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Kommutierungsanordnung für Motor-Elektrizitätszähler, insbesondere rasclaufende Magnet- motorzähler.
Bei Motorzählern, insbesondere bei raschlaufenden (ungebremsten) Magnetmotorzählern, zeigt sich ganz allgemein nach längerer Betriebszeit die Tatsache, dass der Anlauf sich zusehends verschlechtert.
Als Ursache dieser Erscheinung kommen sowohl chemische, wie auch mechanische Einflüsse in Betracht. Den ersteren wird schon seit längerer Zeit durch Anwendung von hochgrädigem Gold für Kollektor und Bürsten, sowie durch sorgfältige Herstellung dieser Teile zu begegnen gesucht. Auch die Erhöhung der Reibung durch Abnutzung der beweglichen Teile ist mit Hilfe hochwertigen Materials für die Lager und Zahnräder weitgehend vermindert worden.
Trotzdem lehrt die Erfahrung, dass noch immer der oben gekennzeichnete Mangel nicht völlig behoben werden konnte.
Es ist schon lange bekannt, dass Veränderungen an den Kontaktflächen zwischen Bürsten und Kollektor grossen Einfluss auf die Angaben der Zähler, besonders bei kleinen Belastungen, haben.
In früherer Zeit behalf man sich nun derart, dass Kollektor und Bürsten auch bei plombierten Zählern für die Kontrollorgane der Elektrizitätswerke zugänglich gemacht wurden und auf diese Weise von Zeit zu Zeit in der Anlage gereinigt und nachpoliert werden konnten.
Neuerdings wird jedoch dieses Verfahren von den E-Werken abgelehnt und es wird verlangt, dass die Zähler über die ganze Eichperiode (derzeit also in Österreich fünf Jahre) auch ohne Eingriff keine Beeinträchtigung ihrer Funktion aufzeigen.
Eingehende Versuche und Überlegungen haben nun erwiesen, dass die Anwendung des hochgrädigen, weichen Goldes wohl die chemischen Veränderungen der Kontakte eliminiert, jedoch anderseits die mechanische Widerstandsfähigkeit, insbesondere der Bürsten, stark beeinträchtigt.
Untersucht man die Bürsten eines längere Zeit in Verwendung gestandenen, bei kleineren Belastungen nicht richtig anzeigenden Zählers, so findet man oft an den Auflagepunkten derselben Aufrauhungen, ja sogar Anfräsungen, welche geeignet sind, stark hemmend auf den empfindlichen Zähleranker einzuwirken.
Bei genauerer Betrachtung der Kommutierungsverhältnisse ergibt sich nun folgendes :
Bekanntlich werden die Kollektoren für Magnetmotorzähler, im Gegensatz zu den im Motoren- bau angewendeten, mit einfachen Luftschlitzen (ohne Zwischenisolation) zwischen den einzelnen Lamellen ausgeführt. Dies hat aber zur Folge, dass jeder Luftschlitz eine unrunde Stelle am Umfang des Kollektors darstellt. Die Bürsten werden also beim Passieren jedes Luftschlitze um ein, wenn auch geringfügiges Stück, verschwenkt, indem sie um die ablaufende Kante der vorübergedrehten Lamelle kippen und gleiten. Sobald der Luftspalt überbrückt ist, kippen und gleiten die Bürsten nunmehr um die auflaufende Kante der nächstfolgenden Lamelle.
In Fig. 1 sind die Verhältnisse für eine Bürste im Grundriss im Augenblick der Überbrückung des Luftspaltes stark vergrössert dargestellt. Hierin ist K der Kollektorkörper aus Isoliermaterial ; L 1, L 2, L 3 sind drei Lamellen aus Gold ; B sind sind die Bürsten ; D gibt die Drehrichtung an.
Abhilfe für diesen Übelstand ist nur dann zu schaffen, wenn es gelingt, über den ganzen Kollektorumfang, einschliesslich der Luftschlitze, einen rein tangentialen Ablauf der Bürsten zu ermöglichen.
Wie aus der Figur ersichtlich, erfolgt derzeit sowohl das Abgleiten der ablaufenden, wie auch das Auftreffen der auflaufenden Kante nicht tangentiell zum Kollektorumfang, sondern im Hinblick auf die starke Krümmung desselben, unter einem ziemlich spitzen Winkel (in Richtung P). Bedenkt man, dass dieses Arbeiten Sp jeder Bürste dreimal pro Ankerumdrehung stattfindet und ungebremste
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mindestens einer an je einem Abschnitt des gebrochenen L1mellenluft, paltes wirksam ist. Im Gegen- satz zu den bisher allgemein verwendeten Biirsten müssen hiebei alle Zinken untereinander starr ver- bunden sein.
Bezüglich des Kollektors sei noch bemerkt, dass es aus dem Grunde, die Zeitdauer des Spulenkurzschlusses b ? i der Kommutierung zu beschränken, zweckmässig ist, wenn lediglich die Kanten der Vorsprünge der ablaufenden Lamellen mit den Kanten der Vorsprünge der auflaufenden Lamellen zur Deckung gelangen.
Durch das Zusammenwirken dieser Massnahmen erhält man ein stossfreies, stets tangentielles
Gleiten, ohne dass Verlagerungen der Kommutierungszone eintreten können.
Bemerkenswert für diese Anordnung ist, dass Form und Breite der einzelnen Luftspalte für die Kommutierung fast bedeutungslos geworden sind und daher freizügiger als bisher gewählt werden können. Wesentlich ist nur das richtige Übereinandergreifen der lotrechten Kommutierungskanten.
Bei sorgfältiger Herstellung ist es also auf Grund der vorliegenden Erfindung tatsächlich möglich, einen praktisch spaltlosen Kollektor zu bauen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Kommutierungsanordnung für Motorzähler, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollektorlamellen mit wechselseitig ineinandergreifenden Vorsprüngen und Ausnehmungen versehen sind, derart, dass wenigstens eine Erzeugende der ablaufenden Lamellenvorsprünge mit der Verlängerung wenigstens einer Erzeugenden der auflaufenden Vorsprünge der nächstfolgenden Lamelle zur Deckung gelangt und sämtliche Kontaktstellen der stromzufiihrenden Bürsten zwangsläufig stets denselben Abstand von der Kollektorachse beibehalten.
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