DE156203C - - Google Patents

Description

bo.

hezdcfjci-t 3a i'e-Hί'αι-ηI"*.
^iV-Z- "2Cn i'et Γι fo-iic

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die vorliegende Erfindung betrifft Meßgeräte zum Messen und Registrieren der Energie in Wechselstromkreisen. Ihr Zweck ist, für die Einstellung von 90 ° Phasenver-Schiebung zwischen Haupt- und Nebenschlußmagnetfeld und für den Ausgleich der Reibung in einfacher und zuverlässiger Weise zu sorgen.

Fig. ι zeigt in der Draufsicht und Fig. 2 im Querschnitt ein Arbeitsmeßgerät. In Fig. 3 und 4 sind die Vorrichtungen dargestellt, durch welche die Reibung ausgeglichen werden soll.

Das Meßgerät, welches nach dem Induktionsprinzip gebaut und für Einphasenstrommessung bestimmt ist, besitzt zwei Nebenschlußspulen ι und i, die zusammen wie eine einzige Spule wirken, d. h. ähnlich wie bei dem Induktionszähler nach der deutschen Patentschrift 109725 in den zwischen ihnen liegenden, auf die drehbare Scheibe 5 wirkenden Magnetpolen jeweilig einander entgegengesetzt gerichtete Magnetisierungen hervorrufen. Ferner besitzt das Meßgerät eine Hauptstromspule 2 mit dem lamellierten Kern 3, eine mit den Nebenschlußspulen hintereinander geschaltete Drosselspule 4 zur Stromverzögerung im Nebenschlußkreis, die drehbare Scheibe 5 mit der Achse 6, das Gestell 7 zur Aufnahme des Zählwerkes, die Zeigerplatte 8 und das Traggestell 9.

Bei Meßgeräten dieser Art ist es bekanntlich notwendig, Sorge zu tragen, daß die magnetischen Strömungen der Haupt- und Nebenschlußspulen eine Phasenverschiebung von genau 90 ° haben, wenn keine induktive' Belastung vorhanden ist. Zu diesem Zweck wurden bisher zwei Spulen angebracht, die in induktiver Beziehung zu den Nebenschlußspulen des Meßgerätes stehen und über einen Widerstand hintereinander geschaltet sind. Da auch der Reibungswiderstand ausgeglichen werden soll, so hat man vorgeschlagen, eine fernere, in sich geschlossene Spule anzuordnen, welche von einer der Nebenschlußspulen induziert wird und welche zur Erfüllung ihrer Bestimmung in bezug auf den Anker 5 unsymmetrisch angeordnet ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind, urn die eben genannte Spule entbehrlich zu machen, die beiden in induktiver Beziehung zu den Nebenschlußspulen stehenden Spulen, welche die 90 ° Phasenverschiebung zwischen dem Hauptstrom und den Nebenschlußfeldern hervorrufen, nicht wie bisher hintereinander, sondern gegeneinander oder parallel zu einem gemeinsamen Leiterzweig geschaltet, und um die stets auftretende Reibung auszugleichen, ist eine Einrichtung vorgesehen, vermöge deren Widerstand aus dem Stromkreis der einen Spule in den der anderen verlegt werden kann, um somit zwischen beiden Spulen das Gleichgewicht zu stören, und der Scheibe ein Drehbestreben zu verleihen.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, sind die die Phasenbeziehung regelnden Spulen 13 und 14, welche in induktiver Beziehung zu den bezüglichen Nebenschlußspulen 1 und 1 stehen,

mit entsprechenden Enden an die Enden eines Widerstandsdrahtes 15 gelegt, an dessen Enden eine Schraube 17 (Fig. 2) behufs Feststellung sich befindet. Natürlich läßt sich jede andere gleichwertige Form zu demselben Zweck verwenden.

Die anderen Enden der Spulen 13 und 14 führen über die Leiter 18, 19, 20 zu zwei untereinander parallel geschalteten ohmischen Widerständen 21 und 22, dann weiter über die Leiter 23, 24 und 25 zu dem regelbaren Kontaktstück 16, wobei der Leiter 25 so lang und biegsam ist, daß er vollständige Regelung über die Länge des Drahtes 15 erlaubt.

