AVEC LA COLLABORATION
  - D’INGÉNIEURS ET D’INDUSTRIELS ÉLECTRICIENS
  - 14* FASCICULE COMPTEURS ÉLECTRIQUES
  - PAIS
  - J.-A. MONTPELLIER et M. ALIAMET
  - PARIS
  - V™ CH. DUNOD, ÉDITEUR
  - 49, QUAI DES GRANDS-AUGUSTINS, 49 TÉLÉPHONE 147-92
  - 1902
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- - L’ÉLECTRICITÉ
  - A
  - L’EXPOSITION DE 1900
  - QUATORZIÈME PARTIE
  - COMPTEURS ÉLECTRIQUES
  - Classification. — Les compteurs électriques actuellement en usage peuvent être classés en trois groupes :
  - 1° Les compteurs de temps, totalisant le nombre d’heures pendant lequel l’installation a utilisé le courant ;
  - 2° Les compteurs de quantité d'électricité, intégrant l’intensité du courant fourni en fonction du temps, lorsque la distribution est effectuée à potentiel constant ;
  - 3° Les compteurs d'énergie électrique, qui effectuent l’intégration du produit TJ1 et qui peuvent être à intégration continue ou à intégration discontinue.
  - 1
  - COMPTEURS DE TEMPS
  - Compteurs Aubert. — M. Aubert, de Lausanne (Suisse), avait exposé plusieurs types de compteurs de temps :
  - 1° Compteur type A pour courant continu avec électro-aimant intercalé dans le circuit ;
  - 2° Compteur type B pour courant continu et courant alternatif avec électro-aimant intercalé dans le circuit ;
  - 3° Compteur type C pour courant continu avec électro-aimant monté en dérivation sur le circuit;
  - 4° Compteur type D pour courant alternatif avec électro-aimant à noyaux feuilletés ;
  - 5° Compteur spécial pour batteries d’accumulateurs.
  - Le compteur type A pour courant continu est des plus simples ; il se compose uniquement d’un mouvement d’horlogerie dont le déclenchement et l’enclenchement du rouage sont commandés par un électro-aimant que traverse le courant.
  - Ce mouvement d’horlogerie actionne un enregistreur-totalisateur dont les indications sont lues sur quatre cadrans affectés respectivement aux minutes, aux heures, aux dizaines «et aux centaines d’heures.
  - L’instrument peut fonctionner pendant 500 heures sans être remonté.
  - Le mouvement d’horlogerie comporte un balancier à spiral, ce qui permet à l’instrument de fonctionner dans une position quelconque.
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- - 14-4
  - L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITION
  - La figure 1 montre la disposition des principaux organes.
  - Dès que le circuit sur lequel est intercalé le compteur vient à être fermé, le courant circule dans l’enroulement d’un électro-aimant A; par suite, le noyau fixe B s’aimante et attire le noyau mobile B'. Un levier coudé C, monté sur l’axe c [fig. 1 et 2) et relié au noyau mobile B' par l’intermédiaire de la bielle c', se trouve alors relevé par suite du mouvement de descente de B'. En se relevant, le levier C déclenche le balancier à spiral H et le mouvement d’horlogerie se met en marche; il ne s’arrête que lorsque le courant est interrompu, car, à ce moment, le noyau mobile B', n’étant plus attiré par le noyau fixe B, s’abaisse sous l’action du ressort R qui se détend et entraîne dans son mouvement le levier coudé C qui enclenche de nouveau le balancier à spiral H. Un ressort c2, fixé sur le levier coudé C, vient alors buter contre une goupille d’arrêt h que porte le balancier; ce dernier, en vertu de son inertie, soulève le ressort c2 et permet à la goupille h de passer, mais la retient lorsque le balancier revient en arrière, grâce à l’appui que lui donne à ce moment le bras du levier coudé C.
  - Dès qu’un courant traverse- de nouveau l’électro-aimant, le noyau B' est attiré, le levier coudé C se soulève et le balancier repart aussitôt, le spiral étant toujours légèrement armé.
  - Les types courants de ce compteur sont établis pour des intensités de 0,1 à 0,5; de 0,2 à 1 ; de 0,3 à 2 ; de 0,5 à 3 ; de 0,8 à 5 ; de 1,5 à 10 ; de 4 à 20 et de 5 à 30 ampères.
  - L’instrument s’intercale sur l’un des conducteurs et son électro-aimant est, par conséquent, parcouru par le courant total.
  - Le compteur type B, pour courant continu et courant alternatif, est encore plus simple que le précédent.
  - Il ne comporte, en effet, que le mouvement d’horlogerie avec balancier à spiral, dont le déclenchement ou l'enclenchement sont produits par la manœuvre d’un simple interrupteur de courant, monté sur la boîte de l’instrument.
  - Cet interrupteur, en même temps qu’il ferme le circuit, agit sur le balancier pour le déclencher et le mouvement d’horlogerie se met en marche ; au contraire, lorsque l’interrupteur est manœuvré pour ouvrir
  - Fig. 2. — Détails du compteur Aubert.
  - le circuit, il enclenche le balancier et le mouvement d’horlogerie s’arrête.
  - Ces compteurs s’intercalent sur l’un des conducteurs principaux du circuit et peuvent supporter de 0 à 20 ampères.
  - Le compteur type G pour courant continu est identique comme construction au type A; il n’en diffère que par l’enroulement de l’électro-aimant, qui est, dans le cas actuel, en fil très fin et, par conséquent, présente une grande résistance électrique.
  - Dans ces conditions, l’électro-aimant est placé en dérivation sur les conducteurs de la canalisation de l’abonné et le compteur totalise le nombre d’heures et de minutes pendant lequel ces conducteurs ont été mis en charge.
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- - COMPTEURS DE TEMPS
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  - Le débit peut alors être quelconque, puisque le courant principal ne traverse plus l’instrument.
  - La résistance électrique des bobines en fil fin de l’électro-aimant varie de 7 000 à 25 000 ohms, suivant que la tension pour laquelle ces bobines sont établies est comprise entre 50 et 300 volts.
  - La dépense horaire d’énergie électrique consommée par ce compteur pour son fonctionnement est insignifiante ; elle est d’environ 0,35 watt-heure.
  - Les compteurs type D pour courant alternatif sont identiques comme construction à ceux du type A, sauf en ce qui concerne l’électro-aimant, dont les noyaux fixe et mobile sont constitués par une série de tôles minces isolées l’une de l’autre.
  - Dans ce type de compteur, le courant principal traverse l’enroulement de l’électro-aimant; par conséquent, l'instrument ne peut être employé que pour des intensités déterminées. Il se construit, comme le type À, pour diverses intensités depuis 0,1 jusqu’à 30 ampères.
  - L’enroulement de l’électro-aimant ne comporte qu’un nombre de spires très réduit et son impédance est négligeable.
  - Le compteur Aubert pour batteries d’accumulateurs est utilisé pour enregistrer le nombre d’heures pendant lequel une batterie d'accumulateurs a fonctionné, afin de pouvoir arrêter à temps la décharge et de connaître approximativement la quantité d’énergie électrique à lui fournir pour la recharger complètement.
  - Les organes de ce compteur sont identiques à ceux du compteur type A, dont il ne diffère que par les dimensions plus grandes données au cadran, disposé pour que l’aiguille unique puisse totaliser, suivant les modèles, 24, 30, 36, 42, 48, 60 ou 100 heures pour un seul tour de I aiguille.
  - Le courant principal traverse l’électro-aimant du compteur.
  - L’instrument est enfermé dans une solide boîte en fonte fermée par une lunette, munie d’une forte glace, à travers laquelle on peut lire les indications données par l’aiguille.
  - Employé principalement pour le contrôle des accumulateurs servant à l’éclairage des wagons de chemin de fer, on le fixe, dans ce cas, sous la caisse du véhicule à l’aide de pattes ou d’oreilles. ^
  - La lunette peut s’ouvrir au moyen d’une clé spéciale, afin de pouvoir remonter le mouvement d’horlogerie et remettre l’aiguille au zéro. Cette dernière opération doit se faire chaque fois que l’on remplace une batterie épuisée par une autre nouvellement chargée.
  - Compteur Richard. — Le compteur Richard (ftg. 3) est une pendule électrique qui se met en marche dès que le courant passe dans l’instrument et qui s'arrête dès que le circuit est ouvert; il totalise la durée des périodes pendant lesquelles l’installation de l’abonné a utilisé le courant.
  - Cet instrument se remonte automatiquement toutes les 20 secondes.
  - Le mouvement d’horlogerie de la pendule servant à la mesure du temps se compose d’un mouvement ordinaire à balancier à spiral avec échappement a cylindre, mais ne possède pas de barillet moteur. Cet organe est remplacé par une roue à rochet C (ftg. 4) qu’un ressort en boudin R tend à faire tourner, dans le sens indiqué par la flèche f, par l’intermédiaire du cliquet A, articulé en Ow sur un levier LL'L", affectant la forme d’un T. Un ressort r appuie constamment sur le cliquet A pour l’empêcher de s’échapper des délits du rochet C, lorsque le cliquet exerce sa poussée.
  - Ce système de remontage fonctionne de la manière suivante : le ressort R étant débandé, le rochet C s’arrêterait et, par suite, le mouvement d'horlogerie ne fonctionnerait plus; mais, au moment où le ressort R est sur le point d’être détendu, la vis réglage Y presse contre le levier vertical DO" en surmontant l’effet du ressort r". A ce moment, l’extrémité du levier O D' n’étant plus soutenue, le levier obéit à l’action du ressort r\ bascule et vient fermer le circuit de 1 électro-aimant E, le contact en argent m venant s’appuyer sur la goupille isolée G. L électro-aimant
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  - L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITION
  - attire alors son armature B, solidaire du levier LL'; elle bascule aussitôt autour du point O et, dans ce mouvement, tend le ressort R ; en même temps, le cliquet A se relève et se met en prise avec une nouvelle dent du rochet C. Vers la fin de la course du levier LL', la vis Y' vient rencontrer le grain n placé à la partie inférieure du levier O'D' et fait remonter ce dernier jusqu’à ce que son extrémité D' remonte sur l’extrémité du levier vertical DO", obéissant à l’action du ressort r". Aussitôt le circuit de l’électro-aimant E est coupé et le ressort R fait agir le cliquet A sur la roue à rochet C.
  - Fig, 3. — Compteur de temps Richard.
  - Fig. 4.—Mécanisme de remontage automatique du compteur Richard.
  - Ces mouvements de remontage sont très rapides et durent à peine une fraction de seconde.
  - L’électro-aimant E a été établi pour ne fonctionner qu’avec une différence de potentiel donnée, c’est-à-dire avec la tension normale de la distribution. Il s’ensuit que, lorsque la tension est inférieure à la tension normale, le remontage ne se fait plus.
  - Le totalisateur de l’instrument comporte généralement trois cadrans, affectés respectivement aux unités, aux dizaines et aux centaines d’heures. Il présente cette particularité que les
  - aiguilles indicatrices tournent toutes dans le même sens, de gauche à droite. Dans les totalisateurs ordinaires, les aiguilles tournent alternativement dans chaque sens d’un cadran à l’autre ; dans le compteur Richard, on a obtenu le même sens de rotation à l’aide de pignons intermédiaires qui changent le sens de rotation ordinaire sans changer la vitesse relative.
  - Compteur Aron. — Cet instrument, exposé par la Société des compteurs Aron, de Charlottenburg, comporte un système de remontage électro-automatique {fig. 5), composé d’un électroaimant aq et d’une armature b, solidaire d’un axe c, traversé par une goupille. C’est cet axe qui attaque le mobile à moindre vitesse angulaire du mouvement d’horlogerie.
  - Ce mouvement ne présente rien de particulier et la description détaillée du dispositif de remontage électro-automatique sera donnée plus loin à propos du compteur d’énergie électrique du même inventeur.
  - Le compteur horaire se monte en dérivation sur la canalisation. Il se construit pour courant continu et pour courant alternatif. ^
  - Fig. 5. — Compteur horaire Aron.
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- - COMPTEURS DE TEMPS
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  - Compteur Siemens et Halske. — Ce compteur, exposé par la Société Siemens et. Halske, de Berlin, est, comme le précédent, à remontage électro-automatique. Le mouvement d’horlogerie comporte un échappement à ancre.
  - L’enroulement de la bobine de l’électro-aimant de remontage est calculé pour pouvoir supporter sans inconvénient une variation de ± 15 0/0 de la tension normale du réseau de distribution. Cet électro-aimant se monte en dérivation sur la canalisation. On peut, suivant son enroulement, l’utiliser avec du courant continu ou avec du courant alternatif.
  - Compteur Hartmann et Braun. — Le compteur horaire de MM. Hartmann et Braun, de Francfort, est constitué par un mouvement d’horlogerie remonté électriquement et à échappement à ancre, ce qui permet à l’instrument de fonctionner dans toutes les positions et d’être complètement insensible aux secousses.
  - L’électro-aimant de remontage a ses bobines montées en dérivation sur les conducteurs de la canalisation. Ce circuit dérivé est interrompu à volonté à l’aide d’un commutateur solidaire du rouage de minuterie. Lorsque le ressort de remontage est débandé, le commutateur ferme automatiquement le circuit et l’armature de l’électro-aimant est brusquement attirée. Le ressort une fois remonté, le circuit dérivé est coupé et le rouage défile proportionnellement au temps jusqu’à ce que le ressort, ayant besoin d’un nouveau remontage, soit de nouveau remonté automatiquement.
  - Tout le temps que le circuit d’utilisation reste en charge, le compteur fonctionne et enregistre la durée de cette mise en charge.
  - Le compteur horaire pour courant alternatif ne diffère du compteur pour courant continu que par l’enroulement des bobines et par le noyau de l’électro-aimant, qui est en tôles isolées.
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- - II
  - COMPTEUR DE QUANTITÉ
  - AÏ!'1',
  - Compteur O’Keenan. — Ce compteur, connu sous le nom de compteur O’K, est construit par la Compagnie pour la fabrication des compteurs et ?natériel d'usines à gaz, qui l’avait exposé. Cet instrument est fondé sur les deux principes suivants :
  - 1° Dans une machine magnéto-électrique, la force électromotrice est proportionnelle à la
  - vitesse angulaire ;
  - 2° Le rendement d’un moteur magnéto-électrique est maximum lorsque le travail produit est nul ; la vitesse angulaire de l’induit est alors proportionnelle à la différence de potentiel appliquée aux balais.
  - Dans ces conditions, le nombre de tours est donc rigoureusement proportionnel au produit de la différence de potentiel aux balais par le temps.
  - Le compteur O’K est constitué par une machine magnéto-électrique fonctionnant en réceptrice. Le travail qui lui est demandé consiste uniquement à vaincre les frottements des pivots et à entraîner les rouages d’un totalisateur. Grâce à une construction très soignée, ce travail est assez faible que le rendement du moteur
  - O
  - pour
  - atteigne 0,99.
  - La figure 6 montre les détails de construction de ce compteur, dont la figure 7 représente l’aspect extérieur.
  - L’induit F du moteur magnéto-électrique est constitué par une cloche (fig. 6) en matière isolante, montée sur un axe vertical reposant par son extrémité inférieure dans une crapaudine en saphir, et maintenu, à sa partie supérieure, par un palier. Sur cette cloche sont fixées- six bobines, affectant la forme d’une galette ; ces bobines sont reliées entre elles et avec un collecteur à six segments, comme le sont les sections de l’induit Siemens en tambour. Cet induit est logé dans l’étroit entrefer ménagé entre les pièces polaires d’un aimant permanent E et un noyau de fer doux G maintenu en IL Aucune des pièces de fer n’étant mobile, il n’y a pas à craindre de pertes par hystérésis pendant la rotation de l’induit.
  - Fig. 6. — Détails de construction du compteur O’K.
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- - COMPTEUR DE QUANTITÉ
  - 14-9
  - Le courant est amené au collecteur par de petits balais en argent DD' ; les segments du collecteur sont également en argent.
  - Les balais sont reliés respectivement avec les bornes AA'.
  - Le totalisateur ne présente rien de particulier.
  - En appliquant aux balais une différence de potentiel de 0,5 volt, l’induit de ce compteur tourne à une vitesse angulaire de deux tours par seconde. La dépense de fonctionnement du moteur est comprise entre 0,0002 et 0,0004 ampère environ.
  - L’instrument se monte comme l’indique la figure 8. Le courant traverse un shunt étalonné p et produit entre ses extrémités une chute de tension qui agit sur l’induit du compteur.
  - Ce compteur peut également être utilisé comme volt-heure-mètre sur les canalisations de distribution à intensité constante.
  - Pour enregistrer la charge et la décharge des accumulateurs, le compteur O’K comporte un shunt étalonné divisé en deux parties R et R'. Le courant de charge ne traverse que la résistance R, tandis que le courant de décharge passe dans les deux R 4- R'.
  - r 1 J A P A'
  - Si le rapport
  - R
  - R + R'
  - est égal au rendement admis pour la batterie d’accumulateurs, le compteur indiquera les ampères-heure fournis, puis ceux utilisés et reviendra au zéro à la fin de la décharge, puisque le sens de rotation de l’induit se modifie suivant le sens du courant dans le shunt.
