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Anordnung zur Kompensation der Zählwerksreibung bei integrierenden
Meßgeräten Bei Elektrizitätszählern wird bekanntlich mit Hilfe eines Triebsystems
die von einem nachgeschalteten Elektrizitätsverbraucher dem Energieversorgungsnetz
entnommene elektrische Energie in eine proportionale Drehbewegung eines Zählerläufers
umgewandelt und von einem in Kilowattstunden geeichten Zählwerk gemessen. Die durch
das Triebsystem auf den Läufer ausgeübte Kraft steht dabei im Gleichgewicht mit
der Bremskraft eines Bremsmagneten, so daß eine gleichmäßige, dem jeweils stattfindenden
Verbrauch entsprechende Drehung des Läufers zustande kommt. Die Läuferscheibenachse
wird an ihrem unteren Ende von einem Steinlager getragen und an ihrem oberen Ende
federnd gehalten.
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Der Läufer bildet somit ein schwingungsfähiges Gehilde, das dadurch
Zusammenwirken der vom Triebsystem hervorgerufenen Scheibenströme mit dem Bremsfluß
zusätzlich zu seiner Drehbewegung in periodische Rüttelbewegungen versetzt wird.
Die Rüttelkräfte machen sich besonders stark bei Zählern bemerkbar, die einen einspurigen
Bremsmagneten besitzen. Hierbei wird nämlich durch den magnetischen Fluß des Bremsmagneten,
der die Läuferscheibe nur in einer Richtung durchsetzt, zusammen mit den in der
Scheibe fließenden Strömen eine Kraft erzeugt, die senkrecht auf den Strom- und
den Flußvektor steht und etwa in radialer Richtung auf die Scheibe wirkt. Je nach
Richtung des Scheibenstromes wirkt diese Kraft zum Mittelpunkt der Läuferscheibe
hin oder von diesem weg. Die relativ großen Amplituden der durch die Rüttelkräfte
verursachten Schwingungen können störende Geräuschbildung hervorrufen und bewirken
eine starke Abnutzung der Läuferlager.
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Zur Vermeidung dieser Nachteile werden bei vielen ZählernDoppelspurbremsmagníetenverwendet,
durch die infolge des die Scheibe gleichzeitig zweimal in entgegengesetzten Richtungen
durchsetzenden Bremsflusses sich gegenseitig aufhebende Kräfte erzeugt werden.
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Obwohl die Rüttelkräfte die erwähnten nachteiligen Eigenschaften
besitzen, sind sie doch insofern vorteilhaft, als sie die Zählwerksreibung kompensieren
können. Diese bekannte günstige Eigen schaft konnte bisher nicht ausgenutzt werden,
da die Kräfte entweder bei Verwendung von Einspurbremsmagneten zu groß sind und
die erwähnten Mängel hervorrufen oder bei Verwendung von Doppel spurbremsmagneten
zu gering sind, um noch kompensierend wirken zu können. Da zur Kompensation der
Reibung eine ganz bestimmte Größe der Rüttelschwingung notwendig ist, sind diese
beiden Bremst magnetarten allein nicht in der Lage, kompensierend zu wirken. da
durch sie die Rüttelamplitude nicht beeinflußt werden kann.
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Die Erfindung bezweckt, eine Anordnung zu schaffen, bei der die Rüttelkräfte
zur Kompensation der Zählwerksreibung bei Elektrizitätszählern ausgenutzt, jedoch
Geräuschbildung und Lagerverschleiß in zulässigen Grenzen gehalten werden. Erfindungsgemäß
wird das dadurch erreicht, daß besondere permanente Zusatzmagneten so angeordnet
oder bereits vorhandene Permanentmagneten derart ausgebildet sind, daß durch sie
die Rüttelkräfte mit der für die Reibungskompensation erforderlichen Amplitude und
Richtung unter Ausnutzung der im Läufer auftretenden Ströme erzeugt werden und auf
das Zählwerksantrieb srad einwirken. Zweckmäßigerweise wird die erforderliche Amplitude
und Richtung der Rüttelkräfte durch die Verwendung eines unsymmetrischen, mehrschenkligen
Bremsmagneten erzeugt.
