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Wechselstrom-Elektrizitätszähler nach dem Ferraris-Prinzip.
Es sind Elektrizitätszähler nach dem Ferraris-Prinzip bekannt, bei denen einem zweizinkigen Stromtriebkern ein dreizinkiger Spannungstriebkern gegenübersteht, an dessen beiden Aussenzinken ein Eisenbügel befestigt ist, der die Ankerscheibe umgreift und dem mittleren Zinken des Spannungstriebkernes gegenüber endet. Es sind weiterhin Ferrariszähler mit zweischenkeligelll Stromtriebkern
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Stromtriebkernes befestigt ist.
Es sind auch Ferrariszähler bekannt, bei denen der Teil des Nebenschlussbügels. der zwischen den beiden Schenkeln des Hauptstromtriebkernes liegt, so weit verbreitert wurde, dass durch den Biigel ein Teil der erzeugten Kraftlinien des Hauptstromfeldes aufgesaugt, also für die Triebwirkung ungenutzt gemacht wird. Durch entsprechende Dimensionierung des Bügels kann erreicht werden, dass von einem bestimmten Verbrauchsstrom ab eine magnetische Sättigung des Bügels eintritt, so dass mit steigender Last mehr Kraftlinien durch die Ankerscheibe ziehen, als der Steigerung der Belastung entspricht. Das Mehr an wirksamen Kraftlinien erzeugt ein zusätzliches Drehmoment, durch welches das störende Dämpfungsmoment des Hauptstromfeldes kompensiert wird.
Diese Anordnung hat den Nachteil, dass durch den Bügel. der an den Innenkanten des Hauptstromtriebkernes anliegt, solche Teile des Hauptstromfeldes unwirksam gemacht werden, die dem Nebensehlussfelde am nächsten liegen, also am meisten zur Drehmomentsbildung beitragen könnten.
Man hat daher Ausführungen vorgeschlagen, bei denen zur Kompensation des Dämpfungsmomentes des Hauptstromfeldes ein besonderer magnetischer Bügel vorgesehen wurde, der an die von der Polspnr des Spannungsfeldes am weitesten weg gelegene Kante des Hauptstromtriebkernes herangeführt ist.
Diese Anordnung hat den Nachteil, dass die Befestigung eines zweiten Bügels eine Komplikation mit sich bringt, ausserdem auch hier zur Erzielung der erforderlichen Wirkung der Bügel einen Teil der Polspur des Hauptstromtriebkernes überdecken muss, was ein teilweises Absetzen des Strol1ltriehkernps erforderlich macht, wodurch eine Drehmomentsminderung herbeigeführt wird. Der die Ankerscheibe umgreifende Nebenschlussbügel hat ferner bei beiden Ausführungen noch den Nachteil, dass durch den
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Erfindung werden diese Mängel behoben.
Die Erfindung betrifft einen Ferrarisweehselstromzähler mit zweizinkigem Stromtriebkern und einem die wirksamen Kraftlinien des Spannungsfeldes zurückführenden Bügel aus magnetischem Material, welcher gleichzeitig auch einen Teil der Kraftlinien des Hauptstrom-
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übrigen, die Stromschenkel umschliessenden Bügelteile gegen die ihnen gegenüberstehenden Schenkelkanten des Stromtriebkernes.
Im Sinne der Erfindung bilden ferner die Bügelteile, welche in geringem Abstand zn den Stromschenkeln liegen, eine Verlängerung des Teiles, der zwischen den beiden Schenkeln des Stromtriebkernes liegt. Die Triebkerne der Strom- und Spannungsspulen sind an einem Tragrahmen aus magnetischem
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Zählers. Durch die Umfassung des Stromtriebkernes von zwei Seiten entzieht der Bügel den, Hauptstrom- felde Kraftlinien, wodurch der magnetische Widerstand des Nebenschlusspfades im Hauptstromfelde auch ohne teilweiser Überdeckung der Kernschenkel genügend klein gehalten werden kann.
Der Bügel gestattet ferner eine Justierung des magnetischen Widerstandes des Nebenpfades im Hauptstromfelde, ohne Änderung des Triebspaltes, u. zw. dadurch, dass der Bügel um ein geringes von der Kante der Polspur des Hauptstromtriebkernes abgerückt wird.
Versuche haben ergeben, dass bei kleiner Last die Absaugung wirksamer Kraftlinien des Hauptstromfeldes und der damit verbundene Verlust an Drehmoment so gering ist, dass der entstehende Fehler durch das Reguliermittel für kleine Last leicht kompensiert werden kann und dass trotzdem die Fehlerkurve bei beträchtlicher Überlastung einen gestreckten Verlauf aufweist. Da bei der erläuterten Ausführung in gewissen Teilen des Bügels sowohl wirksame Kraftlinien des Nebenschluss- feldes als auch unwirksame Kraftlinien des Hauptstromfeldes verlaufen, könnte unter Umständen bei
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arten die Sättigung des Bügels nicht ausschliesslich durch die unwirksamen Hauptstromkraftlinien bedingt werden.
