DE184974C

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Publication number: DE184974C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- .M 184974 - ■ KLASSE 21 e. GRUPPE- .M 184974 - ■ CLASS 21 e. GROUP

ANATOL KRUKOWSKY in KIEW.ANATOL KRUKOWSKY in KIEV.

und Kurvenform.and curve shape.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. Oktober 1906 ab.Patented in the German Empire on October 25, 1906.

Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet ein Verfahren zur Messung der Periodenzahl eines Wechselstromes beliebiger Frequenz und Kurvenform.The subject of the present invention is a method for measuring the Number of periods of an alternating current of any frequency and waveform.

Die Erfindung ist auf der beiliegenden Zeichnung schematisch zur Veranschaulichung gekommen.The invention is shown schematically in the accompanying drawing for illustration came.

Hier seien A und B zwei Elektrodynamometer, deren bewegliche Rahmen oder SpulenHere A and B are two electrodynamometers, their movable frames or coils

to S₁, S₂ mit Hilfe der Achse a, b mechanisch, nicht, aber elektrisch, fest miteinander gekuppelt sind, so daß sie sich nur gemeinschaftlich drehen können. Das ganze bewegliche System ist so mittels Fadens^/j aufgehängt, daß die Achsen der Spulen S₁ und S₂ in normaler Lage, bei welcher auch der auf der Achse a, b befestigte Zeiger Z die Nullstellung einnimmt, senkrecht zu den entsprechenden Achsen der festen Spulen stehen müssen. Die beweglichen Spulen S und S₁ sind in irgend einer geeigneten Weise, z. B. wie in der Zeichnung dargestellt, mit Hilfe der Quecksilbernäpfchen M₁, W₂, n_s hintereinander mit den entsprechenden festen Spulen geschaltet, und zwar derart, daß die durch die Wechselwirkung der in den Elektrodynamometern fließenden Ströme zustande kommenden Drehmomente verschiedene Vorzeichen haben und demzufolge die Achse a, b in entgegengesetzten Richtungen zu drehen suchen, wie dies durch Pfeile angedeutet ist. Die Entfernung zwischen zwei Elektrodynamometern und damit die Länge der Achse a, b muß groß genug sein, um den Einfluß der gegenseitigen Induktionen mögliehst klein zu halten. Im übrigen erfolgt die Schaltung wie folgt:to S ₁ , S ₂ with the help of the axis a, b mechanically, not, but electrically, are firmly coupled to one another, so that they can only rotate together. The whole movable system is suspended by means of thread ^ / j that the axes of the coils S ₁ and S ₂ in the normal position, in which the pointer Z attached to the axis a, b also assumes the zero position, perpendicular to the corresponding axes of the fixed coils must stand. The movable coils S and S ₁ are in any suitable manner, e.g. B. as shown in the drawing, with the help of the mercury cells M ₁ , W ₂ , n _{s connected} in series with the corresponding fixed coils, in such a way that the torques resulting from the interaction of the currents flowing in the electrodynamometers have different signs and consequently seek to rotate the axes a, b in opposite directions, as indicated by arrows. The distance between two electrodynamometers and thus the length of the axes a, b must be large enough to keep the influence of the mutual inductions as small as possible. Otherwise the circuit is carried out as follows:

Die Drahtenden ρ und q der beweglichen Spulen S₁ und S₂ sind im Punkte h miteinander und von hier aus über die Drosselspule D mit der Klemme K₁ der Stromquelle verbunden. Die Drosselspule D kann mit in der Praxis üblichen, in der Zeichnung aber nicht weiter dargestellten Vorrichtungen zur Regulierung der Größe des magnetischen Widerstandes versehen sein. Die Drahtenden r und u der festen Spulen sind durch einen möglichst induktionsfreien Widerstand d, Cl₁ und die eisenlose Spule S mit konstanten Selbstinduktionskoeffizienten untereinander verbunden. Die Klemme X₂ der Stromquelle steht über den regulierbaren Vorschaltwiderstand R mit dem Widerstand d,d₁ im Punkte X in Verbindung, welch letzterer veränderlich ist. Die Größe des Vorschalt-Widerstandes muß geeignet gewählt werden, um trotz genügender Empfindlichkeit eine Erwärmung der Spulen des Apparates über die zulässige Grenze zu verhindern. Die Wirkung dieses Apparates ist folgende:The wire ends ρ and q of the movable coils S ₁ and S ₂ are connected to each other at point h and from here via the choke coil D to the terminal K _{1 of} the power source. The choke coil D can be provided with devices for regulating the magnitude of the magnetic resistance which are customary in practice but not shown in detail in the drawing. The wire ends r and u of the fixed coils are connected to one another by a resistance d, Cl ₁ that is as free of induction as possible and the ironless coil S with constant self-induction coefficients. The terminal X _{2 of} the power source is connected via the adjustable series resistor R to the resistor d, d ₁ at point X , the latter being variable. The size of the ballast resistor must be selected appropriately to prevent the coils of the apparatus from heating up beyond the permissible limit despite sufficient sensitivity. The effect of this device is as follows:

Wenn man annimmt, daß co die zu messende Periodenzahl des Wechselstromes in der Sekunde, La und Ra = rn-Rs = dem Selbstinduktionskoeffizienten und Ohmschen Widerstand der Strecke X, d, r,p, h ist, Lb und Rb den Selbstinduktionskoeffizienten und Ohm-If one assumes that co is the number of periods of the alternating current to be measured in the second, La and Ra = rn-Rs = the self-induction coefficient and ohmic resistance of the section X, d, r, p, h , Lb and Rb the self-induction coefficient and Ohm-

sehen Widerstand der Strecke X, d_x, u, q, h bedeutet, so muß beim Einschalten der Vorrichtung folgendes auftreten:see resistance of the path X, d _x , u, q, h means, the following must occur when the device is switched on:

Bei dem Gleichgewicht des beweglichen Systems, wobei bekanntlich die beweglichen Spulen jetzt senkrecht zu den entsprechenden Achsen der festen Spulen stehen, was immer durch Veränderung der Lage des Kontaktes X zu erreichen ist, müssen die entgegengerichteten Drehmomente einander gleich sein, d. h.:In the equilibrium of the moving system, where it is known that the moving coils are now perpendicular to the corresponding axes of the fixed coils, which can always be achieved by changing the position of the contact X , the opposing torques must be equal to each other, that is:

QaCß Qa Cß

wobei ω = 2 π · οο und Ca und C β die Konstanten sind, deren Werte sich aus den Dimensionen der Elektrodynamometer direkt berechnen lassen. Aus obiger Formel ergibt sich also:where ω = 2 π · οο and Ca and C β are the constants whose values can be calculated directly from the dimensions of the electrodynamometer. From the above formula we get:

ο Cb Ra. —: Ca Rb ο Cb Ra. -: Ca Rb

Ca Lb —■ Cb L\ Ca Lb - ■ Cb L \

oder bei Ca =or at Ca =

cvdcvd

= C.γτη²'— i,= C.γτη ² '- i,

wobei C eine Konstante ist. Jeder Stellung des Kontaktes X wird ein ganz bestimmter Wert von m bezw.where C is a constant. Each position of the contact X is a very specific value of m respectively.

C]/C] /

m' — ι m ' - ι

entsprechen. Damit besteht also die Möglichkeit, eine Skala zu konstruieren, an welcher je nach der Stellung des Kontaktes X, die dem Gleichgewichtszustand entsprechen soll, die zu messende Periodenzahl direkt abgelesen werden kann.correspond. There is thus the possibility of constructing a scale on which the number of periods to be measured can be read directly, depending on the position of the contact X, which should correspond to the state of equilibrium.

Bei von der Sinusform abweichender Klemmenspannung der Stromquellen können die Stromkurven, die in diesem Falle allein maßgebend sind, infolge Wirkung der Drosselspule D, die die Wirkung der Obertöne zu hemmen sucht, nur wenig von der Sinusform abweichen, so daß auch hierbei die oben angegebene zweite Formel ohne Umänderung bestehen bleiben kann.If the terminal voltage of the power sources deviates from the sinusoidal shape, the current curves, which are solely decisive in this case , can deviate only slightly from the sinusoidal shape as a result of the effect of the choke coil D, which tries to inhibit the effect of the overtones, so that the second specified above Formula can remain unchanged.

Das vorliegende Verfahren gibt somit die Möglichkeit, beliebig große Periodenzahlen zu messen und hat gegenüber den schon bekannten Verfahren, welche die Anwendung vori Kondensatoren erfordern, den Vorzug, daß. die schädliche Wirkung der Obertöne .des Wechselstromes herabgesetzt und die des in Frage kommenden Grundtones verstärkt wird.The present method thus gives the possibility of any number of periods to measure and has compared to the already known methods, which the application vori capacitors require the merit of that. the harmful effect of overtones . of the alternating current is reduced and that of the fundamental tone in question is amplified will.

Claims

Patent claim:

Method for measuring the number of periods of an alternating current of any frequency and curve shape, characterized in that the movable frames (coils) of two electrodynamometers, the are suitable for measuring current intensities and with adjustable ohmic resistance known self-induction coefficients have, are firmly coupled, so can only rotate together, with both electrodynamometers parallel to each other and one behind the other with a choke coil and a 'upstream switching resistor are switched, for the purpose, after zeroing from the observed values of the ohmic resistances of the circuits connected in parallel and from the values of the self-induction coefficients and the instrument constants to be able to determine the number of periods to be measured.

1 sheet of drawings.