DE2159747A1 - Drehstromzähler mit mehreren, auf eine gemeinsame Läuferscheibe wirkenden Triebsystemen - Google Patents

Description

WESTINGHOUSE Erlangen, den 29. U .1 971

ELECTRIC CORPORATION Werner-von-Siemens-Str.50

Pittsburgh, Pa., USA

91CQ7/7 Unser Zeichen:

L iü3 / ** ι _YpA 7Ί/8332 Hs/Kz

Drehstromzähler mit mehreren auf eine gemeinsame Läuferscheibe wirkenden Triebsystemen

Die Priorität der entsprechenden US-Anmeldung Serial 94.'843 vom 3.12.1970 wird in Anspruch genommen.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehstromzähler mit mehreren auf eine gemeinsame Läuferscheibe wirkenden Triebsystemen, wobei jedes Triebsystem mit je einer Vorrichtung zur Einstellung des Leistungsfaktors (Phasenabgleich), des Drehmomentes und der Kleinlast vorgesehen ist.

Bei einem solchen Mehrphasenzähler treten Störtriebe auf, die ihre Ursache in der gegenseitigen Beeinflussung der Triebsysteme haben. Ein Teil dieser Störtriebe kann bereits durch e'ine besondere Anordnung der Triebsysteme beseitigt werden, und zwar in der Weise, daß zwei der Triebsysteme an der Läuferstelle diametral gegenüberliegend angeordnet sind, während das dritte System im rechten Winkel zwischen diesen beiden Triebsystemen angeordnet ist. Hierbei wird eines der beiden diametral gegenüberliegenden Systeme umgepolt. Durch die gedrängte Anordnung der Triebsysteme an einer Läuferscheibe treten aber noch zusätzliche Störtriebe auf.

Insbesondere bei solchen Drehstromzählern ist es wünschenswert, wenn möglichst jedes System für sich eingestellt und justiert werden kann.

Erhebliche Schwierigkeiten bereitet jedoch die Unterbringung dieser Einstellmittel, insbesondere aber deren Zugänglichkeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehstromzähler mit mehreren auf eine gemeinsame Läuferscheibe wirkenden Triebsystemen zu schaffen, bei der die Einstellung des

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Drehmomentes, des Leistungsfaktors (Phasenabgleich) und der Kleinlast in einfacher Weise und relativ leicht zugänglicher Stelle vorgenommen werden kann.

Der Drehstromzähler gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch die Verwendung von im wesentlichen magnetisch wirkenden Einstellmitteln für den leistungsfaktor (Phasenabgleich), für den Abgleich der Drehmomente und für die Kleinlasteinstellung, die am zugeordneten Spannungseisen angeordnet und von vorne sowie von beiden Seiten zugänglich sind.

Es ist vorteilhaft, daß zur Einstellung des Leistungsfaktors (Phasenabgleich) jedes Triebsystems ein die beiden Außenschenkel des Spannungseisens verbindender, den Mittelschenkel mit Abstand umgreifender weichmagnetischer Bügel mit einer gegen den Mittelsehenkel des Spannungseisens gerichteten weichmagnetischen Schraube versehen ist, welche von einer elektrisch leitenden Hülse umgeben ist.

Eine besonders einfache Ausführung ergibt sich dadurch, daß zur Anpassung der Drehmomente der einzelnen Triebsysteme untereinander je eine weitere weichmagnetische Schraube in dem ferromagnetisehen Bügel der beiden diametral gegenüberliegenden Triebsysteme derart eingeschraubt ist, daß ihr freies Ende gegen den Mittelschenkel des Spannungseisens gerichtet ist.

Im Hinblick auf eine Verminderung der Störtriebe iet ea besonders vorteilhaft, daß zur Kleinlasteinstellung jedes Spannungseisen mit einem U-förmigen Hebel aus weichmagnetischem Material versehen ist, welcher an einem Träger aus unaagnetisehern Material zwischen dem Spannungseisen und der Läuferachse angeordnet und in einer zur Läufer- . scheibe parallelen Ebene schwenkbar ist.

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Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Pig. 1 eine Ansicht von oben auf einen Mehrphasen-Wattstundenzähler gemäß der Erfindung mit z.T. schematisch dargestellten Teilen!

Pig. 2 und 3 schematische Darstellungen der möglichen Schaltungen für einen Zähler gemäß Pig. 1j

Pig. 4 eine Seitenansicht auf Teile des Zählers gemäß Pig. ohne Gehäuse}

Pig. 5 eine Seitenansicht des in Pig. 4- dargestellten Triebaystemsj

Pig. 6 eine Ansicht von unten auf die Spannungseisen des Zählers gemäß· Pig. 4, ohne Tragrahmen;

Pig. 7 eine schaubildliche Darstellung eines Teiles einer magnetischen Kleinlasteinstellvorrichtung;

Pig. 8 eine perspektivische Ansicht des Tragrahmens für einen Zähler gemäß Pig. 1;

Pig. 9 eine perspektivische Ansicht des Bremsmagneten für einen Zähler gemäß Pig. 1;

Pig.10 eine rückwärtige Ansicht der Grundplatte für einen Zähler gemäß Pig. 1;

Pig.11 eine Seitenansicht der Grundplatte gemäß Pig. 10 und

Pig.12 eine Schnittansieht der Brandhemmung, die in der Grundplatte gemäß Pig. 11 angeordnet ist.

