DE1214319B

DE1214319B - Induction electricity meter with a drum armature

Info

Publication number: DE1214319B
Application number: DES79295A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Siegfried Franck
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1962-05-04
Filing date: 1962-05-04
Publication date: 1966-04-14

Description

Induktions-Elektrizitätszähler mit einem Trommelanker Aufgabe der Erfindung ist es, einen Induktions-Elektrizitätszähler mit Trommelanker aufzuzeigen, der nur ein einziges Polpaar, also eine hohe synchrone Drehzahl und somit ein großes Drehmoment aufweist - der Zählerfehler ist unter anderem proportional dem Quotienten aus synchroner Drehzahl und Nenndrehzahl -, bei einem sehr einfachen Aufbau und äußerst gedrungener Bauform.Induction electricity meter with a drum anchor task of the The invention is to show an induction electricity meter with a drum armature, which only has a single pair of poles, i.e. a high synchronous speed and thus a large one Has torque - the numerator error is proportional to the quotient, among other things from synchronous speed and nominal speed -, with a very simple structure and extremely compact design.

Soweit bei diesem Zähler von Einzelmerkmalen Gebrauch gemacht wird, die bei Trommelankerzählern anderer Polpaarzahl und anderer Bauform an sich bekannt sind, seien diese hier angeführt: Es ist bei Trommelankerzählern bekannt, das Magneteisen des Spannungs- und des Stromtriebsystems ebenso wie bei Induktionszählern mit Scheibenanker mehr oder minder in Form eines U oder M auszubilden. Auch Idie Ausbildung Ides Spannungseisens in Form eines Topfmagneten ist bekannt. Insofar as individual features are used in this meter, which is known per se in drum armature counters with a different number of pole pairs and a different design are, these are listed here: It is known in drum armature counters, the magnet iron the voltage and current drive system as well as induction meters with disk armature more or less in the form of a U or M. Also the training of the tension iron in the form of a pot magnet is known.

Die Magneteisen befinden sich je nach der Bauart des Zählers ganz oder teilweise außerhalb oder/und innerhalb des Trommelankers.Depending on the type of meter, the magnet bars are completely located or partially outside and / or inside the drum anchor.

Bekannt ist beispielsweise ein Indulçtions-Elektrizitätszähler mit Trommelanker, bei dem das eine Triebsystem, vorzugsweise das Spannungstriebsystem, innerhalb des Trommelankers und das andere Triebsystem außerhalb des Trommelankers angeordnet ist. Das Magneteisen des inneren Triebsystems hat dabei im wesentlichen die Bauform eines aus Zylindertopf und Mittelkern bestehenden Topfmagneten mit aufgesetzter Topfdeckelscheibe, wobei aber dieses Magneteisen mit einer Reihe von Magnetluftspalten versehen ist: Der Zylindertopf weist an seiner Zylinderwand zwei Luftspalte auf, der Topfboden und der Topfdeckel weisen je einen etwa halbkreisförmigen Spalt auf, und der Mittelkern ist ebenfalls durch einen Spalt unterbrochen. Das Magneteisen des äußeren Triebsystems ist als eine den Trommelanker in beträchtlichem Abstand umschließende Zylinderwand ausgebildet, von der sich an zwei diametral einander gegenüberliegenden Stellen Polarme radial einwärts erstrecken, die je eine Erregerwicklung tragen und in je einem den Trommelanker halbkreisförmig umgreifenden Polschuh enden. Der zum Betrieb des Zählers erforderliche Bremsmagnet ist außerhalb des Trommelankers angeordnet, und zwar einer Stirnseite des Ankers vorgelagert; wirkungsmäßig ist also der Bremsmagnet von dem Trommelanker vollkommen unabhängig ausgebildet und angeordnet. For example, an induction electricity meter is known Drum anchor in which one drive system, preferably the tension drive system, inside the drum anchor and the other drive system outside the drum anchor is arranged. The magnetic iron of the inner drive system essentially has the design of a pot magnet consisting of a cylinder pot and a central core with an attached Pot lid washer, but this magnetic iron with a series of magnetic air gaps is provided: The cylinder pot has two air gaps on its cylinder wall, the bottom of the pot and the lid each have an approximately semicircular gap, and the central core is also interrupted by a gap. The magnet iron of the outer drive system is at a considerable distance from the drum anchor enclosing cylinder wall formed from which two diametrically opposed to each other opposite points polar arms extend radially inward, each one excitation winding and each end in a pole piece encompassing the drum armature in a semicircle. The brake magnet required to operate the meter is outside the drum armature arranged, in front of an end face of the armature; is effective So the brake magnet is designed and completely independent of the drum armature arranged.