  - Bien que l’induit du compteur O’K soit bobiné avec du fil de cuivre, ses indications sont indépendantes des variations de température. Cela tient à ce que la force contre-électromotrice d’un moteur magnéto-électrique ne dépend que du flux embrassé par l’induit, du nombre de spires de ce dernier et de la vitesse angulaire ; elle est indépendante de la résistance de l’induit.
  - Fig. 8. — Montage du compteur O’K.
  - Fig. 7. — Compteur O’K.
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- - III
  - COMPTEURS D’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
  - Classification. — Les compteurs d’énergie électrique sont aujourd’hui les plus nombreux. On sait que l’énergie dépensée dans un circuit est le produit de la puissance par le temps ou, plus exactement, l’intégrale du produit de la puissance par l’élément de temps. Le vattmètre étant l’instrument qui sert à mesurer la puissance, tout compteur d’énergie sera un vattmètre intégrateur. Il existe plusieurs procédés pour arriver à effectuer cette intégration et c’est la mise en pratique de divers procédés qui constitue les différences existant entre les compteurs qui vont être décrits et que l’on peut ranger, par suite, en trois catégories :
  - 1° Les compteurs-moteurs ;
  - 2° Les compteurs oscillants ;
  - 2° Les compteurs à intégration discontinue.
  - COMPTEURS-MOTEURS
  - Principe. — Dans une communication faite à la Société internationale des Electriciens, M. Paul Janet expose comme suit le principe de ces instruments :
  - « Dans un vattmètre ordinaire, le couple qui s’exerce entre les deux systèmes de bobines est équilibré par un couple de torsion proportionnel à l’angle de torsion ; mais, si l’on cesse de s’opposer à ce couple, la bobine mobile pu l’organe analogue prendra un mouvement de rotation que, moyennant certains artifices (collecteur, etc.), on pourra rendre continu. Si alors on oppose à ce couple moteur un couple résistant proportionnel à la vitesse, l’organe mobile prendra une vitesse proportionnelle au couple moteur, c’est-à-dire, en somme, à la puissance à mesurer. Le chemin parcouru par l’organe mobile (ou l’intégrale de la vitesse par rapport au temps) est alors proportionnel à l’énergie ; ce chemin parcouru peut se traduire par le mouvement d’une ou de plusieurs aiguilles sur des cadrans divisés. Le couple résistant proportionnel à la vitesse s’obtient aisément grâce à l’emploi des courants de Foucault induits dans un disque tournant par un champ magnétique constant. C’est là le principe des compteurs-moteurs ou compteurs à intégration continue. Les uns s’appliquent ou peuvent, en principe, s’appliquer indifféremment au courant continu ou alternatif: ce sont ceux qui reposent sur le principe du vattmètre électrodynamique. Les autres s’appliquent uniquement au courant alternatif : ce sont ceux qui sont fondés sur l’entraînement d’une masse métallique par un champ tournant ou, plus exactement, sur la réaction de deux champs présentant une différence de phase (principe de Ferraris) et appelés compteurs d’induction.
  - « Dans ces divers instruments, la force motrice qui met en marche le compteur est précisément proportionnelle à la puissance à mesurer et, pour que l’instrument donne des indications exactes, il faut que le couple résistant soit proportionnel à la vitesse. Les couples supplémentaires dus aux frottements mécaniques, quoique toujours assez faibles, prennent une certaine importance aux faibles charges et entraînent quelques erreurs que l’on peut approximativement corriger par certains artifices, tels que le compoundage. »
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- - COMPTEURS D’ENERGIE ÉLECTRIQUE
  - 14-H
  - Compteurs-moteurs fondés sur le principe du vattmètre électrodynamique. — Les compteurs-moteurs de cette catégorie qui figuraient à l’Exposition étaient les suivants : compteur Thomson, compteur de la Société Luxsche Industriewerke, compteur Vulcain, compteur Peloux, compteur Schuckert et compteur Perdrisat.
  - Compteur Thomson. — Le compteur Thomson est construit en France par la Compagnie pour la fabrication des compteurs et matériel d'usines à gaz.
  - Cet instrument [fig. 9) comporte les organes suivants, fixés sur un arbre vertical 'monté sur pivots :
  - 1° L’induit M [fig. 10) d’un petit moteur électrique;
  - 2° Un disque en aluminium D pouvant tourner entre les pôles d'aimants permanents AA et constituant un amortisseur qui absorbe le travail produit par le moteur électrique ; les aimants AA peuvent être déplacés facilement afin de modifier la valeur du couple de freinage, lors du réglage du compteur.
  - i
  - Fig. 10. — Sshéma des connexions du compteur E. Thomson de 5 ampères.
  - Fig. 9. — Compteur E. Thomson.
  - Le moteur électrique ne comporte pas de fer dans sa construction. L’inducteur est constitué par deux bobines JJ' en gros fil, lames ou barres de cuivre, suivant la puissance du compteur ; ces bobines font partie d’un même circuit et sont parcourues par le courant à mesurer. L’induit M, monté en dérivation sur le circuit de distribution, se compose d’une carcasse formée de deux flasques polygonales en matière isolante, fixées sur l’axe, et d’un enroulement en tambour formé de huit bobines ou sections en fil fin isolé à la soie et à la gomme laque. Les extrémités de ces bobines aboutissent à un petit collecteur en argent, C, sur lequel appuient deux balais très élastiques en cuivre rouge. Ces balais sont mobiles autour de l’axe passant par leur centre d’inertie, de façon à les rendre moins sensibles aux vibrations ; le contact se fait par les bords de petits étriers très mobiles, de façon à avoir deux points de contact certains par balai.
  - Une résistance assez grande R est intercalée dans le circuit dérivé de l’induit. Cette résistance a pour effet de diminuer la différence de potentiel entre les deux balais afin d éviter la production d’étincelles, quoique l’absence de fer dans le moteur rende cette production d étincelles à peu près impossible. Cette résistance est suffisamment grande pour que 1 on puisse admettre que l’intensité du courant traversant l’induit est proportionnelle à la différence de potentiel qui doit entrer comme facteur dans le produit JJI.
  - Dans ces conditions, le couple moteur du système sera, à chaque instant, proportionnel au
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  - L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITION
  - produit UI, c’est-à-dire à la puissance, et ce produit, multiplié par la vitesse, donnera à chaque instant la quantité d’énergie utilisée.
  - Le travail du moteur est absorbé par l’amortisseur D ; or, le travail ainsi absorbé, par suite de la production de courants de Foucault dans le disque d’aluminium, étant fonction de ces courants multipliés par la vitesse angulaire co, et ces courants étant eux-mêmes proportionnels à la vitesse, ce travail sera proportionnel au carré de la vitesse :
  - Uko = foo2,
  - d’où l’on tire
  - vi = fto>;
  - expression dans laquelle k est une constante à déterminer et « la vitesse angulaire. Donc, à chaque instant, la vitesse du système sera proportionnelle à la puissance à mesurer.
  - Le mécanisme totalisateur est un simple compteur de tours actionné par une vis sans fin placée à la partie supérieure de l’arbre vertical portant l’induit du moteur.
  - Dans ce genre de compteurs, la principale cause d’erreur, surtout à faible charge, est due aux frottements. Dans le compteur Thomson, on a cherché à réduire les frottements au minimum par une bonne construction mécanique. L’extrémité inférieure de l’arbre vertical repose dans une crapaudine garnie de saphir poli; en outre, l’instrument est disposé pour que la vitesse soit toujours très faible, même à pleine charge. Malgré ces dispositions, les frottements au départ fausseraient les indications lorsque la charge est faible; on compense approximativement celte résistance mécanique en munissant les inducteurs d’un enroulement supplémentaire en fil fin monté en dérivation sur la canalisation ; on obtient ainsi un couple additionnel proportionnel au carré de la tension et qu’on peut rendre égal au couple initial de frottement. Toutefois, le couple de frottement dépendant de la vitesse et le couple supplémentaire n’en dépendant pas, la compensation ne peut se produire pour une vitesse quelconque, ce qui, du reste, ne présente pas une grande importance, la correction n’étant nécessaire que pour les faibles charges. On peut craindre que, si l'enroulement supplémentaire est calculé de manière à équilibrer exactement la résistance de frottement au départ, le compteur ne marche à vide lorsqu’il est soumis à des vibrations où à des trépidations ; afin d’éviter ce grave inconvénient, on se tient au-dessous d’une compensation complète et l'on protège l’instrument contre les vibrations à l’aide d’une suspension élastique appropriée.
  - En ce qui concerne l’action des variations de température, leur influence sur l’exactitude des indications fournies par le compteur a été prévenue et évitée en employant des alliages acier-nickel de M. Guillaume qui peuvent avoir, suivant leur composition, des coefficients de température quelconques : positifs, négatifs ou nuis.
  - Si les bobines et le disque amortisseur sont en cuivre, il y a compensation, à la condition que la température de ces organes soit la même. L’échauffement produit dans les bobines par le passage du courant empêche, dans la pratique, cette compensation de se produire. C’est pour cette raison que les disques amortisseurs sont maintenant en aluminium.
  - La consommation à vide des compteurs Thomson ne dépasse pas 2 ou 3 watts et le démarrage a lieu à moins de 1 0/0 de la charge maximum.
  - La Compagnie pour la fabrication des compteurs avait exposé de nombreux types de ces compteurs depuis 2 ampères jusqu’à 10 000 ampères pour circuits de distribution à courant continu à 2, 3 et o fils.
  - Tous ces instruments sont à lecture directe en hectowatts-lieure pour les modèles de faible et de moyenne puissance. Quant à ceux de grande puissance, les lectures doivent être multipliées par une constante marquée sur l’instrument et généralement égale à 2,3, 4, etc.
  - Les compteurs Thomson peuvent être également utilisés sur les circuits à courant alternatif; mais, dans ce cas, ils comportent la même cause d’erreur que le wattmètre ordinaire, erreur qui vient à deux causes distinctes :
  - 1° La self-induction delà bobine en fil fin qui réduit l’intensité du courant dans cette bobine
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- - COMPTEURS D’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
  - 14-13
  - (pour une même tension aux bornes), dans le rapport de cos e (retard de l’intensité sur la tension) à 1 ;
  - 2° Le retard de l’intensité du courant sur la tension dans cette même bobine réduit à© — £ le décalage entre l’intensité dans la bobine en gros fil et l’intensité dans la bobine en fil fin, ce qui augmente le couple dans le rapport de cos (cp — s) à cos z>.
  - Pour supprimer cette dernière cause d’erreur, M. Frager a employé l’artifice suivant: Au lieu de chercher à supprimer le décalage e, on cherche à retarder également de s le champ principal; le décalage entre le courant dans la bobine en fil fin (courant de tension) et le champ inducteur est alors © — £ -J- £=oetla deuxième cause d’erreur disparaît. Pour obtenir ce résultat, on place à l'intérieur de la bobine principale une seule spire d'un fil peu résistant fermé sur lui-même. Des courants sont induits dans cette spire et le champ résultant est, à un facteur constant près, égal à la somme géométrique des ampères-tours principaux et des ampères-tours de la spire additionnelle.
  - Compteur de la Société Luxsche Industrieioerhe. — Ce compteur ifig. 11), construit et exposé par la Luxsche Industriewerke A. G., de Munich, est fondé sur le même principe que le compteur Thomson dont il ne diffère que par l’enroulement de l’induit du moteur.
  - Au lieu de l’induit en tambour, employé dans le compteur Thomson cette Société utilise un induit à enroulement ouvert, composé de trois bobines plates égales, dont axes, perpendiculaires à l’axe de rotation, font entre eux des angles de 120° ; l’une des extrémités de chacune de ces bobines aboutit à un même point neutre et les trois extrémités libres sont reliées respectivement aux trois lamelles d’un collecteur sur lequel appuient deux balais. Ce sont là les dispositions essentielles de l’induit de la dynamo Thomson-Houston à intensité constante, employée jadis pour l’éclairage par lampes à arc en série. Le principal avantage de ce type d’induit sur les induits à enroulement fermé est de donner, pour un même poids de cuivre, un plus grand couple moteur ou, pour un même couple moteur, une plus grande légèreté de l’induit. Dans les induits en tambour à enroulement fermé, chaque enroulement n’est traversé que par la moitié du courant, tandis que, dans l’induit à enroulement ouvert, la totalité du courant passe dans les bobines; dans ces conditions, le couple est augmenté dans le rapport de 1 à 1,7 ou, à égalité de couple, on peut diminuer le poids du cuivre dans le même rapport. On obtient ainsi des induits très légers qui permettent de diminuer beaucoup les frottements ; en outre, le collecteur, n’ayant que trois lamelles, peut être de très petit diamètre, ce qui réduit au minimum le frottement des balais.
  - La consommation de ces compteurs pour leur fonctionnement ne dépasse pas 2,5 watts. Ils démarrent à moins de 2 0/0 de la charge maximum.
  - La minuterie ne comporte pas de cadrans à aiguilles ; elle présente des disques à chiffres sauteurs, ce qui rend la lecture plus facile et plus exacte.
  - Ce compteur se construit pour tous les systèmes de distribution et s’applique aussi bien au courant alternatif qu’au courant continu.
  - Compteur Vulcain. — Le compteur Vulcain, construit et exposé par la Compagnie anonyme continentale pour la fabrication des compteurs à gaz et autres appareils, est du meme système que le compteur Thomson, dont il ne diffère que par des modifications de détail [fig. 12).
  - L’inducteur du moteur, traversé par le courant à mesurer, ne présente rien de particulier. L’induit, monté en dérivation sur le circuit, est bobiné en fil très fin sur une carcasse en ébo-nite évidée et très légère. Cette carcasse est fixée sur un petit arbre vertical en acier dont les
  - Fig. 11. — Compteur de la Société « Luxsche Industriewerke ».
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- - 14-14
  - L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITION
  - pointes, formant pivots, reposent sur des crapaudines en saphir. Une résistance additionnelle est montée en série avec l’induit et la résistance totale du circuit dérivé atteint 5 000 ohms.
  - Les crapaudines, soutenues par des ressorts en boudin logés dans des tubes F,*T (fig. 13), constituent une suspension élastique, évitant aussi bien le jeu qu’un serrage excessif sur les pointes de l’arbre. Le ressort en boudin placé dans le tube inférieur F équilibre le poids de toute la partie mobile comprenant l’induit et le cylindre C en cuivre rouge du frein électromagnétique constituant l’amortisseur.
  - Pour le frein, la forme cylindrique est préférable à celle d’un disque; car, à freinage électromagnétique égal, la pièce est plus légère et toute la partie métallique de ce cylindre possède la même vitesse tangentielle. Avec les freins en forme de disque, les bords ont une vitesse supérieure à celle des parties médianes, condition d’autant moins favorable que la réaction des courants de Foucault agit inégalement sur les pôles des aimants.
  - Les aimants en forme d’U sont courts et nombreux, tout en ayant une section transversale relativement grande, disposition qui favorise le maintien d’une somme constante des flux élémentaires. Comme on le voit sur la figure 13, tous les aimants sont fixés sur un même support muni d’un écrou S que l’on peut faire monter ou descendre progressivement sur un tube F fileté extérieurement. Grâce à ce dispositif, on peut faire varier la pénétration du
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- - 14-15
  - COMPTEURS D’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
  - cylindre de cuivre dans les champs magnétiques des aimants et, par suite, le couple de freinage lors du réglage de l’instrument. Une graduation E, tracée sur le cylindre G, sert de repère et permet de modifier, d’une manière très précise, la quantité dont on veut changer la pénétration du cylindre à 1/20 de millimètre près. Ce réglage une fois effectué, on immobilise d’un seul coup tous les aimants en serrant la vis de blocage 1 qui fixe l’écrou S.
  - L’arbre portant l’induit du moteur est muni, à sa partie supérieure, d’une vis sans fin qui attaque le premier mobile du totalisateur N, dont le pignon de commande a, pour chaque compteur, un nombre de dents tel que la constante de l’instrument soit égale à l’unité.
  - Fig. 14. — Compteur Peloux.
  - Grâce aux soins apportés à sa construction et aux divers dispositifs ingénieux utilisés pour réduire au minimum l’effet des résistances passives, un compteur, construit pour mesurer un courant de 200 ampères au maximum sous 110 volts, démarre franchement avec un courant de 0,23 ampère.
  - Compteur Peloaoc. — Ce compteur, exposé à la fois par la Société' Perdrisat, Blanc et Cie, de Territet (Suisse), et par la Société Siemens et Halshe, de Berlin, est caractérisé par ce fait que toutes les bobines sont fixes et que la partie mobile est constituée uniquement par une armature en fer.
  - Dans ce compteur (fig. 14), le système moteur comprend deux bobines fixes H, H, parcourues par le courant dont on veut mesurer l’énergie, et par quatre bobines N.,, N2, N3, N., également fixes, de grande résistance (environ 3 000 ohms) et traversées alternativement par un courant dérivé.
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- - 14-16 L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITION
  - Les bobines inductrices H, H ont à peu près la même forme que celles des compteurs déjà décrits ; elles sont reliées, d’une part, aux bornes A4, A2 {fig. 15) où aboutissent les conducteurs du réseau de distribution et, d'autre part, aux bornes B,, B2 où se fixent les conducteurs principaux du circuit d’utilisation.
