CH141075A - Verfahren zur Kompensation des durch die Stromspulenwärme hervorgerufenen Temperaturfehlers bei Gleichstrom-Wattstundenzählern mit Shunt. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Kompensation des durch die     Stromspulenwärme        hervorgerufenen          Temperaturfehlers    bei     Gleichstrom-Wattstundenzählern    mit     Shunt.       Bei     Gleichstrom-Wattstundenzählern    mit       Shunt    nimmt bei Erwärmung der Stromspule  ihr Widerstand zu, während der Widerstand  des     Shunt    praktisch konstant bleibt.

   Die  Folge hiervon ist., da, das Verhältnis     zw:i-          schen        Shunt-    und     Stromspulenwiderstand        ge-          tört    wird und der Zähler einen beträcht  lichen Temperaturfehler aufweist, der bei  Vollast mehr     als   <B>3</B>% betragen kann. Die       Eichung    .derartiger     Zähler    wird dadurch na  türlich sehr     erschwert    und die garantierten  Fehler werden zu unbestimmten     Begriffen.     



  Die     Erfindung    bezieht sich auf ein Ver  fahren zur     Kompensakon    des durch die       Stromspulenwärme    hervorgerufenen Tempe  raturfehlers bei     Gleichstrom-Wa.ttstunden-          zähbern    mit     Shunt    und besteht darin, dass  die Temperatur der Stromspule für die Er  wärmung eines im     Ankerkreis    liegenden Kom  pensationswiderstandes mit hohem     Tempera-          turkoeffizienten    benutzt wird,

   der die     durch     .die     Erwärmung    der Stromspule verursachte  Stromabnahme durch eine     entsprechende    Er  höhung des Ankerstromes ausgleicht.    Bei der     Ausübung        deVerfahrens    wird  .der     Kompensationswiderstand    zwischen die       Windungen    der Stromspule, und zwar vor  zugsweise zwischen die zweit- und dritt  äusserste Windung der einen     Strümspulen-          häJfte    gelegt.  



  Die Einschaltung des     Kompensations-          widerstandes    in den Ankerkreis kann auf  verschiedene Art erfolgen, und zwar kann       '.dieser    beispielsweise parallel zum Anker oder  in Serie mit. dem Anker geschaltet werden.       Im        ersten        Falle        muss    dann zur Erzielung der       Temperaturkompensation    der Temperatur  koeffizient     des        Kompensationswiderstandes     positiv und im zweiten Falle negativ sein.  



  Zwecks Vereinfachung der     Fabrikation    ist  es zweckmässig, nur einen einzigen Kompen  sationswiderstand     bestimmter    Grösse herzu  stellen und auf Lager zu halten. Es ist na  türlich dann leicht möglich,     dass    in dem  einen oder andern Fall mit diesem     Einheitsu     widerstand keine vollständige Kompensation  erreicht wird. Dieser Übelstand kann aber  durch weitere Verwendung eines besonderen,      eine genaue     Abgleichung    ermöglichenden       Konstantan    - Regulierwiderstandes behoben  werden.

   Der Regulierwiderstand wird dann  bei parallel zum Anker geschalteten Ein  heitswiderstand, je nachdem, ob Über- oder  Unterkompensation vorhanden ist, entweder  dem     Einheitswiderstand    oder dem Anker vor  geschaltet. Der Regulierwiderstand kann       selbstverständlich    auch als     Potentiometer    aus  gebildet werden, so     @dass    durch entsprechende  Verstellung des beweglichen     Potentiometer-          kontaktes    sowohl Unter-, als auch Überkom  pensationen auf das genaueste abgeglichen  werden. Bei in Reihe mit. dem Anker liegen  den Einheitswiderstand liegt ein Regulier  widerstand im     Nebensehluss'    zum Anker und  Einheitswiderstand.

   Durch     Verstllung    des       Regulierwiderstandes    können auch hier Über  und Unterkompensationen behoben werden.  



