DE1516230C

DE1516230C - Arrangement to compensate for the rotary field dependence in multi-phase induction measuring mechanisms with at least two drive pulleys

Info

Publication number: DE1516230C
Authority: DE
Inventors: Waldemar Dipl Phys 8501 He roldsberg Wulff
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Publication date: 1971-08-05

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Kompensation der Drehfeldabhängigkeit bei Mehrphasen-Induktions-Meßwerken mit mindestens zwei Triebscheiben, wobei an einer Triebscheibe symmetrisch angeordnete Triebsysteme eine benachbarte Triebscheibe durchsetzende Streuflüsse erzeugen, die in ihrer Wirkung auf das Drehmoment des Meßwerkes drehfeldunabhängig symmetrisch sind, und wobei ein aus zwei in einem magnetisch nicht leitfähigem Material eingebetteten Dauermagnetsystem bestehender Bremsmagnet am Umfangsrande der von den Streuflüssen durchsetzten Triebscheibe asymmetrisch in bezug auf die Lage der die Streuflüsse erzeugenden Triebsysteme angeordnet ist.The invention relates to an arrangement for compensating for the rotating field dependency Multi-phase induction measuring mechanisms with at least two drive pulleys, with one drive pulley symmetrically arranged drive systems generate leakage fluxes penetrating an adjacent drive pulley, which are symmetrical in their effect on the torque of the measuring mechanism, independent of the rotating field, and wherein one of two permanent magnet systems embedded in a magnetically non-conductive material Existing brake magnet on the peripheral edge of the drive pulley penetrated by the leakage flux is arranged asymmetrically with respect to the position of the drive systems generating the stray fluxes.

Es ist bereits eine Anordnung zur Beseitigung der Drehfeldabhängigkeit von Drehstromzählern mit wenigstens zwei in der Umfangsrichtung versetzten und auf zwei Scheiben eines Ankers einwirkenden Triebsystemen bekanntgeworden, bei der sowohl das Traggestell der Triebsysteme aus unmagnetischem Baustoff besteht als auch zwischen den Triebsystemen der beiden Scheiben wenigstens ein magnetisch leitendes Abschirmblech angeordnet ist. Vorzugsweise werden zwei Abschirmbleche verwendet. Es hat sich gezeigt, daß sich durch Anwendung von Abschirmblechen zwischen den einzelnen Triebsystemen die Drehfeldabhängigkeit nicht vollständig" unterdrücken läßt. Außerdem läßt sich durch die Anwendung von Abschirmblechen, insbesondere mehreren, eine gedrängte Bauweise des Zählers kaum erzielen.There is already an arrangement for eliminating the rotating field dependency of three-phase electricity meters at least two offset in the circumferential direction and acting on two disks of an anchor Drive systems became known in which both the support frame of the drive systems made of non-magnetic There is at least one magnetically conductive building material between the drive systems of the two panes Shielding plate is arranged. Two shielding plates are preferably used. It has shown that by using shielding plates between the individual drive systems, the Rotating field dependency cannot be completely "suppressed. In addition, the use of Shielding plates, especially several, hardly achieve a compact design of the meter.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Kompensation der Drehfeldabhängigkeit bei Mehrphasen-Induktions-Meßwerken der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der mit relativ geringem Aufwand und praktisch keinem Mehraufwand an Platzbedarf eine nahezu vollständige Kompensation der Drehfeldabhängigkeit erzielbar ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Bremsmagneten und dem ihm nächstliegenden streun* ußerzeugenden Triebsystem ein magnetisch leitendes Schirmblech derart angeordnet ist, daß es einen Teil des Streuflusses dieses Triebsystems um den Rand der Triebscheibe, an der der Bremsmagnet angeordnet ist, herumleitet, und daß das Schirmblech so bemessen ist, daß der durch dieses nicht erfaßte Rest-Streufluß auf das Drehmoment des Meßwerkes die gleiche Wirkung hervorruft, die bei Fehlen des Bremsmagneten hervorgerufen würde.The invention is based on the object of providing an arrangement for compensating for the rotating field dependency in multi-phase induction measuring mechanisms of the initially introduced to create the type mentioned, in which with relatively little effort and practically no additional effort In terms of space required, an almost complete compensation of the rotating field dependency can be achieved. the Invention is characterized in that between the brake magnet and the one closest to it Stray drive system, a magnetically conductive shield plate is arranged in such a way that it part of the leakage flux of this drive system around the edge of the drive pulley on which the brake magnet is arranged, passes around, and that the shield plate is dimensioned so that the not covered by this Residual leakage flux on the torque of the measuring mechanism causes the same effect that in the absence of the Brake magnet would be caused.

