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Induktionszähler Die Erfindung bezieht sich auf einen Induktionszähler
mit drei Treibsystemen und einer,einzigen Scheibe für ein Vierleiter-Dreiphasensystem.
Sie betrifft insbesondere solche Induktionszähler, bei denen Treibsysteme in der
allgemeinen Form eines U auf der Scheibe angeordnet sind.
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Man weiss, dass derartige Zähler Störei,nflüssen ausgesetzt sind,
die von unerwünschten Drehmomenten erzeugt werden, die bei kleinen Lasten im Falle
der Umkehrung der Phasenfolge zu grossen Fehlern führen können.
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Diese HauptstöreinflUsse ergeben sich einerseits aus der Wechselwirkung
zwischen den Streumagnetflüssen jedes der elektromagnetischen Spannungseisen und
den von den Magnetflüssen der anderen elektromagnetischen Spannungseisen in der
Scheibe induzierten Wirbelströmen und andrerseits aus der Wechselwirkung zwischen
den Streumagnetflüssen Jedes der elektromagnetischen Stromeisen und den von den
Magnetfldssen der anderen elektromagnetischen Stromeisen in der Scheibe induzierten
Wirbelströmen.
Entsprechend der Form der Magnetkreise können diese zwei Wirkungen entgegengesetzte
Vorzeichen und veränderliche Amplituden besitzen.
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Es ist auch bekannt, dass die als Folgte der Streumagnetflüsse der
elektromagnetischen Spannungseisen nuftretenden Störeinflüsse durch die Verwendung
einer aus zwei konzentrischen, voneinander isolierten Teilen aus leitendem Material
bestehenden Scheibe praktisch beseitigt werden.Auf dieser Scheibe liegen die drei
Treibsysteme ausschliesslich dem konzentrischen Aussenteil gegenüber, und die zwei
konzentrischen Scheibenteile sind dabei derart dimensioniert, dass das Störmoment,
das als Folge der swecheelwirkung zwischen den von den elektromagnetischen Spannungseisen
erzeugten Streumagnetflüssen und den von diesen Streumagnetflüssen induzierten im
konzentrischen Aussenteil der Scheibe fliessenden Strömen auftritt, das Störmoment
kompensiert, das als Folge der Wechselwirkung zwischen den von dem gleichen elektromagnetischen
Treibsystem erzeugten Streumagnetflüssen und den von diesen Streumagnetflüssen induzierten,
im konzentrischen Innenteil der Scheibe fliessenden Strömen auftritt.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine praktisch vollständige Kompensation
der Störeinflüsse zu schaffen und sie bei Bedarf zu verstärken.
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Nach der Erfindung ist der Induktionszähler mit drei Treibsystewen
und einer Treibscheibe für ein Vigleiter-Dreiphasensystem derart ausgebildet, dass
der Abstand zwischen dem in der Mittelstellung auf der Scheibe angebrachten Treibsystem
und den zwei anderen, seitlichen Treibsystemen durch eine in Umfangsrichtung erfolgende
Verschiebung
dieser Treibsysteme vergrössert ist, die in dem Sinn vorgenommen ist, dass die zwischen
den Achsen, die zur Längssymmetrieebene der seitlichen reibsysteme senkrecht stehen
und der entsprechenden Achse des mittleren Treibsystems liegenden Winkel grösser
als ""0 sind, und dass eine aus magnetischem Material bestehende Beilagscheibe mit
einem passenden Durchmesser in an sich bekannter Weise derart unten gegen die Treibschelbe
gelegt ist, dass die Spannungsstreuflüsse gebündelt sind und den leitenden Mittelteil
der Scheibe unter Erzeugung eines Kompensationsmoments durchdringen.
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Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass die Gesamtlänge
der zwei Pole der elektromagnetischen Stromeisen und die Länge des Mittelpols der
elektromagnetischen Spannungseisen im Vergleich zu den gleichen Abmessungen der
Treibelemente eines Linphasenw zählers stark verkürzt sind, wobei das Verhältnis
dieser beiden Längen konstant gehalten ist, damit in beiden Fällen der gleiche Wirkungsgrad
der Treibeisen beibehalten wird.
