DE1516300C

DE1516300C - Device to compensate for the idle drive torque caused by a single-phase power failure in three-phase induction meters

Info

Publication number: DE1516300C
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dr Ing Schreiner Heinz 8500 Nürnberg Franck
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Publication date: 1972-01-05

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kompensations-Einrichtung an einem Drehstrom-Induktions-Elektrizitätszähler mit nur zwei Triebsystemen, von denen jedes an einer eigenen Ankerscheibe angeordnet ist, zur Kompensation eines Leertriebmomentes (Störtriebmomentes), welches beim Spannungsausfall am Spannungseisen eines der beiden Triebsysteme durch Streuflüsse der Spannungseisen des anderen Triebsystems entsteht, bei der zumindest ein Leitblech vorgesehen ist, das an einem der Spannungseisen angebracht ist und an einer geeigneten Stelle einen Hilfspol bildet, der an dieser Stelle ein dem Störtriebmoment entgegenwirkendes Triebmoment (Kompensationsmoment) hervorruft.The invention relates to a compensation device on a three-phase induction electricity meter with only two drive systems, each of which is arranged on its own armature disk, to compensate for an idle drive torque (disturbance drive torque), which occurs in the event of a power failure on the Tension bars of one of the two drive systems due to stray fluxes of the tension bars of the other drive system arises, in which at least one guide plate is provided, which is attached to one of the tension irons is and forms an auxiliary pole at a suitable point, which at this point is a disturbance drive torque counteracting drive torque (compensation torque).

Eine Kompensation dieser Art mit Leitblechen ist in der deutschen Patentschrift 665 041 (Seite 2, Zeile 1 bis 14) erwähnt. Als Nachteil wird hierbei ausgeführt, daß ihre einwandfreie Wirkung von einer genauen Montage der Systeme abhängig ist. Deshalb wird dort vorgeschlagen, daß zur Kompensation der durch das Zusammenwirken der Spannungsstreuflüsse mit den Spannungstriebflüssen hervorgerufenen Fehlerdrehmomente wenigstens in dem einen Spannungsstreufluß eine Hilfswicklung angeordnet ist, die einen Fluß gleicher Größe, aber entgegengesetzt der Richtung des Spannungsstreuflusses erzeugt. Jede Hilfswicklung ist hierbei zweckmäßig auf einem Magnetkern aufgebracht, der an einem magnetisch gut leitenden und für den störend wirkenden Streufluß einen bevorzugten Pfad bildenden Träger sitzt. Zweckmäßigerweise wird ein Eisenbügel verwendet, der an dem Joch des Spannungseisens befestigt ist. Eine solche Kompensationseinrichtung zwingt meist zu einer größeren Bauweise des Zählers und erfordert einen erheblichen Aufwand.A compensation of this kind with baffles is in the German patent 665 041 (page 2, Lines 1 to 14) mentioned. The disadvantage here is that their perfect effect of a exact assembly of the systems depends. It is therefore proposed there that to compensate for the caused by the interaction of the stress leakage fluxes with the stress drive fluxes Error torques arranged at least in the one voltage leakage flux an auxiliary winding which produces a flux of the same magnitude but opposite to the direction of the stress leakage flux. Each auxiliary winding is expediently applied to a magnetic core, which is magnetically attached to a carrier that conducts well and forms a preferred path for the disruptive stray flux sits. Appropriately, an iron bracket is used, which is attached to the yoke of the tensioning iron is. Such a compensation device usually necessitates a larger construction of the meter and requires considerable effort.

