DE1213149B

DE1213149B - Electric meter for separate metering of energy in both energy directions

Info

Publication number: DE1213149B
Application number: DES81800A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Siegfried Franck
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1962-09-28
Filing date: 1962-09-28
Publication date: 1966-03-24

Description

Elektrische Zähleinrichtung zum getrennten Zählen von Energie in beiden Energierichtungen Will man beim Messen elektrischer Energie in einer Leitung, in der die Energierichtung wechselt, die Energie in beiden Richtungen messen, so kann man hierfür an die Leitung zwei getrennte Zähler anschließen, von denen jeder mit einer Rücklaufsperre versehen ist und die so angeschlossen sind, daß der eine Zähler die Energie nur in der einen Richtung und der andere Zähler die Energie nur in der anderen Richtung zählt.Electric counter for separately counting energy in both Energy directions If you want to measure electrical energy in a line, in who changes the direction of energy can measure the energy in both directions connect two separate meters to the line, each with a backstop is provided and which are connected so that the one counter the energy only in one direction and the other counter the energy only in that other direction counts.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektrische Zähleinrichtung zum getrennten Zählen der Energie in beiden Energierichtungen mit einem einzigen Zähler zu schaffen. Gleichzeitig soll dabei eine größtmögliche Zählgenauigkeit gewährleistet sein, und zwar durch eine drehrichtungs- und vollkommen winkelgetreue Übertragung der Läuferdrehung trotz wechselnder Drehrichtung. Die Erfindung bedient sich dabei einiger an sich bekannter Mittel, aber in einer ganz bestimmten, neuen und vorteilhaften Kombination. The object of the invention is to provide an electrical counter for separate counting of the energy in both energy directions with a single meter to accomplish. At the same time, the greatest possible counting accuracy should be guaranteed be, through a direction of rotation and completely angularly accurate transmission rotor rotation despite changing direction of rotation. The invention makes use of this some means known per se, but in a very specific, new and advantageous way Combination.

Die Erfindung bezieht sich also auf eine elektrische Zähleinrichtung zum getrennten Zählen von Energie in beiden Energierichtungen, und sie ist gekennzeichnet durch folgende, an sich bekannte Merkmale: a) zwei von einem einzigen Zähler je nach seinem Läuferdrehsinn wechselweise betätigte Zählwerke, b) eine Umwandlungseinrichtung, die die Drehbewegung des Läufers eines einzigen Zählers in elektrische Impulse von je nach dem Läuferdrehsinn unterschiedlicher Art umwandelt und je nach dem Läuferdrehsinn getrennten Empfangseinrichtungen zuführt, wobei diese Umwandlungseinrichtung aus einem mit dem Zählerläufer umlaufenden Steuerglied und einer Mehrzahl längs dessen Umlaufweges feststehend angeordneter, das Steuerglied nicht berührender, beim Durchgang des Steuergliedes Impulse erzeugender Auslöseglieder besteht, c) ein motorischer Impulsempfänger, der die seiner n-phasigen Ständerwicklung (n = mindestens drei) zugeführten Impulse in eine Drehbewegung seines Läufers (Empfängerläufers) wandelt, die derart zusammengeschaltet sind, daß a) jedes der Auslöseglieder, gegebenenfalls über Verstärker, mit je einer Phase der Ständerwicklung des Impulsempfängers impulsübertragend verbunden ist und daß b) an die Läuferwelle des Impulsempfängers zwei Zählwerke über je eine von zwei Freilaufkupplungen angeschlossen sind, von denen die eine nur in dem einen und die andere nur in dem anderen Drehsinn bewegungsübertragend wirkt. The invention thus relates to an electrical counting device for separately counting energy in both energy directions, and it is marked by the following, per se known features: a) two of a single counter each alternately operated counters according to the direction of rotation of the rotor, b) a conversion device, which converts the rotary movement of the rotor of a single meter into electrical pulses depending on the rotor direction of rotation converts different types and depending on the rotor direction of rotation separate receiving devices, this converting device from a control member rotating with the counter rotor and a plurality along it Circular path fixedly arranged, the control member not touching, when passing the control member consists of trigger members generating pulses, c) a motorized one Pulse receiver that has its n-phase stator winding (n = at least three) converts the supplied impulses into a rotary movement of its rotor (receiver rotor), which are interconnected in such a way that a) each of the trip members, if appropriate Via amplifier, each with one phase of the stator winding of the pulse receiver transmitting pulses is connected and that b) two counters on the rotor shaft of the pulse receiver are connected via one of two overrunning clutches, one of which transferring motion only in one direction and the other only in the other direction of rotation works.

