<Desc/Clms Page number 1>
Dreheisen-Mehrbereichinstrument
Die Anwendung spannbandgelagerter beweglicher Systeme macht es möglich, Dreheisen-Messwerke mit sehr kleinen Drehmomenten zu bauen. Dadurch kann die für den Vollausschlag desDrehsystems erforderliche AW-Zahl so klein gehalten werden, dass sich in dem verfügbaren Wickelraum mehr Strombereiche unterbringen lassen als vordem.
Sind die Strombereiche für sehr unterschiedliche Nennstromstärken auszulegen, so ergeben sich entsprechend unterschiedliche Windungszahlen. Unter der Annahme, dass zum Vollausschlag des Systems 30 AW nötig sind, werden z. B. tausend Windungen für den Bereich 30 mA, aber nur fünf Windungen für den Bereich 6A und nur eine einzige Windung für den Bereich 30A gebraucht. Die Konstruktión von Spulen mit derart unterschiedlichen Wicklungsabschnitten bereitet keine Schwierigkeiten, solange für jeden Strombereich eine besondere Skalenteilung vorgesehen ist.
Sollen dagegen die Strombereiche auf gleiche Empfindlichkeit und einheitlichen Skalenverlauf abgestimmt werden, ohne dabei das Wechselstromverhalten oder thermische Eigenschaften der Wicklung zu beeinträchtigen, so ergeben sich dann beträchtliche Schwierigkeiten.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, diese Schwierigkeiten zu beseitigen und ein Dreheiseninstrument mit mehreren Messbereichen bei nur einer Skala zu schaffen. Die Erfindung bezieht sich auf ein Dreheisen-Mehrbereichinstrument mit einer einzigen Skala und einer die drehmomentbildenden magnetischen Teile umfassenden Erregerspule, die aus Teilwicklungen besteht, welche einzeln verwendet werden oder teilweise oder insgesamt'inSerie geschaltet sind. Die Erfindung besteht darin, dass die Teilwicklungen in axialer Richtung nebeneinander angeordnet sind und dass einzelne Teilwicklungen aus über die Länge der Gesamtwicklung verteilten einwindigen offenen, mit Anschlussösen versehenen, an sich bekannten Ringscheiben aus Blech bestehen.
Einer weiteren Ausbildung entsprechend sind jeweils mehrere Ringscheiben zusammengefasst und diese Ringscheiben bilden die Stirn - und Zwischenwände eines rohrförmigen Körpers. Zweckmässig besteht der Spulenkörper aus einer Mehrzahl untereinander gleicher, mit je einem scheibenförmigen Endflansch versehener Teilrohre, die auf ein federndes Rohr als Träger aufschiebbar sind, wobei jede Innenwandung der Teilrohre eine Nase aufweist und das federnde Trägerrohr einen der Nase angepassten Längsschlitz besitzt.
Es ist bereits ein Dreheisen-Mehrbereichinstrument mit einer einzigen Skala bekanntgeworden, bei welchem die Erregerspule aus Teilwicklungen besteht, die übereinander angeordnet sind. Die Teilwicklungen sind bei diesem Instrument in Reihe geschaltet. Durch die koaxiale Anordnung der Teilwicklungen ergibt sich eine unterschiedliche magnetische Wirksamkeit derselben. Um dies zu korrigieren, müssen bestimmte Massnahmen ergriffen werden. Um hohe Strombereiche (beispielsweise 30 A) zu erhalten, muss beim bekannten Instrument. einBlechband als Teilwicklung verwendet werden. Hier treten beim Abgleich dieser Bandwicklung Schwierigkeiten auf.
Bei Dreheiseninstrumenten mit mehreren Messbereichen ist es bekannt, für die Erregerspule Teilwicklungen zu verwenden, die in der verschiedensten Weise zusammengeschaltet werden. Für die Ausbildung der Erregerspule ist es ferner bekannt, die Spulenteile verseilt zu wickeln.
Es ist auch ein Verfahren zur Herstellung von Blechwicklungen bekannt. - die. aus mehreren Windungen bestehen. Schliesslich ist auch ein Halter für eine Spule bekannt, der aus einem Messingrohr besteht, das an seinen Enden mit Weicheisen-Flanschen versehen ist. Dieser Spulenhalter wird durch ein über die
<Desc/Clms Page number 2>
Flansche gestülptes Weicheisenrohr abgeschlossen. In dem sich so ergebenden Raum wird die Spule angeordnet.
Die Erfindung wird mit weiteren vorteilhaften Ausbildungen an Hand eines in den Fig. 1-6 schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, umfasst der Spulenkörper 4 das Eisensystem, das aus dem auf der Mess- werksachse l befestigten Drehkern 2 und dem am Messwerkgehäuse verstellbar angeordnetenFestkern 3 besteht. Der Spulenkörper 4 besteht aus Isolierstoff ; er kann aus einem Stück bestehen oder aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein. Die Wicklungsteile 5-14 sind offene, vorzugsweise aus Kupfer bestehende Ringscheiben mit Anschlusslötösen 15, während die Wicklungsteile 16-19 vorzugsweise aus isoliertem Draht gewickelt sind. Zweckmässig sind immer gleich zwei Ringscheiben (5, 6 bzw. 7, 8 usw. ) nebeneinander angeordnet. Die Flansche des Spulenkörpers können auch ganz entfallen und an deren Stelle treten gleich die Ringscheiben. Diese werden dann in geeigneter Weise isoliere, z. B. durch Überziehen mit einem Lack.
