DE109725C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektrische Motoren für Wechselstrom, insbesondere auf solche, welche für elektrische Zähler bestimmt sind. Ihr Zweck ist, dem Motor ein sich verschiebendes magnetisches Feld zu geben nach Gesetzen, welche dem Elektriker bekannt sind. Die Neuheit besteht in den Anordnungen für die Hervorbringung des elektrischen Feldes. Die Aenderung nämlich der magnetischen Strömung wird durch zwei Spulen hervorgebracht, wobei die zweite Spule in der Weise angeordnet ist, dafs sie die Strömung der ersten Spule in einem Theile verstärkt und in einem anderen Theile des magnetischen Stromkreises schwächt. Wesentlich für die Erfindung aber ist, dafs die beiden genannten Theile durch einen Luftspalt vollständig von einander unabhängig werden. Durch diese Art der Vertheilungsänderung läfst sich die Strömung durch Anwendung von Eisen in viel gröfserem Mafse verstärken und concentriren, als dies früher bei dieser Klasse von elektrischen Zählern möglich war, und es wird folglich die Menge des erforderlichen Kupfers in den Spulen vermindert, wodurch die Construction sich verbilligt.

Der Gedanke, zwei verschiedene Wege für die magnetischen Ströme anzuordnen, um ein sich verschiebendes Feld zu erzielen, ist zwar nicht neu. Insbesondere hat Raab (vergleiche dessen deutsche Patentschriften 87042, 90425 und 91849) ebenfalls für Zähler, welche auch hier vorzugsweise ins Auge gefafst sind, dergleichen Anordnungen vorgeschlagen. Allein das Wesen der vorliegenden Erfindung, durch . einen zu den Kraftlinien parallelen Luftspalt das Eisen so zu trennen, dafs der eine Weg vom anderen unabhängig ist, kennt jener Erfinder nicht. Auch eine weitere in diese Klasse gehörige Anordnung von Hookham (vergl. dessen deutsche Patentschrift 92488) sei erwähnt. Auch hier ist ein Luftspalt parallel zu den Kraftlinien, welcher das Eisen trennt, vorhanden. Allein der Spalt geht bei Hookham nicht vollständig hindurch, und die Vermeidung eines magnetischen Kurzschlusses, ein Hauptzweck der vorliegenden Anordnung, kann somit nicht erreicht werden, also auch nicht die Unabhängigkeit beider Wege. Uebrigens zeigt die genannte Patentschrift zwei Hauptslrömspulen und eine Nebenschlufsspule.

In den beiliegenden Zeichnungen zeigen Fig. ι und 2 einen vollständigen Elektricitätszähler nach der Erfindung, und zwar Fig. 1 in Vorderansicht, Fig. 2 im Verticalschnitt und Fig. 3 im Grundrifs mit fortgenommenem Zählwerk. Die Schaltungen sind in Fig. 4 dargestellt, während Fig. 5 eine Einzeldarstellung zeigt, und die Fig. 6, 7, 8 und 9 den Stromlauf und die Anordnung der Theile schematisch erkennen lassen; Fig. 9 endlich zeigt die Anordnung für einen Motor.

i. (s. Fig. 2, 3 und 4) ist das lamellirte Eisen, welches mit den Klemmstücken 7 zusammengeprefst ist. Ein Polende befindet sich auf der einen Seite (in 2) und zwei Polenden 3 und 4 auf der entgegengesetzten Seite, welche durch einen Spalt 6 von einander getrennt sind (vergl. namentlich Fig. 6 und 7). Der inducirteTheil besteht aus einer Metallscheibe 14, welche von der Achse 15 in den Lagern 16 getragen wird und in dem Spalt 5 zwischen dem Pol 2 Und den entgegengesetzten Polen 3 und 4 sich frei drehen kann. Am oberen

Ende der Achse 15 ist das Zählwerk 17 mit den Zifferblättern 18 angebracht.

Die Magnetisirung des Eisenkernes 1 wird durch Spulen bewirkt, von denen die eine, nämlich 11 (vergl. Fig. 6), über das Polstück 2, die andere dagegen (8, 8) auf den Schenkeln angebracht ist. Man erkennt, dafs die magnetische Strömung der Spulen 8, 8 diejenige der Spule 11 in einem Zweige verstärkt, in dem anderen dagegen schwächt. In den Fig. 6 und 7 ist die Spule 11 als in Reihenschaltung mit dem Hauptstromkreis 9, 10, welcher den zu messenden Strom liefert, gezeichnet, die Spulen 8, 8 dagegen als Nebenschlufs. Aus bekannten Gründen ist . es wünschenswerth, dafs die beiden magnetischen Ströme, welche von der Wirkung der zwei Spulen 8, 8 und der Spule 11 herrühren, eine Phasenverschiebung von genau 90⁰ haben, und zu diesem Zwecke lassen sich verschiedene Hülfsmittel anwenden. So mag ein inductiver Widerstand 12 hinter die Spulen 8, 8 geschaltet oder aber zwei kurz geschlossene Spulen 13 auf den Schenkeln angeordnet werden, wobei ein veränderlicher Widerstand 13' angebracht sein kann. Mit demselben Erfolge kann auch irgend eine andere bekannte Einrichtung zur Phasenregulirung benutzt werden.