An Hand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt ist, wird die Erfin- dung näher erläutert. Es zeigenUsing the drawing, in which an exemplary embodiment is shown schematically, the invention application explained in more detail. Show it

Fig. 1 und 2 einen Drehstromzähler in zwei verschiedenen Ansichten undFig. 1 and 2 a three-phase energy meter in two different Views and

Fig. 3 und 4 einen Bremsmagnet in zwei verschiedenen Ansichten in vergrößerter Darstellung.3 and 4 a brake magnet in two different views in an enlarged representation.

Von den drei Triebsystemen des Zählers sind die Spannungstriebeisen 1, 2 und 3 und die Stromtricbeisen 10, 20 und 30 dargestellt. Die Triebsysteme mit dem Spannungstriebeisen 1 und 3 liegen einander diametral gegenüber, das Triebsystem mit dem Spannungstriebeisen 2 ist gegenüber den beiden ersten um 90° versetzt. Die Triebsysteme wirken auf die beiden Ferraris-Triebscheiben 4 und 5.Of the three drive systems of the meter, the voltage drives 1, 2 and 3 and the current drives are 10, 20 and 30 shown. The drive systems with the tension drive iron 1 and 3 lie on top of one another diametrically opposite, the drive system with the tension drive iron 2 is opposite the first two offset by 90 °. The drive systems act on the two Ferraris drive pulleys 4 and 5.

Bei einem solchen Drehstromzähler mit symmetrischem Aufbau der Triebsysteme durchsetzen die betragsgleichen Streuflüsse </>._s/| und </'._s·,., die Triebscheibe 4 symmetrisch zur Drehachse. Diese Streuflüsse bilden mit dun SclicibeiistpJinun des Sr;;i:inungstriebflusses Φ.₂ die Störmomente M₁ und M₂, die bei Drehfeldumkehr ihre Richtung und Größe vertauschen. Die Resultierende dieser Störmomente geht durch den Scheibenmittelpunkt und. das Störtriebmoment ist aus diesem Grunde gleich Null. Durch Einbringen des Bremsmagneten 6 in das Streuflußfeld des Triebsystems 3, 30 wird die Feldsymmetrie in der Weise gestört, daß die Dichte der Feldlinien des die Triebscheibe 4 durchsetzenden Streuflusses im Bereiche der Polflächen des Bremsmagneten 6 größer wird, weil dje magnetische Leitfähigkeit des Magnetmaterials (Alnico) größer als die der Luft ist. Damit wird auch das Störtriebmoment auf dieser Seite größer. Das aus den beiden Streuflüssen resultierende Drehmoment ist damit von Null verschieden.In such a three-phase meter with a symmetrical structure of the drive systems, the leakage fluxes of the same amount prevail </>. _{s / |} and </ '. _s ·,., the drive pulley 4 symmetrical to the axis of rotation. These stray fluxes form with dun SclicibeiistpJinun des Sr ;; i: inungstiebflusses Φ. ₂ the disturbance torques M ₁ and M ₂ , which swap their direction and magnitude when the rotating field is reversed. The resultant of these disturbing moments goes through the center of the pane and. the disturbance drive torque is therefore zero. By introducing the braking magnet 6 into the leakage flux field of the drive system 3, 30, the field symmetry is disturbed in such a way that the density of the field lines of the stray flux penetrating the drive pulley 4 in the area of the pole faces of the braking magnet 6 is greater because the magnetic conductivity of the magnet material (Alnico ) is larger than that of the air. This also increases the disturbance drive torque on this side. The torque resulting from the two leakage fluxes is therefore different from zero.

