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Publication number: DE111717C
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Description

""kaiserliches"" imperial

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

KLASSE 21 e. CLASS 21 e.

Zur Beseitigung der durch die Phasenverschiebung in den Stromverbrauchern verursachten Fehler in den Angaben von Motorzählern nach Ferraris 'schem Principe dienen bei den Anordnungen nach Fig. 1, 2, 3, 4 und 7 des Patentes 84676 zwei Motoren mit je einem Nebenschluss und einem inductiven Vorschaltwiderstand. Die vorliegende Erfindung bezweckt, die Kraftlinien der Vorschaltdrosseln nicht allein zur Phasenabgleichung, sondern gleichzeitig auch zur Erhöhung des Mefsbereichs des Zählers und zur Verringerung der Kupferdrahtlänge im Nebenschlüsse motorisch wirksam zu verwenden.To eliminate those caused by the phase shift in the electricity consumers Errors in the details of motor counters according to Ferraris' schem principle are used in the arrangements according to FIGS. 1, 2, 3, 4 and 7 of the patent 84676 two motors with one shunt and one inductive each Series resistor. The present invention aims at the lines of force of the series chokes not only for phase alignment, but at the same time also to increase the measurement range of the meter and to reduce the copper wire length in the shunts to use.

Zwei auf dem erläuterten Principe beruhende Anordnungen zeigen beispielsweise die Fig. 1 und 2 der beiliegenden Zeichnung. In Fig. 1 bedeuten E und F Hauptstromwickelungen, F₁ und F₁ zwei inductive Nebenschlufswickelungen, wobei einem Theile der Windungen von E₁ ein bifüarer Widerstand W parallel geschaltet ist, welcher statt dessen auch der ganzen Wickelung E₁ parallel geschaltet sein kann.Two arrangements based on the principle explained are shown, for example, in FIGS. 1 and 2 of the accompanying drawings. In Fig. 1, E and F denote main current windings, F ₁ and F ₁ two inductive shunt windings, with a part of the windings of E ₁ being connected in parallel with a bifilar resistor W , which instead of this can also be connected in parallel with the whole winding E _1.

Je zwei Wickelungen F und .F₁ und ferner E und E₁ sind in bekannter Weise im Stande, beispielsweise nach Art der Zählerconstruction der Fig. 1 und 2 des Patentes 84676 zwei metallische Anker mit gemeinschaftlicher Achse in Drehung zu versetzen. Die Wickelung F₁ wirkt als Vorschaltdrossel. Ihre Kraftlinien besitzen aus bekannten Gründen stets weniger als 90° Verschiebung gegenüber der Ktemmenspannung, während die Kraftlinien von E₁ gegen diejenigen von F₁ eine gröfsere Verschiebung zeigen, weil einem Theile der Windungen von E₁ ein nahezu inductionsloser Widerstand W parallel geschaltet ist. Bei inductivem Hauptstrome kann man durch passende Wahl des Widerstandes W erreichen, dafs der Zähler bei jedweder Verschiebung die verbrauchte Energie richtig mifst. Dabei fallen die Einzelwerthe der Drehmomente je nach der Verschiebung des Hauptstromes verschieden grofs aus, jedoch ist deren resultirendes Drehmoment der verbrauchten Energie stets proportional. Hieraus folgt, dafs die Phasenverschiebung der mit dem Hülfsnebenschlufs W versehenen Nebenschlufswickelung F₁ (im Gegensatze zu den Patenten 92860 und 98897) gegen die Spannung grundsätzlich mehr als 90⁰, zwischen 90⁰ und i8o° betragen mufs. Dieser Mehrbetrag, welcher lediglich dadurch entsteht, dafs die Vorschaltdrossel F₁ auch motorisch wirkt, wird desto gröfser ausfallen, je kleiner die Phasenverschiebung des Magnetfeldes von F₁ ist.Two windings each F and .F ₁ and also E and E ₁ are able in a known manner, for example in the manner of the counter construction of FIGS. 1 and 2 of patent 84676, to set two metal armatures with a common axis in rotation. The winding F ₁ acts as a series reactor. For known reasons, its lines of force always have a shift of less than 90 ° with respect to the terminal voltage, while the lines of force from E ₁ to those of F _{1 show} a greater shift, because part of the turns of E ₁ is connected in parallel with an almost inductive resistance W. In the case of an inductive main current, by a suitable choice of the resistance W, one can achieve that the counter correctly measures the energy consumed in the event of any shift. The individual values of the torques vary in size depending on the displacement of the main current, but the resulting torque is always proportional to the energy consumed. It follows the phase shift That the bearing the W Hülfsnebenschlufs Nebenschlufswickelung F ₁ (in contrast to the patents 92860 and 98897) against the tension principle, more than 90 ^0, between ⁰ and 90 ° i8o be PUFA. This additional amount, which only arises from the fact that the series choke F ₁ also acts as a motor, will be greater the smaller the phase shift of the magnetic field of F ₁ .