Pig. 1 zeigt einen Dreiphasen-Wattstundenzähler mit den Triebsystemen A, B und C, welche mit einer elektrisch leitenden Läuferscheibe 3 zusammenwirken. Diese Teile sind innerhalb eines kappenförmigen Glasdeckels 4 angeordnet, welcher mit seinem offenen Ende auf einer Grundplatte 5 aus Isoliermaterial befestigt ist_T Kontaktmesser 7 und 7A erstrecken sich durch die Grundplatte 5 in herkömmlicher Art zur Herstellung der elektrischen Verbindungen zwischen dem Zähler und dem äußeren Stromkreis. Mit 5B, 5C, 5D und 5E (Pig. 1 und 10) sind Schutzschilde bezeichnet. Sie erstrecken sich von der Grundplatte nach rückwärts.

Die Läuferscheibe 3 ist an einer Welle 9 befestigt, welche in herkömmlicher Art eine^^ijh^cke _ftträgt. Diese steht in Eingriff

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mit einem Schneckenrad 11 zum Antrieb eines Zählwerkes 13· Auf die Läuferscheibe 3 wirkt das Feld eines Bremsmagneten

Die Läuferscheibe 3 ist vorzugsweise lamelliert. Sie besteht beispielsweise aus sieben in gleicher Weise geschlitzten Lamellen, welche miteinander verbunden und gegeneinander isoliert sind. Die Lamellen sind so angeordnet, daß die Schlitze 3A der benachbarten Lamellen zueinander gestaffelt sind. Sie sind aus elektrisch leitendem Material, z.B. Kupfer-oder Aluminium, gefertigt.

Jedes der Triebsysteme A, B und C ist so ausgebildet, daß es einen mittleren Spannungsfluß f>_E und zwei außenliegende magnetische Stromflüsse $L gegen die Läuferscheibe richtet. Die augenblickliche Richtung der Flüsse ist mit Plus und Minus bezeichnet. Im vorliegenden Falle ist angenommen, daß ein Plus bedeutet, daß der Fluß vom Beschauer weggerichtet ist, während ein Minus bedeutet, daß der magnetische Fluß zu dem Betrachter gerichtet ist.

Bekanntlich können die Störtriebe dadurch wesentlich reduziert werden, daß die beiden Triebsysteme A und C um 180° zueinander versetzt an der Läuferscheibe angeordnet sind und eines der beiden Triebsysteme umgepolt ist. Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird bemerkt, daß die Richtungen der Flüsse der beiden Triebsysteme A und B gleich sind, während die Flußrichtung des Triebsystems 0 umgepolt ist.

Fig. 2 zeigt eine Schaltung mit gleichgepolten Systemen; Fig. 3 zeigt eine Schaltung, bei der das System C umgepolt ist. Hierbei sind mit vollen Linien die Stromapulen Wn- und mit dünnen Linien die Spannungsspulen W_E bezeichnet, Bei dem Zähler gemäß der Erfindung wird die Schaltung gemäß Fig. 3 verwendet, bei der das Triebsystem C gegenüber den beiden anderen Triebsystemen umgepolt ist. Da sowohl die Stromspule als auch die Spannungsspule des Triebsystems 0 umgepolt ist, bleibt die Richtung des von dem Triebsystem 0 an der Läuferscheibe ausgeübten Drehmomentes unverändert. Durch diese Umpolung werden Störtriebe ganz wesentlich herabgesetzt, besonders bei hohen Strömen und bei· anderer Phasenfolge.

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Torzugsweise wird das Gewicht des Läufers durch eine Magnetanordnung getragen. Wie insbesondere Fig. 4 zeigt, ist am unteren Ende der Welle 9 ein ringförmiger Permanentmagnet 17 "befestigt. Innerhalb dieses Magneten ist ein Ringlager 19 konzentrisch angeordnet. Dem Permanentmagneten 17 steht ein ringförmiger Permanentmagnet 21 gegenüber, der in einem topfförmigen Träger 22 angeordnet ist. Am Boden des topfförmigen Trägers 22 ist eine Lagernadel 23 befestigt, die mit dem Ringlager 19 zusammenwirkt und Querbewegungen des Läufers verhindert. Die Magneten 17 und 21 sind derart magnetisiert, daß sie sich gegenseitig abstoßen. Der Träger 22 ist im Tragrahmen 20 befestigt. Das obere Ende der Welle 9 trägt ein Ringlager 25, welches mit einer elastischen Lagernadel 27 zusammenwirkt. Diese Lagernadel ist in einem feststehenden Träger 28 angeordnet, welcher ebenfalls am Tragrahmen befestigt ist. Dadurch wird ein seitliches Auswandern des oberen Endes der Welle 9 verhindert. Eine derartige Lageranordnung ist beispielsweise in dem US-Patent 3 H3 704 näher beschrieben.

