Drehstrom-Vierleiter-Induktionszähler
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Kompensation des Drehfeldfehlers für Drehstrom Vierleiter-Induktionszähler mit drei um die Rotorachse sternförmig unter gleichen Winkeln angeordneten Trieb systemen sowie einer allen drei Systemen gemeinsamen Triebscheibe.
Es ist bereits eine Einrichtung bekannt, bei der zur Kompensation des Drehfeldfehlers die der Triebscheibe abgekehrten Enden der Spannungseisen mit einem Kompensationsblech verbunden sind. Es hat sich hierbei jedoch erwiesen, dass der Drehfeldfehler nicht in allen Fällen völlig kompensiert werden kann.
Überraschenderweise hat es sich gezeigt, dass es durch Verbinden der der Triebscheibe zugekehrten Enden der Spannungseisen möglich ist, den Drehfeldfehler ganz zu eliminieren.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Kompensation des Drehfeldfehlers bei Drehstrom-Vierleiter Induktionszählern mit zur Rotorachse unter gleichen Winkeln angeordneten Triebsystemen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass parallel zur Triebscheibe ein Kompensationsblech vorgesehen ist, welches die Kerne der Spannungseisen je an ihrem der Triebscheibe zugekehrten Ende miteinander verbindet.
Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Drehstrom-Vierleiter-Induktionszählers in Draufsicht mit der erfindungsgemässen Kompensationseinrichtung und
Fig. 2 einen Teil eines schematisch dargestellten
Drehsrom-Vierleiter-Induktionszählers mit einer Kompensationseinrichtung in perspektivischer An sicht.
In der Fig. 1 sind mit I, II und III drei Trieb systeme bezeichnet, die, bezogen auf eine Rotorachse 1, um je 120 Grad zueinander versetzt sind.
Diese Triebsysteme I, II und III sind sowohl in ihrem Aufbau und ihren Abmessungen wie auch in ihren elektrischen Eigenschaften einander völlig gleich. Sie bestehen aus je einem Spannungseisen 2 und einem Stromeisen 3, welch letzteres in der Fig. 1 nicht sichtbar ist. Das Spannungseisen 2 und das Stromeisen 3 sind mit ihren offenen Polenden gegeneinandergerichtet und übereinander angeordnet, wobei sich das Spannungseisen 2 ober- und das Stromeisen 3 unterhalb einer Triebscheibe 4 befinden. Der Tragrahmen sowie die Befestigung der Spannungs- bzw. Stromeisen an diesem Tragrahmen sind nicht gezeichnet. Auch sind das einem Zähler zugehörige Bremssystem und die Strom- und Spannungsspulen in der Zeichnung nicht dargestellt, hingegen sind Strom- und Spannungswicklungen 5 bzw.
6, die mit den Phasen RSTO des Netzes verbunden sind, schematisch angedeutet. Wie die Fig. 2, in der für die gleichen Teile die gleichen Bezugszeichen wie in der Fig. 1 verwendet sind, zeigt, bestehen die Spannungseisen 2 je aus zwei Schenkeln 7 und 8, deren der Trieb scheibe 4 abgekehrte Enden durch ein Joch 9 miteinander verbunden sind, sowie aus einem Kern 10. Der Kern 10 weist einen Spannungspol 11 auf, welcher nach beiden Seiten hin verbreitert ist und dadurch mit den Schenkeln 7 und 8 je einen Luftspalt bildet. Die Stromeisen 3 sind U-förmig, und ihre beiden Schenkel 12, 13 liegen dem Spannungspol 11 und den beiden Luftspalten gegenüber.
Am Joch 9 jedes Spannungseisens 2 ist ein massiver Eisenarm 14 mit seinem einen Ende befestigt, während sein anderes Ende, welches in der Zeichnung nicht sichtbar ist, unter der Trieb scheibe 4, zwischen den beiden Schenkeln 12, 13 der Stromeisen 3 hineinragt und den Spannungsgegenpol bildet.
Bekanntlich wird die Drehfeldabhängigkeit der Zähleranzeige eines elektrischen Zählers durch zwei Stördrehmomente verursacht: einerseits durch das Stördrehmoment, welches durch die elektrische Kopplung der auf die Triebscheibe wirkenden Triebsysteme in der Trieb scheibe selbst hervorgerufen wird und anderseits durch die magnetische Kopplung der magnetischen Triebflüsse der einzelnen Spannungseisen untereinander. Das erstgenannte Stördrehmoment entsteht durch Streuung der Triebscheibenströme in die benachbarten Messwerke und kann für sich allein nur durch entsprechende bauliche Massnahmen an der Triebscheibe beeinflusst werden. So ist demnach bei einem zusammengebauten elektrischen Zähler dieses Stördrehmoment eine konstante Grösse.