Ferner sind Kompensationseinrichtungen an Drehstrom-Induktionszählern bekannt, bei denen drei Triebsysteme in 90°-Anordnung derart an zwei einander gegenüberliegenden Ankerscheiben angeordnet sind, daß sich die Spannungseisen der drei Triebsysteme im Zwischenraum zwischen den beiden Ankerscheiben befinden. In Fig. 1 und 2 der Zeichnung ist ein solcher Zähler in zwei verschiedenen Ansichten schematisch dargestellt. In F i g. 2 sind die Triebsysteme nur mit einem ihren Spannungspol darstellenden Kreis angedeutet. Von den Triebsystemen 1 bis 3 ist das Triebsystem 2 an der oberen Scheibe angeordnet, während sich die Triebsysteme 1 und 3 an der unteren Ankerscheibe befinden. Die 90°-Anordnung ist besonders aus F i g. 2 zu erkennen. Außerdem sind an der oberen Ankerscheibe noch zwei Bremsaggregate 4 und 5 vorgesehen.There are also compensation devices on three-phase induction meters known in which three drive systems in 90 ° arrangement in such a way on two each other opposite armature plates are arranged that the tension iron of the three drive systems are in the space between the two armature disks. In Figs. 1 and 2 of the drawing such a meter is shown schematically in two different views. In Fig. 2 are the Drive systems only indicated with a circle representing their tension pole. Of the drive systems 1 to 3, the drive system 2 is arranged on the upper disk, while the drive systems 1 and 3 are on the lower armature disk. The 90 ° arrangement is particularly shown in FIG. 2 to recognize. In addition, two brake units 4 and 5 are provided on the upper armature disk.

Zur Kompensation eines Leertriebmomentes, das beim Spannungsausfall am Spannungseisen eines beliebigen der drei Triebsysteme durch Streuflüsse der Spannungseisen der beiden anderen Triebsysteme entsteht, ist bei einer bekannten Anordnung (deutsche Patentschrift 433 362) zumindest ein Leitblech vorgesehen, das vom Spannungseisen mindestens eines an der einen Ankerscheibe angeordneten Triebsystems ausgeht und nahe der anderen Ankerscheibe an einer solchen Stelle endet, die dem vorgenannten Spannungseisen mindestens annähernd gegenüberliegt, und an dieser Stelle in der /weiten Scheibe ein dem Störlicbmomcnt entgegenwirkendes Drehmoment hervorruft. Bei einer Ausfülirungsform ist am oberen HmIe des Triebeisens ein Leitblech angebracht, welches vom oberen finde einen Kompensationsfluß zur unteren Ankerscheibe leitet, wobei der Störfluß die untere Ankerscheibe von oben nach unten durchdringt, während der Kompensationsfluß diese von unten nach oben durchsetzt. Hierbei tritt der Störfluß, der aus dem anderen Ende des Spannungseisens heraustritt, praktisch in voller Stärke in die untere Ankerscheibe ein und verursacht ein entsprechend starkes Störtriebmoment.To compensate for an idle drive torque that occurs in the event of a power failure on the tensioning iron of any of the three drive systems by stray fluxes of the tension irons of the other two drive systems arises is at least one baffle plate in a known arrangement (German patent specification 433 362) provided that from the tension iron at least one drive system arranged on the one armature disk goes out and ends near the other armature disk at such a point that the aforementioned Tension iron is at least approximately opposite, and at this point in the / wide disk a dem Störlicbmomcnt causes opposing torque. In one embodiment is on the top HmIe of the drive iron attached a guide plate, which from the upper find a compensation flux leads to the lower armature disk, the disturbance flux being the lower armature disk penetrates from top to bottom, while the compensation flow penetrates this from interspersed from bottom to top. Here, the disturbance flow occurs, which emerges from the other end of the tension iron, practically full strength into the lower armature disk and causes a correspondingly strong Disturbance drive torque.

