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Elektrizitätszähler mit Trommelanker Zusatz zur Patentanmeldung L
15623 VIII c /21 e Gegenstand der Hauptpatentanmeldung L 15623 VIII c/21 e ist ein
Elektrizitätszähler mit Trommelanker, bei dem die auf vier Polschenkeln sitzenden
Strom- und Spannungsspulen in der Blechebene allseitig von Eisen umschlossen sind
und bei dem die beiden Triebflüsse bis auf die Luftspalte im Eisen verlaufen und
nahezu sinusförmig auf dem Ankerumfang verteilt sind. Je zwei von den vier Polschenkeln
des Ständereisens sind dabei in geringem Abstand parallel nebeneinander und den
anderen beiden gegenüberliegend angeordnet als ein von den äußeren Jochen des Ständereisens
durch zwei parallel zu ihnen liegende große Fenster getrennter Spannungspol von
je einer Spannungsspule umfaßt, während jeder Polschenkel für sich eine Stromspule
trägt.
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Nach dem in der Hauptpatentanmeldung beschriebenen Ausführungsbeispiel
werden die Polschenkelpaare der Spannungspole dadurch gebildet, daß an dem dem Trommelanker
zugekehrten Ende der Spannungspole Nuten eingelassen sind. Jeder so entstandene
Schenkel wird von einer Stromspule umfaßt.
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Die Spannungsspulen sind vom Trommelanker aus gesehen hinter den Stromspulen
auf dem anderen nicht durch eine Nut unterbrochenen Teil des Spannungspols angeordnet.
Die Anordnung der Erregerspulen gemäß dem Hauptpatent ist insofern ungünstig, als
für die Unterbringung der Spulen verhältnismäßig viel Raum beansprucht wird.
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Die Erfindung sieht eine Verbesserung hinsichtlich der Ausbildung
des Ständereisens und der Anordnung der Erregerspulen vor, und sie besteht darin,
daß auf jedem der beiden Spannungspole, die aus den mit den äußeren Jochen zusammenhängenden
Polschenkeln und den daran angesetzten Polschuhen bestehen, die Spannungsspule die
beiden Stromspulen umfaßt. Durch diese Anordnung der Erregerspulen wird eine wesentliche
Verringerung der äußeren Abmessungen des Ständereisens und damit eine erhebliche
Verringerung seines Gewichtes erreicht.
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Nach einem Weiterbildungsgedanken der Erfindung sind die Polschuhe
mit Mitteln zur Erzeugung und Regelung eines Spannungsvortriebes und mit Stromdämpfungskompensationsmitteln
versehen.
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Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung näher erläutert. In Fig.
1 ist eine Gesamtansicht des Triebsystems des Trommelanker-Elektrizitätszählers
dargestellt; Fig. 2 bis 6 zeigen Einzelteile des Triebsystems mit den nach dem Weiterbildungsgedanken
vorgeschlagenen Mitteln.
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Das Ständereisen besteht aus den mit den äußeren Jochen 1 zusammenhängenden
Polschenkeln 2 und den an den Polschenkeln maßgerecht unter Zwischenschaltung von
Stoßfugen angebrachten Polschuhen 3
(Fig. 1). Die Polschenkel sind zu je zwei an
den Schmalseiten des Ständereisens angeordnet und bilden so zwei Spannungspole.
Die Trennung der Schenkel2 von den Polschuhen 3 durch die Stoßfugen erleichtert
beim Zusammenbau des Ständereisens die Montage der Stromspulen 10 und der Spannungsspulen
11. Die Polschuhe und die Polschenkel sind an den Stoßfugen so geschliffen, daß
ein möglichst luftspaltloser Übergang von den Polschenkeln zu den Polschuhen erreicht
wird. Die äußeren Joche des Ständereisens sind durch die definierten Luftspalte
12 voneinander getrennt. In den zwischen den äußeren Jochen und den Polschuhen befindlichen
Fenstern ist je ein Nebenschlußeisen 13 derart angebracht, daß es je zwei benachbarte
Polschuhe unter Zwischenschaltung eines Luftspaltes als magnetischer Nebenschluß
verbindet.
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Die Pol schuhe 3 umfassen einen Innenkern 9 bis auf die Luftspalte
5, 6, 7 und 8 vollständig. Der Innenkern, der aus einem zylindrischen Blechpaket
besteht, hildet infolge seiner Kreisform und durch seine Lage zusammen mit den Polschuhen
den Triebluftspalt, in dem sich der wie eine Glocke ausgestaltete, über den Innenkern
9 gestülpte Trommelanker 4 befindet.
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Durch die Anordnung der Strom- und Spannungsspulen auf den Polschenkeln
des Ständereisens nach der Erfindung wird eine wesentliche Raumeinsparung dadurch
erzielt, daß je zwei Stromspulen eines Hauptpols von einer Spannungsspule umfaßt
werden.