Das zweite Stördrehmoment, welches durch die gegenseitige magnetische Streuung der einzelnen Spannungstriebflüsse untereinander entsteht und dem ersten Stördrehmoment entgegenwirkt, ist an sich auch konstant, kann aber durch Veränderung der magnetischen Kopplung zwischen den Spannungstriebsystemen beeinflusst werden, so dass es durch entsprechende Einstellung des magnetischen Kopplungsfaktors im Betrage gleich und in der Richtung entgegengesetzt dem durch die elektrische Kopplung der Scheibenströme erzeugten Stördrehmoment ist.
Diese Einstellung kann beispielsweise durch geeignete Werkstoffe, welche die einzelnen Spannungssysteme magnetisch leitend verbinden, erzielt werden. Aus diesem Grunde ist zur Kompensation des Drehfeldfehlers parallel zur Triebscheibe 4 ein alle Spannungseisen 2 miteinander verbindendes Kompensationsblech 15 aus ferromagnetischem Material vorgesehen, welches an dem der Triebscheibe 4 zugekehrten Ende des magnetischen Kernes 10, also am Spannungspol 11, eines jeden Spannungseisens 2 befestigt ist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Kompensationsblech 15 mehrteilig und besteht aus je einem mit einem Ende an den Spannungspol 11 der Spannungseisen 2 mittels einer Schraube 16 befestigten, abgewinkelten Befestigungsbügel 17 und einem asymmetrisch sternförmigen, die drei Befestigungsbügel 17 miteinander verbindenden Teil 18.
Dieser ist durch magnetisch nichtleitende Schrauben 19 mit den der Rotorachse 1 zugekehrten Enden der Befestigungsbügel 17 verbunden. Die asymmetrische Sternform des verbindenden Teiles 18 ist deshalb gewählt, um die Rotorachse 1 ungehindert einbauen und bei Reparaturen ohne Schwierigkeiten wieder austauschen zu können. Der verbindende Teil 18 und das Kompensationsblech 15 sind an keine bestimmte räumliche Form gebunden. Diese wird zweckmässigerweise so gewählt, dass die Rotorachse 1 mit der Triebscheibe 4 mühelos ein- bzw. ausgebaut werden kann.
Um die Grösse der magnetischen Kopplung der Spannungstriebflüsse verändern zu können, kann zwischen den Befestigungsbügeln 17 und dem diese Befestigungsbügel verbindenden Teil 18 ein magnetisch nichtleitendes Distanzierblech 20 von geeigneter Dicke, z. B. ein Messingstück, eingefügt sein. Es ist auch möglich, ein Kompensationsblech zu verwenden, das nicht aus mehreren Teilen, sondern nur aus einem Teil besteht. In diesem Fall wird das magnetisch nichtleitende Distanzierblech 20 zwischen den Spannungspolen 11 und den an diesen Spannungspolen befestigten Kompensationsblechteilen vorgesehen und mittels Schrauben 16 aus magnetisch nichtleitendem Material mit den Spannungspolen 11 verbunden.
Der besondere Vorteil der beschriebenen Einrichtung ist, dass ein konstantes vorgegebenes Stördrehmoment, welches an sich nicht eliminiert werden kann, durch ein anderes, zweckmässig gewähltes Stördrehmoment kompensiert wird. Da die Grösse des zu kompensierenden Stördrehmomentes bei einer bestimmten Zählertype konstant ist, kann das erforderliche Kompensationsdrehmoment durch entsprechende magnetische Kopplung zwischen den Spannungstriebflüssen fest eingestellt werden, so dass bei der Eichung keine individuelle Einstellung mehr nötig ist.
Three-phase four-wire induction meter
The invention relates to a device for compensating the rotating field error for three-phase four-wire induction meters with three drive systems arranged around the rotor axis in a star shape at the same angles and a drive pulley common to all three systems.
A device is already known in which the ends of the tension bars facing away from the drive pulley are connected to a compensation plate to compensate for the rotating field error. However, it has been shown here that the rotating field error cannot be completely compensated for in all cases.
Surprisingly, it has been shown that it is possible to completely eliminate the rotating field error by connecting the ends of the tension bars facing the drive pulley.
The invention relates to a device for compensating the rotating field error in three-phase four-wire induction meters with drive systems arranged at the same angles to the rotor axis, which is characterized in that a compensation plate is provided parallel to the drive pulley, which the cores of the tension iron each with each other at their end facing the drive pulley connects.
The invention is explained in more detail in the drawing using an exemplary embodiment.