Wie Pig. 4 und 5 zeigen, besteht das Triebsystem A aus.einem Spannungseisen 29 in E-Form mit einem mittleren Schenkel 29C und zwei äußeren Schenkeln 29D und 29E. Die freien Enden der Schenkel 29D und 29E erstrecken sich gegen den Mittelschenkel 29.0, wie insbesondere Fig. 6 zeigt. Dadurch werden die der Läuferscheibe 3 zugewandten Polflächen derart vergrößert, daß sie praktisch vom Mittelschenkel 290 nur durch einen geringen Luftspalt getrennt sind. Das Spannungseisen 29 ist aus einer Vielzahl von E-förmigen Lamellen aus weichmagnetischem Material zusammengesetzt, welche mit Hilfe von Nieten 29R zusammengehalten sind. Der Mittelschenkel 290 des Spannungseisens 29 trägt eine Spannungsspule Wg, welche eine große Zahl von Windungen aufweist, wie beispielsweise in dein US-Patent 3 496 beschrieben ist. Wenn die Spannungsspule Wg durch eine Wechselspannung erregt wird, bildet sich ein magnetischer Fluß aus, der vom Mittelschenkel 290 über den die Läuferscheibe enthaltenden Luftspalt sich zu den beiden äußeren Schenkeln 29D und 29E erstreckt.

Das Spannungseisen 29 Ist an der Vorderseite des Tragrahmens 20 mit Hilfe von DübeL 29S justiert, welche sich in

Bohrungen 29T des Spannungseisens 29 erstrecken. Mit Hilfe von Schrauben 29V ist das Spannungseisen an dem Rahmen befestigt. Mit 29W sind die entsprechenden Gewindebohrungen am Rahmen 20 bezeichnet.

Um die Wirksamkeit des Flusses zu erhöhen, ist ein U-förmiger, weichmagnetischer Bügel 32 vorgesehen, welcher mit seinen abgebogenen Enden an den äußeren Schenkeln 29D und 29E befestigt ist. Der Bügel umgreift mit seinem Mittelteil 320 den mittleren Schenkel 290 des Spannungseisens 29· Der Bügel 32 hat eine Verlängerung oder Zunge 33» welche sich von dem mittleren Teil 320 bis unterhalb des mittleren Schenkels 290 erstreckt. Wenn also die Spannungsspule Wg erregt wird, bildet sich ein starkes magnetisches Spannungsfeld zwischen der Zunge 33 und der Polfläche des mittleren Schenkels 290 aus. Ein Teil der Läuferscheibe geht durch dieses magnetische Feld.

Um die Phasenbeziehung zwischen den magnetischen Spannungsund Stromflüssen einstellen zu können, ist eine Leistungsfaktor-Einstellvorrichtung in Form einer weichmagnetischen Schraube 35 vorgesehen, welche in dem Mittelteil 320 des Bügels 32 eingeschraubt, welche sich mit ihrem einen Ende gegen den Mittelschenkel 290 des Spannungseisens 29 erstreckt. Diese Schraube ist durch eine elektrisch leitende Röhre oder Hülse 37 geführt, welche beispielsweise aus Kupfer bestehen kann. Durch Verstellung dieser Schraube 35 können die Spannungsund Stromflüsse in eine geeignete Phasenbeziehung zueinander gebracht werden.

Zum Zwecke einer Temperaturkompensation kann die Hülse 37 aus zwei konzentrisch angeordneten Röhren- oder Hülsenabschnitten bestehen, wobei der eine aus elektrisch leitendem Material, z.B. Kupfer, und der andere aus einem Material mit einem im wesentlichen negativen Temperaturkoeffizienten der Permeabilität, beispielsweise eine Austenit-Eisen-Nickel-Legierung, besteht. Ein solches Einstellmittel ist beispielsweise in dem US-Patent 3 212 005 beschrieben. Diese Leistungsfaktorkorrektur oder -einstellung ist besonders geeignet bei einem Zähler mit mehreren Triebsystemen, da sie dem Drehfeldfehler des Zählers nicht merklich beeinflußt.

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Bei solchen Zählern mit mehreren Triebsyatemen ist es üblich, Einrichtungen zur Einstellung des Drehmomentes vorzusehen, um die Drehmomente der verschiedenen Triebsysteme einander einpassen zu können. Bei der vorliegenden Ausführung ist eine solche Einstellung durch eine weichmagnetische Schraube 39 vorgesehen, welche ebenfalls in dem Mittelteil 320 des Bügels 32 eingeschraubt ist und welche sich mit ihrem Ende gegen den Mittelschenkel 290 des Spannungseisens 29 erstreckt. Durch Verstellung der Schraube 39 relativ zu dem Mittelschenkel 29 C kann das vom Triebsystem A entwickelte Drehmoment eingestellt werden. Eine solche Einstellvorrichtung ist wünschenswert, weil sie praktisch keinen Einfluß auf den Drehfeldfehler (Störtriebfehler) des Zählers hat.