Nach einem älteren Vorschlag (deutsche Patent-According to an older proposal (German patent

xo schrift 1 516 240) kann die Kompensationswirkung einer solchen Einrichtung noch dadurch wirkungsvoller gestaltet werden, daß das Leitblech von dem der zweiten Ankerscheibe zugekehrten Ende des an der ersten Scheibe angeordneten Spannungseisens aus-xo script 1 516 240), the compensation effect of such a device can be even more effective be designed that the baffle of the second armature disk facing the end of the tension iron arranged on the first disc

x5 geht, die zweite Ankerscheibe am Rande umgreift und an der Rückseite der zweiten Ankerscheibe endet. Durch diese Ausbildung wird der größte Teil des Störflusses von der unteren Ankerscheibe selbst fergehalten, indem er vom Leitblech um den Außenrand der unteren Ankerscheibe herum zu deren Rückseite hingeführt wird. Dies hat zur Folge, daß nur ein kleiner Teil des Störflusses überhaupt in die untere Ankerscheibe eindringt.x5 goes, grasps the second armature disk at the edge and ends at the rear of the second armature disk. Through this training, most of the Disturbing flux from the lower armature disk itself is kept by moving it from the baffle around the outer edge the lower armature disk is guided around to its rear side. As a result, only a small part of the disturbance flux even penetrates into the lower armature disk.

Will man nun einen solchen Zähler, wie er in F i g. 1 und 2 dargestellt ist, in einen Zähler mit zwei Triebsystemen an zwei Ankerscheiben umwandeln, beispielsweise in einen Zähler in der bekannten Aron-Schaltung, so muß man eines der drei Triebsysteme weglassen. Dies ist aber bislang nur mit meßtechnisehen Nachteilen möglich gewesen.If one now wants to use such a counter as shown in FIG. 1 and 2 is shown in a counter with two Convert drive systems on two armature disks, for example into a counter in the well-known Aron circuit, so one must leave out one of the three drive systems. So far, however, this has only been possible with measuring technology Disadvantages were possible.

Läßt man in Fig. 1 das obere Triebsystem! weg, so wirken auf die untere Ankerscheibe die zwei Triebsysteme 1 und 3 und auf die obere Ankerscheibe nur die beiden Bremsmagnete 4 und 5. Dies hat den Nachteil, daß starke Temperaturfehler, insbesondere sogenannte 'Anwärmfehler entstehen. Durch die Triebsysteme mit ihren Stromwicklungen wird insbesondere bei hoher Belastung die untere Scheibe erwärmt, auch unmittelbar durch die Scheibenströme, während die obere Scheibe kälter bleibt. Damit sinkt an der unteren Scheibe das Drehmoment, während das Bremsmoment an der oberen Scheibe annähernd gleichbleibt.If one leaves the upper drive system in Fig. 1! path, so the two drive systems 1 and 3 act on the lower armature disk and only on the upper armature disk the two brake magnets 4 and 5. This has the disadvantage that severe temperature errors, in particular so-called 'heating errors arise. Through the drive systems with their current windings, in particular the lower pane heats up under high loads, also directly due to the pane currents, while the top disc remains colder. This reduces the torque on the lower disk while the braking torque on the upper disc remains almost the same.

Sind dagegen Triebsysteme und Bremsmagnete auf der gleichen Scheibe, so wird zwar das Drehmoment bei Erwärmung in den Wicklungen kleiner, gleichzeitig aber auch das Bremsmoment infolge der Leitfähigkeit der Scheibe, sodaß die Drehzahl und damit die Angabe des Zählers nicht beeinflußt wird.If, on the other hand, drive systems and brake magnets are on the same disc, the torque will be When the windings heat up, the braking torque is smaller due to the conductivity the disk so that the speed and thus the indication of the counter are not influenced.

Läßt man aber eines der beiden sich diametral gegenüberliegenden Systeme 1 und 3 weg — beispielsweise das Triebsystem 1, wie es in Fig. 3 gezeigt ist —, so ist das aus den erwähnten Gründen ein meßtechnischer Vorteil. Es entsteht dabei aber eine starke Drehfeldabhängigkeit, die durch den Streufluß verursacht wird, der von der Spannungsspule des einen oder des anderen Triebsystems ausgeht und in die diesem Triebsystem nicht zugehörige andere Ankerscheibe übertritt. Diese Drehfeldabhängigkeit kann wie bei der erwähnten bekannten Anordnung (deutsche Patentschrift 665 041) durch zusätzliche Spulen 6 annähernd beseitigt werden, was jedoch einen Mehraufwand bedeutet.But if one of the two diametrically opposed systems 1 and 3 is omitted - for example the drive system 1, as it is shown in Fig. 3 - so this is a for the reasons mentioned metrological advantage. However, there is a strong rotating field dependency caused by the leakage flux caused, which emanates from the tension coil of one or the other drive system and in the other armature disk not belonging to this drive system crosses. This rotating field dependency can as with the mentioned known arrangement (German patent 665 041) by additional Coils 6 are almost eliminated, which, however, means additional expenditure.

