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Widerstand für elektrische Messinstrumente.
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ein von einem veränderlichen Strom durchflossener Leiter mit grossem Widerstandskoeffizient zum Teil von einer Heizwicklung umgeben ist, die von einem zweiten nur äusserst wenig veränder- baren Strom durchflossen wird, wodurch zwischen zwei entsprechend gewählten Punkten des Widerstandes eine Potentialdifferenz erhalten wird, die dem Produkte aus den beiden Stromstärken, den des Leiterstromes und des Heizstromes, proportional ist.
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Potentialdifferenz der in einem Verteilernetz jeweilig verbrauchten Wattzahl proportional wird.
Je nachdem man diese Spannungsdifferenz bezw. die dieser entsprechende Stromstärke auf den Anker eines Zählers, wie z. B. des O'K-Zählers oder einen anderen gebremsten oder ungebremsten Zähler oder auf ein Millivolt-Ampèremeter, Type Weston, Chauvin, Arnoux etc. einwirken lässt, erhält man einen Wattstundenzähler oder ein Wattmeter mit direkter Ablesung.
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Fig. 1 zeigt die Schaltung des Widerstandes in einem Verteilernetz mit konstanter Spannung, Fig. 2 dieselbe Schaltung bei Kompoundierung der Zählers. In Fig. 3 und 4 sind praktische Aus- führungsformen des Widerstandes und in Fig. 5 die Schattung eines soh-hen Widerstaudes nach
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und 9 sind zwei Schaltungen eines Widerstandes in einem Verteilernetz mit konstanter Stromstärke veranschaulicht.
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Temperaturkoeffizient-en bestehend, so dass bekanntlich die Erwärmung des Leiters infolge der beim Stromdurchgang (Richtung der Doppelpfeile) auftretende Wärme (Joules Gesetz) den Widerstand nicht verändert.
Die Potentialdifferenz an den Enden A und B des Leiters A B ist also stets proportional der zu messenden Stromstärke I. Würden die Enden der Ankerwicklung
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Spannung) verbrauchten Amperestunden proportional sein.
Zum Leiter. 4 B ist ein Leiter. 4 C'B (aus Kupfer oder Nickel) mit grossem Temperatur-
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die rotennaidinerenz an den Enden des Leiters rascher zunehmen würde als die Stromstärke. Nur dadurch, dass der Widerstand des Leiters ers B eben an sich ein viel geringerer ist als der des Leiters A C B. ist der verringerte Widerstand des von den beiden Leitern gebildeten Svstemes von dem Widerstand des Leiters A B überhaupt sehr wenig verschieden. Daher ist die Potential- dirferenx zwischen. 4 und B praktisch genommen proportional der Stärke des Netzstromes.
Ein Stück C B des Leiters A C B mit dem grossen Temperaturkoeffizienten ist zum Teil
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die Stromstärkt j, 1 C B weniger rasch abnehmen als der Widerstand von C B zunimmt. Aus diesem Grunde wird an den Enden von 0 B die Potentialdifferenz u. i2 rill (Fig. 6) zunehmen, wenn die Potentialdifferenz U des Netzes zunimmt.
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eine grössere ursprüngliche Potentialdifferenz an den Klemmen des Zählers (oder des Messapparates) geschanen werden, indem dieser einerseits in B und andererseits statt in C in einem Punkt C'
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des Leiters.
4 C R durch den Strom hintanzuhalten, kann auch die Stärke des diesen Leiter durch- fliessenden Stromes vermindert werden, indem man den Widerstand des Leiters A C B genügend gross macht.
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bestehen kann. Dadurch nämlich, dass bei wachsender Temperatur der Widerstand der Wicklung b abnimmt (negativer Temperaturkoeffizient), wird erreicht, dass bei zunehmender Spannung U die im Heizdraht entwickelte Wärmemenge-die dem Widerstand ja verkehrt proportional ist-noch grösser wird.
