Vierleiter-Mehrphasen Elektrizitätszähler
Bei einem Vierleitermehrphasenzähler, bei dem drei Triebsysteme auf eine gemeinsame Läuferscheibe wir luken, wobei diese vorzugsweise mit Ring- oder Radialschlitzen versehen ist, kommt es zu erheblichen Störmomenten, die durch das Zusammenwirken der Flüsse benachbarter Trieb systeme entstehen. Drei verschiedenartige drehfeldfehlerverursachende Störmomente sind zu berücksichtigen:
Störmomente zwischen den Spannungsflüssen, die sich besonders bei kleiner Last stark auswirken;
Störmomente zwischen den Stromflüssen, die sich besonders bei grosser Last stark auswirken;
Störmomente zwischen Strom- und Spannungsflüssen verschiedener Triebsysteme.
Zur Behebung der Störmomente sind schon verschiedene Kompensationsmittel bekannt, deren Wirkung jedoch infolge der Montagetoleranzen in der Fertigung stark streut. Ein einfaches bekanntes Mittel ist die Umpolung eines der Triebsysteme bei einer Anordnung, bei der zwei Triebsysteme gegenüber dem dritten um etwa 80 bis 1200 versetzt sind. In Fig. 1 der Zeichnung ist beispielsweise von den drei Triebsystemen I, II und III, die einer gemeinsamen Läuferscheibe 1 zugeordnet sind, das System III umgepolt. Stattdessen könnte aber auch das System I umgepolt sein. Die in Fig. 1 eingezeichneten Pfeile zeigen die Spannungsstreuflüsse bzw. Spannungsstörmomente zwischen den Triebsystemen, und zwar die ausgezogenen Pfeile für die normale Phasenfolge RST und die gestrichelten Pfeile für die vertauschte Phasenfolge RTS.
Nach der Zeichnung heben sich diese Spannungsstörmomente gegenseitig auf; infolge von Fertigungsstreuungen aber können beträchtliche Reststörmomente übrig bleiben.
Wenn die Läuferscheibe eines solchen Zählers, wie es bekannt ist, durch Schlitze unterbrochen ist, beispielsweise durch einen zur Läuferachse konzentrischen Ringschlitz in eine Ringscheibe ausserhalb des Schlitzes und eine kleinere Kreisscheibe innerhalb des Ringschlitzes, so musste bisher wegen des sehr stark streuenden Spannungsdrehfeldfehlers die Ringbreite der Ringscheibe sehr gering sein. Die Folge davon war ein sehr kleines Zählerdrehmoment. Eine Erhöhung des Drehmomentes durch Vergrössern des Stromflusses würde aber eine Lastkurvenverschlechterung bedingen, die nur durch eine starke, ebenfalls nachteilige Verkleinerung der Zählernenndrehzahl rückgängig gemacht werden kann.
Die Erfindung lehrt ein einfaches Mittel zur Behebung der genannten Reststörmomente. Ein Vierleiter Mehrphasen-Elektrizitätszähler nach dem Ferrarisprinzip mit drei Trieb systemen, die auf eine ihnen gemeinsame Läuferscheibe einwirken, ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass am Spannungseisen mindestens eines der drei Triebsysteme ein magnetisch leitfähiger Schwenkhebel derart schwenkbar angebracht ist, dass er vom Spannungseisen aus wahlweise entweder näher zum einen oder näher zum anderen der beiden anderen Triebsysteme hin geschwenkt werden kann. Bei ungleichen Winkelabständen der drei Triebsysteme wenn also zwei Triebsysteme gegenüber dem dritten um z. B. 80 bis 1200 versetzt sind - in Fig. 1 sind die Triebsysteme um 900 versetzt -, wird der Schwenkhebel vorteilhaft an dem mittleren der drei Triebsysteme angebracht.
Durch Verschwenken des Schwenkhebels im einen oder anderen Schwenksinn und damit näher zum einen oder zum anderen der beiden anderen Triebsysteme hin können die Streuflüsse so beeinflusst werden, dass das Reststörmoment verschwindet.
