DE116115C

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Publication number: DE116115C
Application number: DENDAT116115D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Zur Messung von Drehstrom vermittelst einer Combination zweier Mefssysfeme sind mehrere Methoden bekannt und in einer Reihe von Patentschriften beschrieben.

Die älteste dieser Methoden kommt im Patent 63350 zum Ausdruck.

Wenn wir die Bezeichnungen des Diagramms (Fig. 1) benutzen, worin ABC die Momentanwerthe der Ströme in den Drehstromleitungen, αβγ dieMomentanwerthe der Spannung zwischen diesen bedeuten, so stellt sich diese Methode dar als eine Benutzung der Gleichung:

a B + (— β) A ζ= k, ' '

wo k den Momentanwerth der Arbeit bedeutet. Man kann sie in Worten so fassen: Es werden zwei Stromvectoren von 120 ° Phasendifferenz combinirt mit zwei Spannungsvectoren, die dem Phasenwinkel nach zwischen beiden Stromvectoren liegen, und zwar jeder Stromvector mit einem um 30 ° entfernt liegenden Spannungsvector. Die Summe beider Producte ist ein Mafs der Arbeit. Diese Fassung giebt dem Gesetz eine allgemeinere Gültigkeit. Jede Combination von Strömen und Spannungen, welche die eben erwähnten Phasenrelationen haben, ist zur Messung von Drehstromenergie brauchbar. Patent 107110 stellt eine weitere Anwendung dieses allgemeinen Satzes dar. Als Stromvectoren, welche 120⁰ Phasenverschiebung gegen einander besitzen, sind, wenn wir Gleichung 9 dieser Patentschrift nach den Bezeichnungen unserer Fig. 1 umdeuten, B—-C und C—■ A benutzt, wobei α — γ und β-—γ die 30⁰VOn den Stromvectoren entfernten und zwischen diesen gelegenen Spannungsvectoren bedeuten. Die Gleichung lautet:

(B — C) {a - γ)+ (C- A) (β - γ) = ₃ k.

Naturgemä'fs können Ströme und Spannungen in allen auf Drehstrom bezogenen Formeln vertauscht werden, also ebenfalls in der Formulirung des soeben ausgesprochenen Gesetzes.

Wählt man zur Messung der Energie zwei Stromvectoren, die senkrecht auf einander stehen, so läfst sich leicht allgemein zeigen, dafs die mit ihnen zu combinirenden Spannungsvectoren in Phase mit den Stromvectoren sein müssen. Hiervon ist Gebrauch gemacht in Patent 84648; die Anwendung dieses Princips auf Ferraris-Zähler bringt Patent 100748. Der mathematische Ausdruck dieses Gesetzes würde lauten:

A (γ — ß) + (B — C) a = 2 k.

Eine dritte Methode ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Sie benutzt zwei Stromvectoren, welche 150⁰ aus einander liegen, und combinirt sie mit Spannungsvectoren, welche 30 ° von einander und 60 ° von den Stromvectoren entfernt sind. Und zwar wird der in der Drehrichtung hintere Stromvector combinirt mit einem um 60 ° voreilenden Spannungsvector, der in der Drehrichtung vordere Stromvector mit einem um 60 ° zurückbleibenden Spannungsvector. Eine Anwendung dieser Methode liegt in der Formel:

(A

B) γ= k.

Die entsprechende Schaltung für einen Motorzähler ist in Fig. 2 gegeben.

Auf einen Ferraris-Zähler angewendet, würde das Princip folgendermafsen lauten: Es sind zwei um 150 ° aus einander liegende Hauptstromvectoren zu benutzen; der in der Drehrichtung vordere ist mit einem Nebenstromvector zu combiniren, welcher um 30 ° voreilt, der hintere Hauptstromvector ist mit einem Nebenstromvector zu combiniren, welcher mit dem vorderen Hauptstromvector in Phase ist. Diese Anordnung ist z. B. erreicht, wenn man die Stromcombination A -\- B auf einen leitenden, drehbar angeordneten Körper gemeinsam einwirken lä'fst mit einem Nebenschlufsmagneten, welcher an die Leitungen B und A angeschlossen ist, und 60 ° Phasenverschiebung besitzt, wenn man ferner auf einen zweiten, mit dem ersten auf gemeinsamer Achse sitzenden leitenden Körper bezw. auf den gleichen Körper an einer anderen Stelle die Ströme B und C in der Combination C — B zusammenwirken läfst mit einem Nebenschlufsmagneten, der an B und C angeschlossen ist und 30 ° Phasenverschiebung besitzt. Fig. 3 giebt die hier besprochene Schaltung wieder. Es können natürlich auch andere Spannungen für die Erregung der Nebenschlufsmagnete benutzt werden bei Anwendung der entsprechenden Phasenverschiebungen. Wickelungen und Eisendimensionen sind so zu wählen, dafs das Mefsresultat proportional der Energie ist.

Claims

Pate nt-Ans pro c he:

Drehstrom-Mefsgeräth, gekennzeichnet durch die Combination zweier Mefssysteme, deren eines durch zwei Hauptstromspulen gebildet wird (Fig. 2), welche von den Linienströmen A und B in der Combination A -\- B durchflossen werden, in directer Einwirkung auf, eine beweglich angeordnete Nebenschlufsspule (Anker), die mit einem Ende an Leitung A, mit dem anderen an Leitung B und C vermittelst gleicher Widerstände angeschlossen ist, deren zweites durch zwei in Differenzwirkung geschaltete Spulen, die die Ströme B und C führen, in directer Einwirkung auf eine an A und B angeschlossene Nebenschlufsspule (Anker) gebildet wird.

Ausführungsform des Mefsgeräths nach Anspruch ι als Drehstrom-Mefsgeräth nach Ferraris' Princip, gekennzeichnet durch die Combination zweier Mefssysteme, deren eines gebildet' wird durch zwei Stromspulen A und B in Summenwirkung und einen Nebenschlufsmagneten, dessen Strom um 30° gegen den Stromvector A + B voreilt, deren zweites gebildet wird durch zwei Stromspulen C und B in Differenzwirkung und einen Nebenschlufsmagneten, dessen Strom gegen den Stromvector C — B um 150⁰ voreilt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.