Ferraris-Zähler. Die Erfindung bezieht sich auf Elektri zitätszähler des Ferraris-Types und bezweckt, einen Zähler dieser ±?rt zu schaffen, der die Eigenschaft eines geringen Eigenverbrauches mit einem grossen Drehmoment und mit gu ten Nesseigenschaften vereinigt.
Ein Ferraris- Zä hler weist bekanntlich eine gewisse Un- nauigkeit im "T#lessergebnis auf, welche Un genauigkeit im wesentlichen durch diejenige Bremswirkung verursacht wird, -welche so wohl vom Stromfeld, als vom Spannungsfeld auf den Läufer ausgeübt wird.
Diese Brems- Wirkung schwankt mit der Leistung, die dem Zähler zugeführt wird, und addiert sich zu der im allgemeinen durch einen Dauermagnet hervorgerufenen Bremskraft hinzu.
Die vom Stromfeld ausgeübte Bremskraft macht sich umsomehr geltend im Verhältnis zur Brems kraft des Bremsmagnetes, je grösser die Be lastung ist, und hat darum besonders bei grossen Belastungen einen störenden Einfluss auf das Messergebnis. In ähnlicher Weise -wirkt auch die vom Spannungsfeld erzeugte Bremskraft ein, aber die hiervon verursach ten Fehler sind doch bedeutend kleiner, weil die Spannungsschwankungen verhältnismässig viel kleiner sind als die Stromschwankungen. Man strebt deshalb darnach, die Stärke des Spannungsfeldes zu vergrössern und die Stärke des Stromfeldes zu vermindern.
Eine solche Verschiebung des Verhältnisses zwi- sehen den vom Spannungsfeld und Strom feld erzeugten Antriebskräften ist auch von dem Standpunkt aus vorteilhaft, dass die vom Spannungsfeld verursachten Messfehler leich ter ausgeglichen werden können als die vom Stromfeld herrührenden Fehler. Eine Er höhung der Stärke des Spannungsfeldes hat jedoch den Nachteil, dass der Eigenverbrauch des Zählers gleichzeitig vermehrt wird. Die vorliegende Erfindung bezweckt in erster Linie, den Eigenverbrauch des Zählers durch eine zweckmässige Ausbildung des Magnet systems des Spannungsfeldes herabzusetzen und dadurch eine Erhöhung der Stärke des Spannungsfeldes zu ermöglichen.
Die Erfin- dung besteht in einer Verbesserung der Kon struktion des bei Zählern der vorliegenden Art meistenteils benutzten dreischenkligen Spannungsfeldmagnetes und ist dadurch ge kennzeichnet, dass die Blätter des Magnet kernes in solcher Form ausgestanzt sind, dass sie zwei in der Längenrichtung des mittleren Sehenkels einander gegenüberliegende Pol stücke bilden.
Hierdurch wird der nutzlose magnetische Widerstand im Magnetkreis her abgesetzt, so dass die Stärke des Spannungs feldes im Verhältnis zu vorbekannten Kon struktionen ohne entsprechende Vergrösserung des Eigenverbrauches beträchtlich vermehrt werden kann. Der Magnetkern wird zweck mässig aus zwei lösbar miteinander verbun denen Blätterbündeln zusammengesetzt, von wele-ben das eine dem mittleren@Schenkel und das andere die beiden äussern Schenkel bil den, wobei die Anordnung so getroffen ist, dass die Blätter des einen Bündels senkrecht zu. den Blättern des andern Bündels stehen.
Letztgenannte Anordnung macht es möglich, die Blätter des mittleren Schenkels in solcher Form auszustanzen, dass sie einen Gegenpol bilden können, der um die Kante der Läufer scheibe herumgreift, wobei ein guter magne tischer Rückschluss des Kraftlinienschlusses durch den Läufer erhalten wird.
Die Erfindung soll anhand der beigefüg ten Zeichnungen, die eine Ausführungsform des Magnetsystems bei einem Einphasen zähler zeigen, näher erläutert werden.