Wie dies bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zustandekommt, wird anhand von Fig. 2 der Zeichnung effäutert. Die drei Triebsysteme I, II und III in Fig. 2 haben die gleiche Anordnung und Umpolung wie in Fig. 1. Am Spannungseisen des mittleren der drei Triebsysteme, dem System II, ist aber ein Schwenk hebel 2 angebracht, der in n der Richtung des eingezeich- neten Bogenpfeiles hin und her schwenkbar ist. Der Drehpunkt des SchwenkhebeRs 2 befindet sich am Spannungseisen des Triebsystems 2 oder in dessen Nähe. In Fig. 2 ist der Schwenkhebel so gezeichnet, dass er näher zum Triebsystem I hin gerichtet ist als zum Triebsystem III.
Dadurch ergibt sich über den Schwenkhebel 2 ein Streufluss, der in Fig. 2 mit den kleinen Pfeilen angezeigt ist, und zwar wiederum mit einem ausgezogenen Pfeil für die normale Phasenfolge RST und mit einem gestrichelten Pfeil für die vertauschte Phasenfolge RTS.
Mittels des Schwcnl:liebels wird aSso ein zusätzlicher Spannungsflussanteil in Wirkung mit dem Spannungsfluss dieses Triebsysteins gebraucht, was ein zusätzliches Störmoment zur Folge hat. Je nach Stellung des Schwenkhebels in der Richtung zum einen oder anderen Trieb system hin entsteht ein Drehfeldfehler mit positivem oder negativem Vorzeichen, der zum Wegsteilen des Reststörmomentes ausgenutzt werden kann.
Der Hebel wird vorzugsweise so ausgebildet, dass er in der Nähe des eigenen Triebsystems einen grossen, in der Nähe des benachbarten Triebsystems einen kleinen Luftspalt zur Scheibe hat, damit beim Verstellen keine zu hohen Spannungsleertriebe entstehen.
Ein Beispiel hierfür ist in Fig. 3 und 4 gezeigt. In Fig. 3 ist bei dem Triebsystem II an dem Rückschlussbügel 20 des Spannungseisens ein Schwenkhebel 2 angebracht. Aus der Seitenansicht in Fig. 4 ist zu sehen, dass der Schwenkhebel 2 schwenkbar am Rückschlussbügel 20 des Spannungseisens des Triebsystems II angebracht ist und an seinem freien Ende zur Ankerscheibe 1 hin einen kleineren Abstand aufweist als in der Nähe des Triebsystems II.
Die Form des Schwenkhebels kann an sich beliebig sein; es muss nur gewährleistet sein, dass der Schwenkhebel beim Verschwenken in der einen oder der anderen seiner beiden Schwenkrichtungen den Streufluss des Spannungseisens, an dem er vorgesehen ist, entweder zu dem einen oder zu dem anderen der beiden anderen Triebsysteme hin leitet.
Vorteilhaft kann der Schwenkhebel auch so ausgebildet sein, dass er den Streufluss zu den beiden anderen Trieb systeme gleichzeitig, aber in einem unterschiedlichen Masse hinleitet. Beispielsweise kann der Schwenkhebel hierzu an seinem freien Ende nach den beiden Schwenkrichtungen hin verbreitert sein. Am einfachsten ist hierfür eine Gabelform des Schwenkhebels, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Die Verbreiterung durch die Gabelform ermöglicht eine Stellbereicherweiterung, bezogen auf gleichen Schwenkweg. Bei einem zu beseitigenden Drehfeldfehler kann also mit diesem Flügel der Schwenkweg kleiner gehalten werden, wodurch die unerwünschten Spannungsleertriebe auch kleiner sind.
Eine Verschwenkung des Schwenkhebels in der einen oder der anderen der beiden Schwenkrichtungen hat sowohl eine Wirkungsverstärkung zum einen der beiden rechts und links benachbarten Trieb systeme zur Folge als auch gleichzeitig eine Wirkungsschwächung zum anderen dieser beiden Triebsysteme hin.
Four-wire multiphase electricity meter
In the case of a four-wire multi-phase meter, in which three drive systems are hatched onto a common carrier disc, which is preferably provided with ring or radial slots, there are considerable disturbing torques that arise from the interaction of the flows of adjacent drive systems. Three different types of interfering torques causing rotating field errors must be taken into account:
Interfering torques between the voltage flows, which have a particularly strong effect with a small load;
Interfering torques between the current flows, which have a particularly strong effect with heavy loads;
Interference torques between current and voltage flows of different drive systems.