  - Les bobines de dérivation N4, Na, N3, N, forment deux groupes superposés; leurs axes sont verticaux et elles sont placées à l’intérieur des bobines II, H. Une résistance Y est montée en série avec les bobines de dérivation. Au centre de ces dernières bobines est disposé un axe vertical mobile R, en fer, portant deux pièces de fer F4,F2 et F3, F4 [fig. 14), affectantla forme d’un Z et disposés à angle droit l’une par rapport à l’autre.- L’axe mobile repose par son extrémité inférieure dans une crapaudine garnie de saphir ; l’extrémité supérieure, maintenue par un palier o, porte une vis sans fin P, qui entraîne la minuterie du compteur. L’axe mobile porte, en outre, le porte-balai u; les deux balais, dans leur mouvement de rotation, appuient, l’un sur une bague en argent g, l’autre sur un commutateur à quatre segments c. La bague et le commutateur sont fixés sur le support d de la crapaudine.
  - 'WVWVVV----
  - ’n. —
  - Fig. 13. — Schéma des connexions du compteur Peloux.
  - Le fonctionnement de ce compteur est le suivant : le courant de la canalisation, traversant les bobines inductrices H, H, produit un champ magnétique dans lequel sont placées les bobines induites N4, N2, N3 et N}, ainsi que leurs armatures F4, F2 et F3, F4. Une des extrémités de chacune de ces bobines induites est reliée à une borne commune q [fig. 15) et delà à la borne A4 du compteur, par l’intermédiaire delà résistance V ; les extrémités opposées sont respectivement reliées à chacune des sections du commutateur qui les met successivement en communication, par l’intermédiaire des balais, avec la borne A2.
  - Lorsque le courant dérivé traverse la bobine N,, par exemple, la pièce de fer F4F2 s’aimante, créant un pôle nord à sa partie supérieure F3 et un pôle de nom contraire à sa partie inférieure F4 {fig. 16) ; le commutateur et le balai sont disposés de telle façon que la pièce de fer reste aimantée pendant tout le temps qu’elle se déplace pour parcourir un angle de 90°. Le champ magnétique, résultant du passage du courant dans les bobines inductrices H, II, agit sur la pièce de fer pour l’amener dans la direction du flux ; mais, au moment où cette pièce de fer arrive dans la position xx, le courant est interrompu dans la bobine Nr U en résulte un mouvement de rotation de la partie mobile qui aura passé de la position yy à la position æx, en décrivant un quart de tour. A ce moment, le courant, par le jeu du commutateur, passe dans la bobine N3, aimantant la pièce de fer inférieure F3F4, qui sera attirée exactement comme la pièce supérieure l’a été et elle décrira un quart de tour. Le courant passant ensuite successivement
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- - COMPTEURS D’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE 14-17
  - dans les bobines N2 et N,(,les effets produits permettront d’obtenir un mouvement de rotation continu.
  - L’amortisseur du compteur est constitué par un disque de cuivre f {jig. 14), fixé sur l’axe mobile, et qui se meut entre les branches de deux aimants permanents m.
  - Afin d’éviter la formation d’étincelles sur le commutateur, chaque bobine de dérivation porte deux enroulements : l’enroulement de la bobine en fil de cuivre w et un enroulement bifilaire n en fil de manganin dérivé sur le premier.
  - A vide, la consommation de ce compteur ne dépasse pas 2,5 watts. Il se construit des compteurs Peloux pour toutes intensités jusqu’à 600 ampères, sous des tensions jusqu’à 600 volts et pour distributions à courant continu à deux et à trois fils.
  - Compteurs Schuckert.
  - Fig. 16.
  - Principe du compteur Peloux.
  - Ces compteurs sont construits pari’Elehtrizitàts Àhtiengeszllschafl vormals Schuckert und C°, de Nuremberg, et, en France, par la Compagnie générale d'électricité de Creil.
  - Ces compteurs se rapprochent beaucoup, comme construction, du compteur Thomson.
  - Les figures 17 et 18 représentent respectivement la vue intérieure du compteur type GB et
  - du compteur type GV.
  - Comme détails de construction, on peut signaler les suivants :
  - 1° Un écran soustrait les aimants de l’amortisseur à l’influence des bobines ;
  - 2° Pour assurer le démarrage aux faibles charges, une partie du circuit dérivé agit dans le même sens que le circuit inducteur en gros fil.
  - a Cette portion du cir-
  - cuit dérivé affecte
  - Fig. 17. — Compteur-moteur pour courant continu, type GB.
  - la forme d’une bo- Fig. 18. — Compteur-moteur pour courant . . ,, continu et courant alternatif, tvpe GV.
  - bine que 1 on peut
  - déplacer de manière à compenser exactement les frottements.
  - Le type GB est exclusivement réservé à la mesure du courant continu.
  - Le type GY, au contraire, a un circuit dérivé dont la constante de temps est assez faible pour qu’on puisse l’employer indifféremment avec du courant continu ou avec du courant alternatif.
  - D’après des essais effectués au Laboratoire central d’électricité, les indications de ces compteurs sont très exactes. Elles sont cependant un peu faibles lorsque l’instrument fonctionne sur un circuit à courant alternatif avec des charges fortement inductives.
  - Compteur Perdrisat. — Cet instrument, exposé par la Société Perdmsat, Blanc et Cie, de Territet (Suisse), diffère des compteurs-moteurs ordinaires.
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- - 14-18
  - L’Électricité a l'exposition
  - Son induit, dont la forme est particulière, contient du fer, contrairement à la pratique courante.
  - Le noyau de l’induit est constitué par un moyeu cylindrique supportant quatre rectangles en tôle mince disposés en croix (fig. 19). Un fil fin de cuivre isolé est enroulé sur chaque rectangle. Les bobines V ainsi constituées sont reliées à un collecteur dont les quatre lames sont en fil d’argent.
  - Avant de mettre les bobines en place, on les recourbe en demi-cercle, de telle sorte que l’induit, qui rappelle le type d’un induit à pignon, prend la forme représentée en perspective et en coupe transversale par la figure 19.
  - Fig. 19. —Détails du noyau de l’induit du compteur Perarisat.
  - A. Vue perspective. — B. Tôle bobinée avant d’être recourbée en demi-cercle. — C. Coupe transversale du noyau.
  - Fig. 20. — Compteur Perdrisat.
  - Les extrémités des bras recourbés sont maintenues par un croisillon, afin d’éviter toute déformation.
  - L’induit est disposé à l’intérieur de deux bobines B, B' (fig. 20) traversées par le courant principal et servant d’inducteurs.
  - Son axe, monté sur pointes, porte, à la partie supérieure, un disque amortisseur F en aluminium, engagé entre les pôles d’aimants en forme d’U.
  - Le collecteur et les balais se trouvent à la partie inférieure.
  - Un courant dérivé sur la canalisation parcourt en série l’induit, une résistance additionnelle R et une bobine E, celle-ci servant à faciliter le démarrage aux faibles charges. Cette bobine agit comme l’enroulement inducteur complémentaire des compteurs ordinaires ; le couple moteur qu’elle produit équilibre le couple résistant dû aux frottements.
  - La bobine H est également montée en dérivation. Elle sert à empêcher le compteur de tourner à vide et aussi à parer aux petites irrégularités de marche que pourrait provoquer l’influence du fer de l’induit.
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- - COMPTEURS D’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE 14-19
  - La forme donnée à ce dernier procure un couple très sensiblement constant et assez élevé à cause de la présence du fer.
  - Cette forme n’est pas aussi parfaite que celle de l’anneau Gramme, mais elle se prête très bien à un bobinage à la machine des sections de l’induit. C’est un sérieux avantage au point de vue de la construction industrielle. Les autres organes de ce compteur ne diffèrent pas en principe de ceux correspondants des compteurs moteurs.
  - Il peut fonctionner aussi bien avec le courant continu qu’avec les courants alternatifs.
  - D’après les données du constructeur, ce compteur démarre avec une puissance égale au centième de sa capacité et consomme à vide 4,5 watts, le circuit de l’induit ayant une résistance de 1 000 ohms.
  - Compteurs-moteurs fondés sur le principe de Ferraris (champs tournants). — Ces compteurs sont exclusivement réservés aux courants alternatifs ; ce sont des compteurs-moteurs à intégration continue, dans lesquels l’entraînement d’une masse métallique est produit par un champ tournant ou, plus exactement, par la résultante de deux champs alternatifs présentant une différence déphasé. Ces deux champs induisent des courants de Foucault dans la masse métallique et le couple moteur est dû à la réaction des deux systèmes de champs, inducteur et induit.
  - On voit donc que les compteurs de ce type sont de véritables moteurs d'induction ou moteurs asynchrones.
  - Le couple résistant, opposé au couple moteur, est dû à des courants de Foucault induits dans un disque solidaire de la masse mobile, disque tournant dans l'entrefer d’aimants permanents.
  - Le champ tournant inducteur peut être produit par deux bobines perpendiculaires entre elles et traversées par des courants décalés plus ou moins parfaitement d'un quart de période.
  - On peut également obtenir la rotation d’un disque mobile en faisant agir deux champs inducteurs parallèles entre eux, mais normaux à ce disque et parallèles à son axe de rotation.
  - Dans ce cas, le couple moteur provient de la réaction exercée par l’un des deux champs inducteurs sur les courants induits dans le disque par l’autre champ inducteur.
  - Les compteurs basés sur ce procédé d’entraînement de la masse mobile sont plus particulièrement connus sous le nom de compteurs d’induction.
  - D’une façon générale, les compteurs basés sur le principe de Ferraris ne sont exacts que pour des courants dont la fréquence est la même que celle du courant d’étalonnage. Les indications fournies par les compteurs à deux champs inducteurs perpendiculaires entre eux sont plus ou moins influencées par la forme des courants.
  - Les compteurs dont les deux champs inducteurs sont parallèles échappent à cet inconvénient, car les courants induits ont, dans ce cas, la même forme que les courants inducteurs.
  - Dans les compteurs à champ tournant, les champs inducteurs produisent toujours un petit couple résistant superposé au couple moteur.
  - Ce couple parasite augmente avec le débit et tend à faire retarder l’instrument aux fortes charges. Il importe, pour éliminer cette cause d'erreur, de rendre négligeable le couple résistant parasite vis-à-vis du couple résistant principal provenant des aimants permanents amortisseurs.
  - On arrive à ce résultat en employant de forts aimants ou en s’efforçant de compenser le couple résistant parasite par un couple moteur auxiliaire suivant la même loi de variation que lui. Ce dernier couple est obtenu en munissant les pôles de l’électro-aimant principal d’écrans en cuivre les recouvrant partiellement ; ces écrans ont tous leur extrémité dirigée dans le même sens, sens qui est celui de la rotation du disque. Dans le premier cas, on néglige le couple résistant parasite vis-à-vis du couple résistant principal rendu, à cet effet, très énergique.
  - La seconde solution, préférable au point de vue théorique, est difficile à appliquer à cause de la difficulté du réglage des écrans. On l’emploie cependant dans plusieurs compteurs.
  - Nous appellerons compteurs Ferraris du premier genre ceux dans lesquels les champs
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  - L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITION
  - principaux et dérivés sont perpendiculaires; ceux dans lesquels les champs sont parallèles entre eux seront dits du second genre.
  - Compteur Raab. — Ce compteur, construit par VElektricitâts Akliengesellschaft vormals Schuckert und C° et par la Compagnie générale d'électricité de Creil, ne comporte qu’un seul disque métallique monté sur un arbre tournant dans des crapaudines en rubis {fig. 21). Il est du type Ferraris second genre.
  - Le champ produit par le courant principal agit perpendiculairement au plan du disque et il en est de même des champs produits par le courant dérivé, d’une part, et par l’aimant, perma-________________________________,______ ^ nent amortisseur, d’autre part. L’aimant permanent est très puissant, afin d’empêcher que le couple moteur ne croisse plus rapidement que la puissance à mesurer.
  - Le dispositif qui assure un décalage exact d’un quart de période entre le courant dérivé et la tension aux bornes mérite d’être signalé. Le circuit dérivé comporte deux électro-aimants droits. La bobine du premier est simplement montée en dérivation sur les bornes de l’instrument et le courant y est décalé d’un peu moins d’un quart de période. Le second électro-aimant, dont l’action se combine géométriquement avec celle du premier, a pour objet de compléter le décalage ; la section du fer de son noyau est plus petite que dans le premier et il comporte aussi beaucoup moins de spires. Ce second électroaimant a sa bobine également montée en dérivation sur le réseau de distribution : mais ce circuit comporte, en outre, une résistance non inductive. Le courant s’y trouve donc en retard sur la tension, mais d’une quantité moindre que dans le premier électro-aimant, à cause de la présence de la résistance purement olimique.
  - En faisant agir les deux électro-aimants en opposition, on peut arriver à rendre le décalage exactement égal à un quart de période.
  - La figure 22 donne le schéma de l’enroulement des électro-aimants avec leurs connexions. En réalité, les deux circuits dérivés sont chacun roulés respectivement sur une des branches de l’éleclro-aimant.
  - Fig. 21. — Compteur Raab pour courant alternatif.
  - Fig. 22. — Schéma des connexions des deux bobines du compteur Raab.
  - E
  - Fig. 23. — Composition des flux du compteur Raab.
  - Sur la figure 23, on voit la composition graphique des champs tournants. OE est la tension de la distribution et Oi le courant dérivé dans la première bobine a. L’angle 0 = EOt
  - est inférieur à Oï est la direction du courant dans la bobine b dont le circuit comprend la
  - résistance olimique r. A cause de l’inversion du sens du courant en J, le décalage du courant Oï est 7r — 0'. En réglant convenablement la valeur de r, on arrive à rendre le courant ou le champ résultant 01 perpendiculaire à OE.
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  - COMPTEURS D’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
  - Les indications de ce compteur sont naturellement influencées par les variations de fréquence, comme dans tous les compteurs pour courants alternatifs fondés sur le principe de Ferraris.
  - Les compteurs pour courants triphasés T%_ ” ’
  - sont constitués comme celui qui vient d’être [ , v; .
  - décrit. Lorsque les trois branches de la canalisation sont également chargées, on peut utiliser un compteur à un seul disque.
  - Lorsque les branches sont inégalement chargées, il faut employer des compteurs ayant deux disques moteurs calés sur le même arbre (fig. 24).
  - Comme dans le compteur pour courant alternatif simple, les disques sont gaufrés par étampage, afin de leur donner une rigidité suffisante tout en leur conservant une grande légèreté.
  - Nous ne donnerons pas ici la théorie de ce compteur; on la trouvera développée dans un intéressant article de M. Rollinger, publié dans VIndustrie électrique du 10 octobre 1900.
  - Nous ferons simplement remarquer qu’il n’est pas nécessaire de pouvoir disposer du point neutre de la canalisation, ni de créer un
  - point neutre artificiel pour faire fonctionner ce compteur.
  - Compteur B atault. — Ce compteur, du second genre Ferraris (fig. 25), était exposé par la Société Genevoise pour la construction des instruments de• physique et de mécanique.
  - Fig. 24. — Compteur Raab pour courants triphasés.
  - Fig. 2c
  - Fig. 26. — Détails du compteur Batault.
  - Il se compose d’un petit moteur {fig. 25 et 26) actionné par le courant à mesurer. La partie mobile de ce moteur est constituée par un très léger disque en aluminium L, qui repose par son axe vertical sur un saphir. Ce disque est mis en
  - marche
  - Compteur Batault.
  - par l’influence de plusieurs champs alternatifs de phases différentes et, grâce à sa
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- - 14-22 L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITION
  - construction, il n’est soumis à aucun frottement et n’a d’autre effort à vaincre que de mettre en mouvement la minuterie du compteur.
  - Pour créer les champs moteurs qui doivent actionner le disque, on emploie une sorte de transformateur à trois enroulements constituant la partie originale de l’instrument.
  - Les deux noyaux en tôles isolées K0K3 [fig. 26) ou leurs symétriques K2, K4 sont séparés sur presque toute leur hauteur par une lame isolante laissant un espace libre vers leurs extrémités. Les trois enroulements sont disposés comme suit : la bobine N, parcourue par une dérivation du courant principal, entoure les deux noyaux; les spires Z, traversées par le courant principal, ne sont placées qu’autour des noyaux antérieurs K., et K2; enfin, le troisième enroulement est constitué par deux bagues de cuivre O qui entourent chacun des noyaux à leur extrémité supérieure, mais en sont isolées électriquement.
  - Sous l’action des champs résultant de cette combinaison, le disque tourne à une vitesse proportionnelle à la puissance, quel que soit le décalage du courant à mesurer.
  - Afin de pouvoir régler ou modifier la constante de l’instrument avec facilité, les noyaux antérieurs (K3, K.,) sont mobiles dans le sens vertical et ils peuvent, par suite, être rapprochés ou éloignés du disque d’aluminium; les noyaux postérieurs, en forme de fer à cheval, sont fixés sur le bâti.
  - Pour étalonner le compteur, on règle la position des noyaux mobiles par rapport au disque d’aluminium L ; on peut ainsi modifier ou corriger la constante de l'instrument avec beaucoup de facilité.
  - Une armature en fer G, placée vis-à-vis de l’espace libre séparant les deux noyaux parallèlement et au-dessus du disque L, sert à régler la proportionnalité du compteur dans toute l’étendue de l’échelle. Cette armature a aussi pour but d’éviter la marche intempestive à vide.
  - Compteur Hartmann et Braun. — Ce compteur, que représente la figure 27, appartient au premier genre. Il se compose d’un circuit magnétique A excité par deux bobines à gros fil tra-
  - Fig. 27. — Compteur Hartmann et Braun décalé d’un quart de période par
  - pour courant alternatif. ; rapport à la tension ab du réseau.
