DE109100C - - Google Patents

Description

PATENTAMT.

Bei den bisher bekannten Motorzählern erfolgt bekanntlich die Bremsung des Ankers fast ausschliefslich durch einen in einem magnetischen Felde rotirenden Körper, welchem meist die Form einer Scheibe gegeben wird. In der Mehrzahl der Fälle ist dieses magnetische Feld constant; nur in wenigen, wie z. B. bei dem. in der Patentschrift Nr. 77090, Kl. 21, beschriebenen Apparate wird die Stärke der constanten Magnete, in deren Feld sowohl der Anker als auch die Bremsscheibe liegt, durch auf dieselben aufgewundene, von dem zu messenden Strome durchflossene Drähte beeinflufst. Diese Einrichtung verfolgt anscheinend den Zweck, die Reibungsfehler zu corrigiren, setzt aber natürlich voraus, dafs der Strom immer in derselben Richtung durch den Zähler geht, indem beim Commutiren des Stromes das Magnetfeld geschwächt wird, anstatt gestärkt zu werden,. und umgekehrt.

Die vorliegende Anordnung hat den Zweck, die Reibungsfehler ebenfalls durch Aenderung der Stärke des magnetischen Bremsfeldes zu corrigiren, hat aber vor der eben angeführten Methode den Vorzug, auch bei ■ wechselnder Stromrichtung anwendbar zu sein, wie es z. B. die Messung von Ladung und Entladung einer Sammlerbatterie erfordert.

Sie besteht in der Anordnung von constanten Magneten und Elektromagneten zur Bremsung in der Weise, dafs beide Arten von Magneten von einander unabhängig sind und ihre Wirkung sich stets addirt ohne Rücksicht auf die Richtung des die letzteren durchfliefsenden Stromes, zeigt den Schnitt eines

Fig. 1

derartigen Zählers. Bei demselben wird das Feld, innerhalb dessen sich der Anker dreht, durch constante Magnete erzeugt, doch ist dieser Umstand für das Wesen der Erfindung ohne Belang. Ebenso belanglos ist die bei demselben gewählte Anordnung, dafs er nur von einem Theile des Stromes, welcher gemessen werden soll, durchflossen wird, indem die beiden Klemmen K₁ und K₂ mit den Enden eines in der Hauptleitung liegenden kleinen Widerstandes, etwa 0,01 bis 0,001 Ώ, verbunden sind. Der an diesen Klemmen ankommende Theilstrom verzweigt sich hier wieder. Ein Theil wird durch die Bürsten B₁ und B₂ und den Commutator C den Ankerwindungen A zugeführt.

Der andere Theil geht ,durch den Widerstand W zu den Windungen des Elektromagneten E. Der Anker A, welcher die Form einer Glocke hat, dreht sich in dem Felde der drei constanten Magnete F₁F₂F₃, welche an den gemeinsamen Polschuhen P₁ und P₂ befestigt sind. Zur Verstärkung dieses Feldes ist der feststehende Eisencylinder V angebracht, durch dessen Durchbohrung die Achse geht. Letztere ist in L₁ und L₂ gelagert. Nahe dem oberen Ende trägt sie das kleine Zahnrad R, welches ihre Bewegung auf das Zählwerk Z von bekannter Construction überträgt.

'Nahe dem unteren Ende ist auf der Achse die Bremsscheibe 5 aus Kupfer oder Aluminium befestigt. Sie rotirt zwischen den Polen des constanten Magneten M und denen des Elektromagneten E. Die gegenseitige Lage der Pole von M und..E ist gleichgültig, da letztere bei

jeder Aenderung der Stromrichtung wechseln. Dies drückt sich praktisch darin aus, dafs die Constante des Zählers bei jeder Stromrichtung dieselbe ist.

Die Wirksamkeit der Bremsung mittelst der Combination eines constanten und eines variablen magnetischen Feldes geht aus folgender Betrachtung hervor:

Der Zähler, welcher nur mit constantem Bremsfeld versehen ist, läuft bei geringer Stromstärke relativ zu langsam, da bei dieser die mechanische Bremsung durch Reibung (proportional der Geschwindigkeit) im Verhältnifs zur elektrischen Bremsung durch Foucaultströme (proportional dem Quadrat der Geschwindigkeit) sehr bedeutend ist. Je gröfser die Stromstärke und damit die Geschwindigkeit wird, um so mehr tritt die Wirkung der mechanischen Bremsung vor der elektrischen zurück.

Die Wirkung des variablen Bremsfeldes ist proportional der Stromstärke mal dem Quadrat der Geschwindigkeit, also annähernd proportional der dritten Potenz der Geschwindigkeit. Ein Zähler, bei welchem das variable Bremsfeld bedeutend in seiner Wirkung überwiegt, wird demnach bei starken Strömen viel zu langsam laufen. Durch passende Abschwächung des variablen Feldes ist daher die Möglichkeit gegeben, den Zähler so zu bremsen, dafs er innerhalb eines bestimmten Mefsbereiches ziemlich wenig von der Proportionalität abweicht.

Das Diagramm (Fig. 2) giebt die Belege zu obigen Betrachtungen. In demselben sind als Abscissen die Stromstärken aufgetragen, welche in dem Hauptstromkreise herrschen, in dessen Nebenschlufs der Zähler liegt, als Ordinaten

die Constanten des Zählers unter denselben Umständen.

Curve α ist die Aicbung des Zählers, wenn die Bremsscheibe nur in constantem Felde rotirt, d. h. wenn der Elektromagnet E durch einen Stahlmagneten ersetzt wird.

Curve b zeigt den Fall, dafs die elektromagnetische Bremsung überwiegt, d. i. wenn durch Ausschalten des Widerstandes W der Elektromagnet E zu stark erregt wird.

Curve c endlich giebt die Aichung des normalen Apparates, bei welcher die Erregung des Elektromagneten E durch passende Wahl des Vorschaltwiderstandes W entsprechend regulirt ist. Der Mefsbereich, für welchen der Apparat im vorliegenden Falle bestimmt ist, liegt zwischen 30 und 130 Ampere.

Selbstverständlich können an Stelle des angeführten einen constanten Bremsmagneten und des einen Elektromagneten deren mehrere angebracht werden. Ebenso können an Stelle der einen Bremsscheibe mehrere angeordnet werden, etwa in der Weise, dafs die constanten Magnete die eine Scheibe bremsen, die Elektromagnete die andere.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Elektricitätszähler, dadurch gekennzeichnet, dafs zur Bremsung neben einem oder mehreien constanten Magneten noch ein oder mehrere von ersteren unabhängige Elektromagnete verwendet werden, deren Feldstärke dem zu messenden Strom proportional ist, zu dem Zwecke, die durch die Reibung verursachten Fehler in den Angaben des Zählers zu verringern und gleichzeitig die Verwendung bei wechselnder Stromrichtung zu ermöglichen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.