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Gemäss einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist die Beilagscheibe
unter der Treibscheibe in einem gewissen Abstand von deren leitendem Mittelteil
angebracht.
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EinAusführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Darin zeigen: Fig.1 eine schematische Ansicht der in dem Zahler angebrachten Scheibe
mit den drei Treibsystemen, die in der allgemeinen Form eines U angeordnet sind,
Fig.2 eine schematische Ansicht der Scheibe und der drei nach der Erfindung angeordneten
Treibsysteme sowie der Anordnung des Zählwerks und der Bremsmagnete,
Fig.3
ein Ausführungsbeispiel der verwendeten elektromagnetischen Strom- und Spannungseisen,
Fig.4 eine schematische Draufsicht auf die Ausführungsform von Fig.2, Fig.5 eine
Stirnansicht auf die Anordnung von Fig.4 und Fig.6 eine andere Ausführungsform der
Anordnung von Fig.5..
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Die in Fig.1 dargestellte Scheibe 9 besteht aus einem ringförmigen
Aussenteil A aus leitendem Material und einem dazu konzentrischen, gleichfalls aus
leitendem Material bestehenden Innenteil B, der durch einen Ring C aus isolierendem
Material vom Aussenteil getrennt ist.
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Die drei jeweils aus einem elektromagnetischen Spannungseisen 1i und
einem elektromagnetischen Stromeisen 10 (Fig.3) bestehenden Treibsysteme 1, 2, 3
liegen entsprechend einer bekanntenU-förmigen Anordnung dem konzentrischen Aussenteil
A der Scheibe gegenüber. In der Figur sind die Projektionen der elektromagnetischen
Stromeisen aif dem konzentrischen Aussenteil A dargestellt.
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Wie oben bereits ausgeführt wurde, sind die Teile A und B der Scheibe
in bekannter Weise so dimensioniert, dass sich die einander entgegengestzten Wechselwirkungsmomente
aufheben, die in den Teilen A und B der Scheibe jeweils von den magnetischen Streuflüssen
der elektromagnetischen Spannungseisen erzeugt werden, die auf die von den Streuflüssen
hervorgerufenen Induktionsströme einwirken.
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In Fig.1 sind in gleicher Weise die in der Scheibe fliessenden Induktionsströme
I2 dargestellt, die von den aus den Polen p und p' des elektromagnetischen Stromeisens
des Treibsystems 2 austretenden und den Aussenteil A der Scheibe durchdringenden
magnetischen Flüssen @2 erzeugt werden. Man erkennt, dass ein-Teil dieser Induktionsströme
I 2 die Pole der elektromagnetischen Treibsysteme 1 und 3 erreicht und mit den aus
den Polen dieser Treibsysteme austretenden Magnetflüssen 1 und @3 Störmomente erzeugt.
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Zur Vereinfachung der Zeichnung sind die von den Magnetflüssen @1
und @3 hervorgerufenen Induktionsströme I@1 und I3 nicht dargestellt, worden, die
einerseits auf die Sagnetflüsse 2 und 3 sowie andrerseits auf die MagnetfLüsse 2
und 01 einwirken.
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Wenn man die von den Induktionsatrömen I1 und I3 mit den Magnetflüssen
@3 und 1 hervorgerufenen Störmomente wegen der grossen Entfernung zwischen den Treibsystemen
1 und 3 vernachlässigt, wirken auf die Scheibe folgende Störmomente: 1.) Das Drehmoment,
das als Folge einer Wechse-lwirkung der Magnetflüsse der elektromagnetischen Stromeisen
der Treibsysteme 1 und 2 und den von diesen Treibsystemen indut-ierten Strömen auftritt:
2.) Das Drehmoment, das als Folge der Wechselwirk&ng der Magnetflüsse der elektromagnetischen
Stromeisen der
Treibsysteme 2 und 3 und den von diesen Treibsystemen
induzierten Strömen auftritt:
Diese Störmomente kehren sich mit der Phasenfolge um.