Bei einem anderen bekannten Induktionzähler mit Trommelanker ist das Spannungstriebsystem wie folgt aus einer größeren Anzahl von Einzelteilen auf- gebaut: Innerhalb eines topfförmigen Trommelankers befindet sich koaxial eine ringförmige Erregerwicklung des Spannungstriebsystems. Das Spannungseisen dieses Triebsystems besteht aus vier im wesentlichen rechteckigen Rahmen, die die Erregerwicklung an vier gleichmäßig verteilten Umfangsstellen radialstehend umgreifen und in der Nähe der Ankerachse aneinanderstoßen. Die dem Topfrand des Trommelankers jeweils nächstliegende Ecke jedes Rahmens weist einen Luftspalt auf, neben dem an den Rahmen ein den Trommelanker außen umgreifender Polarm angesetzt ist. Das Stromtriebsystem dieses Zählers ist ebenfalls in vier gleiche Teile aufgeteilt und längs des Ankerumfanges in den Zwischenräumen der Spannungseisen angeordnet. Another known induction meter with drum armature is the tension drive system is divided as follows from a larger number of individual parts. built: Inside a cup-shaped drum armature there is an annular one coaxially Excitation winding of the voltage drive system. The tension iron of this drive system consists of four essentially rectangular frames that attach the excitation winding encompass four evenly distributed circumferential points standing radially and in the vicinity the anchor axis abut each other. The one closest to the edge of the drum anchor Corner of each frame has an air gap, next to the drum anchor on the frame outside encompassing polar arm is attached. The current drive system of this meter is also divided into four equal parts and along the anchor circumference in the spaces the tension iron arranged.

Jeder dieser Stromeisenteile besteht seinerseits aus zwei U-Eisen, von denen das eine innerhalb und das andere außerhalb des Trornmelankers angeordnet ist, derart, daß sich die Polstirnflächen des äußeren U-Eisens und die Polstirnflächen des inneren U-Eisen paarweise einander gegenüberstehen. Das äußere U-Eisen trägt jeweils noch eine Erregerwicklung. Dieser bekannte Zähler weist also vier Polpaare auf und somit eine kleine Synchrondrehzahl und damit ein vergleichsweise kleines Drehmoment.Each of these current iron parts in turn consists of two U-irons, one of which is arranged inside and the other outside of the Trornmelanker is such that the pole faces of the outer U-iron and the pole faces of the inner U-iron face each other in pairs. The outer U-iron carries one more excitation winding each. This known counter thus has four pairs of poles on and thus a small synchronous speed and thus a comparatively small one Torque.

Der zum Betrieb des Zählers unerläßliche Bremsmagnet kann bei diesem Zähler nur außerhalb des Trommelankers angebracht werden, aus Platzmangel an der Umfangsseite des Trommelankers sicherlich nur an einer Stirnseite des Trommelankers. Bei einer anderen Ausführungsart eines solchen Zählers, bei der ein nur zweiteiliges Stromtriebsystem der gleichen Art vorgesehen ist und bei der die Stromtriebeisen nur in zwei diametral gegenüberliegenden Zwischenräumen der Spannungseisen angeordnet sind, ist auch schon die Anordnung eines Bremsmagneten in einem der freien Zwischenräume der Spannungseisen bekannt.The brake magnet, which is indispensable for the operation of the meter, can be used in this Meter can only be attached outside of the drum anchor due to lack of space on the Circumferential side of the drum anchor certainly only on one end face of the drum anchor. In another embodiment of such a counter, in which only a two-part Current drive system of the same type is provided and in which the current drive iron only in two diametrically opposed spaces the tension iron are arranged, the arrangement of a brake magnet in one of the free Gaps between the tension bars known.

Zu erwähnen ist noch ein weiterer bekannter Induktionszähler mit Trommelanker, bei dem sowohl das Spannungstriebsystem als auch das Stromtriebsystem innerhalb eines topfförmigen Trommelankers angeordnet ist. Das Magneteisen des Spannungstriebsystems ist in Form eines Balkenkreuzes ausgebildet, dessen vier Arme radial zum Anker stehen und in je einem Querteil enden, der sich an der Innenwandung des Trommelankers in dessen Längsrichtung erstreckt. Auf jedem I(reuzarm sitzt eine Erregerwicklung. Das Stromtriebsystem weist zwei U-förmige Magneteisen auf, die mit ihren Schenkeln in den Trommelanker von seiner Stirnseite her hineinragen und sich ebenfalls längs der Ankerinnenwandung erstrecken. Auf das Mittelstück jedes U-förmigen Magneteisens ist je eine Stromerregerwicklung aufgesetzt. Bei diesem Zähler kann ein Bremsmagnet nur außerhalb des Trommelankers angebracht werden, so daß er hier den einzigen außerhalb des Trommelankers befindlichen Bauteil des Zählers bildet. Another well-known induction counter should also be mentioned Drum anchor in which both the tension drive system and the current drive system is arranged within a cup-shaped drum anchor. The magnet iron of the tension drive system is designed in the form of a bar cross, the four arms of which are radial to the anchor and each end in a transverse part, which is located on the inner wall of the drum anchor in whose longitudinal direction extends. There is an excitation winding on each I (low in resistance. The power drive system has two U-shaped magnet irons with their legs protrude into the drum anchor from its front side and also extend lengthways the anchor inner wall extend. On the center piece of each U-shaped magnetic iron a current excitation winding is attached to each. A brake magnet can be used with this counter can only be attached outside of the drum anchor, so that it is the only one outside of the drum armature located component of the meter.