Show it:
1 shows a schematic representation of a three-phase four-wire induction meter in plan view with the compensation device according to the invention and
Fig. 2 shows a part of a schematically shown
Rotary current four-wire induction meter with a compensation device in perspective view.
In Fig. 1 with I, II and III three drive systems are referred to, which, based on a rotor axis 1, are offset by 120 degrees to each other.
These drive systems I, II and III are completely identical to one another in their structure and dimensions as well as in their electrical properties. They each consist of a tension iron 2 and a current iron 3, the latter not being visible in FIG. The tension iron 2 and the current iron 3 are directed towards one another with their open pole ends and are arranged one above the other, the tension iron 2 being above and the current iron 3 below a drive pulley 4. The support frame and the attachment of the tension or current iron to this support frame are not shown. The braking system associated with a meter and the current and voltage coils are also not shown in the drawing, whereas current and voltage windings 5 or
6, which are connected to the phases RSTO of the network, indicated schematically. As shown in Fig. 2, in which the same reference numerals are used as in Fig. 1 for the same parts, the tension irons 2 each consist of two legs 7 and 8, the drive disc 4 ends facing away by a yoke 9 together are connected, and from a core 10. The core 10 has a voltage pole 11, which is widened on both sides and thereby forms an air gap with the legs 7 and 8 each. The current iron 3 are U-shaped, and their two legs 12, 13 are opposite the voltage pole 11 and the two air gaps.
On the yoke 9 of each tension iron 2, a massive iron arm 14 is attached at its one end, while its other end, which is not visible in the drawing, under the drive disk 4, protrudes between the two legs 12, 13 of the current iron 3 and the opposite voltage pole forms.
As is well known, the rotating field dependency of the counter display of an electric meter is caused by two disturbing torques: on the one hand by the disturbing torque, which is caused by the electrical coupling of the drive systems acting on the drive pulley in the drive pulley itself and on the other hand by the magnetic coupling of the magnetic drive fluxes of the individual tension irons with each other . The first-mentioned disturbance torque arises from the scattering of the drive pulley currents in the neighboring measuring mechanisms and can only be influenced by appropriate structural measures on the drive pulley. In the case of an assembled electrical meter, this interference torque is therefore a constant value.
The second disturbance torque, which arises from the mutual magnetic scattering of the individual voltage drive fluxes among each other and counteracts the first disturbance torque, is also constant in itself, but can be influenced by changing the magnetic coupling between the voltage drive systems, so that it can be achieved by setting the magnetic coupling factor accordingly The value is equal to and opposite in the direction to the disturbance torque generated by the electrical coupling of the disk currents.
This setting can be achieved, for example, by using suitable materials that connect the individual voltage systems in a magnetically conductive manner. For this reason, in order to compensate for the rotating field error, a compensation plate 15 made of ferromagnetic material is provided parallel to the drive pulley 4, which connects all tension irons 2 to one another and which is attached to the end of the magnetic core 10 facing the drive pulley 4, i.e. to the voltage pole 11 of each tension iron 2. In the present exemplary embodiment, the compensation plate 15 is made up of several parts and consists of an angled fastening bracket 17 fastened at one end to the tension pole 11 of the tensioning iron 2 by means of a screw 16 and an asymmetrically star-shaped part 18 connecting the three fastening brackets 17 to one another.
This is connected by magnetically non-conductive screws 19 to the ends of the mounting bracket 17 facing the rotor axis 1. The asymmetrical star shape of the connecting part 18 is therefore chosen in order to be able to install the rotor axis 1 unhindered and to be able to replace it again without difficulty during repairs. The connecting part 18 and the compensation plate 15 are not tied to any particular spatial shape. This is expediently chosen so that the rotor axis 1 with the drive pulley 4 can be easily installed or removed.
In order to be able to change the magnitude of the magnetic coupling of the voltage drive fluxes, a magnetically non-conductive spacer plate 20 of suitable thickness, e.g. B. a brass piece inserted. It is also possible to use a compensation plate that does not consist of several parts, but only one part. In this case, the magnetically non-conductive spacer plate 20 is provided between the voltage poles 11 and the compensation plate parts attached to these voltage poles and connected to the voltage poles 11 by means of screws 16 made of magnetically non-conductive material.
The particular advantage of the device described is that a constant, predetermined interference torque, which cannot be eliminated per se, is compensated for by another, appropriately selected interference torque. Since the magnitude of the interference torque to be compensated is constant for a certain type of meter, the required compensation torque can be permanently set by means of a corresponding magnetic coupling between the voltage drive fluxes, so that no individual setting is required during calibration.