  - versées par le courant principal et d’un autre circuit excité par des bobines en fil fin S15 S2. Celles-ci sont montées comme il sera expliqué plus loin.
  - Le décalage entre le champ créé par les bobines S,, S2, c’est-à-dire entre le courant qui-
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- - COMPTEURS D’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE 14-23
  - circule dans ces bobines et la tension aux bornes du compteur, est exactement réglé à un quart de période.
  - Sous la double influence de ce champ décalé et du champ de la bobine à gros fil, le tambour T, en aluminium, tend à tourner en entraînant un disque amortisseur en aluminium, mobile entre les pôles des aimants m. Un système d’écrans en tôles sépare les aimants ni des bobines actives du compteur, de façon à éviter toute influence de ces dernières sur les aimants.
  - Ce compteur ne comporte pas de balais et les frottements sont ainsi réduits au minimum.
  - Il consomme 3 watts et se met en marche pour les plus faibles charges.
  - Les indications sont indépendantes du facteur de puissance; mais elles sont légèrement influencées par de notables variations de fréquence.
  - Le réglage s’effectue sur place et en s’aidant des indications d’un wattmètre ; il suffit pour cela de déplacer légèrement l’ensemble du système mobile par rapport à la bobine à gros fil.
  - La figure 28 montre schématiquement comment est constitué le circuit dérivé pour obtenir le décalage d’un quart de période dont nous avons parlé.
  - Ce dispositif a été employé par MM. Hartmann et Braun dans plusieurs appareils; il permet d’obtenir un champ tournant avec un courant alternatif simple.
  - Dans le circuit magnétique de l’enroulement dérivé, le champ, dans l’entrefer, est dirigé suivant æy.
  - L’enroulement traversé par le courant principal produit un champ dirigé suivant x'y' dans un circuit magnétique non figuré. T est le tambour d’aluminium entraîné par le champ tournant résultant de xy, x'y' ; t est un transformateur auxiliaire, à circuit magnétique fermé.
  - Le circuit dérivé en ab s’enroule en P, puis en s(, s2.
  - Le secondaire / du transformateur t est fermé sur une résistance non inductive R et sur une bobine s" sur le noyau portant les bobines s^ et s2. Le réglage dp décalage s’effectue en faisant varier la résistance R.
  - Compteur O. T. Blàthy. — Ce compteur était exposé par la Société Ganz et Cie, de Buda-Pesth. C’est un compteur du second genre Ferraris. Le courant principal et le courant dérivé produisent des champs magnétiques normaux à un même disque métallique, disque s’engageant également entre les pôles d’aimants permanents produisant l’amortissement. Le décalage entre le courant ou le champ et la tension dérivée n’est pas exactement d’un quart de période, ainsi que cela a lieu dans le compteur Hartmann et Braun.
  - Le réglage ne peut donc qu’être approximatif et les indications sont influencées par le facteur de puissance des appareils branchés sur le réseau desservi par l’instrument.
  - Pour faciliter le démarrage à faible charge, les pôles de l’électro-aimant dérivé sont partiellement recouverts de petits écrans en cuivre rouge. Il en résulte une dissymétrie développant un couple supplémentaire dû à la simple action du circuit dérivé. On empêche la marche à vide en fixant un fragment de fer sur le tambour. Il en résulte une position d’équilibre stable subsistant tant que le courant principal est nul.
  - Les modèles exposés étaient respectivement de 6, 30, 130 et 300 ampères sous 120 volts. .
  - Un modèle identique était destiné à la mesure de courants de haute tension; les bobines à fil fin sont alimentées par le secondaire d’un petit transformateur, dont le primaire est dérivé sur le réseau.
  - Compteur Ferraris. — Ce compteur du premier genre était exposé par la Société Siemens et Halske, de Berlin. Il se compose d’un léger tambour creux en aluminium B {fig. 29), mobile dans l’entrefer ménagé entre un cylindre de fer doux C et les pôles E, E, F, F, d’un anneau A en tôles isolées.
  - Le courant principal traverse les bobines à gros fil placées sur les pôles F, F, tandis que les pôles E, E sont recouverts de bobines en fil fin montées en dérivatibn sur le circuit de distribution. Sur l’axe du tambour est calé un disque amortisseur S, en aluminium gaufré, dont les bords s’engagent entre les branches d’aimants permanents M. Le totalisateur est actionné par la vis sans fin D.
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  - L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITION
  - Afin de réduire au minimum les résistances dues aux frottements, on communique à toute la partie mobile un mouvement louvoyant, disposition imaginée jadis par M. Raffard pour les régulateurs des moteurs à vapeur. A cet effet, l’axe de la partie mobile repose sur une crapau-dine H fixée à l’extrémité d’une lame élastique. Un électro-aimant G, excité par une dérivation du courant, fait vibrer cette lame élastique et la partie mobile du compteur est continuellement soumise, de ce chef, à une série de petits déplacements verticaux. Ces déplacements ne
  - fi
  - Fig. 29. — Compteur Ferraris.
  - dépassent pas quelques dixièmes de millimètre et suffisent pour annuler presque complètement les résistances dues aux frottements.
  - Afin d’obtenir le démarrage du compteur aux plus faibles charges, le cylindre de fer C est muni de deux petites entailles diamétrales N,N destinées à créer une dissymétrie du champ sous les pôles E,E.
  - Lorsque les entailles sont placées au milieu des pôles, elles ne produisent aucun effet. Si, au moyen du levier L, on vient à modifier l’orientation du cylindre, les entailles N,N prennent la position figurée en pointillé.
  - C
  - Fig. 30. — Schéma des connexions du compteur Ferraris.
  - Dans ce cas, le compteur démarre sous la seule influence des pôles E,E. Il marquerait alors à vide.
  - On arrive à éviter cet inconvénient, tout en équilibrant complètement les résistances passives, en donnant aux entailles une position intermédiaire. Le tambour B tourne alors dès que les électros F,F sont traversés par le courant principal, si faible soit-il.
  - Pour que les indications soient toujours exactes, il faut qu’il existe un décalage d’un quart de période entre les champs en E,E et en F,F. Voici comment on obtient ce décalage :
  - Les bobines S,S [fig. 30) sont les bobines dérivées placées sur les pôles E,E {fîg. 29).
  - Elles sont groupées avec des résistances non inductives R, R, à la façon des branches d’un pont de Wheatstone. Les points C,E sont réunis par une résistance réglable D, non inductive ; en avant de B se trouve une bobine de réactance variable ; P, et P2 sont les pôles de la canalisation.
  - En modifiant la self-induction de la bobine de réactance et en agissant sur la résistance D, on obtient le décalage convenable.
  - La figure 31 montre une vue d’ensemble de ce compteur, dont la minuterie est à chiffres sauteurs.
  - En pratique, le tambour d’aluminium est percé de deux encoches destinées à créer des points morts et à éviter sûrement que le compteur ne marque à vide.
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  - COMPTEURS D'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
  - Cet instrument ne dépense, pour fonctionner, qu’un watt par 100 volts. Pour les hautes tensions ou pour les courants de grande intensité, il est accompagné de petits transformateurs.
  - Les aimants amortisseurs présentent une particularité : ils sont volumineux et peu aimantés. Grâce à cette disposition, ils sont très peu sujets à perdre une partie de leur aimantation, comme cela se produit souvent, par exemple à la suite d’un court-circuit sur la canalisation de l’abonné.
  - La Société Siemens et Halske, de Berlin, exposait également un compteur Ferraris pour courants triphasés.
  - Fig. 32. — Détails du compteur Fig. 31. — Compteur Ferraris. Ferraris pour courants triphasés.
  - Ce dernier ne diffère pas, en principe, de celui qui vient d’être décrit. Il comporte deux systèmes inducteurs indépendants et superposés, agissant chacun sur un tambour d’aluminium.
  - Les deux tambours {fig. 32) sont calés sur un axe commun portant également le disque amortisseur en aluminium gaufré.
  - On voit, sur les tambours, les petites encoches diamétrales destinées à les empêcher de tourner sous la seule influence des champs produits par les bobines de dérivation.
  - CompteurHelios. —-Cet instrument étaitexposé par V Helios E lektrizitâts Aktien Gesellschaft, de Cologne. Il ressemble beaucoup aux compteurs Ferraris du second genre, décrits précédemment; mais quelques-unes des particularités qu’il comporte méritent d’être signalées.
  - Les pôles de l’électro-aimant dérivé sont partiellement recouverts d’écrans en cuivre destinés à faciliter le démarrage aux faibles charges.
  - Le disque {fig. 33) est percé de plusieurs trous dont le but est de créer des points morts. De cette manière, lorsque l’électro-aimant dérivé agit seul, le disque ne peut tourner, car une partie pleine de ce disque s’arrête forcément sous le pôle de cet électro-aimant, puisque cette position correspond à un équilibre stable. On évite ainsi complètement tous les mouvements du compteur pendant la marche à vide.
  - Dès que l’électro-aimant à gros fil est traversé par le courant principal, l’effet des points morts disparaît et le compteur se comporte comme si le disque n’était pas percé d’ouvertures.
  - Les pôles de l’électro-aimant à gros fil sont également munis d’écrans de cuivre destinés à réduire le couple résistant parasite exercé sur le disque par cet électro, concurremment avec le couple moteur.
  - De cette manière, l’amortissement exercé sur le disque par les aimants permanents peut être considéré comme agissant seul.
  - Compteur Hummel. — Ce compteur, du second genre Ferraris, étaitexposé parVAllgemeine Elektrizitàts Gesellschaft de Berlin; il est représenté par la figure 34 et se compose {fig. 33) d’un disque de cuivre rouge a monté sur pointe et s’engageant dans l’entrefer d’un électroaimant tripolaire e et entre les branches d’un aimant permanent m.
  - Fig. 33. — Disque du compteur Helios.
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  - L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITION
  - L’électro-aimant tripolaire est en tôles isolées et comporte trois noyaux h, s2. Une armature r, disposée au-dessus du disque, ferme le circuit magnétique de cet électro-aimant. Les noyaux s,,,s2 sont excités par un courant dérivé du réseau et des bobines traversées par le courant principal entourant les noyaux et h.
  - Pour que le disque puisse tourner sous l’action des flüx en présence, il est nécessaire qu’ils
  - soient inégaux dans les entrefers lv l% (fig. 36).
  - On y arrive en rapprochant davantage l’armature r du côté du noyau de façon à avoir
  - Afin d’éviter que le compteur ne marche à vide sous la seule action du courant dérivé, l’inégalité des entrefers Z, et 1.2 doit être réglée très exactement.
  - A ce moment, le couple exercé sur le disque est trop faible pour le faire tourner, mais il est cependant suffisant pour compenser les résistances dues aux frottements.
  - Le courant principal traverse une bobine à gros fil superposée à la bobine en fil fin placée sur le noyau Le flux, dans l’entrefer Z4, augmente donc proportionnellement à l’intensité du courant et avec lui augmente le couple moteur qui entraîne le disque. Pendant ce temps, le flux en s2 se trouve diminué d’autant.
  - Pour qu’il ÿ ait proportionnalité entre le couple moteur et la puissance, deux conditions doivent être réalisées;
  - 1° Les flux développés dans le noyau s{ par les bobines à gros fil et à fil fin doivent être en concordance de phase.
  - Fig. 34, — Compteur Ilummel.
  - Fig. 33.
  - Il en résulte que le courant dont on veut mesurer l’énergie ne doit pas avoir de composante déwattée, et c'est ce qui limite l’emploi du compteur aux cas où le réseau n’alimente que des lampes à incandescence ;
  - 2° Le noyau dont le flux est renforcé ne doit pas arriver à la saturation.
  - Comme cette condition n’est guère réalisable, on tourne la difficulté en faisant passer le courant principal dans les quelques spires d'une bobine placée sur le noyau h.
  - Cette bobine produit un flux de sens contraire à celui produit en s2 et le couple moteur est augmenté malgré la saturation du noyau s,,.
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  - COMPTEURS D’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
  - La figure 36 montre schématiquement la direction des flux engendrés dans les noyaux sif h, s.2, par les enroulements à gros fileta fil fin.
  - Le mouvement de rotation du disque a est transmis à la minuterie par une vis sans fin z [fig. 33). Cette minuterie est à chiffres sautants.
  - Les erreurs ne dépassent pas dt 1 0/0 dès que la charge est supérieure à 3 0/0 de la capacité du compteur.
  - âC
  - ± X X
  - Fig. 36.
  - Le disque se met en marche sûrement lorsque la charge atteint I 0/0 et la dépense d’énergie dans les bobines de l’instrument est très faible. Elle ne dépasse pas 3 watts, dont 2 watts à pleine charge dans le circuit principal et 1 watt par 100 volts dans les bobines dérivées.
  - Ces compteurs se construisent pour toutes tensions jusqu’à 230 volts et pour tous débits inférieurs à 10 ampères.
  - COMPTEURS OSCILLANTS
  - Principe. — Dans les compteurs-moteurs, la force motrice qui met en marche l’instrument est proportionnelle à la puissance à mesurer et il est nécessaire, pour obtenir des indications exactes, que le couple résistant soit proportionnel à la vitesse. Les couples supplémentaires dus aux frottements mécaniques, quoique très petits, prennent une certaine importance aux faibles charges et entraînent quelques erreurs que l’on corrige approximativement par des artifices tels que le compoundage.
  - Pour éliminer complètement ces erreurs, on a réalisé des compteurs dans lesquels la force motrice, toujours empruntée au courant lui-même, est quelconque et largement suffisante pour assurer le mouvement des organes mobiles et dans lesquels le rôle du système de mesure se borne à en régler la vitesse. Ces instruments, dits compteurs oscillants, font avancer le système mobile de quantités constantes à des intervalles de temps variables.
  - Compteurs Aron. — Ces compteurs étaient exposés par la Société Aron dans les sections française, allemande et anglaise.
  - Ces instruments sont des watts-heure-mètres à intégration continue comportant deux mouvements d’horlogerie distincts, munis de balanciers spéciaux. Ces balanciers, au lieu d’avoir des lentilles massives, comme les balanciers ordinaires, se terminent par des bobines faisant partie du circuit dérivé sur la canalisation. Pendant les oscillations des balanciers, les bobines qu’ils portent se déplacent devant d’autres bobines fixes, parcourues parle courant dont
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  - L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITION
  - on veut mesurer l’énergie. Les balanciers sont très courts, leur longueur ne dépassant pas 10 cm, et, dans ces conditions, le nombre d’oscillations effectué pendant un temps donné est très considérable, environ 12 000 par heure.
  - La section du fil des bobines fixes est d’ailleurs proportionnée à l’intensité maximum du courant dont on veut mesurer l’énergie.
  - Les deux mouvements d’horlogerie ont leur roue d’échappement en relation avec les roues dentées d’un train différentiel, dont la roue planétaire reste fixe ou tourne autour d’un axe, suivant que les rouages des mouvements défilent avec la même vitesse angulaire ou avec des
  - vitesses différentes.
  - Quand le courant principal est nul, les bobines fixes sont inactives, et seules les bobines des balanciers sont le siège de flux © proportionnels à la tension du réseau.
  - Dans ces conditions, les balanciers se comportent comme s’ils étaient munis de lentilles ordinaires; on en règle la longueur de manière à ce que les oscillations qu’ils effectuent pendant un temps donné soient égales. Le planétaire reste alors immobile et il en est de même de la minuterie du compteur commandée par l’axe de ce planétaire.
  - Inversement, lorsque les bobines fixes sont traversées par un courant, elles sont le siège de flux d> proportionnels à l’intensité de ce courant.
  - Les flux © et exercent alors l’un sur l’autre des forces attractives ou répulsives suivant qu’ils sont de même sens ou de sens contraire. Dans le premier cas, le balancier se comporte comme si l’intensité de la pesanteur était augmentée et ses oscillations deviennent plus rapides. Dans le second cas, tout se passe comme si l’intensité de la pesanteur était diminuée et les oscillations du balancier sont ralenties.
  - Les connexions des bobines sont établies de manière à augmenter le nombre d’oscillations d’un des balanciers et à diminuer celui de l’autre.
  - Le planétaire tourne alors dans l’espace en entraînant la minuterie du compteur proportionnellement à la différence des nombres d’oscillations des balanciers.
  - Ces nombres sont d’ailleurs proportionnels au produit cp<I> des flux développés par les courants, dérivé et principal, c’est-à-dire proportionnels à la puissance à mesurer.
  - Les bobines fixes et mobiles dont nous venons de parler forment les circuits du wattmètre du compteur. Les forces en jeu dans cet organe sont excessivement faibles et la puissance absorbée pour faire mouvoir les divers éléments du compteur est empruntée à un ressort dont le remontage s’effectue automatiquement.
  - Compteurs pour distribution à deux fils à courant continu ou à courant alternatif. — La figure 37 montre l’ensemble du compteur Aron pour distribution à deux fils.