In der Zeichnung ist ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Einrichtung nach der Erfindung gezeigt. In the drawing is an advantageous embodiment of the device shown according to the invention.

In Fig. 1 und 2 ist zunächst im Aufriß und im Grundriß eine an sich bekannte Einrichtung zur Umwandlung der Drehbewegung eines Zählerläufers in elektrische Impulse gezeigt. An der Achse 1 eines nicht mitgezeichneten Zählerläufers ist ein Polygonspiegel 2 als Steuerglied angebracht. Drei strahlungsempfindliche Elemente 3 bis 5, z. B. Fotozellen, sind kreisförmig und konzentrisch zum Polygonspiegel angeordnet. Der Polygonspiegel ist im vorliegenden Fall sechsseitig. Eine Strahlungsquelle 6, deren Strahlung vorzugsweise die Form eines gerichteten Strahles hat, ist in solcher Lage zu den Teilen 2 bis 5 angeordnet, daß ihr Strahl von dem Polygonspiegel der Reihe nach auf die Elemente 3 bis 5 gelenkt wird. Im einzelnen geschieht dies wie folgt: In der dargestellten Stellung des Polygonspiegels fällt der Strahl zunächst auf den Teilspiegel 21 und von diesem auf das Element 3. Bei einer Drehung des Polygonspiegeis im Pfeilsinne wandert der Strahl zum Element 4 und dann zum Element 5. Alsdann tritt der nächste Teilspiegel 22 in Tätigkeit und lenkt den Strahl wieder erneut auf das Element 3 und dann anschließend ebenso wieder nacheinander auf die Elemente 4 und 5. Ebenso wirkt jeder folgende Teil-RnieEel Die Breite des eerichteten Strahles und der gegenseitige Abstand der Elemente 3 bis 5 wird dabei vorteilhaft so bemessen, daß der die Elemente 3 bis 5 bestreichende Strahl beim Übergang von einem der Elemente auf das nächstfolgende Element vorübergehend auf beide Elemente gleichzeitig auftrifft, am besten derart, daß beim Auftreffen der Strahlachse auf die Mitte des Zwischenraumes zweier Elemente diese beiden Elemente je zur Hälfte bestrahlt werden. In Fig. 1 and 2 is first in elevation and in plan a per se known device for converting the rotary movement of a counter rotor into electrical Impulses shown. On axis 1 of a counter rotor, which is not shown, is a Polygon mirror 2 attached as a control member. Three radiation-sensitive elements 3 to 5, e.g. B. photocells are circular and concentric to the polygon mirror arranged. The polygon mirror is six-sided in the present case. A source of radiation 6, the radiation of which is preferably in the form of a directed beam, is shown in such position to the parts 2 to 5 arranged that their beam from the polygon mirror is directed to elements 3 to 5 in sequence. This happens in detail as follows: In the position of the polygon mirror shown, the beam initially falls onto the partial mirror 21 and from this onto the element 3. When the polygon mirror is rotated the ray travels in the direction of the arrow to element 4 and then to element 5. Then occurs the next partial mirror 22 is in action and directs the beam again onto the Element 3 and then again one after the other on elements 4 and 5. In the same way, every following partial circle acts as the width of the directed ray and the mutual spacing of the elements 3 to 5 is advantageous dimensioned so that the beam sweeping elements 3 to 5 at the transition from one of the elements to the next element temporarily to both elements impinges at the same time, preferably in such a way that when the beam axis hits the middle of the space between two elements each half of these two elements be irradiated.

In Fig. 3, wo die Elemente 3 bis 5 von Fig. 1 und 2 noch einmal zu sehen sind, ist an diesen Elementen ein motorischer Impulswandler 7 zu sehen, der als Drehstrommotor die dreiphasige Erregerwicklung 71 und den Läufer 72 aufweist. Jedes der drei Elemente 3 bis 5 liegt mit seiner einen Klemme über je einen der Verstärker 31, 41 und 51, die auch ein Gleichrichterventil enthalten, am Sternpunkt und mit seiner anderen Klemme an je einer Phasenwicklung der Erregerwicklung 71. Der Läufer 72 ist ein Dauermagnet mit den beiden Polen N und S. In Fig. 3, where the elements 3 to 5 of Figs. 1 and 2 again can be seen, a motorized pulse converter 7 can be seen on these elements, the has the three-phase excitation winding 71 and the rotor 72 as a three-phase motor. Each of the three elements 3 to 5 has a clamp over one of the Amplifiers 31, 41 and 51, which also contain a rectifier valve, at the star point and with its other terminal on each phase winding of the excitation winding 71. The rotor 72 is a permanent magnet with the two poles N and S.

