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Einrichtung zur Messung von Frequenzen.
Bei der Messung der Frequenz von Wechselstromsystemen ist mit Rücksicht auf das Parallelarbeiten mehrerer Netze eine möglichst hohe Genauigkeit sehr erwünscht. Die verschiedenen bekannten Messeinrichtungen befriedigen in dieser Hinsicht keineswegs. Zungenfrequenzmesser zeigen gewöhnlich nur von halbem zu halbem Polwechsel ; auf Resonanzabstimmung beruhende Frequenzmesser weisen Fehler bei Abweichung von der Sinusform auf ; bei den bekannten Einrichtungen zur Schlüpfungsmessung (D. R. P. Nr. 336066) besteht wiederum der Nachteil, dass keine unmittelbare Ablesung möglich ist, sondern dass eine Zählung der Spannungsschwebungen erforderlich ist.
Am besten entsprechen deshalb noch Frequenzmesser, bei welchen von der Spannung mit der zu messenden Frequenz ein Synchronmotor gespeist wird, der einen kleinen Generator, zweckmässig Gleichstromgenerator mit Erregung durch permanente Magnete, antreibt. Die vom Generator erzeugte Spannung, die, wie sich aus der Anordnung ergibt, der Frequenz proportional ist, wird einem Anzeigeinstrument zugeführt. Besitzt das Instrument einen unterdrückten Nullpunkt, so wird der ganze Messbereich für einen verhältnismässig kleinen Frequenzbereich ausgenutzt, und es wird eine ziemlich genaue Anzeige erhalten.
Die Erfindung bezweckt eine noch höhere perzentuelle Genauigkeit. Sie wird dadurch erreicht, dass die Differenz zwischen der Drehzahl eines von der Spannung mit der zu messenden Frequenz gespeisten Synchronmotors und einer konstanten, entsprechend gewählten Drehzahl einer uhrwerkartigen Einrichtung zur indirekten Messung der Frequenz benutzt wird. Wird die konstante Drehzahl so gewählt, dass sie nur wenig von der Drehzahl des Synchronmotors bei Normalwert der Frequenz abweicht oder derselben überhaupt gleich ist, dann ist die Differenzzahl bei den normalerweise vorkommenden nur geringen Abweichungen der Frequenz vom Normalwert bloss ein Bruchteil der Drehzahl des Synchronmotors. Geringe Änderungen der Frequenz und somit der Drehzahl des Synchronmotors wirken sich deshalb als perzentuell starke Änderungen der Differenzdrehzahl aus.
Durch Messung dieser Differenzdrehzahl werden also Änderungen der Frequenz in sehr genauer Weise angezeigt. Da der Wert konstanter Drehzahl, Polanzahl des Synchronmotors usw. bekannt ist, wird auch ohne weiteres die Absolutgrösse durch eine solche Messung erhalten.
Besonders zweckmässig ist, ähnlich wie bei einer der oben erwähnten bekannten Frequenzmesseinrichtungen, zur Differenzdrehzahlmessung einen Generator, vorzugsweise Gleichstromgenerator mit Erregung durch permanenten Magnet, zu verwenden. Der Antrieb dieses Generators kann verschiedenartig vorgenommen werden, etwa in der Weise, dass er durch den Rotor eines Synchronmotors erfolgt, welcher vom zu messenden Netz gespeist wird und dessen Stator in entgegengesetzter Richtung mit der gewählten konstanten Drehzahl angetrieben wird. In anderer Weise könnte die Differenzdrehzahl z. B. durch ein Differenzialgetriebe erhalten werden, bei welcher Anordnung der Stator des Synchronmotors feststehen würde. In beiden Fällen wird die konstante Drehzahl durch ein Uhrwerk erzeugt, das elektrisch aufgezogen wird, wie ein solches vielfach für andere Zwecke, z.
B. für automatische Schaltwerke, Verwendung findet.
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Eine derartige Messeinrichtung kann mit beliebig kleinem Frequenzmessbereich bei ! voll- ständiger Ausnutzung des gesamten Messbereiches des Anzeigeinstrumentes, also auch ohne Unterdrückung des Nullpunktes, ausgeführt werden. Die Genauigkeit ist, wie sich aus der Wirkungsweise ergibt, trotz der nur einfachen angewendeten Mittel eine ausserordentlich hohe.
Es ergibt sich ausserdem noch der Vorteil, dass die Anzeige der Frequenz an beliebig vielen Punkten erhalten werden kann, wozu nur die Einschaltung weiterer gewöhnlicher Anzeigeinstrumente in den Generatorstromkreis erforderlich ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Messung der Frequenz, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz zwischen der Drehzahl eines von der Spannung mit der zu messenden Frequenz gespeisten Synchronmotors und der konstanten Drehzahl einer uhrwerkartigen Einrichtung benutzt wird.