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Einrichtung zur Kompensation der Zählwerksreibung bei Elektrizitätszählern
Bei Elektrizitätszählern wird bekanntlich mit Hilfe eines Triebsystems die von einem nachgeschal- teten Elektrizitätsverbraucher dem Energieversorgungsnetz entnommene elektrische Energie in eine pro- portionale Drehbewegung eines Zählerläufers umgewandelt und von einem in Kilowattstunden geeichten
Zählwerk gemessen. Die durch das Triebsystem auf den Läufer ausgeübte Kraft steht dabei im Gleichge- wicht mit der Bremskraft eines Bremsmagneten, so dass eine gleichmässige, dem jeweils stattfindenden
Verbrauch entsprechende Drehung des Läufers zustande kommt. Die Läuferscheibenachse wird an ihrem unteren Ende von einem Steinlager getragen und an ihrem oberen Ende federnd gehalten.
Der Läufer bil- det somit ein schwingungsfähiges Gebilde, das durch Zusammenwirken der vom Triebsystem hervorgeru- fenen Scheibenströme mit dem Bremsfeld zusätzlich zu seiner Drehbewegung in periodische Rüttelbewegungen versetzt wird. Die Rüttelkräfte machen sich besonders stark bei Zählern bemerkbar, die einen einspurigen Bremsmagneten besitzen. Hiebei wird nämlich durch den magnetischen Fluss des Bremsmagneten, der die Läuferscheibe nur in einer Richtung durchsetzt, zusammen mit den in der Scheibe flie- ssenden Strömen eine Kraft erzeugt, die senkrecht auf den Strom- und den Flussvektor steht und etwa in radialer Richtung auf die Scheibe wirkt. Je nach Richtung des Scheibenstromes wirkt diese Kraft zum Mittelpunkt der Läuferscheibe hin oder von diesem weg.
Die relativ grossen Amplituden der durch die Rüttelkräfte verursachten Schwingungen können störende Geräuschbildung hervorrufen und bewirken eine starke Abnutzung der Läuferlager.
Zur Vermeidung dieser Nachteile werden bei vielen Zählern Doppelspurbremsmagnete verwendet, durch die infolge des die Scheibe gleichzeitig zweimal in entgegengesetzten Richtungen durchsetzenden Bremsflusses sich gegenseitig aufhebende Kräfte erzeugt werden.
Obwohl die Rüttelkräfte die erwähnten nachteiligen Eigenschaften besitzen, sind sie doch insofern vorteilhaft, als sie die Zählwerksreibung kompensieren können. Diese bekannte günstige Eigenschaft konnte bisher nicht ausgenutzt werden, da die Kräfte entweder bei Verwendung von Einspurbremsmagneten zu gross sind und die erwähnten Mängel hervorrufen oder bei Verwendung von Doppelspurbremsmagneten zu gering sind, um noch kompensierend wirken zu können. Da zur Kompensation der Reibung eine ganz bestimmte Grösse der Rüttelschwingung notwendig ist, sind diese beiden Bremsmagnetarten allein nicht in der Lage. kompensierend zu wirken, da durch sie die Rüttelamplitude nicht beeinflusst werden kann.
Die Erfindung bezweckt, eine Anordnung zu schaffen, bei der die Rüttelkräfte zur Kompensation der Zählwerksreibung bei Elektrizitätszählern ausgenutzt, jedoch die Nachteile hinsichtlich der Geräuschbildung und des Lagerverschleisses vermieden werden.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass ausser den vorhandenen Bremsmagneten besondere permanente Zusatzmagnete in Läufernähe so angeordnet oder die vorhandenen Bremsmagnete so ausgebildet sind, dass deren magnetischer Fluss im Zusammenwirken mit den Strömen in der Läuferscheibe Kräfte erzeugt, deren von der Läuferachse zum Zählwerk gerichtete Resultierende, die Läuferscheibe im Rhythmus der Netzfrequenz in Schwingungen versetzt. Zweckmässigerweise werden Zusatzmagnete verwendet, die an dem Spannungseisen des Zählers angebracht sind. Die in der Ebene der Läuferscheibe liegende Resultierende der auf die Scheibe einwirkenden Rüttelkräfte muss dabei senkrecht oder nahezu
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senkrecht auf die Achse des über eine Schnecke von der Läuferscheibe angetriebenp. n Zählwerksantriebs- rades einwirken.
