Einrichtung zur Temperaturkompensation von Ferrariszählern, bei der durch einen bei Temperaturänderungen entsprechend verstellten Bimetallstreifen der Strenfluss eines vom Spannungstriebfiuss durchsetzten Nurzschlnssringes geändert wird.
Zur Kompensation des Temperaturfeh lers bei Ferrariszählern sind unter andern bereits Einrichtungen bekannt geworden, die einen Kurzschlussring verwenden, dessen mit dem Spannungsfluss verketteter Streu- fluss durch einen bei Temperaturänderungen entsprechend verstellten Bimetallstreifen ge ändert wird. So besteht eine bekannte An ordnung darin, dass ein Bimetallstreifen den Kurzschlussring derart verschiebt, dass der Spannungsfluss den Kurzschlussring mehr oder weniger durchsetzt.
Diese Art der Tem peraturkompensation bewirkt jedoch nur einen Ausgleich des Phasenfehlers. Soll da gegen auch bei ohmscher Belastung eine Kompensation des Temperaturfehlers er reicht werden so muss entweder noch eine weitere, die Grösse des Triebflusses beeinflus sende Kompensationseinrichtung vorgesehen oder die Anordnung muss nach einem weite ren Vorschlag so getroffen werden, dass der Bimetallstreifen einen Eisenkörper verstellt,
der in dem Streufluss des am Spannungsmag neten angeordneten Kurzschlussringes liegt und gleichzeitig auch einen Teil eines Neben schlussflusses führt. Dieser vom Bimetall streifen . beeinflusste Eisenkörper hat hier demnach den Zweck, bei Temperaturände rungen den Spannungstriebfluss in entspre chendem Masse zu ändern. Eine solche Kom pensationseinrichtung erfordert jedoch zu folge der notwendigen grossen Beweglichkeit des Bimetallstreifens vor allem einen bedeu tenden Aufwand an Bimetall.
Auch ist deren Anordnung am Spannungseisen verhältnis mässig verwickelt, wodurch das Messgerät über das gebührliche Mass verteuert wird.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Temperaturkompensation an Ferraris- zählern, bei der durch einen bei Tempera- tiiränderungen entsprechend verstellten Bi metallstreifen der Streufluss eines vom Span nungstriebfluss durchsetzten Kurzschlussrin- ges geändert wird, Erfindungsgemäss werden die erwähnten Nachteile dadurch vermieden,
dass der Kurzschlussring im Verhältnis zu seinem ohmschen Widerstand eine solch hohe Streureaktanz besitzt. dass bei einer Temperaturerhöhung eine solche Zunahme der Phasenverschiebung zwischen Triebfluss und Spannung und gleichzeitige Abnahme des Triebflusses erreicht wird. da.ss innerhalb der Betriebstemperatur der Temperaturfehler unabhängig von der Belastungsart praktisch kompensiert wird.
Werden der Bimetallstreifen und der Kurzschlussring an einem Rückschlussbügel des Messsystemes angeordnet, dann bildet. man den Rückschlussbügel und den Bimetall streifen so aus, dass für den Streufluss des Kurzschlussringes ein kurzer Eisenweg und grosse, den Luftspalt begrenzende Übergangs flächen entstehen.
Als magnetischer Leiter für den Streufluss des Kurzschlussringes wird dann vorzugsweise nur ein kurzes Stilek des Rückschlussbügels und des Bimetallstreifens benutzt.
Der Rücksehlussbügel des Messsystemes kann ein winklig abgebogenes, an seiner Biegestelle den Kurzschlussring tragendes Schenkelende und ein weiteres mit dem Schenkelende verbundenes Winkelblech auf weisen. Bei einer solchen Ausführung sind vorteilhafterweise die dem Bimetallstreifen gegenüber liegenden Flächen des R.ück- schlussbügels wenigstens so breit wie der Bimetallstreifen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungs beispiel der Erfindung an einem Ferraris- zähler mit Rückschlussbügel dargestellt.