Die erfindungsgemäße Kompensations-Einrichtung macht ebenfalls von an sich bekannten Leitmitteln Gebrauch. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech von dem der zweiten Ankerscheibe zugekehrten fiiide des an der ersten Aiikerscheibe ange-The compensation device according to the invention also makes conducting means known per se Use. It is characterized in that the guide plate faces away from that of the second armature disk fiiide of what appears on the first disc

ordneten.Spannungseisens ausgeht, die zweite Ankerscheibe am Rande umgreift und an der Rückseite der zweiten Ankerscheibe endet.The tension iron goes out, the second armature disk grips around the edge and ends at the rear of the second armature disk.

An Hand zweier in Fig.4 bis 6 der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert.On the basis of two in Fig. 4 to 6 of the drawing illustrated embodiments the invention is explained in more detail.

Bei dem in F i g. 4 und 5 in zwei verschiedenen Ansichten gezeigten ersten Ausführungsbeispiel ist gegenüber F i g. 1 und 2 der Zeichnung das. Triebsystem 1 weggelassen, so daß nur noch die beiden Triebsysteme 2 und 3 vorhanden sind. Das Triebsystem 2 wirkt auf die obere Ankerscheibe, das Triebsystem 3 auf die untere Ankerscheibe. Die beiden Bremsmagnete 4 und 5 sind wieder wie in F i g. 1 und 3 an der oberen Ankerscheibe angebracht. An dem Spannungseisen des Triebsystems 2 ist ein bügeiförmiges Streufluß-Leitblech 7 als Streufluß-Leitblech angebracht, das an der Rückseite der unteren Ankerscheibe in einem Hilfspol 70 endet, den Streufluß vom Spannungseisen des Triebsystems 2 zu dem Hilfspol ao 70 hinführt und hier in der unteren Ankerscheibe ein Kompensations-Triebmoment hervorruft. Wie aus F i g. 5 zu erkennen ist, liegt der Hilfspol 70 etwas näher zur Läuferwelle hin als der Spannungspol des Triebsystems 2, was aber nicht unbedingt sein muß.In the case of the FIG. 4 and 5 is the first embodiment shown in two different views compared to F i g. 1 and 2 of the drawing, the drive system 1 is omitted, so that only the two Drive systems 2 and 3 are present. The drive system 2 acts on the upper armature disk, the drive system 3 on the lower armature disk. The two brake magnets 4 and 5 are again as in FIG. 1 and 3 attached to the upper armature disk. On the tension iron of the drive system 2 is a bow-shaped stray flux guide plate 7 as a stray flux guide plate attached, which ends at the rear of the lower armature disk in an auxiliary pole 70, the leakage flux from Tension iron of the drive system 2 leads to the auxiliary pole ao 70 and here in the lower armature disk Compensation driving torque causes. As shown in FIG. 5 can be seen, the auxiliary pole 70 is somewhat closer to the rotor shaft than the voltage pole of the drive system 2, but this does not necessarily have to be.