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Nach dem Weiterbildungsgedanken der Erfindung sind die dem Nebenschlußeisen
zugekehrten Seiten der Pol schuhe mit Aussparungen versehen, in die Kurzschlußbügel
14 eingesetzt sind, mit deren Hilfe im Zusammenwirken mit dem Trommelanker in bekannter
Weise die 900 Phasenverschiebung zwischen Strom- und Spannungstriebfluß erreicht
wird.
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An den beiden Polschenkeln jedes Spannungspols sind unter Zwischenfügung
von unmagnetischem Material magnetisierbare Bleche 15 in Form einer Brücke auf den
Polschenkeln (Fig. 2) angeordnet, die zur Kompensation der erhöhten Stromdämpfung
bei hohen Belastungen dienen. Es wird so ein magnetischer Nebenschluß gebildet,
der bei kleinen Belastungen wenig gesättigt ist und daher einen kleinen magnetischen
Widerstand darstellt, während er bei größeren Belastungen sehr bald einen hohen
Sättigungsgrad erreicht. Bei kleinen Belastungen geht ein großer Teil des von den
Stromspulen erzeugten Flusses über den magnetischen Nebenschluß, während mit steigender
Belastung ein immer größerer Teil des Stromflusses infolge des ansteigenden magnetischen
Widerstandes gezwungen wird, durch den Triebluftspalt und damit durch den Trommelanker
zu fließen.
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Die Luftspalte 12 dienen dabei in bekannter Weise als magnetische
Vorwiderstände.
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An einem der vier Polschuhe ist ein Blech 16 aus magnetisierbarem
Material (Fig. 3) angebracht, das eine magnetisch leitfähige Schraube 17 trägt,
die so angeordnet ist, daß sie in der Mitte der Pollücke zwischen zwei benachbarten
denselben Spannungsfluß führenden Polschuhen oberhalb dieser Polschuhe, beispielsweise
über dem Luftspalt 6, liegt und dabei senkrecht zur Ankerachse gerichtet ist. Dieser
Schraube gegenüber befindet sich auf dem Innenkern ein Blechwinkel 18 aus ebenfalls
magnetisierbarem Material. Der von der Schraube 17 nach dem Blech 18 übertretende
und damit den Anker durchsetzende Streufluß ist räumlich um 900 gegen den Spannungstriebfluß
gedreht und außerdem gegen diesen phasenverschoben, so daß er im Zusammenwirken
mit dem Spannungstriebfiuß ein Spannungsvortriebsmoment am Anker hervorruft. Durch
Drehung der Schraube 17 kann der gewünschte Spannungsvortrieb eingestellt werden.
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Zur Regelung des Spannungsvortriebs können in die Pollücken 7, 8
zwischen den nebeneinanderliegenden Polschuhen jedes Spannungspols zwei Hilfsspulen
19 (Fig. 4) eingesetzt werden, die zwei in bezug auf den Spannungstriebfluß phasenverschobene
und räumlich versetzte Flüsse erzeugen und von denen die eine für den Vortrieb und
die andere für den Rücktrieb vorgesehen ist. Die beiden Spulen sind verschiebbar
angeordnet, so daß sie mehr oder weniger tief in die Luftspalte eintauschen. Zweckmäßig
sind die Spulen so angeordnet, daß beim Eintauschen der einen Spule in den einen
Luftspalt die andere Spule aus dem anderen Luftspalt herausgehoben wird. Die Spulen
sind zu diesem Zweck an einem Waagebalkenhebel 20 angebracht.
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Gemäß Fig. 5 kann auch eine Hilfsspule 21 in eine kreisförmig ausgebildete
Pollücke zwischen den beiden nebeneinanderliegenden Polschuhen eines Spannungspols
drehbar angeordnet sein, so daß sie je nach ihrer Einstellung mehr oder weniger
wirksam ist. Das mit einem Spannungsvortriebsmoment auftretende unerwünschte Stromrücktriebsmoment
kann gemäß Fig. 6 dadurch behoben werden, daß zwei magnetisch leitfähige, verstellbare
Bleche 22 an den äußeren Jochen angebracht sind.
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PATENTANSPROCHE: 1. Elektrizitätszähler mit Trommelanker mit allseitig
von Eisen umschlossenen Strom- und Spannungsspulen mit nahezu sinusförmiger Verteilung
der Triebflüsse auf dem Ankerumfang, bei dem je zwei der vier Polschenkel als zwei
Hauptpole von je einer Spannungsspule und jeder Polschenkel für sich von einer Stromspule
umfaßt werden, nach Hauptpatentanmeldung L 15623 VIIIc/ 21 e, dadurch gekennzeichnet,
daß auf jedem der beiden Hauptpole, die aus den mit den äußeren Jochen zusammenhängenden
Polschenkeln und den daran angesetzten Polschuhen bestehen, die Spannungsspule die
beiden Stromspulen umfaßt.