Mit 41 ist ein G-förmiges Stromeisen gezeichnet, welches aus einzelnen Lamellen aus weichmagnetischem Material, ähnlich wie das vorerwähnte Spannungseisen, aufgebaut ist. Um das Stromeisen 41 ist die Stromspule Wj gewunden, welche beispielsweise aus einer oder mehreren Windungen bestehen kann. Die Polflächen der beiden Schenkel des Stromeisens liegen den Polflächen des Spannungseisens derart gegenüber, daß ein Luftspalt zwischen diesen Teilen entsteht, in dem sichdie Läuferscheibe bewegen kann. Die Pole des Stromeisens sind durch einen oder mehrere sättigbare Überlast-Shunts 41S aus weichmagnetischem Material verbunden (Mg.5), wobei zwischen den Shunts und den Polen eine Lage aus nichtmagnetischem Material angeordnet ist.

TJm die Schrauben 35 und 39 gegen ungewolltes Verdrehen zu schützen, beispielsweise infolge von Vibrationen, ist zwischen den beiden Schrauben 35 und 39 eine kreuzförmige Feder 43 eingespannt.

Das Stromeiaen 41 ist an der Vorderseite des Tragrahm*ns 20 mit Hilfe zweier Dübel 29S, welche in entsprechenden Bohrungen des Stromeisens 41 eingeführt werden, justiert. Mit Schrauben 41V, welche in Bohrungen 29W (Fig.8) eingeschraubt werden, ist das Stromeisen 41 befestigt.

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Es wird besonders auf das Problem der Kleinlasteinstellung aufmerksam gemacht. Versuche haben gezeigt, daß die bekannten elektrisch leitenden Kleinlasteinsteller einen sehr ungünstigen Einfluß auf den Drehfeldfehler (Störtriebfehler) ausüben. Aus diesem Grunde wurde bereits vorgeschlagen, bei Zählern mit mehreren Triebsystemen die Kleinlasteinstellung ganz wegzulassen.

Es wurde nun gefunden, daß ein magnetischer Kleinlasteinsteller bei einem Zähler mit mehreren Triebsystemen den Drehfeldfehler ganz wesentlich herabsetzt. Ein bevorzugter Kleinlasteinateller dieser Art ist dem Prinzip nach in dem US-Patent 3 4-93 862 näher beschrieben.

Mit 49 ist ein Kleinlasteinsteller für das Triebsystem A bezeichnet, der an einem winkelförmigen Träger 45 befestigt ist, welcher mit einem Schenkel 45D an dem Spannungseisen 29 mit Hilfe der Nieten, mit welchen auch der Bügel 32 befestigt ist, gehalten ist.

Der Träger und die Nieten können aus nichtmagnetischem Material, z.B. aus Messing oder Aluminium, bestehen. Ein Spannungsshunt 45S aus weichmagnetischem Material, welcher bei höheren Werten des Flußes in Sättigung geht, ist mit Hilfe derselben Nieten am Spannungseisen 29 befestigt. Mit 47 ist ein Bolzen bezeichnet, der im Mittelschenkel 290 des Spannungseisens 29 angeordnet ist. Der Träger 45 hat einen rechtwinklig abgebogenen Schenkel 45P, an welchem der U-förmige Kleinlasteinsteller 49 aus weichmagnetischem Material drehbeweglich mit Hilfe eines Nietes 49D gelagert ist. Der Einsteller hat zwei Schenkel 49A und 49B, welche sich bis unter die Polflächen der beiden Schenkel 29D und 29E des Spannungseisens 29 erstrecken und an diesen gleiten.

Jeder der Schenkel 49A und 49B hat zwei Rippen, welche sich in entgegengesetzten Richtungen erstrecken. Wie fig. 7 zeigt, weist der Schenkel 49A eine erste Rippe 49A1 auf, welche sich nach aufwärts erstreckt und somit auf den Polflächen des Schenkels 29D des Spannungseisens gleitet, während die Rippe 49A2 sich nach unten erstreckt und deren Zweck weiter unten

erläutert wird.

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Vom Schenkel 49A führt ein Betätigungsarm 51 weg, um den Kleinlasteinsteller 49 betätigen zu können. Der Arm 51 kann aus nichtmagnetischem . und elektrisch nichtleitendem Material bestehen, welcher dann in geeigneter Weise am Einsteller 49 befestigt ist. Vorzugsweise besteht der Arm 51 zusammen mit dem Einsteller 49 aus einem Teil. Wie Fig. 6 zeigt, hat in diesem Falle der Arm 51 eine kleinere Breite, so daß er nur einen relativ kleinen Einfluß auf die Kleinlastcharakteristik ausübt. Die dem Arm 51 vorgesehene Rippe 49A1 dient zur Erzielung einer höheren Steifigkeit.