Die Schaltung der Fig. 1 ergiebt eine Vereinfachung des Zählers, wenn man nach dem Beispiele der Fig. 5 und 6 des Patentes 84676The circuit of Fig. 1 results in a simplification of the counter, if one after the Examples of Figures 5 and 6 of Patent 84676

die Hauptstromspulen E und F zu einer einzigen zusammenlegt und sie mit den Nebenschlüssen E₁ und F₁ auf einen einzigen metallischen Anker wirken läfst. merges the main current coils E and F into a single _one and lets them act on a single metallic armature with the shunts E 1 and F _1.

Die Anordnung des Zählers nach Fig. 2 bezw. Fig. 3 stellt eine Verbesserung derjenigen nach Fig. 7 des Patentes 84676 dar, indem der Transformator nicht allein den Strom des Hülfsnebenschlusses erzeugt, sondern auch noch motorisch arbeitet.The arrangement of the counter according to FIG. 2 respectively. Fig. 3 represents an improvement on that according to Fig. 7 of the patent 84676, by the transformer not only the current of the Auxiliary shunt generated, but also works motorically.

In Fig. 2 und 3 bezeichnen X und F Hauptstromwickelungen. U ist ein Hicks'scher Transformator, welcher den Strom in dem Hülfsnebenschlusse
Regulirwiderstand.
apparate X U undIn Figs. 2 and 3, X and F denote main current windings. U is a Hicks'scher transformer, which the current in the auxiliary shunt
Regulating resistance.
apparatus XU and

F₁ inducirt.F ₁ induced.

Jeder der
Y Y₁ Everyone who
YY ₁

metallischen Drehkörper
Phasenabgleichung mufsmetallic rotating body
Phase alignment must be

R dient als Wickelungserregt in je einem Drehmomente. Zur das Magnetfeld der R serves as winding excited in one torque each. To the magnetic field of the

Wickelung F₁ über 90°, bis gegen i8o°, und das gemischte Magnetfeld der Wickelung U im Gegensatze zu den Patenten 92860 und 98897 weniger als 90° Phasenverschiebung besitzen, dementsprechend wird bei inductivem Hauptstrome das Drehmoment des Wickelungspaares X U zu klein und dasjenige von F F₁ zu grofs, dafür aber deren Resultante der zu messenden Energie proportional sein.Winding F ₁ over 90 °, up to about 180 °, and the mixed magnetic field of winding U, in contrast to patents 92860 and 98897, have less than 90 ° phase shift, accordingly with an inductive main current the torque of the winding pair XU is too small and that of FF _{1 is} too large, but its resultant is proportional to the energy to be measured.