Die Bremseinrichtung besteht, wie üblich, aus den Polen eines permanenten Magneten ig oder einer entsprechenden anderen Anordnung.

Da die Hauptspulen das Bestreben haben, die Geschwindigkeit der Scheibe mehr oder weniger je nach der in ihnen fliefsenden Stromstärke zu verzögern, kann es wünschenswerth sein, für bestimmte Fälle magnetische Schutzplatten 20 verstellbar an einem Arm 21 (vergl. Fig. 5 und 6) anzubringen. Die Verzerrung des Feldes, weiche von diesen Platten herrührt, ändert sich offenbar, je nachdem der Strom in der Spule 11 sich ändert, und wird deshalb die veränderliche Dämpfungswirkung aufheben, welche sonst durch die Stromänderung in der Hauptspule bedingt sein würde.

Die Wirkungsweise des beschriebenen Elektricitätszählers hängt ab von der Phasendifferenz der magnetischen Strömung oder Strömungen, welche von den Nebenschlufsspulen und der Hauptstromspule hervorgebracht werden. Die Phasendifferenz beträgt 90⁰, sofern die Belastung inductionslos ist. In Stromkreisen, welche keine wesentliche inductive Belastung aufweisen, wie solche, welche lediglich für Glühlampen bestimmt sind, kann die Phasendifferenz geringer als 90⁰ sein und das geaichte Instrument trotzdem eine genaue Registrirung der übertragenen Energie bewirken.

Es leuchtet ohne Weiteres ein, dafs mit geringer Abänderung der Elektricitätszähler für andere als Einphasenströme gebraucht werden kann, sowie ferner, dafs die Primärspule auf beiden Seiten des Motors angebracht werden kann, diametral zur Scheibe, oder die Secundärspule-n im besonderen Stromkreis, dessen Ströme nicht mit dem des ersten Stromkreises in Phase sind, geschaltet werden. In solchem Falle wird der Elektricitätszähler die totale Energie, welche in beiden Stromkreisen fliefst, anzeigen.

Fig. 8 und 9 zeigen die Anwendung derselben Principien für einen Motor , dessen secundärer (inducirter) Theil in Fig. 8 mit 14' bezeichnet ist. Das lamellirte Eisen des inducirenden Theiles ist dabei viertheilig dargestellt mit den Spalten 6' und den Polen 3^4'. Eine der wirksamen Spulen 11' ist um jedes Paar von Polstücken gewickelt, so dafs : sie gleiche Gestalt haben; die andere Spule dagegen ist um die Polstücke gewickelt, wie mit 8' bezeichnet, und dient dazu, den Ring als ein Ganzes zu magnetisiren.

Ohne Weiteres wird man diesen Motor nach dem Vorhergehenden verstehen,; sowie die Darstellung in Fig. g. Bei .dieser ist die Spule 11' um einen feststehenden Kern 24 gewickelt, der inducirte Theil des Motors dagegen hat die Gestalt eines Ringes oder Cylinders 14'. Um die Motoren in Bewegung zu setzen, ist ein Stromkreis gezeichnet, welcher den Ausschalter 24 für beide Spulensätze und den veränderlichen Widerstand 25 für die Spulen 11 einschliefst.

Claims (2)

Patent-Ansprüche: .

1. Ein Motor für Wechselstrom, bei welchem zur Erzeugung des sich verschiebenden oder sich drehenden magnetischen Feldes zwei Spulensätze, und zwar derart angeordnet sind, dafs für die magnetische Strömung des einen Spulensatzes mehr als ein theilweise aus Eisen bestehender, vom andern durch einen Luftspalt getrennter Weg angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dafs der. genannte Luftspalt die beiden Wege in der Weise vollständig trennt, dafs sie von einander unabhängig werden.

2. Eine Ausführungsform des durch Anspruch 1 geschützten Motors als Zähler, dadurch gekennzeichnet, dafs auf jedem der beiden von einander unabhängigen Strömungswege eine Nebenschlufsspule, und zwar in solcher Schaltung angebracht ist, dafs die eine von ihnen die Wirkung der Häuptstromspule verstärkt, die andere dagegen sie schwächt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.