  - Les mouvements d’horlogerie de ces compteurs sont représentés par les figures 38 à 46. Montés entre les platines d’une même cage, ces deux mouvements sont identiques et leurs échappements à ancre kK sont munis de balanciers terminés parles bobines mK en fil fin. Afin de pouvoir faire varier au besoin la durée des oscillations des balanciers, ceux-ci sont prolongés à leur partie supérieure par des tiges filetées portant des contrepoids de réglage m2. Le réglage de ces contrepoids rend les oscillations des balanciers à peu près égales pendant la marche à vide. Pour arriver à ce que les deux mouvements d’horlogerie restent constamment soumis à des efforts moteurs égaux, les barillets ordinaires à ressort sont remplacés par les roues
  - Fig. 37. — Compteur Aron pour distribution à deux fils.
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- - COMPTEURS D’ENERGIE ÉLECTRIQUE
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  - d’un premier engrenage différentiel, dont le planétaire b2 reçoit l’effort moteur par l’intermédiaire d’un ressort en boudin terminé par un toc {fig. 38).
  - Ce ressort joue le double rôle de joint articulé et d'accumulateur d’énergie, assurant l’entretien du mouvement des balanciers pendant les courts instants du remontage périodique du ressort g {fig. 46). Le toc est entraîné par l’axe à goupille c, de manière que le ressort en boudin soit toujours armé.
  - Grâce à ces dispositions, les deux mouvements d’horlogerie restent constamment soumis à des efforts moteurs égaux, malgré leur différence de vitesse.
  - Fig. 38.
  - Fig. 39.
  - Les bobines en fil fin. des balanciers sont représentées en mK {fig. 38) ; elles sont attachées à une légère étoile en aluminium, fixée par une vis à la partie inférieure des balanciers. La forme en étoile a pour but d’éviter la production de courants de Foucault. Le courant est amené aux bobines par des fils très fins venant des bornes N et roulés en longs boudins, de façon à rendre négligeable leur élasticité propre et les effets perturbateurs qui en résulteraient. La différence de nombres d’oscillations des balanciers est enregistrée par l’intermédiaire d’un second engrenage différentiel v{v2 {fig. 38), dont les roues sont chacune en relation avec l’un des mouvements d’horlogerie. Les roues vv v2, devant nécessairement tourner en sens contraire, bien que le sens de rotation des roues d’échappement i soit le même, le mouvement de gauche [fig. 39) agit sur la roue v2 par l’intermédiaire d’une roue de renvoi i3.
  - Finalement l’axe q de la roue planétaire bs commande la minuterie du compteur {fig. 38 et 40).
  - Le synchronisme obtenu pour les balanciers en agissant sur les contrepoids m2 n’est qu’approximatif; l’erreur résultant du défaut de synchronisme est annulée en inversant périodiquement la fonction des balanciers.
  - Cette inversion consiste à renverser le sens du courant dans les bobines en fil fin m2. de façon que le balancier, qui, précédemment, avait sesoscillations retardées par l’action des flux cpd», les ait ensuite accélérées, la réciproque existant pour l’autre balancier.
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  - L’ÉLECTRICITÉ A L’EXfiOSÎTIÔN
  - Cette inversion dans la marche accélérée et retardée des balanciers doit nécessairement se produire à intervalles égaux dont la durée est de vingt minutes environ. Voici comment elle est automatiquement réalisée.
  - 5------------------1
  - Fig. 41.
  - w " y " l'n'111
  - Fig. 40.
  - L’inverseur du courant dans les bobines est représentée en x (,fig. 43 et 44). Cet inverseur est commandé parle ressort moteur g et effectue brusquement un demi-tour toutes les vingt minutes. A cet effet, la roue h [fig. 41) est entraînée en même temps que les deux mouvements d’horlogerie et, pendant sa rotation, elle arme progressivement un ressort l [fig. 43).
  - Fig. 44.
  - A un moment donné, la goupille n soulève le levier u, ce qui a pour effet de dégager la goupille r, normalement retenue par le levier p solidaire du levier v. Le mouvement est analogue à celui dit de préparation dans le mécanisme de sonnerie des pendules d’appartement.
  - Dès que la goupille r est dégagée, la tension du ressort l fait exécuter un tour complet à l’axe ^ et, à la fin de cette révolution, la goupille r se remet en prise avec le levier p. La grande roue h tournant d’une façon continue, le ressorti s’arme de nouveau peu à peu (en vingt minutes), jusqu’à ce qu’il se produise un nouveau déclenchement. A chaque tour de l’axe z correspond un demi-tour de l’inverseur a?, les deux roues s, t étant dentées dans le rapport 1 à 2.
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  - COMPTEURS D’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
  - Ce dispositif est fort simple et fonctionne avec une grande sûreté; il est complété par une série de roues d’angle (fig. 42 et 43) destinées à faire marquer le compteur toujours dans le même sens, malgré le renversement périodique des rôles des balanciers.
  - Dans ce but, le planétaire enregistreur n’attaque pas directement le premier mobile d de la minuterie. Par suite de l’emploi de roues et de pignons d’angle g2, le planétaire communique un mouvement de rotation à l’axe /"qui supporte les roues d’angle e,e,. Celles-ci sont solidaires d’un canon et peuvent se déplacer longitudinalement à gauche ou adroite, suivant la position de la fourchette c. Celle-ci est brusquement poussée d’un côté ou de l’autre par l’action d’une came a agissant sur la fourche ô, cette came a étant montée au bout de l’axe de l’inverseur x et effectuant en même temps que lui des rotations brusques d’un demi-tour.
  - Supposons que le balancier de gauche soit accéléré par l'action des flux cp, tandis que le balancier de droite est retardé.
  - Le planétaire enregistreur fait tourner l’axe f(fig. 42) dans un certain sens et c’est la roue e qui actionne le premier mobile d de la minuterie du compteur.
  - Fig. 45.
  - Fig. 46.
  - Quand le rôle des balanciers est interverti, l’axe f tourne en sens inverse du sens précédent ; mais la roue e est alors dégagée et c’est la roue eK qui se trouve en prise avec le mobile d de la minuterie.
  - L’inversion de sens du courant dans les bobines en fil fin élimine l’erreur qu’introduirait le défaut de synchronisme des balanciers considérés, lorsque le compteur marche à vide.
  - L’inversion du courant se produit brusquement, à intervalles égaux, et la minuterie est actionnée, suivant le cas, soit par la roue e, soit par la roue e4 ; par suite, la roue d et celles de la minuterie tournent toujours dans le même sens.
  - Les organes du remontage électro-automatique sont représentés par les figures 45 et 46.
  - Un électro en fer à cheval a peut, lorsqu’il est excité par un courant, faire exécuter un quart de tour à l’armature b, de manière à lui faire occuper une position perpendiculaire à celle qui est représentée sur la figure 45. Une butée limite l’amplitude du mouvement. L’armature ô, dans son mouvement de rotation, arme le ressort g (fig. 46) dont la tension reste acquise lorsque le courant cesse de circuler dans la bobine de l’éjectro-aimant q. Ceci se produit grâce au cliquet /‘qui est en prise avec les dents de la roue à rochet r.
  - L’axe c de celte roue à rochet porte la goupille qui entraîne le, toc relié élastiquement au planétaire ô2 (fig. 38), actionnant les mouvements d’horlogerie.
  - Pendant le défilage des mouvements d’horlogerie, le fer doux ô, qui avait pris, au moment du remontage, une position perpendiculaire à celle que représente la figure 45, revient peu à peu à sa position primitive, par suite de la détente progressive du ressort moteur g.
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  - L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITIOÎN
  - L’électro-aimant de remontage est actionné par un commutateur automatique i qui fonc
  - tionne de la manière suivante :
  - Ce commutateur bascule autour de son axe £, d’un côté ou de l’autre, par le jeu d’un ressort de rappel m, dès qu’il franchit sa position moyenne.
  - Dans la position représentée figure 45, le circuit de l’électro-aimant q est fermé par la goupille y, reliée élastiquement au moyen du ressort r à l’un des fils de l’électro. La goupille y, plantée sur la pièce æ, appuie sur le ressort l du commutateur et le courant qui arrive à ce ressort l traverse la bobine q.
  - L’armature b effectue un quart de tour, comme nous l’avons dit plus haut, mais la goupille a?, qui participe à ce mouvement, fait basculer le commutateur et le courant est interrompu dans l’électro-aimant.
  - Quand la pièce b revient à la position figurée, la goupille y fait de nouveau basculer le commutateur, le courant excite momentanément l’électro q et ainsi de suite.
  - On voit donc que, grâce au fonctionnement de l’interrupteur automatique, la fermeture et la rupture
  - F. Bobines à gros fil du courant principal. , . ., , ,, „ . , . .
  - du circuit de I electro q se font brusquement, bien que le mouvement de l’armature b soit relativement lent. En pratique, c’est environ toutes les
  - A. Commutateur mécanique de la minuterie j Fonctionnant
  - B. Commutateur électrique du courant dérivé 1 ensemble.
  - C. Étectro de remontage automatique ^ En dérivation
  - D. Résistance additionnelle des > du
  - K. Balanciers du compteur 1 courant principal.
  - Fig. 48.
  - A. Commutateur mécanique de la minuterie j Fonctionnant
  - B. Commutateur électrique du courant dérivé t ensemble.
  - C. Électro de remontage automatique j En dérivation
  - D. Résistances additionnelles des > du
  - E. Balanciers du compteur. ] courant principal.
  - F. Bobines à gros fil du courant principal.
  - Fig. 49.
  - A. Commutateur mécanique de la minuterie | Fonctionnant
  - B. Commutateur électrique du courant dérivé t ensemble.
  - C. F.lectro de remontage automatique i En dérivation
  - D. Résistances additionnelles des > du
  - E. Balanciers du compteur. ) courant principal.
  - F. Bobines à gros fil du courant principal.
  - vingt secondes que s’effectue le remontage. Le courant ne traverse l’électro q que trois fois par minute et, chaque fois, pendant une fraction de seconde seulement. L’énergie électrique consommée par le remontage est donc très faible.
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  - COMPTEURS D’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
  - L’électro-aimant du mécanisme de remontage est monté en dérivation entre les conducteurs principaux ; il est bobiné de manière à fonctionner sous 110 volts et sans l’emploi de résistances additionnelles.
  - Celles-ci, nécessaires dans le circuit des bobines à fil fin des balanciers, sont formées d’une carcasse en porcelaine sur laquelle le fil de constantan isolé est enroulé en double pour éviter la
  - Fig. 50. — Compteur Aron à trois bobines fixes pour courants triphasés.
  - self-induction. La bobine de résistance est visible en haut et à droite de la figure 37. Tout le circuit dérivé est en constantan, de telle sorte que les indications de l’instrument sont indépendantes des variations de température, avantage très précieux.
  - Les figures 47 à 49 montrent schématiquement le montage des compteurs Aron dans leurs diverses applications.
  - Le type figure 47 sert pour les courants continus ou alternatifs avec distribution à deux fils.
  - Le type figure 48 est disposé pour distribution à trois fils et l’on construit de même un type pour les canalisations à cinq fils ;
  - 3
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- - L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITION
  - .14-34
  - Le type figure 49 est spécial pour courants alternatifs triphasés.
  - Les légendes qui accompagnent les figures 47 à 49 font bien comprendre la marche des courants et dispensent de plus amples explications sur ce sujet.
  - Les compteurs Aron à remontage électro-automatique se construisent pour toutes intensités de courants et pour toutes tensions. A :
  - Employés pour les courants alternatifs, les compteurs Aron fournissent des résultats exacts aussi bien aux faibles qu’aux fortes charges, et cela quel que soit le décalage du courant. Cette dernière propriété tient à l’extrême sensibilité du compteur, sensibilité qui permet de réduire à presque rien les ampères-tours du circuit dérivé.
  - Compteur pour courants triphasés. — Le compteur pour distribution mixte par courants triphasés ne diffère des précédents que par l’adjonction d’une troisième bobine fixe à gros fil {fîg. 50).
  - Cette nouvelle bobine, placée entre les deux premières convenablement écartées à cet effet, agit à la fois sur les deux bobines mobiles fixées aux balanciers. Le balancier de gauche est influencé par la bobine fixe de gauche et par celle du milieu, qui agit en sens inverse de la pre-
  - Fig. 31.— Schéma de montage du compteur Aron pour distribution mixte par courants triphasés,
  - avec ou sans conducteur neutre.
  - mière. Le balancier de droite est influencé par la bobine fixe de droite et, en sens inverse, par celle du milieu.
  - Les appareils d’utilisation, lampes et moteurs, alimentés par des courants triphasés, peuvent être groupés suivant le montage en triangle ou suivant le montage en étoile.
  - La combinaison de ces deux modes de groupements constitue le système mixte.
  - Quand on n’emploie que trois conducteurs pour la distribution, on dispose d’une tension U entre deux quelconques de ces conducteurs.
  - Si on fait usage du montage en triangle, la tension sur chaque pont est U.
  - Si on emploie le montage en étoile, la tension sur chaque branche de l’étoile est -p et il y a
  - \'s
  - nécessairement un point neutre.
  - Il est d’usage de grouper les lampes suivant le deuxième mode et de réserver le premier pour l’alimentation des moteurs ; mais on peut aussi faire l’inverse.
  - Avec trois conducteurs, la surcharge d’une phase affecte les autres phases, relativement à la diminution de tension. C’est là le cas qui se produit quand les lampes ne sont pas également réparties.
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- - COMPTEURS D’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE 14-35
  - Si on fait usage d’un quatrième conducteur, appelé fil neutre, puisque c’est à lui que se réunissent les points neutres des divers groupements du réseau, on fait disparaître l’influence de la surcharge d’une phase sur les autres.
  - La section du fil neutre est inférieure à celle des autres conducteurs, puisque ce fil ne supporte que le courant en excès de la phase surchargée.
  - L’emploi du fil neutre se répandant de plus en plus, M. Aron a combiné un compteur pour distributions mixtes par courants triphasés avec quatre fils.
  - Ce compteur indique exactement l’énergie totale consommée, que les phases soient également ou inégalement chargées. 11 s’applique d’ailleurs aussi bien au cas d’un système de distribution triphasée avec trois conducteurs seulement qu’à celui où l’on emploie un quatrième fil.
  - La figure 51 montre comment doivent être reliées les diverses bobines fixes et mobiles du compteur.
  - Celui-ci enregistre l’énergie dépensée dans les appareils d’utilisation X, Y.
  - Fig. 52.— Schéma de montage du compteur Aron (2e disposition des bobines fixes).
  - A un instant donné, les courants circulent dans les enroulements du compteur comme le montrent les flèches.
  - Bien que cette disposition soit très simple, il y a des cas où elle est d’une application difficile.
  - Dans les compteurs Aron, les balanciers sont toujours au même écartement, afin de ne pas modifier le mécanisme et de conserver à tous le§ instruments le même encombrement. Il peut alors arriver qu’il n’y ait pas une place suffisante pour loger les trois bobines fixes sur un même plan horizontal. Ceci se présente, par exemple, pour les compteurs qui doivent supporter des courants intenses. Les bobines fixes n’ont, dans ce cas, qu’une spire; mais leur diamètre est, par contre, relativement grand.
  - On dispose alors les bobines comme le montre la figure 52. Les bobines fixes de gauche et de droite sont à leur écartement normal. La bobine fixe médiane est disposée en dessous des précédentes et à une distance telle que son effet soit le tiers de celui qu’on obtiendrait si cette bobine était dans le même plan que les autres.
  - Comme précédemment , les balanciers ont leurs bobines reliées aux conducteurs A, B ; mais, cette fois, la sortie de ces bobines est réunie au conducteur C.
  - S’il n’y a pas de conducteur neutre, la bobine D demeure inerte et ses bornes restent libres.
  - En résumé, le compteur Aron pour distributions mixtes par courants triphasés s’applique à tous les cas, que la distribution comporte ou non un fil neutre.
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  - L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITION
  - Si les dimensions des bobines fixes empêchent de choisir Indisposition figure 51, on emploie celle de la figure 52.
  - La solution est donc tout à fait générale.
  - Fig. 53. — Compteur Aron pour distribution à cinq fils.
  - Compteur pou?’ distribution à cinq fils. — Au point de vue du principe, ce compteur ne diffère pas du compteur ordinaire à remontage électro-automatique. Il est représenté par la figure 53.
  - Les bobines a, b, c, d, fixes traversées par le courant principal sont ici au nombre de quatre et sont parcourues chacune parle courant d’un des quatre fils de la distribution.
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- - COMPTEURS D'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE 14-37
  - Le fil neutre est raccordé simplement aux circuits dérivés, comme on peut le voir sur la figure 54, qui montre les diverses connexions.
  - Les bobines fixes n’ont qu’une spire dans le modèle représenté par les figures 53 et 54 qui peut supporter 100 ampères par pont.
  - Les balanciers, au nombre de deux, ont chacun deux bobines en fil fin, une placée à la partie inférieure du balancier, l’autre à la partie supérieure ; ces bobines sont représentées en e, /*,</,/?.
  - Les résistances additionnelles, au nombre de cinq, sont enroulées dans les gorges de poulies de porcelaine disposées à la partie supérieure du compteur.
  - Le mécanisme d’inversion est double, puisqu’il y a deux paires de circuits dérivés. Le compteur a une capacité de 4 X 100 ampères sous 125 volts, soit 50 kilowatts.
  - d___
  - Axe des
  - balanciers
  - Si neutre
  - Fig. 34. — Schéma des connexions du compteur Aron pour distribution à cinq fils.
  - Compteur pour courants alternatifs de haute tension. — Les compteurs de haute tension ont leurs bobines à gros fil parcourues par le courant principal. Ces bobines sont montées sur marbre en vue de l’isolement qu’il est nécessaire de conserver par rapport à la masse et à la terre.