Werden bei dem als Hicks'scher Transformator (Fig. 4) wirkenden Nebenschlufs U die Pfeile als positive Richtungen angenommen, so haben Z₁ If the arrows in the secondary loop U acting as a Hicks transformer (FIG. 4) are assumed to be positive directions, then Z have ₁

da Isince I

₁ und ₁ and

Primär-, II als entmagnetisirende
wickelung wirkt, entgegengesetzte
und es besteht aufserdem diePrimary, II as demagnetizing
winding acts, opposite
and there is also the

als magnetisirende Secundär-as magnetizing secondary

Richtung,Direction,

Gleichung:Equation:

Z₁ -f- i — z₂ = 0, z = Z₂ — Z₁.Z ₁ -f- i - z ₂ = 0, z = Z ₂ - Z ₁ .

Z₁ und L₂ haben die durch das Diagramm der Fig. 5 gezeigte Phase; sie sind um mehr als i8o° gegen einander verschoben und aus ihnen resultirt die magnetisirende Kraft P, mit welcher der Magnetismus des Nebenschlusses U in Phase ist. Die Spannung e zwischen den Hauptleitungen ist mit Z₁ nahe in Phase, sie eilt ζ etwas vor und hat die im Diagramme gezeichnete Lage.Z ₁ and L ₂ have the phase shown by the diagram of FIG. 5; they are shifted from one another by more than 180 °, and from them the magnetizing force P results, with which the magnetism of the shunt U is in phase. The voltage e between the main lines is _{close to in phase with Z 1} , it leads ζ somewhat and has the position shown in the diagram.

Der Strom z, der durch F₁ fliefst, istThe current z flowing through F ₁ is

i — z, — Z₁, hat also im Diagramm etwa i8o° Verschiebung gegen die Spannung e; es kommt also in U ein Magnetismus zur Wirkung, der mit dem Vector P, in F₁ ein solcher zur Wirkung, der mit dem Vector i in Phase ist: ersterer hat gegen die Spannung e weniger, letzterer mehr als 90 ° Verschiebung. i - z, - Z ₁ , thus has a shift of about 180 ° against the voltage e in the diagram; A magnetism thus acts in U , which acts with the vector P, in F ₁ a magnetism which is in phase with the vector i : the former has less displacement than the voltage e , the latter more than 90 °.

Legt man die Wickelungen X und F zu einer einzigen zusammen und läfst sie fernerhin im Vereine mit den Nebenschlufswicke-'lungen U und F₁ auf einen einzigen Drehkörper einwirken, so erzielt man, ohne das Princip der Phasenabgleichung zu ändern, eine wesentliche Vereinfachung.If you put the windings X and F together into a single one and then let them act in conjunction with the secondary windings U and F ₁ on a single rotating body, you will achieve a substantial simplification without changing the principle of phase alignment.

In der vorbeschriebenen Wirkungsweise der Zähleranordnungen der Fig. 1 und 2 tritt auch dann keine Aenderung ein, wenn die beiden motorisch wirksamen Nebenschlufswickelungen aus constructiven Rücksichten, z. B. zur Erzielung kleiner Ankerdurchmesser, sehr nahe bei einander angeordnet werden müssen, infolge dessen sie alsdann von einem kleinen Theile ihrer Kraftlinien beiderseits durchsetzt werden.The above-described mode of operation of the counter arrangements of FIGS. 1 and 2 also occurs then no change is made if the two motor-driven secondary windings from constructive considerations, e.g. B. to achieve a small anchor diameter, very close must be arranged with one another, as a result of which they are then separated from a small part their lines of force are penetrated on both sides.

Claims

Patent Claims:

1. An embodiment of the AC motor protected by patent 84676 Counter, characterized in that the main current coil or coils with two inductive Shunt windings work together, one of which, as a series throttle trained, by their lines of force also acts motorically, during the second secondary winding through known means, e.g. B. an adjustable, parallel-connected inductive resistor, a phase shift of more than 90 ° is given.

2. Another Ausführungsforra of the AC motor meter according to claim 1, characterized characterized that the motorized series throttle (according to the type of Fig. 7 of Main patent) forms a transformer, of which the one for the second auxiliary loop required electricity is generated.

1 sheet of drawings.