In der gleichen Weise wie das Triebsystem kann statt dessen qder zusätzlich aus dem Triebsystem 3 mit einem Streufluß-Leitmittel, insbesondere also wiederum mit einem bügeiförmigen Leitblech, versehen werden. Gemäß F i g. 4 müßte man in diesem Falle den Bremsmagneten 5 weglassen, da er dem am Triebsystem 3 anzubringenden Leitbügel im Wege stehen würde. Dies läßt sich aber vermeiden, wenn man gemäß Fig. 6 bei einem Bremsmagneten 5 mit weichmagnetischem Rückschlußteil an einer dem Triebsystem 3 gegenüberliegenden Stelle der zweiten Ankerscheibe das Leitblech 7 in den Rückschlußteil des Bremsmagneten 5 magnetisch leitend übergehen läßt. Vorteilhaft kann dabei das bügeiförmige Leitblech mit dem Rückschlußteil auch mechanisch fest vereinigt werden, beispielsweise sogar aus einem Stück mit ihm bestehen. Hiermit sind nicht nur die baulichen Schwierigkeiten zwischen Leitbügel und Bremsmagneten behoben, sondern es ergibt sich zusätzlich auch noch wirkungsmäßig ein Vorteil, denn der direkte Streufluß wird geschwächt, während der Gegenstreufluß durch den Leitbügel 7 sogar in verstärktem Maße der oberen Ankerscheibe zugeführt wird.In the same way as the instinctual system, qder can also be derived from the instinctual system 3 with a leakage flux guide means, in particular again with a bow-shaped guide plate will. According to FIG. 4 you would have to omit the brake magnet 5 in this case, since it is the Drive system 3 would stand in the way of guide bars to be attached. But this can be avoided if one according to FIG. 6 with a brake magnet 5 with soft magnetic yoke part at a point opposite the drive system 3 of the second Armature disk, the guide plate 7 merge into the yoke part of the brake magnet 5 in a magnetically conductive manner leaves. Advantageously, the bow-shaped guide plate can also be mechanically fixed to the back yoke part be united, for example even consist of one piece with him. This not only includes the structural Difficulties between the guide bar and the brake magnet resolved, but it arises in addition also an advantage in terms of effectiveness, because the direct leakage flux is weakened during the Counter-leakage flow through the guide bracket 7 is even fed to an increased extent to the upper armature disk will.

Das magnetische und gegebenenfalls auch mechanische Vereinigen des Leitbügels mit einem Bremsmagnet, wie es in F i g. 6 für das Triebsystem 3 gezeigt ist, kann statt dessen oder zusätzlich auch genauso am Triebsystem 2 vorgesehen werden. Beispielsweise könnte also in F i g. 5 der Leitbügel 7 einen an der unteren Ankerscheibe vorzusehenden Bremsmagneten umgreifen, in der gleichen Weise wie der Leitbügel 7 in F i g. 6.The magnetic and possibly also mechanical uniting of the guide bracket with a brake magnet, as shown in FIG. 6 for the drive system 3 shown can be provided on the drive system 2 in the same way or in addition. For example could therefore in FIG. 5 of the guide bracket 7 to be provided on the lower armature disk Grip around the brake magnet in the same way as the guide bracket 7 in FIG. 6th

Claims

Patent claims:

1. Compensation device on a three-phase induction electricity meter with only two drive systems, each of which is arranged on its own armature disk, for compensation an idle drive torque (disturbance drive torque), which occurs in the event of a power failure on the tension iron one of the two drive systems by stray fluxes of the tension irons of the other drive system arises, in which at least one guide plate is provided, which is attached to one of the tension irons is and forms an auxiliary pole at a suitable point, which at this point is a disturbance drive torque counteracting drive torque (compensation torque) causes, thereby characterized in that the guide plate from the end facing the second armature disk on the first armature disk arranged tension iron (2) goes out, the second armature disk grips around the edge and ends at the rear of the second armature disk.

2. Device according to claim I, characterized in that when a brake magnet is arranged (5) with a magnetically soft return part on a drive system (3) opposite one another Place the baffle plate (7) of the second armature disk in the back of the brake magnet (5) becomes magnetically conductive.

3. Device according to claim 2 with a guide bracket as the guide means, characterized in that that the guide plate (7) is mechanically firmly combined with the return part of the brake magnet (5).

4. Device according to claim 3, characterized in that the guide plate (7) and the The return part of the brake magnet (5) are in one piece.

1 sheet of drawings