  - Le circuit dérivé qui alimente les bobines des balanciers ainsi que l’électro-aimant du remontage automatique est desservi par le secondaire d’un petit transformateur.
  - Le compteur représenté par la figure 55 est destiné à une distribution triphasée. Les conducteurs 1 et 3 du réseau viennent passer directement à travers les bobines en gros fil 1 et 2 du compteur.
  - Les trois bobines primaires du transformateur réducteur de tension sont reliées, par une de leurs extrémités, aux trois conducteurs du réseau et leurs autres extrémités sont soudées ensemble en formant un point neutre. Les bobines secondaire sont également un point neutre et leurs extrémités A, B, C entrent dans le compteur, comme le montre la figure 55. Le transformateur est très soigneusement isolé ; les enroulements sont bobinés sur des carcasses épaisses en micanite et les bornes sont isolées sur des blocs de porcelaine.
  - Ces compteurs sont réglés pour la fréquence normale du réseau sur lequel on doit les brancher. Ce réglage, qui n’est pas indispensable pour la partie wattmètre du compteur, est nécessaire pour le remontage automatique, la réactance de son électro variant nécessairement avec la fréquence.
  - A titre de renseignement, voici les données d’enroulement du transformateur d’un compteur de 12 ampères sous 6 000 volts.
  - Tension primaire = 6 000 volts; tension secondaire = 200 volts.
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  - L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITION
  - Rapport théorique de transformation = ^ôtT =
  - 7.
  - Le secondaire comprend 300 spires en fil — et a une résistance de 2,3 ohms. Le primaire,
  - Fig. 55. — Compteur Aron pour courants triphasés à haute tension.
  - qui devrait n’avoir que 9 000 spires, en a 9 630. Cette augmentation de 7 0/0 sert à compenser les chutes réactive et ohmique de tension.
  - Ce transformateur, malgré ses dimensions très réduites, a un rendement de 0,93.
  - Compteur pour charge et décharge d'accumulateurs. — Dans ce compteur, le totalisateur est double et comprend une série de cadrans pour enregistrer la charge et une autre série pour la décharge des accumulateurs.
  - La figure 36 suffira à faire comprendre comment le système intégrateur n’entraîne que l’un ou l’autre des totalisateurs.
  - L’axe BB du planétaire intégrateur MM'B', équilibré par le contrepoids B", tourne dans un
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- - COMPTEURS D’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
  - 1 1-39
  - sens ou dans l’autre, suivant le sens du courant dans les bobines en gros fil, c’est-à-dire suivant que le courant entre dans la batterie d’accumulateurs ou en sort.
  - Cet axe B se prolonge en avant des platines P, P' et porte goupillé le bras équilibré AA. Celui-ci supporte deux cliquets D(, D2, dis-
  - posés en sens inverse l’un de l’autre. Les roues C4, C2, montées folles autour de l’axe BB, mais respectivement solidaires des roues A,, A2, commandent le premier mobile des totalisateurs.
  - Le cliquet ne peut entraîner que la roue A^ lorsque le planétaire tourne dans le sens correspondant au courant de charge; ce sont les aiguilles des cadrans de gauche qui enregistrent. Au contraire, quand il s’agit d’un courant de décharge, le cliquet D2 entraîne seulement la roue A2 et l’enregistrement se produit sur les cadrans de droite.
  - Les rocbets EH, E2 servent à empêcher tout retour en arrière des aiguilles des deux séries de cadrans, de telle sorte que
  - Fig. 56. — Mécanisme d’enregistrement du compteur Aron pour charge et décharge d'accumulateurs.
  - toute division enregistrée, soit comme charge, soit comme décharge, reste acquise.
  - Le rapport des indications des cadrans de droite et de gauche fait constamment connaître le rendement en énergie des accumulateurs.
  - Les divers types de compteurs Aron se construisent pour tous débits et toutes tensions.
  - Compteur de l’Allgemeine Elektricitats Gesellschaft, de Berlin. — Cet instrument, destiné aux circuits à courant continu, est fondé sur le principe des impulsions électrodynamiques
  - périodiques imprimées à une bobine mobile par une bobine fixe ; il constitue un compteur à équipage oscillant. La bobine à gros fil est traversée par le courant dont on veut mesurer l’énergie, tandis que la bobine mobile est parcourue par un courant dérivé, dont l’intensité est proportionnelle à la tension du courant principal. Le sens de ce dernier étant constant, on inverse périodiquement le sens du courant dérivé au moyen d’un commutateur automatique, de telle sorte que la déviation de la bobine mobile se produit successivement dans un sens ou dans l’autre. L’amplitude de ce mouvement est constante et limitée par des butées. L’énergie emmagasinée dans le système mobile est fonction des intensités du courant principal et du courant dérivé. Suivant qu’elle est plus ou moins grande, l’accélération qui agit sur la bobine en fil fin est elle-même plus ou moins élevée. Les oscillations de cette bobine sont donc d’autant plus nombreuses que la puissance électrique est plus considérable.
  - L’énergie emmagasinée dans le système est d’ailleurs absorbée ppr un frein électromagnétique et les impulsions successives sont totalisées par une minuterie.
  - Ce compteur, dont la figure 57 montre l'aspect d’ensemble, se compose essentiellement (fig. 58) d’une ,bobine fixe h traversée par le courant principal et d’une bobine annulaire s-, en fil fin, dans laquelle circule le courant dérivé.
  - Fig. 57. — Compteur oscillant de l’Allgemeine Electricitâts Gesellschaft.
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  - L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITION
  - Cette bobine est solidaire d’un axe a pivotant sur des erapaudines en rubis. L’axe porte vers son extrémité inférieure une chape qui sert à amener le courant à la bobine s, par l’intermédiaire de petits ressorts en boudin F, suffisamment longs et souples pour que leur couple de torsion soit négligeable.
  - Vers la partie supérieure, l’axe a est muni d’un doigt K, dont l’extrémité peut venir buter contre les vis réglables K^, K2. Ces vis limitent la déviation de la bobine s et établissent les connexions nécessaires au renversement du courant dans cette bobine.
  - Le disque a, dont les bords s’engagent dans l’entrefer de l’aimant m, constitue l’amortisseur
  - électromagnétique.
  - Les oscillations de la bobines sont totalisées par une minuterie à. chiffres sautants, actionnée par un relais représenté par la figure 59.
  - Fig. 59. — Relais du compteur oscillant de l’A. E. G.
  - Ce relais se compose de deux électro-aimants E4, E2, attirant successivement l’armature en fer doux R, dont la course est limitée par deux vis de butée réglables Cl5 C2, et dont l’extrémité s, formant cliquet, actionne le rochet r qui commande la minuterie. Un cliquet de retenue, non figuré, empêche tout retour en arrière de la roue à rochet r. Les figures schématiques 60a à 60o? vont nous permettre d’expliquer le fonctionnement du mécanisme.
  - Le courant dérivé traverse successivement l’éleclro E0 les résistances W,, W2 et l’élec-tro E2.
  - La bobine mobile S, branchée, d’une part, entre les résistances W2,peut venir, d’autre part, en relation avec les vis K,, K2 (fig. 58), directement reliées aux conducteurs —|— et — de la canalisation.
  - A cet effet, l’extrémité de la bobine s est en communication avec le doigt K et avec l’armature R du relais.
  - Au repos, les organes occupent les positions que montre la figure 60a. Dès que le compteur est en charge, le courant dérivé excite les électros E15 E2, mais l’armature R reste appuyée du côté où elle avait été attirée la dernière fois. En même temps, un courant traverse la bobine S, ce courant étant dérivé entre le contact C2 et les résistances W0 W2.
  - La bobine S reçoit une impulsion qui la fait dévier, vers la droite, par exemple. A la fin de
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  - COMPTEURS D’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
  - la déviation, le doigt R vient toucher la vis K2, ce qui met l’électro E2 et la résistance W2 en court-circuit (fig. 605). L’électro E, reçoit, au contraire, un courant renforcé, par suite de la mise en court-circuit de E2 et de W2. L’armature R est alors brusquement attirée vers la gauche. Les électros El5 E2 sont, à ce moment, tous deux excités ; mais l’armature étant appliquée contre E1 ne peut être attirée par E2. La bobine S est maintenant en parallèle avec la résistance W, et le courant qui la traverse est inversé {fig. 605). L’impulsion se produit vers la gauche jusqu’à ce que, l’électro E, ayant été mis à son tour en court-circuit, l’électro E2 attire de nouveau l’armature R. C’est alors avec la résistance W2 que la bobine S se trouve en parallèle et le courant s’y inverse de nouveau. Les mêmes phénomènes se continuent ensuite indéfiniment. A chaque oscillation de la bobine S vers la droite ou vers la gauche, correspond une oscillation de l’armature R du relais. Les impulsions de la bobine S se trouvent ainsi totalisées l’une après l’autre et le sens du courant s’inverse dans la bobine S à la fin de chaque impulsion.
  - On peut remarquer que, grâce à ce dispositif d’inversion, le circuit dérivé n’est jamais coupé. Il n’est que partiellement mis en court-circuit et, par conséquent, il ne se produit jamais d’étincelles entre le doigt K et les contacts K<, K2. Ces contacts restent propres et l’exactitude du compteur ne peut se trouver altérée.
  - Cet instrument présente l’avantage de ne pas avoir de collecteur. Or on sait que cet organe, quand il est nécessaire, exige un entretien constant. Les lectures sont particulièrement faciles, grâce à l’emploi d’une minuterie à chiffres sautants. De ce chef, les abonnés, même les moins expérimentés, peuvent, sans commettre d’erreur, relever eux-mêmes les indications fournies par l’instrument.
  - Les indications sont rigoureusement exactes pour une charge de 90 0/0 de la capacité du compteur. Pour les charges inférieures, l’erreur est variable; mais elle reste toujours inférieure à 2 0/0. Les variations de tension ne modifient pas l’exactitude et la bobine mobile S ne peut osciller pendant la marche à vide.
  - Elle se met en mouvement quand la charge atteint 1 0/0 du maximum. Au point de vue de l’énergie absorbée par le fonctionnement même de l’instrument, énergie qui, comme on le sait, n’est pas enregistrée, le circuit dérivé exige 1,2 watt par 100 volts. Ce compteur, qui ne peut
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  - L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITION -
  - être employé que pour le courant continu, se construit pour toutes intensités jusqu’à 10 ampères et pour toutes tensions jusqu'à 250 volts.
  - Les bornes de connexion sont placées dans une boîte spéciale et sont disposées de manière qu’on puisse facilement brancher un wattmètre pour vérifier l’étalonnage.
  - Grâce à l’emploi de barettes mobiles, le wattmètre peut être intercalé ou enlevé du circuit sans qu’on soit obligé d'interrompre le service.
  - COMPTEURS A INTÉGRATION DISCONTINUE
  - Dans ces instruments, le système mobile, contrairement à ce qui se produit dans les compteurs oscillants, avance de quantités variables à des intervalles de temps égaux. C’est sur ce principe que sont fondés les compteurs à intégration discontinue.
  - Compteur Brillié. — Cet instrument, exposé à titre rétrospectif par la Compagnie anonyme continentale pour la fabrication des compteurs, figurait déjà à l’Exposition de 1889. A cette époque, if était l’un des plus perfectionnés ; mais la complication de son mécanisme a fait préférer depuis les compteurs plus simples employés de nos jours.
  - Nous ne ferons que décrire sommairement cet appareil, connu sous le nom de compteur Brillié à ressort.
  - Un dispositif recueille à intervalles de temps réguliers l’indication d’un wattmètre et ces indications sont totalisées.
  - Le compteur Brillié comprend Cinq organes principaux :
  - Le wattmètre à torsion, formé d’une bobine en fil fin branchée en dérivation sur le réseau et mobile sur couteaux à l’intérieur de deux bobines fixes en gros fil, traversées par le courant principal.
  - Un petit électromoteur fournissant l’énergie nécessaire à la mise en mouvement des divers mécanismes.
  - Un modérateur servant à tordre aussi progressivement que possible le ressort de la bobine mobile, de façon à ramener celle-ci au zéro sans oscillations.
  - Une pendule à remontoir d’égalité actionné électriquement et réglant les intervalles d’enregistrement périodique (toutes les minutes).
  - Un totalisateur dont le premier mobile est entraîné par friction.
  - On trouvera une description détaillée de ce compteur dans les Compteurs d'énergie électrique, par E. Hospitalier (Paris, 1889, G. Masson, éditeur).
  - Compteur Siemens et Halske. — Ce compteur se construit soit comme ampères-heure-mètre, soit comme watts-heure-mètre : ,
  - Suivant les cas, il se compose donc d’un ampèremètre ou d’un wattmètre dont l’aiguille se déplace devant les divisions d’un cadran. Toutes les 3,75 secondes, l’aiguille est ramenée au zéro de la graduation et un rouage totalisateur additionne les angles successifs que fait l’aiguille avec ce zéro.
  - Voici en quoi consiste le mécanisme : Un mouvement d’horlogerie réglé par un balancier démontré, avec échappement à ancre, est entretenu électriquement comme dans un compteur horaire. Une des roues de ce mouvement porte un cliquet tournant normalement très près du premier mobile du tofalisateur.
  - Lorsque l’aiguille de l’instrument rencontre ce cliquet, elle le met en prise avec ce premier mobile et l’enregistrement se produit.
  - L’aiguille est ainsi peu à peu ramenée au zéro pendant que le totalisateur fonctionne. A la fin, l’aiguille est arrêtée par une butée et le cliquet échappe à ce moment. L’aiguille reprend alors sa liberté, le cliquet vient repasser près d’elle et se remet en prise. Les mêmes phénomènes se reproduisent ensuite de la même manière, chaque cycle complet durant 3,75 secondes, ainsi qu’il a été dit ; cette durée est celle que la roue porte-cliquet met pour effectuer un tour complet.
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- - COMPTEURS D’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
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  - Sons 100 volts, ce compteur absorbe 1 watt pour assurer le fonctionnement du rouage et du totalisateur. Les indications sont exactes à 2 0/0 près.
  - Compteur Holden. —Le compteur de M. F. Holden, exposé par M. Garfîeld, est à intégration discontinue.
  - Fig. 61. — Compteur Holden. Détails de construction.
  - Fig. 62. — Compteur Holden. Détails de construction.
  - Cet instrument est constitué par un électrodynamomètre comportant deux bobines fixes C, C (ftg. 61) intercalées dans le circuit principal et deux bobines mobiles D, D en dérivation sur le réseau. Ces bobines ont leurs enroulements disposés de manière à annuler l'influence du champ magnétique terrestre aussi bien que celle d'un champ magnétique voisin ; elles forment un système astatique.
  - Les bobines mobiles D, D sont montées sur un arbre vertical B reposant sur des pivots et l’amplitude des déplacements angulaires de cet équipage mobile est limitée par des butées d, d.
  - Une bague, en matière isolante E (fîg. 62), est fixée sur l’arbre B au-dessus des bobines D, D. Sur cette bague viennent partiellement s’enrouler deux lames métalliques 5, b ayant chacune une de leurs extrémités fixée respectivement à l’une des bobines mobiles D, D, l’autre extrémité se terminant par un ressort F (fig. 64), dont on règle la tension à l’aide d’une vis G. Ce dispositif permet de faire varier dans d’assez grandes limites le couple de torsion de l’équipage mobile. Un cliquet mobile I, fixé sur l’arbre B, sert à entraîner cet équipage constitué par un second arbre vertical B' placé dans le prolongement du premier et à sa partie inférieure. Cet arbre B' est muni de trois bras horizontaux filetés disposés dans un même plan et portant chacun un contrepoids réglable servant à équilibrer l’instrument. Ces bras portent, en outre, un cercle denté en prise avec le cliquet d’entraînement, disposition qui permet
  - Fig. 63. — Compteur Holden. Détails de construction.
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  - L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITION
  - de donner aux organes un moment d’inertie considérable par rapport à leur masse. Au-dessous de ces bras horizontaux, l’arbre B' porte un disque en fonte K, qui tourne entre les pôles à grande surface d’un aimant permanent exerçant sur ce disque, du fait de l’hystérésis, un efi'ort constant. Enfin, l’extrémité inférieure de cet arbre, filetée et formant vis sans fin, commande le mécanisme enregistreur.
  - Le faible poids des organes, portant sur les deux pivots, permet de transporter le compteur sans qu’il soit nécessaire de soulever l’équipage mobile ; on évite ainsi l’obligation d’étalonner à nouveau l’instrument, chaque fois qu’on l'a déplacé.
  - Les bobines en dérivation de l’électrodynamomètre sont périodiquement mises en circuit par un mouvement d’horlogerie à commande électrique ; les bobines fixes sont parcourues par le courant principal à la manière ordinaire.
  - Indépendamment de l’électrodynamomètre, le compteur comporte un mouvement d’horlogerie et un mécanisme de remontage automatique.
  - Le mouvement d’horlogerie (flg. 65 et 66) est constitué par un ressort ou par un poids moteur actionnant, par l’intermédiaire de pignons et de roues dentées, le système d’échappement.
  - Le mécanisme de remontage comporte un dispositif électromagnétique pour armer le ressort du mouvement d’horlogerie ou pour remonter le poids qui le remplace et des contacts fermant ou ouvrant le circuit électrique de ce moteur oscillant et celui des bobines mobiles de l’électrodynamomètre à des intervalles de temps fixés d’avance.