Various compensation means are already known for eliminating the interfering torques, but their effect varies greatly due to the assembly tolerances in production. A simple known means is the polarity reversal of one of the drive systems in an arrangement in which two drive systems are offset from the third by about 80 to 1200. In Fig. 1 of the drawing, for example, of the three drive systems I, II and III, which are assigned to a common carrier plate 1, the polarity of the system III is reversed. Instead, the polarity of the system I could also be reversed. The arrows drawn in FIG. 1 show the voltage leakage fluxes or voltage disturbance torques between the drive systems, specifically the solid arrows for the normal phase sequence RST and the dashed arrows for the interchanged phase sequence RTS.
According to the drawing, these stress torques cancel each other out; However, as a result of manufacturing variance, considerable residual torques can remain.
If the rotor disk of such a counter, as is known, is interrupted by slots, for example by an annular slot concentric to the rotor axis in an annular disk outside the slot and a smaller circular disk inside the annular slot, the ring width had to be due to the very widely scattered voltage rotating field error Be very small. The consequence of this was a very small counter torque. Increasing the torque by increasing the current flow would, however, cause a deterioration in the load curve, which can only be reversed by reducing the nominal speed of the meter, which is also disadvantageous.
The invention teaches a simple means of eliminating the residual torques mentioned. A four-wire multi-phase electricity meter based on the Ferraris principle with three drive systems that act on a common carrier plate is characterized according to the invention that a magnetically conductive pivot lever is attached to the tension iron at least one of the three drive systems so that it can be pivoted from the tension iron either closer to one or closer to the other of the other two drive systems can be pivoted. In the case of unequal angular distances between the three drive systems, if two drive systems compared to the third by z. B. 80 to 1200 are offset - in Fig. 1 the drive systems are offset by 900 - the pivot lever is advantageously attached to the middle of the three drive systems.
By pivoting the pivot lever in one or the other pivoting direction and thus closer to one or the other of the two other drive systems, the leakage fluxes can be influenced in such a way that the residual interference torque disappears.
How this comes about in an exemplary embodiment of the invention is illustrated with reference to FIG. 2 of the drawing. The three drive systems I, II and III in Fig. 2 have the same arrangement and polarity reversal as in Fig. 1. On the tension iron of the middle of the three drive systems, the system II, but a pivot lever 2 is attached, which in n the direction of drawn arc arrow is pivotable back and forth. The pivot point of the pivoting lever 2 is located on the tension iron of the drive system 2 or in its vicinity. In Fig. 2 the pivot lever is drawn so that it is directed closer to the drive system I than to the drive system III.
This results in a leakage flux via pivot lever 2, which is indicated in FIG. 2 with the small arrows, again with a solid arrow for the normal phase sequence RST and with a dashed arrow for the reversed phase sequence RTS.
By means of the Schwcnl: liebels, an additional tension flow component is needed in effect with the tension flow of this drive system, which results in an additional disturbance torque. Depending on the position of the pivot lever in the direction of one or the other drive system, a rotating field error with a positive or negative sign arises, which can be used to divide the residual torque.
The lever is preferably designed in such a way that it has a large air gap to the disk in the vicinity of its own drive system and a small air gap in the vicinity of the adjacent drive system, so that no excessively high idle voltage drives arise during adjustment.
An example of this is shown in FIGS. 3 and 4. In FIG. 3, a pivot lever 2 is attached to the return yoke 20 of the tensioning iron in the drive system II. From the side view in Fig. 4 it can be seen that the pivot lever 2 is pivotably attached to the yoke 20 of the tensioning iron of the drive system II and at its free end is at a smaller distance from the armature disk 1 than in the vicinity of the drive system II.
The shape of the pivot lever can be arbitrary per se; it only has to be ensured that the pivoting lever, when pivoting in one or the other of its two pivoting directions, directs the stray flux of the tensioning iron on which it is provided either to one or to the other of the other two drive systems.
The pivot lever can advantageously also be designed in such a way that it directs the leakage flux to the two other drive systems at the same time, but to a different extent. For example, the pivot lever can be widened for this purpose at its free end in the two pivot directions. The simplest way of doing this is to use a forked pivot lever, as shown in FIG. 5. The broadening through the fork shape enables an extension of the adjustment range, based on the same pivoting path. In the case of a rotating field error to be eliminated, the pivoting path can be kept smaller with this wing, so that the undesired voltage idle drives are also smaller.
A pivoting of the pivot lever in one or the other of the two pivoting directions has both an increased effect on one of the two right and left adjacent drive systems as a result and at the same time a weakening of the effect on the other of these two drive systems.