Drehstrom-Vierleiter-Induktionszähler
Es sind Drehstrom-Vierleiter-Induktionszähler mit drei Trieb systemen und einer gemeinsamen Triebscheibe vorgeschlagen worden, wobei die drei Trieb systeme bezüglich der Triebscheibenachse unter drei gleichen Winkeln angeordnet sind und zur Kompensation der spannungsseitigen Drehfeldabhängigkeit ein Kompensationsmittel vorgesehen ist, welches sternförmige Arme aus magnetisch leitendem Material aufweist, die ebenfalls unter drei gleichen Winkeln zueinander stehen, in einer Ebene parallel zur Triebscheibenebene liegen und an den Spannungstrieb eisen magnetisch isoliert befestigt sind. Hierbei kann das Kompensationsmittel entweder am oberen oder am unteren Ende der Spannungseisen angeordnet sein.
Im Laufe der weiteren Entwicklungsarbeiten an derartigen Einscheibenzählern hat sich gezeigt, dass mit der Anwendung des oben erwähnten Kompensationsmittels weitere Einflussgrössen auf die spannungsseitige Drehfeldabhängigkeit einwirken, die die Reproduzierbarkeit der messtechnischen Eigenschaften verschlechtern, so dass bei der Eichung ein vermehrter Aufwand im Justieren der spannungsseitigen Drehfeldkompensationsmittel erforderlich ist.
Durch Messungen hat sich gezeigt, dass die spannungsseitige Drehfeldabhängigkeit bei gegebener Stellung des entsprechenden Drehfeldkompensationsmittels stark von der Höhenlage der Triebscheibe im Triebluftspalt abhängig ist und dass dadurch infolge der unvermeidbaren Montagetoleranz ein für jedes Exemplar der betreffenden Zählertype individueller spannungsseitiger Drehfeldfehler auftritt, der bei der Eichung durch Verstellen des entsprechenden Drehfeldkompensationsmittels eliminiert werden muss, was zusätzlichen Zeitaufwand und Umtrieb erfordert.
Die Abhängigkeit des spannungsseitigen Drehfeldfehlers von der Höhenlage des Systems wird nun erfindungsgemäss im wesentlichen dadurch behoben bzw. stark vermindert, dass das Kompensationsmittel aus drei getrennten Armen besteht, die radial nach innen geführt sind und deren innere Enden sich in einem Abstand zur Triebscheibenachse befinden, und dass im Bereich der Kompensationsarme eine ferromagnetische Hilfsscheibe an der Triebscheibenachse sitzt, welche die magnetische Kopplung der drei Arme bildet.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Hierbei sind von den drei Trieb systemen nur deren zwei gezeichnet. Die drei Systeme sind unter drei gleichen Winkeln, d. h. 1200 bezüglich der Triebscheibenachse 1 zueinander gesetzt. Alle drei Triebsysteme sind genau gleich ausgebildet und bestehen je aus einem Spannungseisen 2, welches oberhalb der Triebscheibe 3, und je einem Stromeisen 4, welches unterhalb der Triebscheibe 3 dem Spannungstriebeisen 2 gegen überliegend angeordnet ist. Der Tragrahmen und die Befestigung der Triebeisen an diesem Tragrahmen sind in der Zeichnung weggelassen. Ebenso sind das Bremssystem und die Strom- und Spannungsspulen weggelassen.
Ein Spannungs eisen besteht aus einem Rahmen mit zwei Schenkeln 2a, 2b und einem mittleren Kern 2c, dessen Pol 2d seitlich verbreitert ist und mit den Schenkeln 2a, 2b je einen Luftspalt bildet. Die Stromeisen 4 sind U-förmig und die Pole von deren Schenkeln liegen dem Spannungspol 2d und den beiden Luftspalten gegenüber. Stromeisen und Spannungseisen sind lamelliert. Vom Rücken eines jeden Spannungseisens ist ein massiver Eisenarm 5 unter die Triebscheibe 3 gezogen, dessen Ende zwischen den Stromeisenpolen liegend, den Spannungsgegenpol bildet.