Der Induktions-Elektrizitätszähler, auf den sich die Erfindung bezieht, weist wie der erstgenannte der drei vorstehend näher beschriebenen bekannten Zähler einen Trommelanker auf, ein innerhalb des Trommelankers angeordnetes Spannungseisen in Form eines aus Zylindertopf und Mittelkern bestehenden Topfmagneten mit an den Mittelkern spaltfrei angesetzter Topfdeckelscheibe, ein außerhalb des Trommelankers angeordnetes U-förmiges Stromeisen und einen ebenfalls außerhalb des Trommelankers angeordneten Bremsmagneten. Erfindungsgemiß ist ein solcher Zähler dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbauteile des Spannungseisens mit Ausnahme eines Ringschlitzes zwischen dem Rand der Deckelscheibe und der zylindrischen Topfwand spaltfrei ausgebildet und spaltfrei aneinandergrenzend angeordnet sind, daß das U-förmige Stromeisen, in an sich bekannter Weise außerhalb des Trommelankers angeordnet, mit seinen beiden U-Schenkeln den Trommelanker von einer seiner beiden Stirnseiten her an zwei einander diametral gegenüberliegenden Umfangsstellen umgreift, daß sich jeder der beiden U-Schenkel des Stromeisens in Richtung des Trommelankerumfanges über fast ein Viertel des Umfanges kreisbogenförmig erstreckt, daß ein in an sich bekannter Weise an der Außenseite des Trommelankers vorgesehener Polarm des Spannungseisens in einem Zwischenraum der beiden Polschenkel des Stromeisens angeordnet ist und sich in der Richtung des Trommelankerumfanges ebenfalls über fast ein Viertel des Umfanges erstreckt und daß an der dem Polarm des Spannungseisens gegenüberliegenden Außenseite des Trommelankers der Bremsmagnet angeordnet ist. The induction electricity meter to which the invention relates, has like the first of the three known counters described in more detail above a drum anchor, a tension iron arranged within the drum anchor in the form of a pot magnet consisting of a cylinder pot and a central core with the Cup cover disc attached without gaps in the center core, one outside of the drum anchor arranged U-shaped current iron and one also outside the drum anchor arranged brake magnet. According to the invention, such a counter is characterized in that that the structural parts of the tension iron with the exception of an annular slot between the edge of the cover plate and the cylindrical pot wall formed without gaps and are arranged adjacent to one another without any gaps, that the U-shaped current iron, arranged in a manner known per se outside the drum armature, with its two U-legs the drum anchor from one of its two end faces to two of each other diametrically opposite circumferential points that each of the two engages U-leg of the current iron in the direction of the drum anchor circumference over almost a quarter the circumference extends in the shape of an arc of a circle that a in a manner known per se on the Outside of the drum armature provided polar arm of the tension iron in a space of the two pole legs of the current iron is arranged and in the direction of the Drum anchor circumference also extends over almost a quarter of the circumference and that on the opposite outside of the drum armature to the polar arm of the tension iron the brake magnet is arranged.

An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wird der der Zähler nach der Erfindung näher erläutert. Fig. 1 zeigt den Zähler im geschnittenen Aufriß, F i g. 2 im Grundriß. On the basis of an embodiment shown in the drawing the counter according to the invention is explained in more detail. Fig. 1 shows the counter in sectioned elevation, FIG. 2 in plan.

Der Trommelanker 1 hat eine an sich bekannte, einfache Ausbildung und ist an der Läuferachse 2 befestigt. Die in Fig. 1 obere Seite des Trommelankers 1 ist als eine geschlossene Scheibe ausgebildet, sie kann aber beispielsweise auch aus zwei oder mehreren Radialarmen bestehen. The drum anchor 1 has a simple design known per se and is attached to the rotor axis 2. The in Fig. 1 upper side of the drum anchor 1 is designed as a closed disk, but it can also, for example consist of two or more radial arms.

