DE202013C - - Google Patents

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DE202013C
DE202013C DENDAT202013D DE202013DA DE202013C DE 202013 C DE202013 C DE 202013C DE NDAT202013 D DENDAT202013 D DE NDAT202013D DE 202013D A DE202013D A DE 202013DA DE 202013 C DE202013 C DE 202013C
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R25/00Arrangements for measuring phase angle between a voltage and a current or between voltages or currents

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- Ja 202013 KLASSE 21 e. GRUPPE- Yes 202013 CLASS 21 e. GROUP

ERICH GANTZER in CHARLOTTENBURG.ERICH GANTZER in CHARLOTTENBURG.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. November 1907 ab.Patented in the German Empire on November 1, 1907.

Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Instrument, welches unmittelbar den Leistungsfaktor cos φ bei Wechselstromanlagen anzeigt. Bekanntlich hat man es bis zu einem gewissen Grade in der Hand, den Leistungsfaktor einer Anlage zu ändern, dadurch, daß man Synchronmotoren dazuschaltet, die bei geeigneter Erregung eine Verschiebung der Spannungsund der Stromkurven zueinander ermöglichen,The subject of the invention is an instrument which directly determines the power factor cos φ for AC systems. As is well known, you have it up to a certain point Just in hand to change the power factor of a plant by using synchronous motors switched on, which, with suitable excitation, allow the voltage and current curves to be shifted relative to one another,

ίο so daß dadurch bis zu einem gewissen Grade ein Konstanthalten des Leistungsfaktors trotz Änderung der induktiven Belastung der Maschine erzielt werden kann. Es ist also von der allergrößten Wichtigkeit, daß es dem aufsichtführenden Maschinisten sofort angezeigt wird, wenn' bei sich ändernder Belastung eine Veränderung des Leistungsfaktors eintritt. Dieses soll gemäß der Erfindung dadurch erreicht werden, daß ein Wattmeter und ein Strommesser mit der Leistung bzw. Stromstärke proportionalen Drehmomenten auf eine gemeinsame Anzeigevorrichtung derart einwirken, daß an letzterer unmittelbar der Leistungsfaktor abgelesen werden kann.ίο so that thereby to a certain extent keeping the power factor constant despite changes in the inductive load on the machine can be achieved. It is therefore of the utmost importance that the supervising machinist be informed immediately becomes, if 'with a changing load there is a change in the power factor entry. This is to be achieved according to the invention in that a Wattmeter and an ammeter with the power or amperage proportional torques on a common display device act in such a way that the power factor can be read directly from the latter can be.

In der Zeichnung, auf welcher der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt ist, bedeutet α die Achse eines Ferrarisschen Leistungsanzeigers, e die Achse eines Hitzdrahtamperemeters. Auf jeder dieser Achsen ist fest aufgesetzt je ein Sektor S1 bzw. S2 mit einer Begrenzungskurve, deren Verlauf durch die Gleichung ψ = ear bestimmt ist, wenn ψ den Drehwinkel und r die Entfernung vom o-Punkte des Koordinatensystems bedeutet. Jeder dieser Kurvensektoren steht in Eingriff mit je einem einarmigen Hebel Z1 bzw. Z2, die sich um die zugehörigen Drehpunkte b und / drehen können. Mit den beweglichen Enden dieser Hebel ist in den Punkten c und g je eine Stange u bzw. u.2 verbunden, und mit ihren anderen Enden sind diese Stangen in den Punkten d bzw. h an einen um die Achse 0 schwingenden doppelarmigen Hebel ν angelenkt, der unter der Wirkung einer auf der Achse 0 aufgesetzten Spiralfeder n> steht, die das Bestreben hat, den doppelarmigen Hebel stets in einer bestimmten Lage zu halten. Auf der Achse 0 befindet sich ein Zeiger \, der über einer Skala spielt. Die freien Enden der Hebel Z1 und Z2 stehen unter der Wirkung von Federn mx bzw. Wi2, welche die Hebel Z1 und Z2 dauernd in Eingriff mit den Kurvensektoren S1 bzw. s2 halten. Sobald die Anlage unter Strom gesetzt wird, tritt sowohl der Leistungsanzeiger als auch das Hitzdrahtamperemeter in Tätigkeit, und ihre Achsen suchen sich in der aus den eingezeichneten Pfeilen ersichtlichen Richtung zu drehen. Der Kurvensektor S1 ist dadurch bestrebt, den einarmigen Hebel Z1, und der Kurvensektor S2, den einarmigen Hebel Z2 um seinen Drehpunkt b bzw. f zu drehen. Dadurch wird bei der Anordnung der Zeichnung auf den doppelarmigen Hebel ν durch die Stange u eine Zugkraft ausgeübt, die diesen doppelarmigen Hebel entgegengesetzt dem Sinne des Uhrzeigers zu drehen sucht, und durch die Stange M2 eine Zugkraft, die den doppelarmigen Hebel ν im Sinne des Uhrzeigers zu drehen sucht. Der Ausschlag des doppelarmigen Hebels wirdIn the drawing, on which the subject of the invention is shown schematically, α denotes the axis of a Ferraris performance indicator, e the axis of a hot-wire ammeter. On each of these axes, a sector S 1 or S 2 with a limiting curve is fixed, the course of which is determined by the equation ψ = e ar , if ψ is the angle of rotation and r is the distance from the o-point of the coordinate system. Each of these curve sectors is in engagement with a one-armed lever Z 1 or Z 2 , which can rotate about the associated pivot points b and /. A rod u or u. 2 is connected to the movable ends of these levers at points c and g , and at their other ends these rods are articulated to a double-armed lever ν swinging around axis 0 at points d and h , which is under the action of a helical spring n> placed on the axis 0, which strives to keep the double-armed lever always in a certain position. On the axis 0 there is a pointer \ that plays over a scale. The free ends of the levers Z 1 and Z 2 are under the action of springs m x and Wi 2 , which keep the levers Z 1 and Z 2 permanently in engagement with the curve sectors S 1 and s 2, respectively. As soon as the system is energized, both the power indicator and the hot-wire ammeter come into action, and their axes try to turn in the direction indicated by the arrows. The curve sector S 1 tries to rotate the one-armed lever Z 1 , and the curve sector S 2 , the one-armed lever Z 2 to rotate about its pivot point b or f. As a result, in the arrangement of the drawing, a tensile force is exerted on the double-armed lever ν by the rod u , which tries to turn this double-armed lever counterclockwise, and through the rod M 2 a tensile force that the double-armed lever ν in the sense of Looking to turn clockwise. The deflection of the double-armed lever will