  - Le fonctionnement de ce moteur est basé sur le principe des impulsions électrodynamiques périodiques imprimées à des bobines mobiles par un système de bobines fixes. Ces impulsions fournissent à un équipage mobile autour d’un axe vertical une certaine quantité d’énergie cinétique dissipée par hystérésis dans le disque de fer tournant entre les pôles de l’aimant permanent. L’angle décrit par l’équipage mobile avant son arrêt est d’autant plus grand que l’impulsion a été elle-même plus grande. En proportionnant convenablement les organes, l’angle décrit par cet équipage mobile est rendu proportionnel à la puissance consommée à l’instant où se produit chaque impulsion périodique. Les angles décrits sont totalisés par une minuterie qui donne, par conséquent, la quantité totale d’énergie.
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  - COMPTEURS D’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
  - Voici comment fonctionne le compteur Holden : Chaque fermeture du circuit des bobines en dérivation de l’électrodynamomètre entraîne une réaction entre les bobines fixes et mobiles et produit une déviation de ces dernières surmontant le couple résistant du aux ressorts et à l’hys-térésis du disque de fonte ; ce déplacement se produit jusqu’à ce qu’une plaque de butée d arrête les bobines mobiles. Pendant ce déplacement, le cliquet I que porte l’arbre B entraîne l’équipage inférieur qui, d’abord, suit le mouvement des bobines D, D et continue, ensuite, à tourner jusqu’à complète consommation de l’énergie cinétique qui lui a été fournie, énergie transformée en chaleur par l’hystérésis du disque de fonte.
  - Les bobines mobiles de l’électrodynamomètre dévient toujours du même angle quelle que soit la charge. Il est évident que le couple exercé par les bobines fixes sur les bobines mobiles doit, pour produire un mouvement de l’équipage, avoir une valeur supérieure à celle des couples
  - Fig. 66. — Compteur Ilolden. — Connexions pour une distribution à courants triphasés.
  - Fig. 67. — Compteur Ilolden, type de 100 kilowatts pour tableau de distribution.
  - dus aux ressorts et à l’hystérésis. En établissant une certaine relation entre les couples moyens dus respectivement aux ressorts et à l’hystérésis, le déplacement total élémentaire de l’équipage inférieur est proportionnel à la puissance consommée au moment de l’observation.
  - La précision du compteur est indépendante de la charge, car la courbe représentant le rapport des watts aux angles de rotation de la partie inférieure est linéaire à partir du point où le compteur commence à fonctionner.
  - La résistance des bobines en dérivation d’un compteur de 500 watts sous 100 volts est d’environ 1 000 ohms, de sorte qu’en fermant le circuit toutes les minutes pendant 1,5 seconde, temps suffisant pour obtenir une déviation angulaire totale des bobines, la perte moyenne dans celles-ci n’est que de 0,25 watt. On peut encore réduire cette perte de moitié en ne fermant le circuit que toutes les deux minutes, ce qui assure encore une exactitude bien suffisante sur tous les circuits d’éclairage.
  - Par une modification de construction très simple, que montre la figure 66, on peut utiliser ce compteur sur les circuits triphasés. Les bobines correspondantes, en série ou en dérivation, doivent être électrodynamiquement égales et les deux bobines fixes être suffisamment écartées
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- - L'ÉLECTRICITÉ A L'EXPOSITION
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  - pour ne donner lieu à aucune influence mutuelle. On peut tenir compte des variations du facteur de puissance du circuit en proportionnant convenablement l’électrodynamomètre.
  - Les variations ordinaires de température sont pratiquement sans effet sur la précision du compteur.
  - La constante de temps du circuit en dérivation est si faible que les lectures du compteur sont indépendantes de la fréquence.
  - La méthode d’étalonnage est fort simple. Une expérience permet de déterminer la tension du ressort d’après la rapidité avec laquelle les bobines sont renvoyées à leur position initiale. En faisant varier le shunt magnétique de l’aimant permanent, on règle l’amortissement de manière à amener le disque au repos au bout de deux tours ou de toute autre déviation convenable. On fait les lectures à unejeharge donnée, 5 0/0 de la pleine charge par exemple, les ressorts étant réglés de manière que 10 impulsions fassent faire au disque un tour complet, ou 5 impulsions un demi-tour, ou encore toute autre fraction de la déviation totale correspondant à la pleine charge, tout en ayant une tension suffisante pour produire le renvoi des bobines mobiles à leur position initiale. Les ressorts ont une si faible influence sur les lectures, lors de la pleine charge, que l’étalonnage pour de fortes charges est parfaitement inutile.
  - Dans le modèle de compteur Holden de 500 watts, la déviation à enregistrer à pleine charge est d’environ 250 mm, de sorte qu’avec 20 watts, soit 4 0/0 de la charge totale, la déviation est de 10 mm, ce qui assure une grande précision de la mesure. Les modèles de grande puissance commencent à donner des indications précises à partir de 1 0/0 environ de la pleine charge. La déviation correspondant à la pleine charge dans un compteur de 100 kw est de 635 mm.
  - La figure 67 montre l’aspect extérieur d’un compteur de 100 kw pour tableau de distribution.
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- - IV
  - COMPTEURS SPÉCIAUX
  - Dans la catégorie des compteurs spéciaux, il faut comprendre : i° Les compteurs à pre'paiernent;
  - 2° Les compteurs à double tarif ;
  - 3° Les compteurs à tarif variable.
  - 1“ COMPTEURS A PRÉPAIEMENT
  - Deux compteurs de ce genre figuraient à l’Exposition : le compteur Thomson, exposé parla Compagnie pour la fabrication des compteurs, et le compteur Vulcain, exposé par la Compagnie anonyme continentale.
  - Compteur Thomson.— Enprincipe, ce compteur se compose d’un compteur Thomson ordinaire, auquel on adjoint un mécanisme spécial dit de prépaiement. Ce mécanisme a pour objet de fermer le circuit de l’abonné, puis de permettre à l’induit du compteur d’exécuter un certain nombre de tours. A la fin du dernier tour permis, l’énergie payée d’avance est consommée et le circuit de l’abonné s’ouvre automatiquement. La figure 68 montre en quoi consiste le mécanisme de prépaiement :
  - Lorsqu’on introduit une pièce de monnaie dans l’ouverture ménagée à cet effet, elle tombe dans un conduit et vient occuper la position figurée en pointillé.
  - On fait alors tourner à la main, de gauche à droite, une manette disposée extérieurement; cette manœuvre a pour objet de remonter le mécanisme, la pièce servant de pêne à cette sorte de clé de serrure.
  - Une fois le remontage effectué, le circuit de l’abonné se trouve fermé par un interrupteur actionné par la manette F,c- 68' “ Méconisme de Paiement du compteur Thomson.
  - extérieure. La pièce de monnaie se dégage alors et est recueillie dans un tiroir-caisse.
  - L’abonne consommant l’énergie, le compteur se met en marche et l’induit, en tournant, fait défiler le rouage de prépaiement dont le ressort a été armé au moment du remontage.
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  - L’ELECTRICITE A L’EXPOSITION
  - Lorsque le nombre de tours que doit effectuer le moteur du compteur est terminé, le mécanisme de prépaiement est déclenché et tout revient dans la position primitive.
  - On peut faire pénétrer successivement plusieurs pièces de monnaie dans l’appareil, ce qui permet d’armer d’autant plus son ressort et de dépenser une plus grande quantité d’énergie avant l’interruption du courant.
  - Un cadran indique d’ailleurs constamment à l’abonné à quel moment il en est de sa dépense d’énergie et ce qui lui reste de disponible. Des cliquets convenablement disposés empêchent toute fraude; le nombre de pièces introduites dans l’appareil est enregistré par un cadran spécial. Lorsque l’on vient faire la recette, il est facile de constater, en présence de l’abonné, si les pièces qu’il a introduites ont réellement leur valeur.
  - Compteur Vulcaiu. — Ce compteur était exposé par la Compagnie anonyme continentale pour la fabrication des compteurs à gaz et autres appareils. Comme le montre la figure 69, cet instrument se compose d’un mécanisme de prépaiement adjoint à un compteur Yulcain ordinaire.
  - Fig. 69. — Compteur Yulcain à prépaiement.
  - Fig. 70.
  - Fig. 71 et 72.
  - On fait fonctionner le mécanisme de prépaiement en introduisant une pièce de monnaie dans la fente C {fig. 70) et en tournant la clé H de gauche à droite.
  - Ce mouvement forme un interrupteur et l’abonné dispose du courant ; en même temps, un ressort relié à l’axe de la roue à rochet B se trouve armé.
  - Dès que la pièce est tombée dans le tiroir-caisse, le mécanisme de prépaiement tend à tourner sous l’action du ressort agissant sur B. Le défilage du mobile de plus grande vitesse de ce rouage est réglé par un échappement à chevilles cfy [fig. 75), le défilage ne pouvant se produire que lorsque l’abonné se sert du courant. Le ressort se détend progressivement alors et, finalement, l’interrupteur s’ouvre.
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- - COMPTEURS SPÉCIAUX
  - 14-49
  - On peut mettre jusqu’à 19 pièces successivement dans l’appareil. A chaque introduction d’une pièce, on tourne la clé H. Celle-ci peut tourner d’un vingtième de tour après chaque chute d’une pièce dans le tiroir-caisse.
  - La tension donnée ainsi au ressort est proportionnelle au nombre des pièces et il en sera de même de la quantité d’énergie que pourra débiter l’appareil. Un cadran spécial indique à l’abonné ce qui lui reste à consommer avant l’obligation de remettre de nouvelles pièces de monnaie.
  - Fig. 73.
  - LesfiguresTl à 76 montrent le détail des divers organes. La pièce M, introduite en H, est engagée dans l’entaille du boisseau G de la clé.
  - Cette pièce engrène avec la roue B et permet sa rotation d’un vingtième de tour, après avoir dégagé cette roue de son cliquet NLK. L’action de la roue B se transmet au mécanisme par l'intermédiaire d’un différentiel [fig. 73). Cet organe est nécessaire pour permettre d’armer le ressort de B, lorsque le compteur n’est pas encore en marche.
  - Fig. 76.
  - .'O
  - Lorsque l’abonné consomme l’énergie qu'il a ainsi payée d'avance, le compteur fonctionne et le premier mobile e du totalisateur [fig. 75 et 76) fait osciller à chaque tour la fourchette fg. Le mobile de plus grande vitesse du mécanisme de prépaiement effectue aussi un tour pendant le même temps, grâce à la goupille h qui reste toujours engagée dans la fourchette fg.
  - Lorsque toute l’énergie à laquelle l’abonné a droit est consommée, la roue mobile e a exécuté le nombre de tours correspondant à cette énergie.
  - 11 en est de même du mobile de plus grande vitesse du mécanisme de prépaiement et, finalement, le ressort agissant sur la roue B se trouve désarmé.
  - Naturellement, un système de cliquets empêche tout retour en arrière et un compte-pièces indique à chaque instant quelle recette on doit trouver dans le tiroir-caisse.
  - 4
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  - L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSÏTION
  - Ce compteur, étant destiné à des abonnés ne consommant que peu d’énergie à la fois, a été seulement établi pour des capacités jusqu’à 300 watts sous 110 volts.
  - 2“ COMPTEURS A DOUBLE TARIF
  - Emploi. — Les courbes représentant la puissance électrique fournie au réseau de distribution d’une grande ville ont une allure bien connue.
  - Pendant la majeure partie du temps, la consommation est faible ; elle augmente brusquement entre quatre heures et huit heures du soir, principalement en hiver ; l’été, les variations sont moins accentuées. Toutefois, dans les deux cas, la consommation moyenne est toujours très faible relativement à la puissance maximum de l’usine génératrice. Cette disproportion entre la puissance maximum et la consommation moyenne se produit également dans les distributions de gaz d’éclairage.
  - Dans les usines à gaz, le gazomètre joue exactement le rôle d’un accumulateur parfait, ce qui permet d’établir une usine à gaz en. vue de la puissance moyenne à fournir, son matériel fonctionnant constamment à pleine charge. Il n’en est pas ainsi pour une station génératrice d’énergie électrique, car l’accumulateur est loin d’être aussi parfait que le gazomètre ; à égalité d’énergie emmagasinée, il coûte vingt fois plus de frais de premier établissement que le gazomètre ; en outre, son entretien est très onéreux et son rendement peu élevé.
  - 11 s’ensuit que les stations génératrices électriques, même lorsqu’elles utilisent des accumulateurs, doivent avoir un matériel générateur permettant d’alimenter le réseau de distribution à pleine charge. D’après des statistiques soigneusement établies, on peut admettre que la production moyenne annuelle d'une station centrale ne représente environ que 6 à 7 0/0 de sa capacité maximum.
  - On conçoit, dans ces conditions, que le prix de revient du kilowatt-heure soit relativement très élevé, à cause des frais généraux qui sont proportionnels à la puissance maximum de la station génératrice.
  - Une seule solution permet de diminuer ce prix de revient : c’est de vendre l’énergie électrique à des tarifs variables suivant les heures de consommation, c’est-à-dire d’établir un prix de vente plus bas aux heures de faible consommation qu’aux heures où la station fonctionne à pleine charge. Les consommateurs sont ainsi amenés à modifier leurs horaires de consommation et à profiter, pour utiliser l’énergie électrique qui leur est nécessaire, des heures où elle est vendue moins cher. Les stations centrales pourront ainsi relever leur moyenne de puissance consommée et arriver, par suite, à obtenir un prix de revient plus bas du kilowatt-heure.
  - Les résultats obtenus dans cette voie par plusieurs stations centrales sont remarquablement encourageants. C’est précisément pour mettre en pratique ce mode d’exploitation que l’on a été amené à créer les compteurs à tarifs variables.
  - Les uns sont disposés pour fonctionner à deux tarifs suivant des horaires fixés à l’avance ; ils ne constituent qu’une solution partielle du problème, solution qui, le plus souvent, est largement suffisante.
  - Les compteurs de ce genre qui figuraient à l’Exposition sont ceux de la Compagnie pour la fabrication des compteurs, de la Société Aron et de la Compagnie Schuckert.
  - Compteur Thomson à double tarif. — Cet instrument était exposé par la Compagnie pour la fabrication des compteurs. 11 se compose d’un compteur Thomson ordinaire, muni de deux séries de cadrans totalisateurs, une série pour chaque tarif. La vis sans fin du moteur du compteur actionne une pièce intermédiaire commandée par l’armature d’un électro-aimant.
  - Lorsque cette armature est attirée, la vis sans fin engrène avec le totalisateur de droite ; elle agit, au contraire, sur le totalisateur de gauche lorsque l’armature est écartée.
  - Une horloge spéciale {fig. 77) émet pendant le temps voulu le faible courant nécessaire
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- - COMPTEURS SPÉCIAUX
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  - pour actionner l’électro-aimant. Les heures pendant lesquelles l’un ou l’autre tarif est appliqué peuvent être modifiées par le représentant de la station.
  - Il agit à cet effet sur les aiguilles de l’horloge en les amenant sur les heures où un tarif doit commencer et terminer.
  - Ces aiguilles restent 'à la position qui leur a été donnée, l’une sur le demi-cadran supérieur, l’autre sur le demi-cadran inférieur. Ges demi-cadrans correspondent aux douze heurés de jour et de nuit.
  - Dans une autre disposition, l’horloge intercale dans le circuit dérivé du compteur une résistance additionnelle pendant le temps où le tarif réduit est applicable.
  - Le compteur n’a plus alors qu’une seule série de cadrans. Ses indications sont rendues de là sorte inférieures à la consommation réelle, suivant la valeur de la résistance additionnelle, valeur réglée d’avance une fois pour toutes.
  - Enfin, on peut également employer des compteurs distincts, l’horloge faisant fonctionner l’un ou l’autre.
  - Compteur Aron à double tarif. — Comme le montre la figure 78, le compteur Aron à double tarif se compose d’une caisse vitrée à deux compartiments.
  - Dans le compartiment de droite se trouve un compteur Aron ordinaire à remontage électroautomatique. Le totalisateur simple est remplacé par un totalisateur double, comprenant deux séries de cadrans I et II.
  - La série 1 correspond au tarif normal et la série II au tarif réduit.
  - Un long index visible au bas du cadran montre constamment si c’est la série 1 ou la série II qui enregistre.
  - Dans le compartiment de gauche se trouve une horloge de précision, comportant quelques organes spéciaux, dont le rôle est précisément de modifier l’enregistrement du compteur et de produire le changement de tarif.
  - Une simple bielle réunit l’horloge au compteur; elle traverse la cloison qui sépare les deux parties de l’instrument. La figure 78 montre, en outre, comment le compteur à double tarif doit être relié au réseau de distribution. La figure 79 représente l’ensemble du mécanisme de l’horloge et le double système de cadrans totalisateurs. F est la roue directement menée par le planétaire du compteur; elle tourne donc proportionnellement à la puissance mesurée parle compteur et engrène avec deux roues de renvoi E, G. Les roues sont montées dans une cage DC qui peut basculer autour du point C, axe de la roue F.
  - J et K sont les premiers mobiles des totalisateurs I et IL Lorsque la roue E est en prise avec J (comme c’est le cas montré par la figure 80), l’enregistrement se produit sur les cadrans de gauche (tarif normal).