Die Fig. 1 und 2 zeigen Seitenansichten, und die Fig. 3 einen Schnitt der Linie 3-13 der Fig. 1; in Fig. 4 ist ein Vektorendiagramm dar gestellt.
Der durch Schrauben 1 am Joch ? des Spannungseisens 4 befestigte R.ückschlag- bügel 5 ist an seinem Ende 6 rechtwinklig umgebogen. Dieses zwischen die beiden Pol platten 7, 8 eines Stromeisens y ragende Schenkelende 6 des Rückschlussbügels <B>5</B> trägt an der Biegestelle einen Kurzschluss- ring 1() und mittels der Schraube Il ein Winkelblech 12. Das Winkelblech 12 weist eine Aussparung 13 auf. durch die der Kurzschlussring 10 ragt.
Ein aus zwei ferro- magnetischen Stoffen mit verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten bestehender Bi metallstreifen 14 ist am obern Teil des Rück schlussbügels 5 mittels einer Schraube 15 be festigt. Der Kurzsehlussring 10 ist an seinem untern, durch die Aussparung 13 des Winkel- bleches 12 greifenden Teil etwas schmäler gehalten, wobei die dadurch gebildeten Kan ten 16 auf dem Winkelblech 12 zum Auf liegen kommen.
Der Kurzsehlussring 10 ist nun so am Rüeksehlussbügel 5 angeordnet, dass, wie aus der strichlierten Linie der Fig. 1 hervorgeht. ein sehr kurzer Eisenweg für die Streulinien des Kuzschlussringes gebildet wird. Weiter bin sind auch die tbergangsflächen zwi schen dem vom Bimetallstreifen 14 und Rückschlussbügel 5 gebildeten veränderlichen Luftspalt 18 gross gehalten.
Der Luftspalt 18 zwischen Rückschluss bügel 5 und Bimetallstreifen 14 kann ver hältnismässig gross gehalten werden, wodurch man eine äusserst gleichmässige Temperatur kompensation für verschiedene Zähler er reicht. Durch entsprechende Wahl dieses Luftspaltes 18 kann der Temperaturbereich. innerhalb dessen die Einrichtung gut wirk sam sein soll. in weiten Grenzen geändert -erden.
An Hand des Vektorendiagrammes der Fig. 4 soll nunmehr näher auf die Wirkung der Temperaturkompensation eingegangen werden. In diesem Diagramm bezeichnen E die Spannung, i den Strom der Spannungs spule, i5,q, den Scheibenstrom, ih, iKl, ih--, Kurz schlussströme im Ring 10 und iu, iu,, -i,aL, ;
,u" 3tagnetisierungsströme für den Span nungstriebfluss (PF und ss den Winkel zwi schen Spannung und Magnetisierungsstrom.
Um den Temperaturfehler des Zählers zu kompensieren. muss bekanntlich bei steigen der Temperatur der Spannungstriebfluss ab nebmen und der Winkel ss zunehmen. Er- reicht wird dies dann, wenn die Änderungen des Flusses OE und des Phasenwinkels ss nur zwischen dem Vektor ilel und iyz, also inner halb des stark ausgezogenen Bereiches des Halbkreises des Diagrammes erfolgen. In diesem Bereich sind nämlich die Änderungen am günstigsten.
Bei allen bisher bekannten, mittels Bimetall bewirkten Kompensationen wird jedoch in diesem Bereich nicht gear beitet, da die Streureaktanz des Kurzschluss- ringes im Verhältnis zum ohmschen Wider stand zu klein ist. Erst durch die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Anordnung erhält man die erforderliche Streureaktanz des Kurzschlussringes und damit ein Arbeiten in dem gewünschten Bereich.
Der vor dem Vek tor iul liegende Bereich ruft dagegen nur ausserordentlich geringe, nicht genügende Änderungen des Phasenwinkels hervor und der nach dem Vektor iu, liegende Bereich lässt wiederum im ersten Teil nur sehr ge ringe Flussänderungen und im zweiten Teil nur geringe Änderungen des Phasenwinkels zu. Weiterhin wird auch in dem zweiten Bereich eine falsche Änderung der Grösse des Spannungsflusses hervorgerufen. In diesen beiden genannten Bereichen kann daher eine einwandfreie Temperaturkompensation nicht erreicht werden.