Claims (1)

also proportional der Differenz der auftretenden Kräfte P1 und P2 erfolgen. Wie es auf diese Weise möglich sein wird, die oben beschriebene Vorrichtung unmittelbar zum Anzeigen des Leistungsfaktors cos φ zu verwenden, zeigt folgende Überlegung.that is, proportional to the difference between the forces P 1 and P 2 that occur. The following consideration shows how it will be possible in this way to use the device described above directly for displaying the power factor cos φ. Durch die beiden Kräfte P1 und. P2 wird ein Drehmoment auf den doppelarmigen Hebel ν ausgeübt, dem das GleichgewichtThe two forces P 1 and. P 2 a torque is exerted on the double-armed lever ν , which is the equilibrium ίο durch ein entgegengesetzt gerichtetes Drehmoment der Torsionsfeder n> gehalten wird. Dieses Drehmoment ist direkt proportional der Differenz der Kräfte P1 und P2 multipliziert mit einer Konstanten, so daß sich die Gleichung schreiben läßt:ίο is held by an oppositely directed torque of the torsion spring n> . This torque is directly proportional to the difference between the forces P 1 and P 2 multiplied by a constant, so that the equation can be written: M= C1(P1-P2).M = C 1 (P 1 -P 2 ). Dieses Moment ist ferner direkt proportional dem Winkel, wobei mit genügender Sicherheit angenommen wird, daß die Spannung der Spiralfeder sich proportional dem Winkel ändert. Es ist alsoThis moment is also directly proportional to the angle, with sufficient certainty it is assumed that the tension of the coil spring changes proportionally with the angle. So it is M = c M = c a,a, wobei C2 eine Konstante der Spiralfeder bedeutet. Daraus ergibt sich die Gleichung:where C 2 is a constant of the spiral spring. This results in the equation: folglich:consequently: (Ι·)
wobei
(Ι ·)
whereby
P1-P2 = ca-a,P 1 -P 2 = c a -a, c„ =c "= L2 . Cj L 2 . Cj ist.is. P1 und P2 sind proportional dem Ausschlage der Hebel tY und f2;denn sie stehen unter der Einwirkung der Federn In1 und Wi2, deren Spannung sich proportional ihrer Länge ändert. Gleichzeitig sind die Kräfte P1 und P2 auch direkt proportional den Polarkoordinaten τ ihres Kurvensektors. Man kann daher die Gleichung aufstellen:P 1 and P 2 are proportional to the deflection of the levers t Y and f 2 , because they are under the action of the springs In 1 and Wi 2 , the tension of which changes proportionally to their length. At the same time, the forces P 1 and P 2 are also directly proportional to the polar coordinates τ of their curve sector. One can therefore set up the equation: pi = ci' ri und p2 = C5 · r2, p i = c i ' r i and p 2 = C 5 r 2 , folglich:consequently: (II.) P1-P2 = C4T1-C6T2. (II.) P 1 -P 2 = C 4 T 1 -C 6 T 2 . Wenn jetzt C4 = C5 gewählt wird, so ergibt sich die Gleichung:If C 4 = C 5 is now chosen, the result is the equation: P1-P2 = C4-Cr1-T2).
Aus Gleichung (I.) folgt aber auch, daß
C4 · (T1 —r2) = c3.a
P 1 -P 2 = C 4 -Cr 1 -T 2 ).
From equation (I.) it also follows that
C 4 · (T 1 -r 2 ) = c 3 .a
ist, daraus folgt:is, it follows: (III.) T1-T2-C6-K,(III.) T 1 -T 2 -C 6 -K, , wobei
60
, whereby
60
gesetzt ist. Es ist aber r mit dem Drehwinkel ψ durch die Gleichung verbunden:is set. But r is connected to the angle of rotation ψ by the equation: folglich:consequently: ψ = ear r = (1 : a) · In · ψ,ψ = e ar r = (1: a) In ψ, T1- = (ι : Ci1). In . ψν
T2 = (ι : a2) · In - ψ2,
T 1 - = (ι : Ci 1 ). In . ψ ν