Das Spannungstriebsystem besteht aus dem Spannungseisen 3 und der ringförmigen Spannungswicklung 4. Das Spannungseisen 3 hat die Form eines Topfmagneten - mit dem Boden 30, der zylindrischen Wandung 31 und dem hlittelkern 32 - und ist an seiner offenen Topfseite mit einer einen Deckel zum Topf bildenden Deckelscheibe 33 versehen, an die ein den Trommelanker außen umgreifender Polarm 34 angesetzt ist. Die Deckelscheibe 33 liegt an dem freien Stirnende des Mittelkernes 32 an, während zwischen ihrem Rand und dem Rand der Wandung 31 des Topfmagneten ein Luftspalt 35 freigelassen ist. Mittelkern 32, Deckelscheibe 33 und seitlicher Pol arm 34 bilden vorteilhaft einen einstückigen Preßteil aus ferromagnetischem Werkstoff; einen ebensolchen zweiten Preßteil bildet vorteilhafterweise der Topfboden 30 mit der zylindrischen Wandung 31. The tension drive system consists of the tension iron 3 and the annular tension winding 4. The tension iron 3 has the shape of a pot magnet - With the bottom 30, the cylindrical wall 31 and the central core 32 - and is on its open side of the pot with a cover disc forming a lid for the pot 33 provided to which a pole arm 34 encompassing the drum armature outside is attached is. The cover disk 33 rests against the free end of the central core 32, while between its edge and the edge of the wall 31 of the pot magnet there is an air gap 35 is released. Central core 32, cover plate 33 and side pole arm 34 form advantageously a one-piece pressed part made of ferromagnetic material; one of those The second pressing part advantageously forms the pot bottom 30 with the cylindrical Wall 31.

Das Stromtriebsystem besteht aus dem Stromeisen 5 und der Stromwicklung 6. Das Stromeisen 5 ist U-förmig ausgebildet und umgreift den Trommelanker 1 stirnseitig. Magnetisch ist das Stromeisen vom Spannungseisen weitgehend getrennt. Der Spannungstriebfluß durchsetzt die zylindrische Wandung des Trommelankers 1 zwischen den Teilen 31 und 34 des Spannungs eis ens, der Stromtriebiluß durchsetzt die Ankerwandung zwischen den Polschenkeln des U-förmigen Stromeisens 4. Im Mittelkern 32 kreuzen sich der Spannungs- und der Stromtriebfluß.The current drive system consists of the current iron 5 and the current winding 6. The current iron 5 is U-shaped and surrounds the drum armature 1 on the front side. Magnetically, the current iron is largely separated from the tension iron. The tension instinct flow penetrates the cylindrical wall of the drum armature 1 between the parts 31 and 34 of the tension iron, the current drive flow penetrates the armature wall between the pole legs of the U-shaped current iron 4. In the central core 32 the cross Voltage and current drive flow.

An der dem Pol arm 34 gegenüberliegenden Seite des Trommelankers 1 ist reichlich Platz vorhanden zum Anbringen eines Bremsmagneten 7, der bei dem dargestellten Beispiel vorteilhaft an der Deckelscheibe 33 befestigt ist. Der Bremsmagnet ist in dem Ausführungsbeispiel zweispurig angenommen, er kann aber auch einspurig ausgebildet sein. On the opposite side of the drum armature to the pole arm 34 1 there is plenty of space to attach a brake magnet 7, which is in the The example shown is advantageously attached to the cover plate 33. The brake magnet is assumed to be two-lane in the exemplary embodiment, but it can also be single-lane be trained.

Claims

Claim: Induction electricity meter with a drum armature, a tensioning iron arranged within the drum anchor in the form of a Cylinder pot and central core with existing pot magnets on the central core without any gaps attached cup cover washer, a U-shaped one arranged outside of the drum armature Electric iron and a brake magnet also arranged outside the drum armature, d a - characterized in that the structural parts (30 to 33) of the tension iron (3) with the exception of an annular slot (35) between the edge of the cover plate (33) and of the cylindrical pot wall (34) formed without gaps and adjoining one another without gaps are arranged that the U-shaped current iron (5), in a known manner outside of the drum anchor (1) arranged, with its two U-legs the drum anchor (1) from one of its two end faces to two diametrically opposite one another Around the circumference so that each of the two U-legs of the current iron (5) in the direction of the drum anchor circumference over almost a quarter of the circumference in the shape of a circular arc extends that a known manner on the outside of the drum armature (1) provided polar arm (34) of the tension iron (3) in a space between the two Pole leg of the current iron (5) is arranged and in the direction the drum anchor circumference also extends over almost a quarter of the circumference and that on the outside opposite the polar arm (34) of the tension iron of the drum armature the brake magnet (7) is arranged.

Considered publications: German Patent Specifications No. 827 520, 837 879, 858572; German interpretative document No. 1 042 105.