Zur weiteren Erläuterung sei nun angenommen, dass die dargestellte Anordnung für dieMessbereiche 30A - 6A - 1, 5A - 0, 3A ausgelegt ist und etwa 30 AW für den Vollausschlag des Systems gebraucht werden. In diesem Fall würden die einzelnen Messbereiche wie folgt erzielt :
EMI2.1
Bereich 1, 5 A durch Reihenschaltung der Drahtwicklungen 16 und 18
Bereich 0, 3 A durch Reihenschaltung der Drahtwicklungen 17 und 19.
Die Schaltung des Instrumentes ist in Fig. 3 dargestellt. Der Einfachheit halber ist für jeden Bereich eine besondere Klemme vorgesehen.
Selbstverständlich könnte auch ein Messbereichumschalter od. dgl. vorgesehen werden. Auch könnten
EMI2.2
Bereich 30 A durch Verstellen des festen Eisenkernes 3 im Messwerk ; Bereich 6 A hat dann infolge der räumlichen Anordnung der Blechwindungen automatisch die gleiche Empfindlichkeit ; Bereich 1, 5 A durch Verstellen des Justiernebenwiderstandes 20 ; Bereich 0, 3 A durch Abgleich der Windungszahl der zugehörigen Wicklungsabschnitte.
EMI2.3
scheiben verwendet werden. Durch die erfindungsgemässe Ausbildung wird erreicht,
1. dass die Wicklungen mit den geringen Windungszahlen elektromagnetisch so gleichwertig sind, dass ihreEmpfindlichkeiten durch Verstellen des feststehenden Eisenkerns 3 gleichzeitig abgleichbar sind.
(Das Abgleichen mit Nebenwiderständen ist bei niederohmigen Strompfaden unbequem und es beeinflusst das Wechselstromverhalten und das Temperaturverhalten ungünstig) :
2. dass die Wicklungen mit den höheren Windungszahlen (Bereich 0, 3A, I, 5A) so zugänglich sind, dass ihreEmpfindlichkeiten einzeln durch Korrigieren der Windungszahlen abgleichbar sind, so dass nur der eventuell noch erforderliche Feinabgleich durch elektrische Mittel, z. B.
Justiernebenwiderstände (Fig. 3), vorgenommen zu werden braucht ;
3. dass die Wicklungen untereinander so ähnliche Feldbilder aufweisen, dass in Verbindung mit dem Eisensystem 2, 3 des Messwerkes in jedem Strombereich der gleiche Skalenverlauf entsteht ;
4. dass die in den Wicklungen (besonders für die hohen Nennsträme) erzeugte Eigenwärme gut verteilt abgeführt wird, was besonders bei Überlastungen wichtig ist ;
5. und dass die Messwerkspule einfach und raumsparend aufgebaut ist,
Die Fig. 4-6 zeigen den erfindungsgemässen Spulenkörper. Die Fig. 4 zeigt die erfindungsgemässen Flanschrohre ; die Fig. 5 zeigt ein auf ein Trägerrohr aufgebrachtes Flanschrohr und die Fig. 6 zeigt eine Untergruppe der Erregerwicklung.
Der Spulenkörper besteht aus einer Mehrzahl der in der Fig. 4 dargestellten Flansche 21, die einen Rohransatz 22 besitzen. An der Innenwandung dieses Rohransatzes 22 ist eine Nase 23 vorgesehen. Sämtliche für einen zusammengesetzten Spulenkörper vorgesehene Ringscheiben sind gleich ausgebildet. In der Fig. 5 ist mit 24 ein geschlitztes Trägerrohr dargestellt, auf welches die Flansche 21 aufgeschoben werden. Das Trägerrohr 24 ist vorzugsweise federnd ausgebildet und der Schlitz 25 dieses Rohres 24 nimmt die Nasen 23 der Flansche 21 auf. Damit ergibt sich für diese Flansche auf dem Trägerrohr 24 ein unverrückbarer Sitz.
<Desc/Clms Page number 3>
Wie in der Fig. 2 dargestellt, werden die Teilwicklungen darstellenden Ringscheiben den Flanschen benachbart angeordnet. Ein aus Flanschrohren und Trägerrohr zusammengesetzter Spulenkörper kann in einfacher Weise mit einer magnetischen Schirmhülle versehen werden, die beispielsweise ein Zylinder ist, der sich auf dem äusseren Rapd der Ringscheibe abstützt.
Die Blechwindungen sollen etwa gleichmässig über die Spulenlänge verteilt werden. Die einzelnen Isolierträger 21 bilden dabei jeweils mit einer oder mehreren Blechwindungen eine Untergruppe, die z. B. zusammengeklebt ist und dadurch eine raumsparende und zugleich stabile Anordnung ergibt. In der Fig. 6 ist eine derartige Untergruppe dargestellt. Die einzelnen Blechwindungen sind mit 26 bezeichnet. Diese sind voneinander durch Einlagen 27 isoliert. Mehrere derart ausgebildete Untergruppen können dann zu einem kompletten Spulenkörper zusammengesetzt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Dreheisen-Mehrbereichinstrument mit einer einzigen Skala und einer die drehmomentbildenden magnetischen Teile umfassenden Erregerspule, die aus Teilwicklungen besteht, welche einzeln verwendet werden oder teilweise oder insgesamt in Serie geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilwicklungen in axialer Richtung nebeneinander angeordnet sind und dass einzelne Teilwicklungen aus über die Länge der Gesamtwicklung verteilten einwindigen offenen, mit Anschlussösen (15) versehenen, an sich bekannten Ringscheiben (5-14) aus Blech bestehen.