T 2 = (ι: a 2 ) In - ψ 2 ,
wobei Xp1 und ψ2 die Drehwinkel sind, unter denen sich der Wattzeiger bzw. das Amperemeter einstellen. Die von dem Wattzeiger angezeigte Leistung Is·/«cos φ ist proportional dem Drehmoment des Instrumentes, dieses aber direkt proportional dem Drehwinkel Xp1. Folglich kann man setzen:where Xp 1 and ψ 2 are the angles of rotation at which the watt pointer and the ammeter are set. The power Is · / «cos φ indicated by the watt pointer is proportional to the torque of the instrument, but this is directly proportional to the angle of rotation Xp 1 . Hence one can set: Xp1 = C7 · E · I · COS φ. Xp 1 = C 7 * E * I * COS φ. Wenn man jetzt E als konstant betrachtet, was für viele Fälle zulässig ist, so ändert sich die Gleichung:If one now considers E to be constant, which is permissible for many cases, the equation changes: Xp1C8 · 7- COS φ, Xp 1 - C 8 7- COS φ, und, wenn beim Amperemeter der Drehwinkel xp2 sich direkt proportional mit dem Strom I ändert,and, if the angle of rotation xp 2 changes in direct proportion to the current I in the ammeter, C9-/.C 9 - /. T1 — T2 = C6 · α = C10 · In · (/· cos φ)T 1 - T 2 = C 6 α = C 10 In (/ cos φ) — c,- c, ■In. I.■ In. I. Ct = C11- In' (Ι· cos φ : I), Ct = C 11 - In '(Ι cos φ: I), Durch Vereinigung mit den Gleichungen weiter oben ergibt sich hieraus:Combining this with the equations above results in: T1 = C10Wn-(I-COS φ),
T2 = C11 · In · 7,
T 1 = C 10 Wn- (I-COS φ),
T 2 = C 11 · In · 7,
wobei in C10 und C11 auch die Konstanten C8 und C9 berücksichtigt sind.
Dann ist:
whereby the constants C 8 and C 9 are also taken into account in C 10 and C 11.
Then:
Falls C10 und C11 einander gleich sind, folgt daraus:If C 10 and C 11 are equal, it follows: a = C12- In · cos φ, a = C 12 - In cos φ, C12 == C 12 == ' C6' C 6 folglich:consequently: (V.)
wobei
(V.)
whereby
Damit ist bewiesen, daß bei geeigneter Wahl der Konstanten durch den Zeiger direkt In · cos φ angezeigt werden kann. Es ist also nur Sache der Einteilung, um unmittelbar den cos φ abzulesen.This proves that, with a suitable choice of the constants, In · cos φ can be displayed directly by the pointer. So it is only a matter of classification in order to read off the cos φ directly. Um bei stark schwankender Spannung den Einfluß des veränderlichen E für die Messung des cos φ mitzuberücksichtigen, kann man in genau derselben Weise wie die oben geschilderten Instrumente noch ein Voltmeter einbauen, welches im gleichen Sinne wie das In order to take into account the influence of the variable E for the measurement of cos φ in the case of strongly fluctuating voltage, a voltmeter can be installed in exactly the same way as the instruments described above, which in the same sense as the Amperemeter auf die gemeinsame Anzeigevorrichtung, einwirkt, so daßAmmeter acts on the common display device, so that Ψ3 = cis'E> Ψ3 = c is' E > = c, = c, ■ In · E, ■ In · E, wobeiwhereby
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202015004844U1 (en) 2015-07-07 2015-08-20 Johanna Zitzl-Blöchinger Scarf in the form of a double Möbius ribbon
DE202016100657U1 (en) 2016-02-10 2016-07-28 Wellpappe Auerswalde KG levels cardboard
EP4035880A1 (en) 2021-01-28 2022-08-03 adidas AG Mold and method for manufacturing a component by molding, component thereof and shoe with such a component

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