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Bei Verwendung von Zusatzmagneten werden vorzugsweise zwei gleichartige
Magneten vorgesehen, die am Spannungs- oder Stromeisen des Triebsystems angeordnet
sind. Die Amplitude und Richtung der für die Reibungskompensation erforderlichen
Rüttelkräfte kann auch zusätzlich durch Resonanzschwingungen bei entsprechender
Wahl des Resonanzpunktes des schwingungsfähigen Systems erzeugt werden.
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Die erfindungsgemäße Anordnung ist besonders vorteilhaft, weil sie
einerseits verhältnismäßig wenig Aufwand erfordert und andererseits infolge ihrer
einfachen Ausbildung eine bequeme Einstellung der Rüttelkraft ermöglicht.
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An Hand der Zeichnung, die in Fig. 1 das Triebsystem eines Elektrizitätszählers
und in Fig. 2 ein Schaubild zur Erläuterung der auf die Triebscheibe
einwirkenden
Kräfte darstellt, sei die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert
Das in Fig. 1 dargestellte bekannte Triebsystem besteht aus dem Spannungseisen 1
und dem Stromeisen 2. Das Spannungseisen besitzt einen Rückschluß 3, der zwischen
den Schenkeln des Stromeisens endet. In dem Luftspalt zwischen Strom- und Span nungseisen
ist die Läuferscheibe 4 angeordnet, die an einer nicht gezeichneten an ihrem unteren
Ende unterstützten und an ihrem oberen Ende federnd gelagerten Achse befestigt ist.
Der doppeispurige Bremsmagnet ist nicht dargestellt. Zur Erzeugung von Rüttelkräften
sind an dem Drosselrahmen des Spannungseisens symmetrisch zum Spannungspol befestigte
Magneten 5 und 6 vorgesehen. Der vom Spannungseisen erzeugte magnetische, die Läuferscheibe
durchsetzende und die Scheibenströmess (Fig.2) hervorrufende Fluß Çu bewirkt zusammen
mit dem von den Zusatzmagneten 5 und 6 ausgehenden Fluß çM die Bildung der Kräfte
K1 bzw. K2. Die Kräfte kr bzw. K2, die an den Punkten an der Scheibe angreifen,
wo diese von dem Zusatzfluß çM durchsetzt wird, haben eine Resultante, die die Läuferscheibe
im Rhythmus der Netzfrequenz in Schwingungen versetzt. Die notwendige Amplitude
der Rüttelkräfte läßt sich durch geeignete Stärke der Zusatzmagneten oder durch
Veränderung des Luftspaltes zwischen den Zusatzmagneten 5, 6 und der Läuferscheibe
4 erreichen. Der Vorteil der Anordnung liegt darin, daß infolge der relativ hohen
Stromdichte der Scheibenwirbeiströme an der gewählten Stelle nur verhältnismäßig
kleine Zusatzmagneten zur Erzeugung der gewünschten Größe der Rüttelkräfte erforderlich
sind. Zweckmäßigerweise wird aus dem gleichen Grunde der Resonanzpunkt des schwingungsfähigen
Systems
in die Nähe der Netzfrequenz gelegt. Dadurch ist der Einfluß der Zusatzmagneten
auf die Bremsung der Läuferscheibe klein.
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PATEXTANSPP\t)CHE 1. Anordnung zur Kompensation der Zählwerksreibung
bei Elektrizitätszählern mit Hilfe von auf den Zählerläufer einwirkender Rüttelkräfte,
dadurch gekennzeichnet, daß besondere permanente Zusatzmagneten so angeordnet oder
bereits vorhandene Permanentmagneten derart ausgebildet sind, daß durch sie die
Rüttelkräfte mit der für die Reibungskompensation erforderlichen Amplitude und Richtung
unter Ausnutzung der im Läufer auftretenden Ströme erzeugt werden und auf das Zählwerksantriebsrad
einwirken.
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2. Anordnung für Elektrizitätszähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei vorzugsweise gleichartige Magneten vorgesehen sind, die am Spannungs- oder
Stromeisen des Triebsystems angeordnet sind.
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3. Anordnung für Elektrizitätszähler nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch die Verwendung eines unsymmetrisch ausgebildeten mehrschenkligen Zählerbremsmagneten.
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4. Anordnung für Elektrizitätszähler nach Anspruch 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das durch das umlaufende Teil und die gefederte Lagerung gebildete
schwingungsfähige System so bemessen ist, daß dessen Resonanzfrequenz in der Nähe
der Netzfrequenz liegt.