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Wattmeti'isches Element fiir ludnktions-Elektrizitatszähler.
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Die Fig. 1 und 2 sind zwei schematische Seitenansichten, die eine in einer Radialebene parallel zum Nebenschluss-Elektromagneten, die-andere in einer Tangentialebene parallel zum Reihen-Elektromagneten.
Fig. 3 ist eine Draufsicht des Reihen-Elektromagneten. Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 1, woraus gleichzeitig die Art und Weise des Einsetzens der Spule ersichtlich ist.
Die Ankerseheibe 1 trägt eine senkrechte Achse 2, die sich in nicht dargestellten Lagern dreht.
Oberhalb der Scheibe befindet sich ein Nebenschluss-Elektromagnet, der aus der dünndrahtigen Spule 3 und aus dem ein nahezu geschlossenes Rechteck bildenden Kein 4 besteht. Dieser liegt radial zur Spule und besitzt nur einen Pol 5, der exzentrisch bis dicht an die Ankerscheibe heranreicht. Unterhalb der Scheibe und senkrecht zum rechteckigen Kerne befindet sich der Reihen-Elektromagnet, der aus zwei Spulen 6 und 7 besteht, die auf die Schenkel eines hufeisenförmigen Kernes 8 aufgesetzt sind. Die Schenkel 9 und 10 desselben treten bis dicht an die Ankerscheibe heran und stehen dem Pol 5 gegenüber. Die beiden Pole 9 und 10 sind mit spitzen Ansätzen, Körnern 9'und 10', versehen.
In der Nähe der Pole 9 und 10, u. zw. auf ihrer dem Mittelpunkt 2 der Ankerscheibe 1 gegenüberliegenden Seite, befinden sich zwei Weicheisen 11 und 12, die ebenfalls mit spitzen, den Polen 9 und 10 zugekehrten Ansätzen oder Hörnern 11'und 12'versehen sind.
Die durch den Reihen-Elektromagneten hervorgerufenen Kraftlinien des elektromagnetischen
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unter dem Einfluss des Nebenschluss-Elektromagneten durch die Ankerscheibe 1 hindurch nach oben gezogen. Bei bestimmter Stromintensität sättigen sich die Ansätze 9'und 10'infolge ihres verjüngten Querschnittes stärker magnetisch als der übrige Teil des Kernes. Mit wachsender Stromintensität nimmt auch die Zahl der Kraftlinien zu, die von den Polen 9, 10 zu den Weicheisen 11, 12 verlaufen. Da sie aber exzentrischer verlaufen als diejenigen zwischen den Ansätzen 9'und 10', so erzeugt dieser Teil des elektromagnetischen Feldes auf der Ankerscheibe ein Kraftmoment von grösserer Hebellänge.
Infolgedessen kann man durch passende Wahl der Gestalt der Ansätze oder Hörner der Pole und der Weicheisen 11 und 12 einen Selbstausgleich des Bremsmomentes des Reihen-Elektromagneten schaffen.
Der Kerh 4 des Nebenschluss-Elektromagneten besteht vorzugsweise aus aufeinandergelegten Lamellen aus Weicheisen, deren Form aus Fig. l ersichtlich ist. Gewöhnlich setzen sich die Kerne dieser Elektromagneten aus zwei Teilen zusammen, die bei 4'und 4"zusammenstossen, und diese Stösse erhöhen bekanntlich in sehr erheblichem Masse die Reluktanz des Kernes. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Kern ist nur eine Unterbrechungsstelle im Metall vorhanden, nämlich der Luftspalt 4", der sehr klein ist. Infolge Vermeidung der Stossfuge 4'ist die Reluktanz so erheblich herabgesetzt, dass man mit einer Wicklung 3 von ungefähr 20% geringerem Gewichte auskommen kann.
Wie üblich wird um den Pol 5 ein (nicht dargestellter) Ring aus Weicheisen oder eine Kurzschlusswicklung hertmgelegt, um die Genauigkeit der Anzeige des belasteten Induktions-Elektrizitätszählers zu sichern.