  In der Zeichnung sind in schematischen.  Schaltungen zwei Ausführungsbeispiele von  Einrichtungen zur Ausführung des Verfah  rens zur Darstellung gebracht.  



  In den     Schaltungen    der     Fig.    1 und 2 be  zeichnet 1 eine Gleichstrommaschine, 2 Ver  braucherlampen, 3 einen     Shunt,    4 und 5       Stromspulenhä.lften,    6 einen Anker, 7 einen  in der     Stromspulenhälfte    4 angeordneter.       Kompensationswiderstand,    8 einen     Konstaii-          ta,uregulierwiderstand    und 9 einen     Vorschalt-          w        iderstand.     



  Der     beispielsweise    in die vordere     Strom-          spulenhälfte    4 eingebaute Kompensations  widerstand 7 besteht aus. einem dünnen Draht,  der auf einen     Hartpapi    erstreifen     aufgewik-          kelt    ist. Diesen mit     Ölpapier    oder auch mit  einer andern doppelten Isolation     versehenen     Widerstand 7     legt    man nun am     besten    zwi  schen die zweit- und drittäusserste Windung  der vordern     Stromspulenhälfte        -1.     



  Bei der Ausführung nach     Fig.    1 besteht.  der Kompensationswiderstand 7 aus einem  Material mit hohem positiven Temperatur  koeffizienten, der zweckmässig aus Nickel  besteht und     parallel    zum Anker geschaltet  ist.  



  Bei Temperaturerhöhungen wird der Wi  derstand der     Stromspulenhälften    4     lind       grösser und .somit     der    in der Stromspule flie  ssende     Stroin    geringer.     Gleichzeitig    wird aber  bei Erwärmung der Stromspulen 4.  < 5 der  einen positiven Temperaturkoeffizienten be  sitzende     Parallelwiderstand    7     ,:erwärmt,    so  dass sein Widerstandswert ebenfalls     steigt     und demzufolge durch die veränderte Strom  verteilung der Anker einem höheren     Strom    er  hält.

   Es ist also möglich, den durch die Ver  kleinerung des Stromes der Stromspulen 4, 5       hervorgerufenen        Fehlar    durch     Vergrösserung     des Ankerstromes ganz oder teilweise aufzu  heben.  



  Bei Verwendung von Einheitswiderstän  den wird nun eine völlige     Kompensation     durch den     Potentiometeiwiderstand    8 erreicht,  der entweder die Form eines Dreh-     od'        -r    eines       Schieberwiderstandes        besitzen    kann.  



  Bei Überkompensation wird der beweg  liche Kontakt 14 des     Potentiometers    8 in  dann mehr Widerstand des     Potentiometers        S          dan    mehr Widerstand des     Potentiometers    8  in den     Nebensch.lusskreis    eingeschaltet und  demzufolge dessen     Temperaturkoeffizient     herabgesetzt. Die Folge hiervon ist,     da.ss    der  Einfluss der Temperatur der Stromspule 4  auf den     Nebenschlusski-is    7, 8 geringer wird  und demgemäss der Anker 6 weniger Strom  erhält.  



  Bei     Unterkompensation    muss gerade das  Gegenteil bewirkt, also der Temperatur  koeffizient des Nebenschlusses erhöht wer  den. Dies wird in einfacher     'Weise    durch  Verstellung des     Potentiometerkontahtes    in       ILi:ehtuiig    des     Parall_-lwiderstandes    7 erreicht.  



  Durch die Anordnung des     Potentioineter-          widersta.ndes    8 kann also jede Über- oder       Unterkompensation    einfach und schnell aus..  geglichen werden. An Stelle des     Potenti(i-          meterwidersfandes    8 kann, was natürlich  etwas umständlicher ist, auch ein Regulier  widerstand     Verwendung    finden, der, je nach  dem, ob Über- oder     Unterkompensalion    vor  handen ist, entweder dem Parallelwiderstand  7 oder dem     Anker    6     vorgeschaltet    wird.  