Die hiedurch verursachten Gangfehler lassen sich vermeiden, wenn man dem Bügel eine solche Form gibt, dass die beiden Kraftlinienarten völlig getrennt verlaufen. Der eigentliche Rück- sehlussbügel hat ein Verlängerungsstück, das der Einwirkung des Spannungsfeldes entzogen ist und das wiederum die Schenkel des Hauptstromtriebkernes auf mindestens drei Seiten umfasst.
Zwei Ausführungsformen der Erfindung zeigen die Zeichnungen, wobei von den Strommessern nur die für das Verständnis der Erfindung notwendigen Teile dargestellt sind.
Fig. 1 zeigt den Strommesser perspektivisch, Fig. 2 ist ein Schnitt entlang der Linie K-K der Fig. L Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform perspektivisch, Fig. 4 ist ein Schnitt entlang der Linie y-y der Fig. 3. Fig. 5 ist eine Draufsicht des Bügels des Zählwerkes.
In den Fig. 1 und 2 liegt gegenüber dem Spannungstriebkern 10 der zweizinkige Stromtriebkern 12.
Der Eisenbügel H ist neben dem Stromtriebkern 12 angeordnet. Einerseits das Gratstück. 7. 3, anderseits die beiden Zungen 14 des Eisenbügels 11 umfassen jeden Schenkel 21, 22 des Stromtriebkernes 12 eng an je zwei aneinanderstossenden Kanten. Der zur Rückführung der Kraftlinien des Nebensch ! ussfeldes dienende Teil5 des Bügels liegt zwischen den beiden Schenkeln des Stromtriebkernes 12, u. zw. in einem Abstand a von diesen, welcher grösser ist als der Abstand b zwischen den Schenkeln 21 bzw. 22 und den diese eng umfassenden Teilen des Grates 13 und der Zungen 14 des Eisenbügels 11.
Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3-5 ist 23 der Spannungstriebkern und 24 der zweizipkige Stromtriebkern des Instrumentes. Der neben dem Stromtriebkern vorgesehene Eisenbügel 16 ist mit seinem Fortsatz 17 zwischen den beiden Stromtriebkernen ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel nach den'Fig. l und 2 angeordnet. Der zur Rückführung der Kraftlinien des Nebenschlussfeldes dienende Fortsatz 17 des Bügels 16 liegt auch hier zwischen den beiden Schenkeln 18 des Stromtriebkernes 24 und trägt ein Querstüek 19, welches der Einwirkung des Spannungsfeldes entzogen ist und mit seinen beiden Flügeln 20 die Schenkeln 18 des Hauptstromkernes eng umfasst. Der Abstand a des Fortsatzes 17 von diesen Schenkeln 18 ist im Sinne der Erfindung auch hier grösser als der Abstand b der Flügelteile 19, 20 von den Schenkeln 18.
In beiden Ausführungsformen kann der Bügel n (Fig. 1 und 2) bzw. der Bügel 16 (Fig. 3 und 4)
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der Fig. 1 und 24 in Fig. 3) an einen gemeinsamen Tragrahmen aus magnetischem Materiel befestigt werden. Der Eisenbügel wird am Tragrahmen zweckmässig auf der Seite des Stromtriebkernes vorgesehen.
Dadurch wird eine besonders kompendiöse Ausführung des Instrumentes erreicht.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Ein- oder Mehrphasen-Ferrariswechselstromzähler mit zweizinkigem Stromtriebkern und einem, die wirksamen Kraftlinien des Spannungsfeldes zurückführenden Bügel aus magnetischem Material, welcher gleichzeitig auch einen Teil der Kraftlinien des Hauptstromfeldes unwirksam nebenschliessend aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass der Bügel jeden der beiden Schenkel des Stromtriebkernes auf mindestens drei Seiten derart umschliesst, dass der Teil des Bügels, der zwischen den beiden Schenkeln liegt, einen grösseren Abstand gegen die ihm gegenüberstehenden Schenkelkanten hat als die übrigen,
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Stromtriebkernes.
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Alternating current electricity meter based on the Ferraris principle.
Electricity meters based on the Ferraris principle are known in which a two-pronged current drive core is faced with a three-pronged voltage drive core, on the two outer prongs of which an iron bracket is attached which surrounds the armature disk and ends opposite the middle prong of the voltage drive core. There are still Ferrari meters with two-legged current drive core
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Power drive core is attached.
Ferraris meters are also known in which the part of the shunt bracket. which lies between the two legs of the main current drive core has been widened so widely that part of the lines of force generated by the main current field is absorbed by the bail, i.e. made unused for the drive effect. By appropriately dimensioning the bracket, it can be achieved that from a certain consumption current onwards, the bracket becomes magnetically saturated, so that with increasing load, more lines of force pull through the armature disk than corresponds to the increase in load. The more effective lines of force generates an additional torque, which compensates for the disruptive damping torque of the main current field.
