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Vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen zur Messung der an Wechselstromleitungen abgegebenen Energiemengen. Die Erfindung bezweckt eine einfache, verlässliche und leicht regelbare Einrichtung zu treffen, um sowohl zwischen dem Hauptstrom-und Nebenschlussfeld des Apparates den ein Viertel phasendauer betragenden Phasenunterschied zu erzielen, a ! s auch die Reibung zu kompensieren.
In der beiliegenden Zeichnung ist : Fig. 1 eine Vorderansicht eines Wattmeters, das mit vorliegender Einrichtung ausgestattet ist, wobei einzelne Teile des Gehäuses fortgelassen sind ; Fig. 2 ist ein Schnitt nach einer zur Zeichnungsebene von Fig. 1 senkrechten Ebene.
Fig. 3 und 4 veranschaulichen schematisch zwei Ausführungsformen der Einrichtung zur Kompensierung der Reibung bei Leitungen von verschiedener Frequenz. Fig. 5 zeigt ein Schaltungsschema des ganzen Apparates.
Der in der Zeichnung veranschaulichte Apparat-ein Induktions-Wattmeter für Einphasenstrolll - besteht aus zwei in Reihenschaltung miteinander verbundenen Nebenschlussspulen 1, die als eine einzige Spule wirken, aus einer im Hauptstrom angeordneten Spule 2, einem aus Blechen oder Drähten gebildeten Kern 3 für diese Spulen, einer Selbstinduktionsspule 4 zur Verzögerung der Strompbasf in der Nebenschlussspule, einer
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magnetischen Kraftliniensystemen einen genau eine Viertelphase betragenden Phasenunterschied zu erzielen, damit eine genaue Aufzeichnung des Energieverbrauches in Leitungen mit induktiver Belastung gesichert werde.
Zu dem Zweck sind zwei durch einen Widerstand in Reihenschaltung verbundene, im induktiven Wirkungsbereich der Nebenschlussspulen des Apparates gelegene Spulen verwendet worden. Es ist ferner notwendig, eine Einrichtung zu treffen, um die Reibung zu kompensieren und es ist vorgeschlagen worden, hierzu eine einzelne in sich geschlossene Spule zu verwenden, die im induktiven Wirkungsbereich einer der Nebenschlussspulen des Apparates liegt und demnach dem Anker gegenüber unsymmetrisch angeordnet ist. Die bisher beschriebene Einrichtung von Wattmetern ist an sich bekannt und beispielsweise in der englischen Patentschrift Nr. 10705 A. D. 1898 nach Bau und Wirkungsweise genau erläutert.
Nach vorliegender Erfindung werden zwei parallel geschaltete Spulen benutzt, um den Unterschied von einer Viertelphase zwischen den beiden magnetischen JÜaft1iniensystemen des Instrumentes zu sichern und zur Erzielung der Kompensation, welche die Wirkung der geringen bei rotierenden Teilen notwendig vorhandenen Reibung beseitigen soll, ist eine Einrichtung getroffen, mittelst welcher Widerstand von einer Spule abgeschaltet und der anderen vorgeschaltet werden kann, so dass die Wirkungen der Spulen ausgeglichen werden
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von den zur Regelung des Phasenunterschiedes bestimmten Spulen 13, 14, die auf den zugehörigen Nebenschlussspulen 1, 1 angeordnet sind und im induktiven Wirkungsbereich derselben liegen, je ein Ende mit je einem Ende eines Widerstandsdrahtes M verbunden,
auf dem ein stellbares Stromschlussstuck 16 angeordnet ist. Dieses bildet nach der Zeichnung
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ein kurzes Rohr mit einer Klemmschraube 17 an einem Ende zur Feststellung des Rohres in der jeweils gewünschten Stellung auf dem Leiter 15. Offenbar kann statt der gezeichneten auch irgendeine andere geeignete Ausführungsform einer stel1haren Stromschlussvorrichtung gewählt werden. Die anderen Enden der Spulen 18, 14 sind miteinander und durch Drähte 18, 19 und 20 mit den Klemmen zweier induktionsfreier Widerstände 21 und 22 verbunden, deren
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Vorbindung stehen. Der Draht 25 ist hinreichend lang und biegsam, um jede Verschiebung der Stromschtussvorrichtung 16 längs des Drahtes 15 zn ermöglichen.