In dem Bereich zwischen dem Vektor i,ul und i,u2 dagegen erfolgen sowohl die Änderungen des Phasenwinkels als auch die des Magnetisierungsstromes ent sprechend den Temperaturänderungen im richtigen Masse.
Die vom Spannungstriebfluss <B>OB</B> in dem Kurzschlussring 10 induzierten Sekundär ströme erzeugen. einen Streufluss, von dem ein Teil, wie in Fig. 1 durch die strichliert geschlossene Linie dargestellt, über den vom Rückschlussbügel 5 und Bimetallstreifen 14 gebildeten Luftspalt 18 und ein anderer Teil durch die Triebscheibe 20 geführt wird. Zur Erzielung einer hohen Streureaktanz soll der magnetische Widerstand im Pfad der Streu kraftlinien möglichst gering sein.
Das wird dadurch erreicht, dass man für die Streu kraftlinien erstens den Eisenweg kurz und zweitens die den Luftspalt 18 bildenden Übergangsflächen des Rückschlussbügels 5 und des Bimetallstreifens 14 gross wählt; denn der magnetische Widerstand eines Kraftlinienpfades ist bekanntlich umso ge ringer, je kürzer der Weg und je grösser der Querschnitt des Eisenweges ist. Um ferner zu erreichen, dass ein möglichst grosser Teil der Streukraftlinien durch die Triebscheibe 20 geführt wird, ist es zweckmässig, den Kurzschlussring 10 so nahe wie möglich an der Scheibe 20 anzuordnen.
Dass bei der An ordnung ein kurzer Eisenweg für die Streu- kra.ftlinien vorhanden ist, der Rüekschluss- bügel 5, sowie der Bimetallstreifen 14 ver hältnismässig breit gehalten sind und weiter hin der Kurzschlussring 10 sehr nahe an der Triebscheibe 20 liegt, geht ohne weiteres aus der Fig. 1 der Zeichnung hervor, so dass hier auf nicht näher eingegangen zu werden braucht.
Auf diese Weise erreicht man also eine solch hohe Streureaktanz des Kurz schlussringes, dass die Temperaturkompensa tion innerhalb des stark ausgezogenen Be reiches des Vektorendiagrammes der Fig. 1 erfolgt.
Bei einem Temperaturwechsel wird durch den Bimetallstreifen 14 der Luftspalt 18 ge ändert. Hierdurch wird natürlich auch der magnetische Widerstand in dem über den Luftspalt 18 geführten Pfad der Streukraft linien eine Änderung erfahren, so dass die Reaktanz des Kurzschlussringes 10 geändert wird. Demgemäss wird somit eine Änderung der Phase und Grösse des durch die Trieb scheibe 20 geführten Streukraftlinienflusses eintreten.
Bei einer Temperaturerhöhung wird dann. der Luftspalt 18 zunehmen und demzufolge die Streureaktanz des Kurz schlussringes 10 kleiner werden, so dass eine Zunahme des Phasenwinkels und eine Ab nahme des motorisch wirksamen Streuflusses eintritt. Umgekehrt wird bei abnehmender Temperatur der Luftspalt 18 kleiner. Die Streureaktanz des Kurzschlussringes 10 wird dann grösser, was zur Folge hat, dass der Phasenwinkel ab- und der motorisch wirk same Streufluss zunimmt.
Dabei wird durch die an sich hohe Streureaktanz des Kurz- schlussringes 10 immer eine den jeweiligen Temperaturänderungen entsprechende Tem peraturkompensation des Zählers bewirkt.
Selbstverständlich kann die beschriebene Anordnung zur Temperaturkompensation auch so ausgebildet werden. < lass auch noch die Temperaturfehler anderer, mit dem Zähler zusammenwirkender Apparate, wie Strom-, Spannungswandler und dergleichen mitberücksichtigt werden.