Die Anordnung dieser Vorrichtung ist für Ströme hoher Frequenz, wie z. B. 16000 Wechsel in der Minute bestimmt. Für den Fall, daß nur die halbe Frequenz herrscht, also 8000 Wechsel, ist nur ein ohmischer Widerstand erforderlich, und es wird deshalb eine gelötete Verbindung angeordnet, wobei die Lötverbindung geöffnet wird, wenn das Meßgerät mit der niederen Wechselzahl gebraucht werden soll. Geschieht dies, so ist der Stromlauf der in Fig. 4 angedeutete, indem lediglich der Widerstand 22 zur Benutzung kommt.

Die Richtigkeit dieses Umstandes läßt sich erkennen, wenn man bedenkt, daß zwischen den Haupt- und Nebenschlußfeldern, falls im Nebenschlußkreise nur reine Selbstinduktion und kein ohmischer Widerstand vorhanden wäre, stets 90° Phasenverschiebung auftreten müßte, und daß erst infolge des durch die Widerstände bedingten \⁷erlustes die Verschiebung kleiner als 90 ° ausfällt. Da aber die Selbstinduktion im Nebenschlußstromkreise der Wechselzahl proportional ist, so folgt, daß mehr Ausgleich bei niederen Wechseln als bei höheren erforderlich wird, d. h. daß mehr ohmischer Widerstand in dem Stromkreis der Ausgleichspulen bei hoher Wechselzahl als bei niederer vorhanden sein muß. Bei zwei Widerständen in Parallel-Schaltung ist die Vorrichtung also für eine etwa halb so große Frequenz passend, als wenn nur ein Widerstand zur Anwendung käme.

Bei der getroffenen Anordnung sind die Spulen 13 und 14 in Parallelschaltung,' so daß der in jeder Spule erzeugte Strom entweder den Widerstand 21 oder 22 oder beide durchfließen muß, wobei diese Widerstände so bestimmt werden, daß die genauen Phasendifferenzen entstehen.

Wenn das Kontaktstück 16 sich in der Mitte auf dem Widerstandsdraht 15 befindet, so fließen gleichstarke Ströme durch die Spulen 13, 14 und es tritt deshalb keine das Gleichgewicht störende Einwirkung auf den Nebenschluß ein. Wenn aber der Kontakt verschoben wird, so wird der Widerstand auf der einen Seite vergrößert und zugleich auf der anderen Seite verkleinert, und es entsteht folglich durch die Unsymmetrie ein Drehmoment auf die Scheibe 5, welches bei richtiger Wahl der Kontaktstellung so groß ist, daß es genau der verzögernden Wirkung der Reibung gleichkommt; dabei wird der gesamte Widerstand des Kompensationskreises nicht wesentlich geändert und es bleibt folglich die Phasenbeziehung aufrecht erhalten.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Schaltungsweise von Arbeitsmeßgeraten nach dem Ferraris'sehen Prinzip mit Haupt-, Nebenschluß- und Zusatzwicklung zur Erzielung der 90 ° Phasenverschiebung, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zusatzspulen parallel zu einem gemeinsamen Leiterzweig geschaltet und in der Weise mit einer Widerstandsvorrichtung verbunden sind, daß mehr oder weniger Widerstand aus dem Stromkreis der einen Spule heraus in den Stromkreis der anderen Spule hinein geschaltet werden kann, zum Zwecke, durch die dadurch erzielte Unsymmetrie die Reibungswiderstände auszugleichen.

2. Eine Ausführungsform des Meßgerätes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der beiden Zusatzspulen (13, 14) gemeinsame Leiterzweig zwei zueinander parallel geschaltete Widerstandsspulen (21, 22) .enthält, von denen die eine ausgeschaltet werden kann, so daß das Meßgerät für einen Stromkreis halber Frequenzzahl tauglich wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.