Fig. 1 und 2 sind eine Stirnansicht bezw. eine Seitenansicht des Magnetsystems; Fig. 3 und 4 sind entsprechende Ansich ten des einen der beiden Blätterbündel, die den Eisenkern des Spannungsmagnetes bil den; Fig. 5 und 6 sind ähnliche Ansichten des andern Blätterbündels; Fig. 7 und 8 zeigen in Seitenansicht und Grundruss eine Anordnung zum Kompensie ren des Reibungswiderstandes in der Lage rung des Läufers;
Fig. 9 ist ein Schaltungsschema, welches die Anschaltung der Strom- und Spannungs spulen an ein Beleuchtungsnetz zeigt. Das Magnetsystem umfasst teils einen U-förmigen Stromfeldmagnet und teils einen dreischenkligen Spannungsfeldmagnet, welch letzterer aus zwei Blätterbündeln 2, 3 zu sammengesetzt ist, von welchen das eine, ?, einen geschlossenen Rahmen bildet, dessen zwei entgegengesetzte Seiten 4, 5 die beiden äussern Schenkel bilden, während eine der übrigen Seiten ein Polstück 6 bildet, welches unmittelbar unterhalb der Läuferscheibe 7 und gerade gegenüber dem mittleren Schen kel 3 liegt.
Die Blätter des Bündels, der den mittleren Schenkel bildet, stehen senkrecht zu den Blättern des Rahmens 2 und sind in solcher Forrn ausgestanzt, dass sie einen bügelförmigen Fortsatz 8 bilden, der um die gante der Läuferscheibe herumgreift, und dessen oberer Teil einen Polschuh 9 bildet, der dem Polschuh 6 auf der andern Seite der Läuferscheibe gerade gegenübersteht. Jedes Blätterbündel ist in bekannter Weise aus einer Anzahl von dünnen Eisenblechen zusammengesetzt, die mittelst zweier Deck platten derselben Form wie die der Blätter und mittelst hindurchgehender Nieten zu sammengehalten sind.
Der Rahmen 2 ist so mit mit zwei Deckplatten 10, 11 versehen, die mit den Blättern durch Nieten 13, 1=1 verbunden sind. Der mittlere Schenkel ist in ähnlicher Weise mit zwei Deckplatten 15, 16 versehen, die durch hindurchgehende Nieten 17 verbunden sind. Der mittlere Schenkel, der die Spannungsspule 18 trägt, ist in eine Ausfräsung 19 im Jochteil des Rahmens 2 hineingesetzt und ist mittelst zweier zu bei den Seiten des Rahmens 2 angebrachten Plat ten 20, 21 festgehalten, welche letzteren mit telst Schrauben oder Nieten 23, die durch Löcher 22 im Rahmen hindurchgehen, mitein ander verbunden sind.
Der mittlere Schen kel 3 ist ausserdem durch zwei von den Blät tern des Rahmens gebildete Fortsätze \?4, \?5 gestützt, welche letzteren magnetische Neben schlüsse für den Kraftlinienfluss des Span nungsmagnetes bilden. Diese magnetischen Nebenschlüsse haben einen spitzen Quer schnitt, der sich in der Richtung gegen den mittleren Schenkel hin verjüngt und bilden an ihren Enden eine senkrecht zu den Blät tern des Rahmens stehende scharfe Kante, die gegen die Seite des mittleren Schenkels anliegt. Der Zweck dieser Ausbildung der Nebenschlüsse ist, die Messfehler zu kompen sieren, die sonst infolge der Schwankungen der Spannung entstehen.
Infolge der spitzen Form der Nebenschlüsse wird nämlich der magnetische Widerstand der Nebenschlüsse mit der Spannung schwanken in einer Weise, durch welche die gewünschte Kompensierung bewirkt wird, indem die magnetische Sätti gung der Nebenschlüsse in mehr sukzessiver Weise erfolgt, als wenn die Nebenschlüsse in bekannter Weise mit ihrer ganzen Quer sehnittsfläche gegen. den mittleren Schenkel anliegt. Dadurch, da.ss die Nebenschlüsse in einem Stück mit dem Rahmen 2 ge macht sind, wird die Herstellung ver einfacht, und zugleich erzielt man eine Verbesserung der magnetischen Eigenschaf ten des Magnetkreises.
Die erforderliche Berührung zwischen den magnetischen Ne= benschlüssen und den Seiten des mittleren Schenkels wird dadurch sichergestellt, dass das Blätterbündel 3 immer etwas federnd ist in der Querrichtung, und zwar insbesondere wenn die Nieten 1.7 derart angebracht sind, dass keine Nieten sich in der Nähe derjenigen Stellen befinden, wo die Nebenschlüsse gegen den mittleren Schenkel anliegen.