Die Abweichung von dieser Richtung darf maximal 300 betragen, und die Amplitude der Rüttelkräfte soll 10-50 Mikron sein. Die Grösse der für die Reibungskompensation erforderlichen
Rüttelkräfte kann dabei durch die Magnete selbst oder durch entsprechende Wahl des Resonanzpunktes des durch den umlaufenden Teil und die gefederte Lagerung gebildeten schwingungsfähigen Systems festge- legt werden.
An Hand der Zeichnung, die in Fig. 1 das Triebsystem eines Elektrizitätszählers und in Fig. 2 ein
Schaubild zur Erläuterung der auf die Triebscheibe einwirkenden Kräfte darstellt, sei die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Das in Fig. 1 dargestellte bekannte Triebsystem besteht aus dem Spannungseisen 1 und dem Strom- eisen 2. Das Spannungseisen besitzt einen Rückschluss 3, der zwischen den Schenkeln des Stromeisens endet. In dem Luftspalt zwischen Strom- und Spannungseisen ist die Läuferscheibe 4 angeordnet, die an einer nicht gezeichneten, an ihrem unteren Ende unterstützten und an ihrem oberen Ende federnd gela- gerten Achse befestigt ist. Der doppelspurige Bremsmagnet ist nicht dargestellt. Zur Erzeugung von Rüt- i telkräften sind an dem Drosselrahmen des Spannungseisens symmetrisch zum Spannungspol befestigte
Magnete 5 und 6 vorgesehen.
Der vom Spannungseisen erzeugte magnetische, die Läuferscheibe durch-
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Die notwendige Amplitude der Rüttelkräfte, die zweckmässigerweise in der Grössenordnung von 10 bis 50
Mikron liegt, lässt sich durch geeignete Stärke der Zusatzmagnete oder durch Veränderung des Luftspaltes zwischen den Zusatzmagneten 5,6 und der Läuferscheibe 4 erreichen. Die Rüttelkräfte werden durch die an der Läuferachse angebrachte Schnecke 7 radial auf den Umfang des Zählwerksantriebsrades 8 iiberrra- gen. Die Resultante der Rüttelkräfte steht also im rechten Winkel zur Läuferachse. Für die Reibungskompensation ist es am günstigsten, wenn die Resultante ausserdem senkrecht oder nahezu senkrecht mit einer maximalen Abweichung von : 30 in bezug auf die Achse 9 des Zählwerksantriebsrades gerichtet ist.
In Fig. 2 geben die Winkel ct den günstigsten Bereich für die Resultantenrichtung an. Der Vorteil der Anordnung liegt darin, dass infolge der relativ hohen Stromdichte der Scheibenwirbelströme an der gewählten Stelle nur verhältnismässig kleine Zusatzmagnete zur Erzeugung der gewünschten Grösse der Rüttelkräfte erforderlich sind. Zweckmässigerweise wird aus dem gleichen Grunde der Resonanzpunkt des schwingungsfähigen Systems in die Nähe der Netzfrequenz gelegt. Dadurch ist der Einfluss der Zusatzmagnete auf die Bremsung der Läuferscheibe klein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Kompensation der Zählwerksreibung bei Elektrizitätswählerr., mit Hilfe von auf den Zählerläufer einwirkenden Rüttelkräften, dadurch gekennzeichnet, dass ausser den vorhandenen Brems- magneten besondere permanente Zusaizmagnete in Läufernähe so angeordnet oder die vorhandenen Bremsmagnete so ausgebildet sind, dass deren magnetischer Fluss im Zusammenwirken mit den Strömen in der Läuferscheibe Kräfte erzeugt, deren von der Läuferachse zum Zählwerk gerichtete Resultierende die Läuferscheibe im Rhythmus der Netzfrequenz in Schwingungen versetzt.