Zum Aufsetzen der Spule 3 auf den Schenkel des Poles 5 hat man lediglich die Enden 13 und 14
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derart die Spule 3 zwischen den Lamellen 13 und 14 durchbringen, die sich dann wieder aneinanderlegen und die Seite 15 des rechteckigen Kernes 4 bilden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Wattmetrisches Element fir Induktions-Elektrizitätszähler, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, welche bei Erhöhung der Stromintensität in den Spulen (6, 7) des Reihen-Elektromagneten das verstärkte magnetische Feld teilweise gegen die Peripherie der Ankerscheibe zu ablenkt, so dass eine Vergrösserung des Drehmomentes durch Vergrösserung des Hebelarmes eintritt.
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Wattmetic element for industrial electricity meters.
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1 and 2 are two schematic side views, one in a radial plane parallel to the shunt electromagnet, the other in a tangential plane parallel to the series electromagnet.
Fig. 3 is a plan view of the series electromagnet. Fig. 4 is a section along the line A-A of Fig. 1, from which at the same time the manner in which the spool is inserted can be seen.
The armature disk 1 carries a vertical axis 2 which rotates in bearings, not shown.
Above the disk there is a shunt electromagnet, which consists of the thin-wire coil 3 and the no 4, which forms an almost closed rectangle. This lies radially to the coil and has only one pole 5, which extends eccentrically right up to the armature disk. Below the disk and perpendicular to the rectangular core is the row electromagnet, which consists of two coils 6 and 7, which are placed on the legs of a horseshoe-shaped core 8. The legs 9 and 10 of the same come right up to the armature disk and face the pole 5. The two poles 9 and 10 are provided with pointed shoulders, grains 9 'and 10'.
Near the poles 9 and 10, u. Between its side opposite the center point 2 of the armature disk 1 there are two soft irons 11 and 12, which are also provided with pointed extensions or horns 11 'and 12' facing the poles 9 and 10.
The lines of force of the electromagnetic caused by the series electromagnet
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pulled up through the armature disk 1 under the influence of the shunt electromagnet. At a certain current intensity, the extensions 9 ′ and 10 ′ become more magnetically saturated than the rest of the core because of their tapered cross-section. With increasing current intensity, the number of lines of force that run from the poles 9, 10 to the soft iron 11, 12 also increases. Since they are more eccentric than those between the shoulders 9 'and 10', this part of the electromagnetic field on the armature disk generates a moment of force of greater lever length.
As a result, by appropriately choosing the shape of the lugs or horns of the poles and the soft irons 11 and 12, self-balancing of the braking torque of the series electromagnet can be created.
The core 4 of the shunt electromagnet preferably consists of laminations made of soft iron, the shape of which can be seen in FIG. The cores of these electromagnets are usually composed of two parts which collide at 4 'and 4 ", and it is known that these impacts increase the reluctance of the core to a very considerable extent. In the case of the core shown in FIG. 1, there is only one interruption point in the metal , namely the air gap 4 ", which is very small. As a result of avoiding the butt joint 4 ′, the reluctance is so considerably reduced that one can get by with a winding 3 of approximately 20% less weight.
As usual, a ring (not shown) made of soft iron or a short-circuit winding is placed around the pole 5 in order to ensure the accuracy of the display of the loaded induction electricity meter.
To place the coil 3 on the leg of the pole 5, only the ends 13 and 14 are required
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in this way, pass the coil 3 between the lamellae 13 and 14, which then lie against one another again and form the side 15 of the rectangular core 4.
PATENT CLAIMS:
1. Wattmetrical element for induction electricity meters, characterized by a device which, when the current intensity in the coils (6, 7) of the series electromagnet is increased, deflects the amplified magnetic field partially towards the periphery of the armature disk, so that the torque is increased occurs by increasing the lever arm.