Die beschriebene Ausführung des Kernes des Spannungsfeldmagnetes macht es mög lich, den unnützen magnetischen Widerstand des Magnetkreises in beträchtlichem Masse herabzusetzen. Diese vorteilhafte Eigen <I>s</I> c haft des NaIn,etsystems t' beruht besonders darauf, dass die beiden Polstücke 6, 9 des Spannungsmagnetes in einem Stück mit dem Magnetkern ausgeführt sind, und zwar durch die Ausstanzung der Blätter in einer für den Zweck passenden Form.
Diese Ausbildung der Polstücke direkt durch Ausstanzung der Blätter wird wiederum dadurch ermöglicht, dass der Magnetkern, wie oben beschrieben, aus zwei Blätterbündeln zusammengesetzt ist, wobei die Blätter des einen Bündels senk recht zu den Blättern des andern Bündels ge- stellt werden. Das eine Blätterbündel kann dabei zweckmässig in der Form eines ge schlossenen Rahmens ausgeführt werden, aber es ist natürlich nicht unbedingt nötig, dass der Rahmen ringsherum geschlossen ist, vielmehr kann zum Beispiel das Polstück 6 in der Mitte durch einen kleinen Luftspalt geteilt sein.
Die Ausbildung des Magnet kernes in der Form zweier miteinander lös bar verbundenen Teile macht es zugleich möglich, die Spannungsspule 18 in bequemer Weise anzubringen bezw. dieselbe zweck Umtausch oder Reparation zu entfernen.
Zwecks gompensierung des Reibungs widerstandes in der Lagerung des Läufers ist das Magnetsystem in bekannter Weise mit einem drehbaren Arm 26 aus magnetischem Material versehen, der in verschiedenen Lagen in bezog auf das Polstück 9 auf der untern Seite der Läuferscheibe 7 eingestellt werden kann. Der Arm 26 ist in einem Lager stück 27 aus unmagnetischem Material, zum Beispiel Messing, drehbar gelagert, welches Lagerstück in den Rahmen 2 zwischen dem Polstück 6 und den magnetischen Neben schlüssen 24, 25 hineingepresst ist.
Der A.rin kann vermittelst einer in das eine Ende des Armes eingeschraubten Schraube 28 ein gestellt werden, welche Schraube beim Ein stellen des Armes gegen die Seite des Rah mens 2 angesetzt wird.
Ferraris counter. The invention relates to electricity meters of the Ferraris type and aims to create a meter of this type which combines the property of low self-consumption with a large torque and with good wet properties.
As is well known, a Ferraris meter has a certain inaccuracy in the measurement result, which inaccuracy is essentially caused by the braking effect which is exerted on the rotor by the current field as well as the voltage field.
This braking effect fluctuates with the power that is supplied to the meter and is added to the braking force generally produced by a permanent magnet.
The braking force exerted by the current field is all the more important in relation to the braking force of the braking magnet, the greater the load, and therefore has a disruptive influence on the measurement result, especially with high loads. The braking force generated by the voltage field also acts in a similar manner, but the errors caused by this are significantly smaller because the voltage fluctuations are relatively much smaller than the current fluctuations. One therefore strives to increase the strength of the tension field and to reduce the strength of the current field.
Such a shift in the ratio between the drive forces generated by the voltage field and the current field is also advantageous from the point of view that the measurement errors caused by the voltage field can be more easily compensated than the errors resulting from the current field. However, increasing the strength of the tension field has the disadvantage that the meter's own consumption is increased at the same time. The present invention primarily aims to reduce the self-consumption of the meter by a suitable design of the magnet system of the voltage field and thereby enable an increase in the strength of the voltage field.
The invention consists in an improvement of the construction of the three-legged stress field magnet, which is mostly used in counters of the present type, and is characterized in that the sheets of the magnet core are punched out in such a way that they are two opposite one another in the longitudinal direction of the middle leg Pole pieces form.
This reduces the useless magnetic resistance in the magnetic circuit so that the strength of the voltage field can be increased considerably in relation to previously known constructions without a corresponding increase in self-consumption. The magnetic core is expediently composed of two releasably connected bundles of leaves, one of which forms the middle leg and the other the two outer legs, the arrangement being such that the leaves of one bundle are perpendicular to. the leaves of the other bundle.
The latter arrangement makes it possible to punch out the sheets of the middle leg in such a way that they can form an opposing pole that engages around the edge of the rotor disk, whereby a good magnetic inference of the force line closure is obtained by the rotor.
The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings th showing an embodiment of the magnet system in a single-phase counter.