Die Triebscheibe 3 ist von bekannter Bauart; sie ist mittels einer Nabe 3a an der Achse 1 befestigt.
Hierbei kann es sich um eine Scheibe handeln, die aus dünnen, mit radialen Schlitzen versehenen und elektrisch voneinander isolierten Aluminiumblättern zusammengeklebt ist, wobei die Schlitze von Blatt zu Blatt regelmässig gegeneinander versetzt sind. Die Scheibe kann aber auch massiv ausgebildet sein und aus einem inneren ringförmigen Scheibenteil und einem dagegen isolierten äusseren ringförmigen Scheibenteil bestehen.
Gemäss der dargestellten Ausführung besteht das Mittel zur Kompensation der spannungsseitigen Drehfeldabhängigkeit aus drei getrennten Armen 20, die an den Spannungs eisen 2 magnetisch isoliert befestigt sind, und zwar mittels Schrauben 21 oben an den Gegenpolen 5. Die Arme 20 sind radial nach innen geführt und deren innere Enden befinden sich in einem bestimmten vorgegebenen Abstand von der Triebscheibenachse 1. Unter den Armen 20 und in deren Bereich sitzt eine kleine ferromagnetische Hilfsscheibe 22, welche die magnetische Kopplung der drei Arme 20 bildet. Die Wirkung dieser Scheibe 22 wird durch Einstellen des Luftspaltes dg zwischen der Scheibe 22 und den radialen Pol armen 20 den Erfordernissen angepasst.
Der Abstand x zwischen der Hilfsscheibe 22 und der Triebscheibe 3 sowie der Abstand y zwischen dem unteren Ende der Spannungskerne 2 und der unteren Seite der radialen Arme 20 kann mit Montagewerkzeugen sehr genau eingestellt werden. Wird nun eine solche Rotorkombination im Zähler bezüglich der Höhenlage gegenüber Trieb systemen verschoben, so ändert ebenfalls die Wirkung des spannungsseitigen Drehfeldkompensationsmittels durch Variation des Luftspaltes dH, so dass dadurch die Abhängigkeit der spannungsseitigen Drehfeldabhängigkeit von der Höhenlage zur Hauptsache auskompensiert wird. Eine 100 0/o-ige Kompensation der Höhenlage kann jedoch nur bei einer gegebenen Grösse des Luftspaltes dg erfolgen, der in Wirklichkeit von Zähler zu Zähler einer gewissen Streuung unterworfen ist.
Messungen haben aber ergeben, dass die Abhängigkeit der spannungsseitigen Drehfeldabhängigkeit von der Höhenlage des Zählerrotors um ca. den Faktor 10 kleiner geworden ist und praktisch nicht mehr in Erscheinung tritt. Dadurch wird der Eichaufwand wesentlich vermindert.
Zwischen den Enden der Kompensationsarme 20 und dem oberen Ende der Gegenpole 5, d. h. im Pfad des magnetischen Kopplungsflusses zwischen benachbarten Trieb systemen kann je ein Stück Wärmelegierung 23 angeordnet bzw. befestigt sein. Die Wärmelegierungsplättchen 23 weisen eine starke, von der Temperatur abhängige Permeabilität auf. Mit steigender Temperatur wird die magnetische Leitfähigkeit der Wärmelegierung schlechter. Durch Anpassung der Menge Wärmelegierung gelingt es, den magnetischen Kopplungsfluss zwischen den Spannungskreisen benachbarter Triebwerke auf die gleiche Weise temperaturabhängig zu machen wie die elektrische Kopplung.
Damit wird die spannungsseitige Drehfeldabhängigkeit über den ganzen Bereich der praktisch auftretenden Raumtemperaturen vollständig auskompensiert.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel kann die Hilfsscheibe 22 bei Bedarf auch oberhalb der Kompensationsarme 20 angeordnet sein. Ferner können die beschriebenen Verbesserungen ohne weiteres auch an einem Zählersystem angewendet werden, bei dem ein spannungsseitiges Drehfeldfehler -Kompensationsmittel am unteren Ende der Spannungseisen vorgesehen ist.