Um die Einstellung des Kleinlasteinstellers 49 zu erleichtern, trägt das freie Ende des Armes 51 einen Bolzen 53, der mit einer Gewindebohrung für eine Einstellschraube 55 versehen ist. Die Schraube 55 erstreckt sich durch eine öffnung in einen Z-förmigen Tragwinkel 57, welcher mit seinem Ende am Bügel 32 mit Hilfe einer Schraube 59 befestigt ist. Mit Hilfe einer Schraubenfeder 61 wird der Bolzen 53 vom Tragbügel 57 weggedrückt. Diese Feder begrenzt das Gewindespiel und verhütet eine Veränderung der Einstellung der Teile infolge von irgendwelchen Erschütterungen. Ein weiterer Tragwinkel 58 ist mit Hilfe einer Schraube am anderen Ende des Trägers 32 befestigt. Er weist eine Bohrung auf, in der das freie Ende der Schraube drehbar gelagert ist. Es wird hiermit bemerkt, daß die Einstellschrauben 35, 39 und 55 von der Seite oder der Vorderfront des Zählers leicht zugänglich sind. Mit 62 ist ein Schild aus weichmagnetischem Material bezeichnet, welches in axialer Richtung an der Seite des Spannungseisens 29 eines jeden Triebsystems verläuft, wie Fig. 5 zeigt. Dieses unterbindet und verhindert magnetische Streuflüsse, die Störeinflüsse hervorrufen könnten. Der untere Teil des Schildes ist nach innen abgebogen und bildet einen Flansch 62A, welcher sich bis unter die Spannungsspule Wn legt.

Das Triebsystem 0 ist ähnlich wie das Triebsystem A aufgebaut, jedoch mit der Ausnahme, daß der magnetische Kleinlasteinsteller 49 für das Element 0 in Bezug auf die horizontale Achse um 180° gedreht ist, wie Fig. 6 zeigt. Die Einstellschraube 55 ist wiederum von der Vorderseite des Zählers zugängig. Ferner wird bemerkt, daß die Rippe 49A2 nun mit der

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Polfläche des Schenkels 29E des Triebsystems C zusammenwirkt .

Das Triebsystem B ist ähnlich wie das Triebsystem A aufgebaut} Jedoch mit Ausnahme der folgenden Änderungen:

Es wurde gefunden, daß der Kleinlasteinsteler für das Triebsystem B nur bei der Herstellung eingestellt zu werden braucht und danach nicht mehr. Aus diesem Grunde fehlen bei dieser Einrichtung der Einstellarm 51 und die Einstellschraube 55, wie sie die Triebsysteme A und G aufweisen. Ferner weist der Kleinlasteinsteller A49 des Triebsystems B jeweils nur eine Rippe A491 bzw. A492 auf. Diese Rippen sind derart angeordnet, daß sie mit den Polflächen der Schenkel 29D und 29E des Spannungseisens 29 des Triebsystems B in Berührung kommen.

Um die Zugänglichkeit der Leistungsfaktor-Einstellung für das Triebsystem B zu verbessern, ist ein weichmagnetischer Block 63 am Ende des Mittel schenkeis 29Q befestigt. Die Leistungefaktor-Einstellschraube 35A (entsprechend der Schraube 35) des Triebsystems B ist in einer G-ewindebohrung des Bügels eingeschraubt und erstreckt sich entlang einer Achse, welche parallel zu der Ebene des Spannungssystems verläuft. Die Schraube 35A des Triebsystems B kann daher relativ leicht von der Seite des Zählers betätigt werden, wobei sie sich zu oder gegen den Block 63 bewegt. Die Schraube 35A ist durch eine Hülse 37 geführt, welche ähnlich wie die entsprechende Hülse des Triebsystems A ist.

Die (Jewindebohrung in dem Bügel 32 für die Schraube 35A des Triebsystems B kann ähnlich sein der Grewindebohrung in dem Bügel 32, in welcher die Schraube 59 zur Befestigung des Winkels 57 beim Triebsystem A eingeschraubt ist.

Es wird bemerkt, daß die der Welle 9 zugekehrten Teile der KIeinlasteinsteller der drei Triebsysteme im wesentlichen m±xu ringförmig angeordnet sind. Es wurde gefunden, daß durch diese Konstruktion die Störtriebfehler des Zählers ganz erheblich abnehmen. Versuchsreihen haben gezeigt, daß

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Störtriebfehler von 0,5 bis 0,8 % mit diesen magnetischen Kleinlasteinstellern erzielt werden, während Fehler von 1,2 % bis 1,5 ia im besten Falle mit den herkömmlichen. Kleinlasteinstellvorrichtungen erzielbar sind.

Wie Fig. 6 zeigt, ist der weichmagnetische Block 63 von dem Bügel 32 etwas entfernt, so daß ein definierter Luftspalt 63A vorhanden ist. Dadurch wird ein magnetischer Hilfspfad für den magnetischen Spannungsfluß gebildet, welcher sich vom Mittelschenkel 290 über den Block 63, den Luftspalt 63A und im wesentlichen symmetrisch und parallel über die beiden Schenkel des Bügels 32 und die äußeren Schenkel 29D und 29E zurück zum Mittelschenkel 29C erstreckt. Das von dem Triebsystem B entwickelte Drehmoment wird bestimmt bei der Herstellung durch die Wahl der Länge des Blockes 631 welcher den Luftspalt 63A bestimmt. Durch geeignete Wahl der Läqge dee Luftspaltes wird das Drehmoment des Triebsystems B innerhalb bestimmter erwünschter Grenzen gehalten. Die Einstellschrauben 39 der beiden anderen Triebsysteme A und C dienen dann zur Einstellung des gewünschten Drehmomentes.