Figs. 1 and 2 are respectively an end view. a side view of the magnet system; 3 and 4 are corresponding Ansich th of one of the two bundles of leaves that bil the iron core of the voltage magnet; Figures 5 and 6 are similar views of the other bundle of leaves; 7 and 8 show in side view and plan view an arrangement for Kompensie Ren of the frictional resistance in the position of the rotor;
Fig. 9 is a circuit diagram showing the connection of the current and voltage coils to a lighting network. The magnet system includes partly a U-shaped current field magnet and partly a three-legged voltage field magnet, the latter being composed of two bundles of leaves 2, 3, one of which,?, Forms a closed frame, the two opposite sides 4, 5 of which are the two outer legs form, while one of the other sides forms a pole piece 6, which is angle 3 directly below the carrier plate 7 and just opposite the middle's.
The leaves of the bundle, which forms the middle leg, are perpendicular to the leaves of the frame 2 and are punched out in such a form that they form a bow-shaped extension 8 that engages around the entire length of the carrier and the upper part of which forms a pole piece 9 , which is just opposite the pole shoe 6 on the other side of the carrier. Each bundle of leaves is composed in a known manner from a number of thin iron sheets, which are held together by means of two cover plates of the same shape as that of the leaves and by means of rivets extending through them.
The frame 2 is thus provided with two cover plates 10, 11 which are connected to the leaves by rivets 13, 1 = 1. The middle leg is provided in a similar manner with two cover plates 15, 16 which are connected by rivets 17 passing through. The middle leg, which carries the voltage coil 18, is set into a recess 19 in the yoke part of the frame 2 and is held by means of two plates 20, 21 attached to the sides of the frame 2, the latter with screws or rivets 23, the go through holes 22 in the frame, are connected to each other.
The middle leg 3 is also supported by two extensions \? 4, \? 5 formed by the leaves of the frame, the latter forming magnetic secondary circuits for the flux of the lines of force of the tension magnet. These magnetic shunts have a pointed cross-section that tapers in the direction towards the central leg and form at their ends a sharp edge perpendicular to the blades of the frame which rests against the side of the central leg. The purpose of this formation of the shunts is to compensate for the measurement errors that otherwise arise as a result of voltage fluctuations.
As a result of the pointed shape of the shunts, the magnetic resistance of the shunts will fluctuate with the voltage in a way that brings about the desired compensation, in that the magnetic saturation of the shunts takes place in a more successive manner than when the shunts in the known manner with their entire cross-sectional area against. the middle leg rests. The fact that the shunts are made in one piece with the frame 2 simplifies production and at the same time improves the magnetic properties of the magnetic circuit.
The necessary contact between the magnetic shunts and the sides of the middle leg is ensured by the fact that the bundle of leaves 3 is always somewhat resilient in the transverse direction, in particular when the rivets 1.7 are attached in such a way that no rivets are near them Places where the shunts rest against the middle leg.
The described design of the core of the voltage field magnet makes it possible, please include to reduce the useless magnetic resistance of the magnetic circuit to a considerable extent. This advantageous property of the NaIn, etsystem t 'is based in particular on the fact that the two pole pieces 6, 9 of the voltage magnet are made in one piece with the magnetic core, namely by punching out the leaves in one shape suitable for the purpose.
This formation of the pole pieces directly by punching out the leaves is in turn made possible by the fact that the magnetic core, as described above, is composed of two bundles of leaves, the leaves of one bundle being placed perpendicular to the leaves of the other bundle. The one bundle of leaves can expediently be designed in the form of a closed frame, but of course it is not absolutely necessary that the frame is closed all around, for example the pole piece 6 can be divided in the middle by a small air gap.
The formation of the magnet core in the form of two parts connected to each other loosely bar also makes it possible to attach the voltage coil 18 in a convenient manner respectively. the same purpose to remove exchange or reparation.
In order to compensate for the friction resistance in the support of the rotor, the magnet system is provided in a known manner with a rotatable arm 26 made of magnetic material, which can be set in different positions with respect to the pole piece 9 on the lower side of the rotor disk 7. The arm 26 is rotatably mounted in a bearing piece 27 made of non-magnetic material, for example brass, which bearing piece in the frame 2 between the pole piece 6 and the magnetic secondary circuits 24, 25 is pressed.
The A.rin can be made by means of a screwed into one end of the arm screw 28, which screw is set when a set of the arm against the side of the frame mens 2.