This arrangement has the disadvantage that the bracket. which rests on the inner edges of the main current drive core, those parts of the main current field are rendered ineffective that are closest to the secondary leakage field, i.e. that could contribute most to the generation of torque.
It has therefore proposed designs in which a special magnetic bracket was provided to compensate for the damping torque of the main current field, which is brought up to the edge of the main current drive core furthest away from the pole span of the voltage field.
This arrangement has the disadvantage that the attachment of a second bracket brings with it a complication, and here too, in order to achieve the required effect, the bracket has to cover part of the pole track of the main current drive core, which makes it necessary to partially remove the Strol1triehkernps, which leads to a reduction in torque becomes. The shunt bow encompassing the armature disk also has the disadvantage in both versions that the
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Invention these shortcomings are eliminated.
The invention relates to a Ferrari alternating electricity meter with a two-pronged current drive core and a bracket made of magnetic material which returns the effective lines of force of the voltage field, which at the same time also includes part of the lines of force of the main current
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the rest of the bracket parts surrounding the current legs against the leg edges of the current drive core opposite them.
In the context of the invention, the bracket parts, which are located at a small distance from the current limbs, also form an extension of the part which lies between the two limbs of the current drive core. The drive cores of the current and voltage coils are on a support frame made of magnetic
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Counter. By enclosing the current drive core on two sides, the bracket removes the main current fields from the lines of force, whereby the magnetic resistance of the shunt path in the main current field can be kept sufficiently small even without partially covering the core legs.
The bracket also allows an adjustment of the magnetic resistance of the secondary path in the main stream field without changing the drive gap, u. between the fact that the bracket is moved a little away from the edge of the pole track of the main current drive core.
Tests have shown that with a small load the extraction of effective lines of force of the main current field and the associated loss of torque is so small that the resulting error can easily be compensated for by the regulating means for small loads and that the error curve still has a stretched course in the event of considerable overload having. Since both effective lines of force of the shunt field and ineffective lines of force of the main current field run in certain parts of the bracket in the explained design, under certain circumstances at
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types the saturation of the bracket are not exclusively caused by the ineffective main stream lines.
The gait errors caused by this can be avoided if the bow is given such a shape that the two types of force lines run completely separate. The actual back bow has an extension piece which is protected from the action of the stress field and which in turn encompasses the legs of the main current drive core on at least three sides.
Two embodiments of the invention are shown in the drawings, only the parts of the ammeters necessary for understanding the invention being shown.
1 shows the ammeter in perspective, FIG. 2 is a section along the line KK of FIG. L, FIG. 3 shows another embodiment in perspective, FIG. 4 is a section along the line yy of FIG. 3. FIG a top view of the bracket of the counter.
In FIGS. 1 and 2, the two-pronged current drive core 12 lies opposite the voltage drive core 10.
The iron bracket H is arranged next to the power drive core 12. On the one hand the ridge. 7. 3, on the other hand the two tongues 14 of the iron bracket 11 encompass each leg 21, 22 of the power drive core 12 close to each of two abutting edges. The one to return the lines of force of the neighbor! Ussfeldes serving part 5 of the bracket is between the two legs of the power drive core 12, u. between them at a distance a which is greater than the distance b between the legs 21 or 22 and the parts of the ridge 13 and the tongues 14 of the iron bracket 11 that closely surround them.
In the embodiment according to FIGS. 3-5, 23 is the voltage drive core and 24 is the two-pronged current drive core of the instrument. The iron bracket 16 provided next to the power drive core is similar with its extension 17 between the two power drive cores as in the exemplary embodiment according to FIGS. l and 2 arranged. The extension 17 of the bracket 16, which serves to return the lines of force of the shunt field, is also here between the two legs 18 of the power drive core 24 and carries a cross piece 19 which is withdrawn from the action of the tension field and with its two wings 20 closely encompasses the legs 18 of the main power core . The distance a of the extension 17 from these legs 18 is, within the meaning of the invention, greater than the distance b between the wing parts 19, 20 from the legs 18.
In both embodiments, the bracket n (Fig. 1 and 2) or the bracket 16 (Fig. 3 and 4)
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1 and 24 in Fig. 3) are attached to a common support frame made of magnetic material. The iron bracket is expediently provided on the support frame on the side of the power drive core.
A particularly compensatory design of the instrument is thereby achieved.
PATENT CLAIMS:
1.Single-phase or multi-phase Ferraris alternating current meter with a two-pronged current drive core and a bracket made of magnetic material which returns the effective lines of force of the voltage field, which at the same time also absorbs part of the force lines of the main current field ineffectively bypassing, characterized in that the bracket each of the two legs of the current drive core encloses on at least three sides in such a way that the part of the bracket that lies between the two legs has a greater distance from the leg edges opposite it than the rest,
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Current drive core.