Der Bremsmagnet 15 ist mit Hilfe von Schrauben 15A (Fig. 9) am Tragrahmen 20 befestigt. Er enthält zwei Magnete 71 und 75» zum Beispiel aus Alnico-Material. Die beiden Magnete sind parallel zueinander und voneinander durch einen Luftspalt getrennt, in welchen sich ein Teil der Läuferscheibe 3 erstreckt. Die Polarität der beiden Magneten ist aus Fig. 9 zu ersehen. Zur Temperaturkompensation ist ein Streifen 75 aus einem Material mit einem negativen Temperaturkoeffizienten der Permeabilität vorgesehen, welcher im Bereich der Läuferscheibe 3 geschlitzt ist. Dieser Schlitz teilt den Streifen 75 in zwei Teile 75A und 75B, welche an den Enden 750 und 75D miteinander in Verbindung stehen. Sämtliche Teile sind in einem Block 77 eingegossen.

Zur Vollasteinstellung ist eine Schraube 79 aus weichmagnetischem Material vorgesehen, welche in dem Block 77 eingeschraubt ist. Durch Drehung der Schraube wird diese entweder einem der Magnete genähert ofier entfernt, um so die wirksame

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Dämp fling des Magneten einstellen zu können.

Das Zählergehäuse ist dicht mit Ausnahme von einem oder mehreren Filtern, wie in den US-Patentschriften 3 337 802 und 3 4-13 552 beschrieben. Wie Fig. 10 zeigt, sind zwei Filter 81 und 83 vorgesehen, die in entsprechenden öffnungen der Grundplatte 5 angeordnet sind. Das Filter 81 ist im wesentlichen am untersten Punkt dea Gehäuses angeordnet, um Feuchtigkeit vom Gehäuse fernzuhalten. Wie Fig. 11 zeigt, enthält es eine Filterlage 81A aus Flasfiber, welche durch eine perforierte Federscheibe 81B gehalten ist. Ein zweites Filter 83 ist am höchsten Punkt des Gehäuses angeordnet, Dieses Filter ist in gleicher Weise wie das Filter 81 ausgebildet.

Ein besonders schwierig zu lösendes Problem bei einem Zähler besteht in einem Blitz- oder Brandschutz. Dies trifft besonders bei Mehrphasenzählern mit mehreren Triebsystemen zu, welche mehrere zu schützende Stromkreise aufweisen und eher geneigt sind zum Brennen.

Fig. 10 zeigt drei Brandhemmer 85,. 87 und 89. Da sie ähnlicher Konstruktion sind, genügt die Beschreibung des Brandhemmers Der Hemmer 85 verbindet eines der Kontaktmesser mit der Brde über einen Strombegrenzer 85L und einen Funkenentladungsluftspalt 85S in Serie.

In dem Falle, daß ein Lichtbogen über dem Entladungsluftspalt entsteht, begrenzt der Strombegrenzer den Betrag des Stromes. Der Strombegrenzer 851 kann aus einem Block aus Siliciumcarbid bestehen, ähnlich jener, die beim Blitzschutz verwendet sind. Beispielsweise kann der Block einen Durchmesser von 1/2 " und eine Länge von 4/10 " aufweisen. Die Enden des Blockes sind mit einer Schicht aus elektrisch leitendem Material 85C1 und 85C2 versehen. Der Block ist in einer entsprechenden öffnung der Grundplätte 5 angeordnet und befindet sich also im wesentlichen innerhalb des Gehäuses. Eine Leitung 85X verbindet die innere Kontaktfläche 85C1 mit einem der Kontaktmesser des Zählers. Ein elektrisch leitender Streifen 91 ist von der Kontaktfläche 85C2 etwas entfernt und bildet

mit einer Kerbe 91B den Entladungsbogen. Der Streifen 91 ist

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ähnlich, ausgebildt wie der Streifen 61 des US-Patentes 2 889 494. Die Breite des Streifens 91 ist kleiner als der Durchmesser der öffnung für den Block 85L, jedoch genügend, um die Bogenladung nach außen, d.h. außerhalb des Gehäuses zu leiten.

Mit HA ist ein an der Rückseite der Grundplatte 5 angeordneter Aufhänger bezeichnet. Es ist um einen Bolzen HA1 schwenkbar. Eine Bohrung HA2 dient zum Aufhängen des Zählers.