Wenn der Messappamt ein Motorzähler oder ein elektrolytischer Zähler ist, so kann der
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Zähler zu kompoundieren - wie dies bei dem O'K-Zählet (vgl. die österreichische Patentschrift Nr. 24140, Fig. 2) und dem Wrigbt-Zähler üblich ist-, d. h. in demselben ein zur Überwindung der passiven Widerstände dienendes Hilfskräftepaar zu erzeugen, und zwar dadurch, dass mittels
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differenz zwischen den beiden Zählerbürsten eingeführt wird.
Dies wird dadurch erreicht, wie in Fig. 2 dargestellt, dass der Zähler M statt zwischen D und C zwischen D und einem Punkt F der von dem Spannungsstrom durchflossenen Wicklung b eingeschaltet wird, welcher Punkt nahe an C gelegen ist, wodurch zwischen C und F eine kleine Potentialdifferenz entsteht. Diese kleine Potentialdifferenz bildet also einen Zusatz zur Potentialdifferenz zwischen den beiden Bürsten und hefert so das zur Überwindung der passiven Widerstände dienende kleine Hilfsdrchpaar.
Eine praktische Ausführungsform des Widerstandes ist in Fig. 3 veranschaulicht. Mif f1 ist eme kleine Wicklung von isoliertem Nickel-, Kupfer-oder sonst geeigneten Metalldraht, welche den Letter. 4 C des Schemas (Fig. 1) darstellt und mit f'2 eine andere kleine Wicklung aus seiden- umsponnenem Nickel- oder Kupferdraht (oder einem sonstigen anderen Material), welche den kleinen wattmessenden Widerstand (C B) darstellt, bezeichnet, b ist die im Schnitt dargestellte Wicklung des dünnen Heizdrahtes, welche von dem durch die Potentialdifferenz U hervor-
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geeignetes Metall z. B. Stahl kann zur Anwendung kommen. Beim Gebrauch in freier Luft müssen die Wicklungen in geeigneter Weise vor Oxydation geschützt werden.
Soll die Erfindung auf Apparate angewendet werden, welche nicht wie die bisher erwähnten mit veränderlicher Stromstärke in einem Netz von nahezu konstantem Potential, sondern mit veränderlichem Potential bei nahezu konstanter Stromstärke arbeiten, wie z. B. nach dem System Thury, bei welchem die Verbrauchsapparate sämtlich in denselben Stromkreis geschaltet sind, so wird beispielsweise eine der in den Fig. 8 und 9 schematisch dargestellten Schaltungsarten angewendet.
Diese Schaltung entspricht der nach Fig. 1 und unterscheidet sich von dieser nur dadurch, dass die Wicklung aus dickem Draht besteht und nicht von dem Spannungsstrom, sondern von dem Hauptstrom (Ampèrestrom) oder gewünschtenfalls einer Abzweigung desselben, der Nebcnvorschaltwiderstand C B aber von dem Spannungsstrom oder einer Abzweigung desselben durchströmt wird. Man verwandelt auf diese Weise die Voltmeter in Wattmeter und die Voltstundenzähler in Wattstundenzähler.
So wie bei Verteilernetzen mit konstanter Spannung der Punkt D mit B zusammenfallen
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Punkt B nahekommen oder selbst mit diesem zusammenfallen, wie in Fig. 9 ersichtlich. Der dem Zweig. 4 B parallelgeschaltete Zweig A D B (Fig. 8) entfällt dann, was natürlich den Strom in 4 C B oder die Potentialdifferenz an den Enden nicht verändert.
Anstatt einen Amperestundenzähler oder Voltstundenzähler in einen Wattstundenzähler umzuwandeln, kann man auch ein Galvanometer System Deprez d'Arsonval (mit oder ohne
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in von Wechselstrom durchflossenen Stromkreisen.
PATENT-ANSPRÜCHE:
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