DE215706C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

.- M 215706 KLASSE 21 e. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 20. Juni 1908 ab.

Für den Ausgleich der Reibung bei Elektrizitätszählern mit einem im Felde eines permanenten Magneten umlaufenden Anker, der von den Enden eines im Hauptstromkreise liegenden Widerstandes abgezweigt ist, sind verschiedene Anordnungen bekannt geworden. So kann z. B. dem Anker während eines Teiles seiner Umdrehung ein — nur bei kleinen Belastungen in Betracht kommendes —

ίο Zusatzdrehmoment erteilt werden, indem der einen Ankerspule (ev. durch besonderen Kollektor und Bürsten) zeitweise Strom von der zweiten Hauptleitung zugeführt wird; oder es kann durch einen vom Hauptstrom bzw. vom Ankertröm erregten Elektromagneten bei größerer Belastung die Dämpfung des Zählers vergrößert, das Triebfeld des permanenten Magneten verstärkt oder die Ankerspulen aus dem Magnetfelde entfernt werden und so in jedem Falle die Tourenzahl des Zählers verkleinert werden. Ferner kann der erwähnte Elektromagnet entweder die Bürsten oder den Kollektor bei zunehmender Belastung verstellen und so die Umschaltung der einzelnen Spulen in eine andere Stellung verlegen. Es hat dies eine Verkleinerung des Drehmomentes zur Folge. Schließlich kann der Elektromagnet bei bestimmter Stromstärke einen Teil des Shunts kurzschließen oder einen Ankervorschaltwiderstand einschalten. Für denselben Zweck kann ferner der Shunt aus einem Material mit negativem Temperaturkoeffizienten (z. B. Kohle) hergestellt oder als Thermoelement zur Erzeugung einer elektromotorisehen Gegenkraft ausgebildet werden. Oder es können Thermoelemente vor den Anker geschaltet und durch die Stromwärme eines 55

im Hauptstromkreis liegenden Widerstandes erwärmt werden. Stellt man schließlich einen Teil des Ankerkreises, z. B. einen Vorschaltwiderstand, aus einem Material her, welches im Kraftlinienfelde des Shunts oder eines vom Hauptstrom erregten Elektromagneten seinen Widerstand vergrößert (z. B. Wismut), so wird für den gewünschten Zweck bei zunehmender Belastung des Zählers weniger Strom durch den Anker fließen.

Die soeben aufgeführten Anordnungen zum Ausgleich der Reibung zeigen nun verschiedene technische Nachteile und verteuern auch die Zähler, so daß sie nicht zu allgemeiner Einführung gekommen sind. Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Gegensatz zu der bekannten Anordnung, daß mit der Verwendung von Thermoelementen eine elektromotorische Gegenkraft in den Ankerkreis des Zählers eingeführt wird, auf das Prinzip, den Widerstand des Ankerkreises bei steigender Belastung zu vergrößern. Die allgemein bekannte Tatsache, daß sich der Ohmsche Widerstand eines Stromkreises (bei einem Material mit positivem Temperaturkoeffizienten) bei Erwärmung durch Stromdurchgang erhöht, kann natürlich auch auf den Ankerkreis eines Amperestundenzählers mit Shunt bezogen werden, jedoch ist der verhältnismäßig geringe Ankerstrom eines solchen Zählers nicht imstande, eine größere Erhöhung des Widerstandes herbeizuführen. Auch die Einschaltung von Hitzdrähten in den Ankerkreis würde den gewünschten Zweck noch nicht erreichen.

Nach der Erfindung wird deshalb nicht die Strom wärme des Ankers, sondern diejenige Wärmemenge benutzt, welche von dem im

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Hauptstrom liegenden Widerstände (Shunt), einem Teil desselben oder von einem besonderen Hitzdraht entwickelt wird. Der Shunt erhitzt also einen dem Anker vorgeschalteten Widerstand und bewirkt dadurch, daß mit dem Steigen der Belastung des Zählers prozentual weniger Strom durch den Anker fließt. Zweckmäßig wird man den Shunt (als Hitzdraht) aus einem Material mit kleinem, die zu erhitzenden Drähte dagegen aus einem Material mit großem Temperaturkoeffizienten herstellen.

In der beiliegenden Zeichnung sei α der Anker eines Amperestundenzählers mit einem Widerstände von 40 Q, b ein Vorschaltwiderstand desselben, beispielsweise aus Nickeldraht (mit einem Temperaturkoeffizienten von 0,004) mit einem Widerstand von 5 9 bei 20 ° C. und c ein im Hauptstromkreise liegender Shunt.

Der Vorschaltwiderstand kann entweder als dünn isolierter Draht um den Shunt gewickelt oder auch der Shunt um den Vorschaltwiderstand gelegt werden. Steigt nun z. B. die Temperatur des Shunts von 20 ° C. bei 10 Prozent der Vollbelastung des Zählers bei Volllast auf ioo° C, so erhöht sich der Wider-

von 45 Ω bei 20 ° C. der

Ankerkreises
5 · (i + 0,004

stand des

auf 40 + 5 · (i + 0,004 · 80) = 46,6 Ω;
Anker nimmt also in diesem Falle bei Vollbelastung 3,5 Prozent weniger Strom auf, mit anderen Worten, er wird bei 10 Prozent der Vollbelastung 3,5 Prozent schneller laufen. Auf digse Weise können Fehler durch die Reibung des Zählers nicht nur vollständig ausgeglichen, sondern auch ein Plusfehler bei kleinen Belastungen erzielt werden.

Für die Einstellung eines bestimmten Plusfehlers kann man ζ. B. mittels einer Glasrohre den zu erhitzenden Widerstand mehr oder weniger abdecken.. Natürlich kann die Wärme des Shunts auch direkt zur Erwärmung der Ankerdrähte benutzt werden; dabei müßte jedoch beachtet werden, daß die Dämpfungsscheibe oder Glocke des Ankers nicht gleichzeitig erwärmt wird und so eine verminderte Dämpfung nach sich zieht. Anstatt des Shunts kann auch ein besonderer, von dem Hauptstrome oder einem Teil desselben durchflossener Widerstand für die Vergrößerung des Ankerwiderstandes verwendet werden. Außer dem prinzipiellen Unterschied der vorliegenden Erfindung gegenüber der Verwendung von Thermoelementen bietet erstere den Vorteil der Billigkeit und Einfachheit; ein einziger dünner Draht von 10 bis 20 cm Länge genügt, um die gewünschte Wirkung hervorzubringen, während bei letzterer Anordnung dazu zwölf Thermoelemente (mit 24 Lötstellen) notwendig wären. Die vorliegende Erfindung kann selbstverständlich ohne weiteres auch für oszillierende Amperestundenzähler oder für Quecksilberzähler mit Shunt verwendet werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Anordnung zum Ausgleich der Reibung bei Elektrizitätszählern mit Shunt, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromwärme eines im Hauptstromkreis liegenden Widerstandes bzw. eines Teiles desselben zur Erwärmung eines vor den Anker geschalteten Widerstandes benutzt wird, zum Zwecke, den Widerstand des Ankerkreises zu vergrößern.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.