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Wechselstromzähler. Bei einom Wechselstromzähler nach Ferrarisschem Prinzip ist bekanntlich die Dreh- zahldesAnkers
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worin Ep. J. cos oc die Leistung des Wechselstromes, cl die Dämpfung durch den permanenten Magneten c 2 Ep2 die Dämpfung durch die Spannungsspule, c3 J2 die Dämpfung durch die Stromspule bedeuten, für den Fall, dass die Reibung genau kompensiert, die Periodenzahl konstant und die motorischen Felder proportional Ep und J sind.
Ist nun Ep und cos x konstant, so geht Gleichung (1 über in
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Verändern wir onn J, so sollte sich ? ! in gleichem Masse ändern, um den genauen Wattverbrauch zu registrieren. Dies ist nicht der Fall, wie aus Gleichung (2 hervorgeht ; denn während der Zähler des Bruches linear mit J wächst, demnach der Nenner konstant sein müsste, wächst dieser, und zwar im zweiten Summanden mit. J im Quadrat, d. h. die Proportionalzahl zwischen Drehzahl des Ankers und Wattverbrauch fällt mit steigendem. .
Man hat versucht, diesen Abfall zu beseitigen, indem man das Stromfeld verzerrte oder eine vom Hauptstrom abhängige Hilfsspule mit der Hauptstromspnle des Motors zusammenwirken liess, und erzielte dadurch ein Zusatzdrehmoment proportional J2 und es gilt dann :
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Hieraus geht klar hervor, dass ein solcher Zähler keine wirkliche Konstante besitzt. da der Faktor von. J in Gleichung (3 kein konstanter ist.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist nun, durch Anbringung eines Zusatzdrehmomentes, das mit 13 oder möglichst angenähert J3 wächst, eine wirkliche Konstante desZählerszuerzielen. weichung ( geht über in :
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Der Faktor von J in Gleichung (4 ist für alle Stromstärken konstant, wenn die Ver- hiiltnisso so gewählt werden, dass a/a' = b/b', was sich ohne Schwierigkeit erreichen lässt. Diese Bedingung kann z. B. durch Änderung der Wirkung des Spannungsfeldes oder
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erfüllt werden.
Ein Zusatzdrehmoment, das mit. l-3 steigt. kann z. B. dadurch erreicht werden, dass die Hauptstromspule zusammen mit einer vom Hauptstrom abhängigen Hifsspule mit Eisen auf den Anker wirkt, wobei diese eine möglichst quadratische Magnetisierungskurve besitzt.
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möglichst quadratische Magnetisierungakurve besitzen.
Fig. 3 stellt eine solche Magnetisierungskurve für eine bestimmte Eisensorte dar, während die eingezeichneten Punkte einer quadratischen Kurve angehören ; die Übereinstimmung ist, wie man erkennt, bis B = 9000 eine fast vollkommene. d wirkt mit c zusammen auf den Anker ; hiebei ist nur Bedingung, dass eine Phasenverschiebung zwischen den Feldern der beiden-besteht ;-d wirkt dagegen mit der Spannungsspulo b nicht zusammen, d. h. ihre Felder erzeugen kein gemeinsames Drehfeld, weil sie einen Winkel von 1800 miteinander bilden. Die zweckmässige Gestaltung von d und ebenso die Regulierung der Grösse des Zusatzdrehmomentes für ein bestimmtes J kann auf mannigfache Weise geschehen.
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AC electricity meter. In an alternating current meter based on the Ferraris principle, the speed of the armature is known
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where Ep. J. cos oc is the power of the alternating current, cl is the damping by the permanent magnet c 2 Ep2 is the damping by the voltage coil, c3 J2 is the damping by the current coil, in the event that the friction compensates exactly, the number of periods is constant and the motor fields are proportional to Ep and J.
If Ep and cos x are constant, then equation (1 changes to
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Should we change onn J, so should? ! change in equal measure to register the exact wattage consumption. This is not the case, as can be seen from equation (2; because while the numerator of the fraction grows linearly with J, so the denominator should be constant, it grows in the second term with. J squared, i.e. the proportional number between the speed of the anchor and watt consumption falls with increasing.
Attempts have been made to eliminate this drop by distorting the current field or by allowing an auxiliary coil that is dependent on the main current to interact with the main current coil of the motor, thereby achieving an additional torque proportional to J2 and then:
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From this it is clear that such a counter has no real constant. since the factor of. J in equation (3 is not a constant.
The purpose of the present invention is now to achieve a real constant of the counter by applying an additional torque which increases with 13 or as close as possible to J3. softening (turns into:
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The factor of J in equation (4 is constant for all current intensities, if the ratio is chosen so that a / a '= b / b', which can be achieved without difficulty. This condition can be changed, for example, by changing the effect of the tension field or
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to be met.
An additional torque that with. l-3 increases. can e.g. B. can be achieved in that the main current coil acts together with an auxiliary coil dependent on the main current with iron on the armature, which has a magnetization curve that is as square as possible.
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have a magnetization curve that is as square as possible.
3 shows such a magnetization curve for a specific type of iron, while the points drawn in belong to a square curve; As can be seen, the agreement is almost perfect up to B = 9000. d acts together with c on the anchor; The only condition here is that there is a phase shift between the fields of the two -d but does not interact with the voltage coil b, i.e. H. their fields do not generate a common rotating field because they form an angle of 1800 with each other. The appropriate design of d and also the regulation of the size of the additional torque for a specific J can be done in many ways.