  - Au contraire, l’enregistrement se produit sur les cadrans de droite (tarif réduit) lorsque ce sont les roues G et K qui se trouvent en prise.
  - La bascule D est conduite par une lame élastique B qui reçoit un mouvement à gauche ou à droite, mouvement que lui communique la bielle y. Cette bielle s’articule à la lame B au moyen d’un coulisseau A qui commande en même temps l’assiette N de l’index du tarif en vigueur.
  - En nous reportant à gauche de la figure 79, C est la roue des heures (roue de centre) de l’horloge.
  - Le petit cadran placé en haut et à droite [fig. 78) est celui des secondes ; celui situé à sa gauche indique si les heures marquées par le cadran principal sont des heures de jour (partie
  - Fit.. Ti. — Horloge du compteur Thomson ù double tarif.
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  - L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITION
  - blanche, de six heures du matin à six heures du soir) ou des heures de nuit (partie noire, de six heures du soir à six heures du matin).
  - Les cadrans A, B sont les cadrans réveilleurs. Ils sont divisés en vingt-quatre heures, avec heures de nuit situées à la partie inférieure (noire) des cadrans.
  - O, O' (fig. 79) sont les aiguilles dites de rosette, que l’on déplace au doigt devant ces cadrans.
  - L’aiguille O est mise à l’heure à laquelle on désire que commence le tarif normal et l’aiguille O' à l’heure à laquelle ce tarif doit se terminer. Au moment de mettre aux heures les aiguilles O, O', on s’assure que l’horloge est bie-n à l’heure et on a soin de ne pas confondre les heures de jour avec les heures de nuit.
  - Fig. 78. — Compteur Aron à double tarif.
  - Les roues g, g' font exactement un tour en vingt-quatre heures.
  - Considérons la roue g {fig. 80) ; elle est montée sur un canon m découpé en hélice et portant une entaille m.
  - L’aiguille de rosette o est montée sur un canon h muni d’un talon n. Quand le talon est exactement en regard de l’entaille m, la roue g, comprimée par le ressort en boudin p, est vivement poussée vers la droite.
  - Il en est de même de l’extrémité supérieure du levier l articulé en r, tandis que le doigt qui termine ce levier vient frapper une des ailes d’un T (sens de la flèche 3, fig. 80). Le T étant mobile autour de son axe t, l’extrémité u! du bras u est chassée vers la gauche ; il en est de même pour la bielle g {fig. 81) articulée en u'. La cage D bascule comme il a été dit et les roues E, J viennent en prise.
  - Le contraire se produit quand c’est la roue g' qui est repoussée par le ressort p, lorsque le
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- - COMPTEURS SPÉCIAUX
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  - talon n' de l’aiguille o' se trouve en face de l’entaille m' du canon de la roue g'. C’est alors la roue G qui vient se mettre en prise avec le premier mobile K du totalisateur II et le changement de tarif se produit. Le temps qui sépare les chutes des talons n et n' est égal à celui pendant lequel le tarif normal doit être appliqué. Il est déterminé par les positions données aux aiguilles de rosette o, o', aiguilles qui, une fois mises à l’heure, restent immobiles.
  - Il est à remarquer que l’impulsion à donner aux organes des changements de tarif est fournie par les ressorts p, p'. Ces ressorts se trouvent réarmés progressivement, après leur détente, par le mouvement des roues g, g' qui se continue toujours. Les talons n, nr repoussent peu à peu les canons des roues g, g' en frottant sur le plan incliné formé par l’hélice de ces canons. De celle manière, l’opération consistant à armer les ressortsp,p' dure un certain nombre d’heures et les frottements qui en résultent n’affectent pas la régularité de l’horloge.
  - Les roues g, g se déplaçant parallèlement à elles-mêmes, en même temps qu’elles tournent, il est nécessaire que les roues f qui les conduisent soient assez épaisses pour que l’engrènement ne cesse de se produire.
  - Pendant que les ressorts p, p s’arment, les frappeurs des leviers ?, V reculent; c’est pour qu’il n’en résulte pas de déplacement intempestif du T que ces frappeurs ont été laissés libres.
  - Afin que la bielle y soit obligée de rester parfaitement à ses fonds de course et que les roues E ou G ne puissent se dégager à faux, cette bielle s’attache, en outre, à un petit levier n articulé en v et qui porte une butée x.
  - Pendant les déplacements de la bielle ?/, la butée x en suit les mouvements. Elle est chassée et maintenue à ses fonds de course par l’épaulement d’un levier horizontal-constamment rappelé vers le bas par un petit ressort en boudin.
  - La figure 82 montre une coupe parla ligne brisée a(3 des organes de la figure 79 qui intéressent le changement de tarif.
  - En définitive, la commutation mécanique qui provoque le changement de tarif dans le compteur Aron est produite par la détente de roues identiques au réveilleur d’un réveil-matin; les détentes sont fonction des positions données aux aiguilles de tarifs.
  - Fig. 80. — Détail d'une roue du réveilleur.
  - Fig. 81. — Équerre commandant la bielle du changement de tarif.
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  - L’ELECTRICITE A L’EXPOSITION
  - Le changement de tarif se produit àcoup sûrpour toutes positions donnéesaux aiguilles o, o', à condition que la différence d’heure qu’elles indiquent soit supérieure à dix minutes.
  - C’est bien plus qu’il n’en faut dans la pratique, l’application d’un tarif n’étant jamais aussi courte.
  - Pour mettre ce compteur en service, il suffit de le placer bien verticalement ; un fil à plomb est, à cet effet, installé sur le côté gauche de la boîte vitrée.
  - Fig. 82.
  - Les connexions étant établies et le courant passant dans le compteur, on donne une légère impulsion au balancier de l’horloge.
  - Les aiguilles du cadran principal sont mises à l’heure et celles des réveilleurs amenées aux positions qui correspondent aux changements de tarifs. Il ne reste plus qu’à plomber l’instrument, l’abonné n’étant pas autorisé, bien entendu, à modifier les positions des aiguilles des réveilleurs '
  - Compteur Schuckert à double tarif. — Ce compteur est un ensemble constitué par la réunion d’un compteur ordinaire et d’une horloge spéciale (fig. 83).
  - Le compteur est muni de deux séries de cadrans. L’une correspond à un tarif N et totalise exclusivement l’énergie qui doit être payée à ce tarif. L’autre correspond de même au tarif R. Un embrayage, actionné par l’horloge spéciale, met en relation l’arbre moteur du compteur, tantôt avec le premier mobile des cadrans supérieurs (tarif N), tantôt avec
  - Fig. 83. — Compteur Schuckert à double tarif.
  - celui des cadrans inférieurs (tarif R). En dehors de ce dispositif, sur lequel nous allons revenir, le compteur ne présente rien de particulier.
  - Fig. 84
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- - COMPTEURS SPECIAUX
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  - L’horloge, du système Hipp, a un pendule dont les oscillations sont entretenues électriquement par un courant dérivé du réseau et agissant au moyen d’un électro placé sous le pendule. La figure 84 schématique permet de se rendre compte du fonctionnement de cette horloge.
  - Une fois le pendule lancé, un butoir qu’il porte vient soulever le taquet et le ressort F.,. L’électro-aimant M, qui était en court-circuit, se trouve intercalé dans le circuit WAERM (fig. 85) ; il est excité et donne une impulsion au pendule ; le même phénomène se reproduit ensuite à chaque oscillation.
  - Le cadran de l’horloge est divisé en deux groupes de 12 heures et l’un d’eux, correspondant à l’intervalle entre 6 heures du soir et 6 heures du matin, est peint en noir.
  - En plus de l’aiguille Z des heures, l’horloge porte deux aiguilles marquées : l’une, commencement du tarif normal ; l’autre : fin du tarif normal.
  - Si l’on met la première sur 4 heures du soir, la seconde sur 10 heures du soir, l’énergie consommée pendant ce temps sera enregistrée sur les cadrans supérieurs (tarif N).
  - L’énergie consommée pendant le reste du temps sera enregistrée à tarif réduit (tarif R) sur les cadrans inférieurs.
  - Par le déplacement des aiguilles de tarif, on peut donc mettre sur n’importe quelle heure le commencement et la fin du tarif normal.
  - En général, ces heures ne sont modifiées que deux fois par an et un agent de la station centrale vient les placer comme il convient, puis plomber l’horloge.
  - Le courant dérivé du réseau entre par l’aiguille Z, après avoir traversé les enroulements à fil fin W et A du compteur [fig. 85).
  - 11 passe de là dans l’un ou l’autre des segments /t, ?, réglés par la position des aiguilles de tarif.
  - R est un relais, qui, lorsqu’il est excité, produit l’enregistrement sur les cadrans supérieurs (tarif N). Dans la position figurée, le ressort F.2 met le relais R en court-circuit et l’enregistrement se produit, par l’action d’un relais E, sur les cadrans inférieurs (tarif R).
  - Lorsque l’aiguille Z vient sur le secteur K, le relais E, de résistance égale à celle du relais R, est mis en court-circuit et, le relais R étant excité, le compteur enregistre l’énergie au tarif N.
  - Si, pour une raison quelconque, l’horloge vient à s’arrêter, le compteur enregistre constamment au tarif normal; en effet, à ce moment, le pendule reste vertical et maintient le ressort F2 soulevé.
  - Le relai E est en court-circuit et le relai R actif, ce qui fait actionner les cadrans supérieurs (tarif N). La station ne peut donc subir de pertes. Dans ce compteur, on voit que le changement de tarif est obtenu électriquement par l’action de deux relais mis l’un en court-circuit pendant que l’autre est actif. Un index, placé à droite entre les deux séries de cadrans, montre toujours à quel tarif le compteur enregistre.
  - 3» COMPTEUR A TARIFS VARIABLES
  - Emploi. — Une solution plus complète du problème de la tarification variable que celle qu’offrent les compteurs à double tarif est donnée par des compteurs spéciaux qui permettent d’enregistrer l’énergie consommée en la comptant à des tarifs que la station centrale peut modifier elle-même, à chaque instant, en agissant sur tous les compteurs à la fois et en suivant constamment la consommation du réseau.
  - Le seul compteur à tarifs variables exposé était celui de MM. Brown et Routin, qui donne
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  - L’ÉLECTRICITÉ A L’EXPOSITION
  - la faculté aux stations centrales d’appliquer, suivant les heures de la journée, autant de tarifs que l’on désire, système fort appréciable en ce sens qu’il permet de suivre aussi exactement que possible la loi de l’offre et de la demande.
  - Compteur Brown et Routin. — Ce compteur est à intégration discontinue, mais la période d’intégration, au lieu d’être réglée par le compteur lui-même, ainsi que cela se fait généralement, est commandée par la station centrale elle-même.
  - Pour une même consommation, un compteur intégrera, par exemple, d’autant plus souvent qu’on veut appliquer un tarif plus élevé.
  - Il faut donc agir à distance sur tous les compteurs du réseau. La base essentielle du système
  - consiste à commander le mécanisme d’intégration des compteurs par une horloge mère, installée à la station, et à utiliser les mêmes conducteurs pour fournir le courant aux abonnés et pour transmettre aux compteurs les effets de l’horloge. Ces effets consistent en émissions plus ou moins fréquentes d’un courant différent de celui distribué. Ces courants se transmettent en gardant leur indépendance, ceux émis par l’horloge n’agissant que sur les mécanismes d’intégration des compteurs. Si le courant fourni aux abonnés est continu, celui destiné à n’agir que sur les compteurs sera alternatif. Au contraire, ce dernier sera continu si le premier est alternatif.
  - La figure 80 représente l’ensemble du compteur Brown et Routin. B est la bobine fixe à gros fil d’un wattmètre et h en est la bobine mobile en fil fin.
  - Cette dernière porte une aiguille A dont la déviation est proportionnelle à la puissance.
  - Chaque fois que l’horloge mère émet un courant, l’électro-aimant E du compteur fait remonter une came C, de profil déterminé, jusqu’à ce que celle-ci vienne buter contre la partie inférieure de l’aiguille A. L’angle dont la came a tourné avant de buter contre l’aiguille est proportionnel à la puissance indiquée par le wattmètre.
  - A chaque soulèvement de la came, cet angle est enregistré par le totalisateur D, au moyen d’un encliquetage à fine denture. Suivant l’heure de la journée ou l'importance delà demande d’énergie, on modifie à l'usine lé nombre des courants émis chaque minute par l’horloge mère S’il se produit une, deux, trois, quatre émissions par minute, les consommations sont enregistrées une, deux, trois, quatre fois pendant ce temps.
  - Ceci revient au même que d’enregistrer la consommation une seule fois, mais en multipliant le prix du tarif minimum par un, deux, trois, quatre.
  - Les courants alternatifs agissant sur les compteurs sont empruntés à un petit alternateur spécial et envoyés en ligne par l’horloge mère, au moyen de relais. L’alternateur auxiliaire est relié au réseau, d’une part, et, d’autre part, à la terre par l’intermédiaire d’un condensateur.
  - Les électros E des compteurs sont branchés entre le sol et le réseau, la liaison au sol se faisant par un condensateur.
  - Grâce à l’emploi des condensateurs, le réseau à courant continu reste parfaitement isolé de la terre.
  - Si la distribution s’effectue par courants alternatifs, l’horloge mèreenvoieun courant continu, à chaque émission, dans les électros intégrateurs E des compteurs. Ces électros sont en
  - Fig. 86. — Compteur à tarifs variables Brown et Routin.
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- - COMPTEURS SPÉCIAUX
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  - communication avec le réseau et avec la terre. Afin de ne pas compromettre l’isolement des canalisations, ils sont reliés au sol par l’intermédiaire de bobines de self-induction qui laissent passer le courant continu tout en constituant un véritable barrage pour les courants alternatifs.
  - Le système Brown et Routin est fort remarquable ; il procure une tarification tout à l’avantage des abonnés qui consentent à modifier l’boraire de leur consommation maximum.
  - Par contre, comme la station peut faire avancer ou retarder à son gré les compteurs, une certaine confiance delà part des abonnés est nécessaire.
  - Il est vrai que ceux-ci, en observant le temps périodique des intégrations, peuvent se rendre facilement compte du tarif que la station applique à un moment donné.
  - La station centrale peut donc être contrôlée par les abonnés et, de ce chef, les garanties sont réciproques.
  - Le système multitarif de Brown et Routin est appliqué à Bordeaux depuis quelque temps; il y donne des résultats très appréciés tant par les abonnés que par la station centrale.
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- - TABLE DES MATIERES
  - QUATORZIÈME PARTIE
  - COMPTEURS ÉLECTRIQUES
  - Classification..........................................................
  - I
  - Compteurs de temps
  - Compteur Aubert.........................................................
  - — Richard...........................................................
  - — Aron..............................................................
  - — Siemens et Haiske.................................................
  - Hartmann et Braun.............................................
  - J I
  - Compteur de quantité
  - Compteur O’Keenan.......................................................
  - III
  - Compteurs d’énergie électrique
  - Classification..........................................................
  - COMPTEURS-MOTEURS
  - Principe...... .........................................................
  - Compteurs-moteurs fondés sur le principe du wattmètre électrodynamique :
  - Compteurs Thomson ..................................................
  - Compteur de la Société Luxsche lndustriewerke.......................
  - — Yulcain.......................................................
  - — Peloux........................................................
  - Compteurs Schuekert.................................................
  - Compteur Perdrisat..................................................
  - Compteurs-moteurs fondés sur le principe de Ferraris (champs tournants) :
  - Compteur Raab ......................................................
  - — Batault.......................................................
  - — Hartmann et Braun..................................... .......
  - — Blathy........................................................
  - — Ferraris......................................................
  - — Helios........................................................
  - — H u mme 1..... ...........................................
  - COMPTEURS OSCILLAXTS
  - Principe................................................................
  - Compteurs Aron :
  - Compteurs pour distribution à deux fils.............................
  - — pour courants triphasés...................................
  - — pour distribution à cinq fils.............................
  - — pour courants alternatifs de haute tension................
  - — pour charge et décharge d’accumulateurs...................
  - Compteur de l’Allgenieine Elektricitais Gesellschaft....................
  - 3
  - 3
  - 5
  - 6
  - 7
  - 7
  - 8
  - 10
  - 10
  - 11
  - 13
  - 13
  - 15
  - 17
  - 17
  - 20
  - 21
  - 22
  - 23
  - 23
  - 25
  - 25
  - 27
  - 28
  - 34
  - 36
  - 37
  - 38
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  - TABLE DES MATIÈRES
  - COMPTEURS A INTÉGRATION DISCONTINUE
  - Compteur Brillié.................................................................................. 42
  - — Siemens et Halske..................................................................... 42
  - — Holden................................................................................ 43
  - IV
  - Compteurs spéciaux
  - 1° COMPTEURS A PRÉPAIEMENT
  - Compteur Thomson................................................................................ 47
  - — Vulcain............................................................................... 48
  - 2° COMPTEURS A DOUBLE TARIF
  - Emploi........................................................................................ 50
  - Compteur Thomson........................ .............i....................................... 50
  - — Aron................................................................................... 51
  - — Schuckert........................................................................... .. 54
  - 3° COMPTEUR A TARIFS VARIABLES
  - Emploi...................................................................................... 55
  - Compteur Brown et Routin...................................................................... 56
  - Tours. — Imprimerie Deslis Frères, rue Gambetta, 6.
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