Die wirksamen Teile des Zählers sind am Tragrahmen 20 befestigt, welcher zweckmäßig aus einem Druckguß aus einer Aluminiumlegierung besteht. Ein solcher Tragrahmen ist unter allen Bedingungen stabil. Um die Stabilität noch zu erhöhen, ist eine Strebe 67 vorgesehen, welche die Rahmenteile verbindet, an welchen die Triebwerke A und 0 befestigt sind. Diese Strebe hat eine Ausnehmung 67A zum Durchgang der Welle 9· Wenn der Bremsmagnet 15, das Zählwerk 13» das Untersetzungsgetriebe 11, die obere und untere Lageranordnung 22 und 28 entfernt sind, erlaubt die Ausnehmung 67A die Herausnahme des Läufers von der Vorderseite des Zählers her. Die feststehenden Lager 28 und 23 sind in entsprechenden Bohrungen des Tragrahmens angeordnet und werden durch Schrauben 22A .mnd 28A gehalten.

Das Geatell hat drei ohrenförmige Anaätze 20A, 2OB und 200, die mit Bohrungen versehen sind. Durch diese Bohrungen erstrecken sich Bolzen, die die Grundplatte 5 mit dem Tragrahmen verbinden. Hierbei stützt sich die Grundplatte 5 mit Hilfe der Anformungen 5P ab.

Die Strebe 67 weist zwei ohrenförmige Ansätze 67B und 670 auf, welche mit Bohrungen versehen sind und zur lösbaren Befestigung einer weichmagnetischen Anordnung 65 dienen, wie weiter unten noch näher erläiitort wird.

Bei einem Zähler mit zwei Triebsystemen entfallt das Triebsystem B. Obwohl eine lameliier te Läuferscheibe beibehalten werden kann, wurde gefunden, daU die magnetische Kleinlasteinst'¹ L luri# die Entfernung des 'f'riebsyöbema B ermöglicht.

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BAD ORIGINAL

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Torzugsweise wird bei einem Zähler mit zwei Triebsystemen eine weichmagnetische Brücke 65 verwendet, um Störtriebfehler zu reduzieren, wie in dem US-Patent 2 243 130 erläutert ist. Obwohl dort eine geschlitzte Läuferscheibe verwendet wird, die vorliegende Konstruktion macht eine solche Schlitzung unnötig. Die Brücke 65 ist derart ausgebildet, daß ihre Enden (z.B. 65E) den Spannungsnebenschluß 45S der Triebsysteme A und 0 berührt. Der Mittelteil der Brücke ist nach oben gebogen, damit sie an der Strebe 65 anliegt. Sie weist zwei ohrenförmige Ansätze 65A mit Bohrungen auf. Durch diese Bohrungen erstrecken sich Nieten, um die Brücke mit der Strebe zu verbinden.

Die Brücke 65 hat eine Ausnehmung 65C zum Durchgang der Welle Die Brücke 65 wird bei Verwendung von drei Triebsystemen weggelassen.

Bei der Montage der Spannungseisen der Triebsysteme A und 0 werden die Enden 65E der Brücke 65 etwas zusammengedrückt, um einen guten Zontakt zu erhalten.

Pig. 8 zeigt Bohrungen 2OD und 2OE, welche zum Empfang der Befestigungsbolzen 13A des Zählwerkes 13 dienen. Die Bolzen sind lösbar befestigt durch Schrauben 2OP.

Bei der dargestellten Ausführung ist ein Schneckenrad 11 vorgesehen, das in Eingriff steht mit einer an der Welle 9 angeordneten Schnecke. Dieses Schneckenrad ist in einem Träger 11A gelagert, welcher am Gestell 20 der Maschine befestigt ist, und zwar durch Schrauben, welche in Bohrungen 2OG und 2OH eingeschraubt sind.

Wie zuvor ausgeführt worden ist, tragen die magnetischen Kleinlaeteinsteller wesentlich zur Reduzierung der Störtriebfehler bei. Es wurde gefunden, daß die/Anoranung der magnetischen Kleinlasteinsteller eine weitere Kontrolle der Störtriebfehler erlaubt. Bei der erfindungsgemäßen Anordnungsind zwei der Steller in entgegengesetzter Richtung voreingestellt.

Der magnetische Kleinlasteinsteller an der Rückseite des Triebsysteme B ist nun so voreingestellt, daß der Zähler in einer Richtung langsam läuft. Die magnetische Kleinlastein-

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stellung des an der rechten Seite angeordneten Triebsystems ist so voreingesteltt, daß der Zähler schnell läuft. Die beiden Kleinlasteinsteller wirken einander entgegen und können nun so eingestellt sein, daß sieh ihre Wirkungen aufheben, oder - falls erwünscht - ein anderer Effekt erzielt wird. Die endgültige Kleinlasteinstellung wird schließlich durch Betätigung des magnetischen Kleinlasteinstellers des Triebsystems A vorgenommen.

Diese Voreinstellungen der Kleinlasteinsteller der Triebsysteme A und 0 reduzieren ganz wesentlich die Störfelder. Beispielsweise wurde gefunden, daß durch solche Voreinstellungen ein Störfehler in der Größenordnung von 1,3 J^ auf etwa 0,7 Ji reduziert werden kann.