Der Erfindung liegt nun die Überlegung zugrunde, bei Verwendung von einem Magneten das Gleichgewicht der aus den beiden Streuflüssen resultierenden Störtriebmomente M₁ und M₂ dadurch wieder herzustellen, daß man die aus dem Streufluß auf der Seite des Bremsmagneten 6- resultierende Antriebs-- '(' kraft entsprechend geringer macht, um die durch die · Zunahme der Feldliniendichte bewirkte Vergrößerung des Störtriebmomentes auf dieser Triebscheibenseite rückgängig zu machen. Erreicht wird dieses dadurch, daß mifiiilfe eines magnetisch leitfähigen Bleches 11 ein entsprechender Teil des Streuflusses Φ₃₁ ₃ vor der Durchsetzung der Triebscheibe und des Bremsmagneten abfangen und um den Rand der Triebscheibe, an der der Bremsmagnet angeordnet ist, herumgeleitet wird.The invention is based on the idea of restoring the equilibrium of the disturbance drive torques M ₁ and M ₂ resulting from the two leakage fluxes when using a magnet by removing the drive-- '( 'force corresponding to low power to that caused by the · increase of the field line density magnification of the bother actuator torque to undo on this drive pulley side. is achieved by this in that mifiiilfe a magnetically conductive plate 11, a corresponding portion of the leakage flux Φ ₃₁ ₃ before the emergence of the drive pulley and intercept the brake magnet and is guided around the edge of the drive pulley on which the brake magnet is arranged.

Der Bremsmagnet 6 weist, wie in F i g. 3 und 4 zu sehen ist, zwei im Querschnitt etwa U-förmige Dauermagnete 7 und 8 auf, die in eine Halterung 9 aus Aluminium-Spritzguß eingebettet sind. Im unteren, dem Störfluß (p_st ₂ zugewandten Teil der Halterung 9 ist ein Schirmblech 11 mit eingespritzt — es könnte aber auch außen angebracht sein, — das den Störfluß teilweise abschirmt und nach außen um die Scheibe 4 herumleitet.The brake magnet 6 has, as in FIG. 3 and 4, two permanent magnets 7 and 8 which are approximately U-shaped in cross section and which are embedded in a holder 9 made of injection-molded aluminum. In the lower part of the holder 9 facing the interference flux (p _st ₂₎ , a shielding plate 11 is also injected - but it could also be attached on the outside - which partially shields the interference flux and guides it around the disk 4 to the outside.

Durch günstige Wahl der Schirmblechqualität und richtige Dimensionierung kann man erreichen, daß ( die Abschirmung die zunächst vorhandene verstärkende Wirkung der Dauermagnete gerade aufhebt. Der Drehfeldfehler ist dann vom Montageort des Magneten unabhängig und genau so klein wie ohne Magnete oder mit zwei symmetrisch angeordneten Magneten.A favorable choice of the shield plate quality and correct dimensioning can achieve that ( the shielding just removes the initially existing reinforcing effect of the permanent magnets. The rotating field error is then independent of the mounting location of the magnet and just as small as without it Magnets or with two symmetrically arranged magnets.

Der nach unten durchstreuende Fluß<ß_s/2 liegt bereits symmetrisch zu den Triebeisen 1 und 3, so daß dort kein zusätzliches Störmoment zu erwartenThe downward scattering flux <ß _{s / 2} is already symmetrical to the drive irons 1 and 3, so that no additional disturbance torque is to be expected there

Claims

Patent claims:

1. Arrangement to compensate for the rotating field dependency in multi-phase induction measuring mechanisms with at least two drive pulleys, with drive systems arranged symmetrically on a drive pulley generating an adjacent drive pulley penetrating leakage fluxes which are symmetrical in their effect on the torque of the measuring mechanism, independently of the rotation field, and where one of two A permanent magnet system embedded in a magnetically non-conductive material is an existing braking magnet on the circumferential column of the slicuilt'is.scn iiiirdiSi. ¹ ! /.-

th drive pulley asymmetrical in relation to the position of the drive systems generating the stray fluxes is arranged, characterized in that between the brake magnet and him closest stray flux generating drive system a magnetically conductive shield plate arranged in this way is that there is part of the leakage flux of this drive system around the edge of the drive disk, on which the brake magnet is arranged, guides around, and that the shield plate is dimensioned is that the residual leakage flux not detected by this has an effect on the torque of the measuring mechanism produces the same effect that would be produced in the absence of the brake magnet.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the shield plate in the embedding compound of the two permanent magnet systems of the brake magnet is also embedded.

1 sheet of drawings