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Sie hängen von den Abständen zwischen den Treibsystemen ab.
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Damit die Treibsysteme 1 und 3 zur Verringerung des 3influsses dieser
Störmomente weiter vom Treibsystem S-entfernt werden, wird die in Fig.2 dargestellte
Unordnung angewendet. Die Treibsysteme 1 und 3 sind bezüglich ihrer in Fig.1 dargestellten
Lage um den Winkel @ @ i@ in Umfangsrichtung derart verschoben, dass
die Winkel zwischen den zu ihrer Längssymmetrieebene senkrechten Achsen mit der
entsprechenden Achse des Treibsystems 2 den Wert von 90° + @ besitzen.
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Die Verringerung der oben erwähnten Störmomente ist umso grösser,
je grösser der Winkel G ist. In der Praxis ist dieser Winkel jedoch durch die räumlichen
Abmeussungen des Zählwerks 4 begrenzt. Andrerseits begünstigt-die Verschiebung der
Treibsysteme 1 und 3 gegen die %a-r'derseite des Zählers die Anbringung von 3remsmagneten
5, 5' zwischen den Treibsystemen 1 und 2 bzw. den Treibsystemen 2 und 3.
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Bei einem Ausführungsbeispiel besitzt der Winkel G einen Wert von
6°.
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In Fig.2 , Fig.4 und Fig.5 ist eine Beilagscheibe 12 aus magnetischem
Material zentrisch auf der Achse 13 unter dem Innenteil B der Scheibe 9 dargestellt.
Nach
Fig.6 ist eine ensolche Beilagscheibe 12' in einem gewissen
Abstand vom Innenteil B der Scheibe 9 angebracht.
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Das Vorhandensein der Beilagscheiben 12 oder 12' bewirkt eine Bündelung
der- Spannungsmagnetflüsse zum leitenden Innenteil B der Scheibe 9 und so die Erzeugung
einer komplementären Kompensation, die direkt vom Durchmesser und von der Dicke
der Beilagscheiben 12 oder 12' abhwngt.
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Bei einem Aussendurcamesser der Scheibe 1 von 110 mm und jeweiligen
Innendurchmessern der Teile A und 3 von 62 bis 48 mm besitzt die zur Kompensation
verwendete magnetische Beilagscheibe 12 beispielsweise einen Durchmesser von 45
mm und eine Dicke von 35/1GO mm.
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Die beispielsweise durch Verschieben auf der Achse 13 vom Innenteil
B entfernte Beilagscheibe 12' ermöglicht übrigens die Binstellung des Kompensationswertes.
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Die soeben beschriebene Anordnung kann in vorteilhafter Weise durch
die als Beispiel in Fig.3 dargestellten elektrowagnetischen Strom- und Spannungs
eisen angewendete Anordnung vervollständigt werden. Das elektromagnetische Spannungseisea
11 mit seinem Mittelpol 6 der Länge d besitzt seitliche Luftspalte 7.Das elektromagnezische
Stromeisen 10 besitzt Seitenpole 8 mit der Gesamtlänge D.
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Es ist bekannt, dass der Wirkungsgrad eines solchen Treibsystems voai
Verhältnis D/d abhängt, so dass zur Konstanthaltung des Wirkungsgrades dieses Verhältnis
konstant gehalten werden xuss. Die Gesamtlänge D der Pole des elektromagnetischen
Stromeisens und die Länge d des Mittelpols des elektromagnetischen Spannungseisens
sind
stark verringert, jedoch in einer proportionalen Weise, damit
das Verhältnis D/d konstant gehalten wird. Diese Verkürzung der Längen D und d bewirkt
eine Verringerung der Störmomentwerte, die als Folge der Wechselwirkung zwischen
den Magnetflüssen jedes elektromagnetischen Stromeisens und den von den anderen
elektromagnetischen Treibsystemen induzierten Strömen auftreten. Der Wert des Verhältnisses
D/d beträgt beispielsweise 2,3 mit d = 15 mm und D = 34,5 mm.
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