  Da der aus Nickel bestehende Parallel  widerstand 7 annähernd den gleichen Tem  peraturkoeffizienten wie das     Material    (Kup-           fer)    der Stromspule besitzt, ist die Anord  nung von der     Aussentemperatur    praktisch  unabhängig.  



       Bei    Verwendung eines Kompensations  widerstandes 7 mit negativem Temperatur  koeffizienten     bedient    man sich einer Schal  tung, wie sie     in        Fig    2 dargestellt ist. Hier  ist der Kompensationswiderstand 7 in Reihe  mit dem Anker 6 geschaltet. Im     Nebenschluss     zum     Ank        @r    6 und Kompensationswiderstand 7  liegt ein     Konstantanregulierwiderstand    B.

         T?ei        Ertvärniung    des Kompensationswiderstan  des 7 von der     Stromspulenwärme    fällt der  Widerstandswert desselben, was eine ent  sprechende Erhöhung des Ankerstromes be  dingt. Eine Einstellung zur Erzielung einer  vollkommenen     Kompensation    kann bei Ver  wendung von     Einheitskompensationswider-          stä.nden    durch Verstellung des beweglichen       Kontaktes    10 des Regulierwiderstandes 8     be-          werkstelligt:    werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRüCHE I. Verfahren zur Kompensation des durch die Stromspulenwärme hervorgerufene?i Temperaturfehlers bei G1g_ichstrom-Watt- stundenzählern mit Shunt, dadurch ge kennzeichnet, da.ss die Temperatur der Stromspule für die Erwäiznung eines im Ankerkreis liegenden Kompensations- widerstandes mit hohen Temperatur koeffizienten benutzt wird,

   der die durch die Erwärmung der Stromspule ver ursachte Stromabnahme durch entspre chende Erhöhung des Ankerstromes aus ' gleicht. 1I. Einrichtung zur Ausführung des Ver fahrens nach dem Patentanspruch I, da,- durch gekennzeichnet, dass der Kompen sationswiderstand zwischen den Win dungen der Stromspule liegt.

   UNTERANSPRüCHE: 1. Einrichtung nach Patentansprach II. dadurch gekennzeichnet, dass der Kom pensationswiderstand zwischen,der zweit- und drittäussersten Windung der einen Stromspulenhälfte liegt. 2. Einrichtung nach Patentanspruch I1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kom- pensationswiderstand positiven Tempera turkoeffizienten besitzt und parallel zum Anker liegt. 3. Einrichtung nach Patentanspruch Il.

   dadurch gekennzeichnet, dass der Kom pensationswiderstand negativen Tempe raturkoeffizienten besitzt und in Reihe mit dem Anker liegt. 4. Einrichtung nach Patentanspruch IT, dadurch gekennzeichnet, dass der Kom pensationswiderstand als Einheitswider stand ausgebildet ist und die genaue Ab gleichung durch einen regulierbaren Kon- stantanwiderstand erfolgt. 5.

   Einrichtung nach dem Patentanspruch II und den Unteransprüchen 2 und 4, da durch gekennzeichnet, dass der R.el;ulier- widerstand bei Überkompensation in Reihe mit dem parallel zum Anker liegenden Kompensationswiderstand und bei Un- lerkompensation in Reihe mit dem An ker liegt. 6. Einrichtung nach dem Patentanspruch 1I und den Unteransprüchen 2 und 4, da durch gekennzeichnet, dass der mit, denn Kompensationswiderstand zusam menarbeitende Regulierwiderstand als Potentiometer ausgebildet ist.

   7. Einrichtung nach dem Patentanspruch <B>11</B> und den Unteraiisprüehen 3 und 4, da durch gekennzeichnet, dass der Regulier widerstand im Nebenschluss zum Anker und dem in Reihe mit dem Anker liegen den Kompensationswiderstand liegt.