Diese Anordnung ist für Ströme von hoher Frequenz, beispielsweise solche von 16000 Wechseln per Minute, bestimmt. Bei Strömen von etwa der Hälfte dieser Frequenz, z. B. von solchen von 7200 Wechseln per Minute braucht bloss einer der induktionsfreien Widerstände benützt zu werden, es wird deshalb eine Lötverbindung 26 vorgesehen, welche unterbrochen werden kann, wenn der Apparat für Ströme von der geringeren Wechselzahl benützt werden soll.
Wird diese Verbindung 26 unterbrochen, so geht die Schaltung in die in Fig. 4 dargestellte über. Der Widerstand 22 steht dann allein in Verwendung. Wie man sieht, sind bei der dargestellten Anordnung die Spulen 13, 14 zueinander parallel geschaltet, so dass der in jeder Spule durch Induktion hervorgerufene Strom entweder durch den Widerstand 21 oder den Widerstand 22 oder diese beiden Widerstände hindurchgehen muss. Diese Widerstände
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dem Nebenschlussfeld des Apparates sichern.
Wird die Stromschlussvorrichtung 16 in den Mittelpunkt des Widerstandsdrahtes 15 gestellt, so werden durch die beiden Spulen 13, 14 gleiche Ströme gehen und auf das Nebenschlussfeld wird keine die Gleichmässigkeit störende Wirkung ausgeübt. Wird dagegen die Stromschlussvorrichtung gegen ein Ende des Drahtes hinbewegt, so wird der der einen
Spule vorgeschaltete Widerstand vergrössert, jener der anderen dagegen verringert. Es wird daher das Verhältnis der durch die beiden Spulen fliessenden Ströme geändert, die Wirkung wird ungleichmässig und der Scheibe 5 wird das Bestreben erteilt, sich in der einen oder in der anderen Richtung zu drehen, je nach der Richtung, in welcher die Stromschluss- vorrichtung verschoben wurde.
Die letztere kann deshalb derart eingestellt werden, dass das vermöge der Störung der Gleichmässigkeit auf die Scheibe 5 ausgeübte Drehmoment die von der Reibung herrührende, verzögerte Wirkung gerade aufhebt, ohne dass der Gesamt- widerstand der Kompensationsleitung merklich geändert würde, und ohne dass der Phasen- unterschied zwischen dem Nebenschluss-und dem Reihenfeld des Instrumentes eine wahr- nehmbare Beeinflussung erführe. Die vorstehend beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Einzeleinrichtungen sind für die Praxis entworfen worden und halten sich auch bewährt.
Man erkennt indessen, dass Abänderungen getroffen werden können, welche ins wesentlichen in der gleichen Weise wirken und dasselbe Ergebnis liefern werden, alle derartigen Änderungen fallen in den Bereich der vorliegenden Erfindung.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Induktions-Wattmeter für Wechselströme mit Nebenschluss- und Serienwicklung und zwei geschlossenen Spulen zur Erzielung eines Unterschiedes von einer Viertelphase zwischen Nebenschluss-und Serienwicklung, dadurch gekennzeichnet, dass diese letzteren Regelungs- spu ! pn zueinander parallel geschaltet sind und Widerstand von der einen Spule abgeschaltet und der anderen vorgeschaltet werden kann, so dass die Wirkungen der beiden Spulen unsymmetrisch gemacht werden können, zum Zweck, die Reibung im Apparat zu kompensieren.