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Motorelektrizitätszähler.
Bei denjenigen Motorzählern, welche nach dem zuerst von Siemens (U. R. P. Nr. 40tri32) angegebenen Prinzip gebaut sind, ist die Stromstärke im Anker und somit auch das Dreh- moment abhängig von zwei Grössen, nämlich 1. dem Widerstände des Ankerstromkreises und 2. der gegenelektromotorischen Kraft, also der Tourenzahl des Ankers. Beide Grössen sind nicht genügend unveränderlich : Die Tourenzahl wird beeinflusst durch die beständig schwankende Reibungsarbeit, der Widerstand des Ankerstromkreises durch die variable Lf'itungsfähigkeit der Bürstenkontakte.
Was hier von dem Siemens-Zähler gesagt ist, gilt auch von den Abarten desselben, nämlich dem Rowland-Zähler (engl. Patent Nr. 8') (iC vom Jahre 1895) und dessen modernen Nachbildungen. In der deutschen Patentschrift
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dass sie den Einnuss des anderen Faktors, nämlich der Tourenzahl, beseitigt. Dies wird erreicht durch eine ausserordentliche Erhöhung des Widerstandes im Ankerstromkreise bei
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elektromotorische Kraft verschwindend klein gemacht gegenüber dem Ohmschen Spannungsabfall. Eine Änderung der Tourenzahl durch Reibung oder dgl. bleibt dann ohne Einfluss auf die Stromverhältnisse.
Diese Zähler unterscheiden sich von den bisher bekannten dadurch, dass die Ankerwicklung aus vielen Windungen eines sehr dünnen Drahtes besteht. Vor dem Anker wird eventuell noch ein Zusatzwiderstand geschaltet, so dass der gesamte Widerstand des Ankerstromkreises 50-100 Ohm beträgt. Ausserdem ist die Wirbelstrombremso besonders wirksam gestaltet, indem gut leitende Metallmassen zugleich mit dem Anker im magnetischen Felde rotieren. Hiedurch wird die Tourenzahl auf den geringsten noch praktisch brauchbaren W t'rt verringert. Es sind somit alle Vorsichtsmassregeln getroffen, um die gegenelektromotorische Kraft des Motors zum Verschwinden zu bringen.
Durch diese Bemessung der elektrischer Grössen, die bei derartigen Zählern bisher noch keine Anwendung gefunden hat, wird eine Reihe von Vorteilen erzielt, deren wichtigster der folgende ist.
Der einzige empfindliche Punkt an den nach dem Siemens-Prinzip gebauten Ampèrestundenzählern ist die Kontaktstelle, an welcher die Bürsten auf dem Kollektor aufliegen.
Die Schwankungen dieses variablen Widerstandes verursachen offenbar um so grössere prozentuale Veränderungen des gesamten Widerstandes, je kleiner der letztere ist. Eine Verähnderung dieses Kontaktwiderstandes um 2 Ohm wird daher bei einem Zähler, der nach D. R. P. Nr. 108431 gebaut ist, eine Veränderung des Gesamtwiderstandes fum etwa 1000/0
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richtigen Gang von ausschlaggebender Wichtigkeit, diese Änderungen von vorneherein unschädlichzumachen.
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Ein'zwolter Vorzug dos neuen Zählers besteht darin, dass er "stets mit dem grossmöglichen Drehmoment arbeitet. B einom Zahler nach Patent Nr. 1084. 81 ist nämlich das Drehmoment unter normalen Verhältnissen äusserst klein (theoretisch gleich Null), es
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gleichen Umständen lediglich von dem Strom abhängig, der den Anker durchfliesst. Der Ankorstrom aber ist, wie oben erläutert, bei dem vorliegenden neuen Zähler unabhängig gemacht von der elektromotorischen Gegenkraft, also auch unabhängig von der Tourenzahl. Aus den angeführten Gründen übertrifft der neue Zähler die bisher verwendeten hinsichtlich der Zugkraft ganz erheblich.
Baut man z. B. drei möglichst gleiche Zähler nach den drei gekennzeichneten Systemen und richtet sie so ein, dass die Anker im festgehaltenen Zustand sämtlich das gleiche Drehmoment entwickeln, so ändert sich die Sachlage in folgender Weise, sobald man die Anker zum Rotieren freigibt. Der neue Zähler behält sein Drehmoment fast unverändert bei, es sinkt z. D. von 1 auf 0'9 ; bei dom Zähler nach Patent Nr. 108431 dagegen geht dasselbe auf einen kleinen Bruchteil des ursprünglichen Wortes zurück, es sinkt von 1 auf etwa oxo. Der Zähler nach Rowland nimmt wieder eine Mittelstellung ein, sein Drehmoment wird von 1 auf etwa 0'5 zurückgehen.
Ein vor dem Anker geschalteter Strommesser lässt diese Vorgänge ohne weiteres erkennen und zeigt so in objektiver Weise die Uberlegenheit der neuen Anordnung.
Endlich lassen sich bei dem neuen Zähler gewisse Schaltungen anwenden, die seine Fabrikation vereinfachen und das Gebiet. seiner Verwendbarkeit vergrössern. Da nämlich die Stromstärke im Anker lediglich vom Widerstande abhängt, so lassen sich durch einen entsprechend bemessenen Vorschaltwiderstand sämtliche Zähler mit Leichtigkeit für genau den gleichen maximalen Spannungsabfall abgleichen, z. B. auf genau 1 Volt. Iliedurch wird die Fabrikation der Nebenschlusswiderständo wesentlich erleichtert und verbilligt. Ans demselben Grunde ist der Zähler ohne Schwierigkeit in einen solchen für Doppeltarif umzuwandeln.
Versieht man ihn nämlich mit einer Vorrichtung, die den Widerstand des Ankerstromkreiscs zeitweise um n-Prozent erhöht, so geht die Tourenzahl um den gleichen Betrag zurück, der Zähler registriert also während dieser Zeit nach einem um 1, -Prozent billigeren Tarif. In ähnlicher Weise lässt sich dieser Zähler auch als Wattstundenzähler ausbilden. Ist z. B. der Apparat in Wattstunden geeicht, unter Annahme einer Spannung von genau 100 Volt, so braucht man nur den Widerstand des Ankerstromkreises um 10/0 zu erhöhen oder zu ermässigen, um den Zähler für eine Spannnng von H9 bezw, 101 Volt einzustellen. Diese Einstellung kann in bekannter Weise von aussen geschehen, indem man den Vorschaltwiderstand des Ankers als.
Kurbelwiderstand ausbildet.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Motorelektrizitätszähler, bei welchem im Felde eines permanenten Magneten ein vom zu messenden Strome oder einem proportionalen Teile desselben durchflossenor Anker rotiert, gekennzeichnet durch einen so hohen Widerstand der Ankerwicklung und durch eine so niedrige Umdrehungszahl, dass die gegenelektromotorische Kraft des Ankers ver- schwindend klein ist gegenüber dem Obmschen Spannungsabfall in demselben.