Werden beim Betrieb des Zählers bzw. beim Umlaufen seiner Läuferachse 1 die Idrei Elemente 3 bis 5 aufeinanderfolgend erregt, so geben sie aufeinanderfolgend jeweils einen Gleichspannungsimpuls auf die drei Phasenwicklungen der Erregerwicklung 71. In dieser entsteht hierdurch ein Drehfeld, das den Läufer 72 winkelgetreu mitführt. Die Einzelteile der Vorrichtung können unschwer eine solche Ausbildung und Zueinanderordnung erhalten, daß sich die Gleichspannungsimpulse ähnlich wie die Phasenspannungen beim Drehstrom gegenseitig überlappen, so daß der Läufer 72 pausenlos mitgeführt wird. Die Drehzahl N der Achse 1 verhält sich zur Drehzahl n des Läufers 72 bei der dargestellten Ausbildung der Vorrichtung wie 1: 6. Are during operation of the counter or when rotating its rotor axis If the three elements 3 to 5 are excited in succession, they give in succession a DC voltage pulse on each of the three phase windings of the excitation winding 71. As a result, a rotating field arises in this, which carries the rotor 72 with it at the correct angle. The individual parts of the device can easily have such a training and association obtained that the DC voltage pulses are similar to the phase voltages when Three-phase currents overlap each other so that the rotor 72 is carried along continuously. The speed N of the axis 1 is related to the speed n of the rotor 72 in the illustrated Design of the device as 1: 6.

Mit dem Läufer 72 ist ein Zahnrad 8 gekuppelt, das über die beiden Zahnräder 9 und 10 und die beiden Freilaufkupplungen 11 und 12 auf die beiden Zählwerke 13 und 14 einwirkt. Die beiden Freilaufkupplungen sind so eingerichtet, daß je nach dem Umdrehungssinn des Läufers 72 nur die eine oder nur die andere Kupplung bewegungsübertragend wirkt, wie es die eingezeichneten Richtungspfeiie andeuten, womit je nach dem Umdrehungssinn des Läufers 72 jeweils auch nur eines der beiden Zählwerke 13 und 14 vorbewegt wird. Da die Drehbewegung des Läufers 72 drehrichtungs- und winkelgetreu zur Drehbewegung der Zählerläuferachse 1 ist, so zählt das eine Zählwerk die Energie nur beim Vorlauf und das andere nur beim Rücklauf des Zählers. With the rotor 72, a gear 8 is coupled, which over the two Gear wheels 9 and 10 and the two overrunning clutches 11 and 12 on the two counters 13 and 14 acts. The two overrunning clutches are set up so that depending on the direction of rotation of the rotor 72 only one or only the other clutch transferring motion acts as the indicated arrows indicate, depending on the direction of rotation of the rotor 72 only one of the two counters 13 and 14 is moved forward. Since the rotary movement of the rotor 72 is true to the direction of rotation and angle to the rotary movement the counter rotor axis is 1, one counter only counts the energy during the advance and the other only when the counter goes down.

Claims

Claims: 1. Electrical counting device for separate counting of energy in both energy directions, characterized by the following known per se Features: a) two of a single counter alternately depending on its direction of rotation of the rotor actuated counters (13, 14), b) a conversion device which controls the rotary movement of the rotor of a single meter into electrical impulses depending on the direction of rotation of the rotor different types and depending on the direction of rotation of the rotor, separate reception feeds devices, this conversion device from one with the counter rotor rotating control member (2) and a plurality along its circulation paths S stationary arranged, the control member not touching, when passing the control member Trigger members (3, 4, 5) generating pulses are made, c) a motorized pulse receiver (7), which is fed to its n-phase stator winding (n = at least three) Impulse converts into a rotary movement of its rotor (receiver rotor), which in such a way are interconnected that a) each of the release members (3, 4, 5), if necessary Via amplifier, each with one phase of the stator winding (71) of the pulse receiver (7) is connected to transmit pulses and that b) to the rotor shaft of the pulse receiver (7) two counters connected via one of two overrunning clutches (11L, 12) each of which one only works in one direction and the other only in the other direction of rotation acts motion-transmitting.

2. Device according to claim 1, characterized in that in on As is known, the control element is a polygon mirror rotating with the counter rotor and photoelectric cells are provided as trigger members.

Documents considered: German Patent No. 632 960; Austrian patent specifications No. 131 714, 211077.