Das Einstellen der Kleinlasteinsteller in entgegengesetzten Eichtungen in dieser Art ist auch geeignet bei einem Zähler mit nur zwei Triebsystemen, um den Störfehler zu reduzieren. Bei einem solchen Zähler wird ein Einsteller derart eingestellt, daß der Zähler eine langsame Drehung in einer Richtung aueführti anschließend wird der andere Einsteller derart eingestellt, diß der Zähler in einer Richtung schnell läuft. Der Unterschied dieser entgegengesetzten Effekte wird zur Kleinlastkompensation benutzt.

Wie zuvor ausgeführt wurde, steuern die leistungsfaktoreinst ellvor richtung en ebenfalls dazu bei, den Störfehler zu begrenzen. Die Weicheisenbügel 32, die Schrauben 35 und 35A und der Block 63 unterstützen die Wirkung der weichmagnetischen Kleinlasteinsteller 49. Durch die Schilde 62 werden magnetische Störflüsse abgeschirmt.

12 Patentansprüche
12 Figuren

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Claims (12)

1. Patentansprüche

   Drehstromzähler mit mehreren auf eine gemeinsame Läuferscheibe wirkenden Triebsystemen, wobei jedes Triebsystem mit je einer Vorrichtung zur Einstellung des Leistungsfaktors (Phasenabgleich), des Drehmomentes und der Kleinlast vorgesehen ist, gekennzeichnet durch die Verwendung von im wesentlichen magnetisch wirkenden Einatellmitteln für den Leistungsfaktor (Phasenabgleich), für den Abgleich der Drehmomente und für die Kleinlasteinstellung, die am zugeordneten Spannungseisen angeordnet und von vorne sowie von beiden Seiten zugänglich sind.
2. 2. Drehstromzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des Leistungsfaktors (Phasenabgleich) jedes Triebsystems (A, B, C) ein die beiden Außenschenkel (29D, 29E) des Spannungseisens (29) verbindender, den Mittelschenkel (29C) mit Abstand umgreifender weichmagnetiecher Bügel (32) mit einer gegen den Mittelechenkel (29C) des Spannungseisens (29) gerichteten weichmagnetischen Schraube (35) versehen ist, welche von einer elektrisch leitenden Hülse (37) umgeben ist.
3. 3. Drehstromzähler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anpassung der Drehmomente der einzelnen Triebsysteme(A* B, C) untereinander je eine weitere weichmagnetische Schraube (39) in dem ferromagnetischen Bügel (32) der beiden diametral gegenüberliegenden Triebsysteae (A,C) derart eingeschraubt ist, daß ihr freies Ende gegen den Mittelschenkel (29C) des Spannungseisens (29) gerichtet ist.
4. 4·. Drehstromzähler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kleinlasteinstellung jedes Spannungseisen (29) mit einem U-förmigen Hebel (49) aus weichmagnetischem Material versehen ist, welcher an einem Träger (45) aus unmagnetischem Material zwischen dem

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   Spannungseisen (29) und der Läuferachse (9) angeordnet und in einer zur Lauferscheine (3) parallelen Ebene schwenkbar ist.
5. 5. Drehstromzähler nach Anspruch 4> dadurch gekennzeichnet„ daß sich die gegenläufig verschwenkbaren Schenkel (4-9A, 49B) des TJ-förmigen Hebels (49) bis unter' die Polflächen der äußeren Schenkel (29D, 29E) des Spannungseisens (29) erstrecken.
6. 6. Drehstromzähler nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (51, 53, 55) für den U-förmigen Hebel (49) (Kleinlasteinsteller) an dem Bügel (32) angeordnet ist.
7. 7. Drehstromzähler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kleinlasteinsteller (49) sowie deren Betätigungseinrichtungen (51, 53, 55) der beiden diametral gegenüberliegenden Triebsysteme (A, C) spiegelsymmetrisch angeordnet sind.
8. 8. Drehstromzähler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (49A, 49B) des Kleinlasteinstellers (49) der beiden diametral angeordneten Triebsysteme (A, C) mit je zwei sich in entgegengesetzten Richtungen erstreckenden Rippen (49A1, 49A2) versehen sind.
9. 9. Drehsfcromzähler nach einem der Ansprüche 1 bis 0, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellschraube (35A) für den Leistungsfaktor den mittleren Triebsya tejiis (B) Ln einer zur Ebene des Spannungseisens (29) parallelen Ebene verläuft. .
10. 10. Ürehetromzähler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende des Mittelsehenkela (290)■d«n Spannungseisens (29) des mittleren Triebsyatems (B) ein Block (6?) aus we ichmagne ti schein Material angeordnet tat, gegen ilen die Einstellschraube (35A) für. den Lei stung« faktor £« rieht et' -ist-. ..·..■;·■,.

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11. 11. Drehstromzähler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen weichmagne ti schem Bügel (32) und dem Weicheiaenblock (63) ein definierter Luftspalt (63A) vorgesehen ist.
12. 12. Drehstromzähler nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die die Einstellvorrichtungen tragenden Triebsysteme (A, B, C) formschlüssig an einem Tragrahmen (20) aus Druckguß befestigt sind.

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