DE243430C

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Publication number: DE243430C
Application number: DENDAT243430D
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

243430-KLASSE 21 e. GRUPPE243430 CLASS 21 e. GROUP

Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. Juni 1911 ab.Patented in the German Empire on June 1, 1911.

Mit dieser Erfindung wird bezweckt, die Meßgenauigkeit solcher Elektrizitätszähler zu erhöhen, bei welchen der Verbrauchsstrom, oder in Abzweigung ein Teilbetrag von diesem, einem im Felde permanenter Magnete rotierenden Anker zugeführt wird. Derartige Zähler leiden an dem Übelstand, daß die Meßwerte in den unteren Belastungsgrenzen zu gering sind, da das Gewicht des AnkersThe purpose of this invention is to improve the measurement accuracy of such electricity meters increase, for which the consumption flow, or a partial amount of this, is fed to an armature rotating in the field of permanent magnets. Such Counters suffer from the disadvantage that the measured values are in the lower load limits are too light because of the weight of the anchor

ίο und die vom Zählwerk absorbierte Kraft die Rotationsgeschwindigkeit, welche das Maß für den Stromverbrauch bildet, vermindert. Man ist aus diesem Grunde gezwungen, die Meßwerte vermittels besonderer Vorkehrungen richtigzustellen. Es wurde auch bereits vorgeschlagen, die Kollektorlamellen schraubenförmig verlaufen zu lassen und die Bürsten in Abhängigkeit von der Belastung zu verschieben. Diese Einrichtung erhöht jedoch die Fabrikationskosten der Zähler infolge der Notwendigkeit eines stärkeren magnetischen Kraftfeldes, als wie lediglich zur Erzeugung ausreichender Kraft für den Triebmotor erforderlich wäre; denn die sich gegenseitig kreuzenden Kraftlinienfelder des Ankers und des Dauermagneten werden bei höheren Belastungen in ungünstige, die volle Wirksamkeit nicht zulassende Stellung gebracht. Der Kraftverlust des permanenten magnetischen Feldes ist um so größer, je höher man die Meßwerte des Zählers bei geringen Belastungen legt.ίο and the force absorbed by the counter the Rotation speed, which is the measure of power consumption, is reduced. Man For this reason, the measured values are forced to take special precautions rectify. It has also been suggested that the collector blades be helical to run and to move the brushes depending on the load. However, this device increases the manufacturing cost of the meters due to the need for a more powerful magnetic device Force field, as just as necessary to generate sufficient force for the traction motor were; because the mutually crossing force line fields of the anchor and the Permanent magnets are unfavorable at higher loads, but not fully effective admissible position brought. The power loss of the permanent magnetic field is the greater, the higher the measured values of the counter are placed at low loads.

Um dem Verlangen nach billigen Zählern, und als solche bei allen Belastungen genaue Meßwerte ergebend, entsprechen zu können, ist es nicht zweckmäßig, Organe reichlicher zu bemessen als wie unbedingt nötig, sondern die volle Kraftausnutzung aller wirksamen Teile erstrebenswert.To meet the demand for cheap meters, and as such, accurate at all loads As a result of measured values, it is not expedient to be able to correspond to organs in abundance to be measured as absolutely necessary, but the full use of all effective forces Parts worth striving for.

Diesem Grundsatz entsprechend ist ein Zähler der nachstehend beschriebenen Art ausgebildet. Auf der Zeichnung ist die Erfindung an einem Amperestundenzähler beispielsweise dargestellt. Derselbe besteht aus den allgemein bekannten Organen, wie einem Magneten m, in dessen Kraftfelde der vom Verbrauchsstrom oder auch nur einem Teil desselben gespeiste, glockenförmig gestaltete Anker g rotiert. Die Achse desselben, a, trägt zugleich den Kollektor k, welcher durch die feststehend angeordneten Bürsten* b, b die Stromzuführung zum Anker vermittelt.A counter of the type described below is designed in accordance with this principle. In the drawing, the invention is shown on an ampere-hour meter, for example. It consists of the generally known organs, such as a magnet m, in whose force field the bell-shaped armature g , which is fed by the consumption current or only a part of it, rotates. Its axis, a, also carries the collector k which, through the fixed brushes * b, b, provides the power supply to the armature.

Den Erfindungsgegenstand bildet eine in ihrer Wirkung regelbare Kurzschlußeinrichtung beziehungsweise Überbrückung des dem Anker vorgeschalteten Widerstandes w bei geringen Belastungen des Zählers, indem eine direkte Stromzuführung zum Anker über die am beweglich angeordneten Hebel h befestigte Bürste erfolgt, welche mit zunehmender Belastung des Zählers allmählich aus dem Bereich des Kollektors gebracht wird. Derselbe ist zwecks allmählicher Verkürzung der Kontaktbahn aus Lamellen von verschiedener Länge zusammengesetzt. Es resultiert hierdurch die gleiche Wirkung, als wenn der Vorschaltwiderstand kontinuierlich ein- und ausgeschaltet wird. Um das Gleiten der Bürste in der Längsrichtung des Kollektors und nochThe subject matter of the invention is a short-circuit device that can be regulated in its effect or bypassing the resistor w connected upstream of the armature when the meter is under low loads, by a direct power supply to the armature via the brush attached to the movably arranged lever h , which gradually moves out of range with increasing load on the meter of the collector is brought. It is composed of lamellae of different lengths for the purpose of gradually shortening the contact path. This results in the same effect as if the series resistor is switched on and off continuously. To the sliding of the brush in the longitudinal direction of the collector and still

über diesen hinaus ohne Behinderung der leichten Beweglichkeit des Hebels h zu gewährleisten, ist isoliert auf der Hülse i ein Metallring r aufgesetzt, welcher den gleichen Durchmesser besitzt "wie der Kollektor und als Schleifring dient. Schleift die Bürste nur auf diesem, so findet keine Stromzuführung zum Kollektor und mithin keine Überbrückung des Widerstandes statt. Die VerschiebungIn addition to this, to ensure the easy mobility of the lever h without hindrance, a metal ring r is insulated on the sleeve i , which has the same diameter as the collector and serves as a slip ring. If the brush only grinds on this, there is no power supply to the collector and therefore no bridging of the resistance takes place

ίο der Kurzschlußbürste erfolgt durch Einziehen des am Hebel h beweglich befestigten Eisenrohres e. Die Spule s ist hierbei in den Verbrauchsstromkreis geschaltet, kann aber auch in Abzweigung von diesem erregt werden, sofern die magnetisierende Wirkung derselben der jeweiligen Größe der Belastung entspricht. Die Größe des Vorschaltwiderstandes im Verhältnis zum Ankerwiderstand ist maßgebend für die Höhe des Ankerstromes. Sind beide gleich groß, so variiert der Ankerstrom und damit die Triebkraft des Zählers zwischen den beiden strichpunktiert angegebenen Stellungen der beweglichen Bürste um das Doppelte. Da der Widerstand des Ankers nur wenige Ohm beträgt, ist der Preis des Vorschaltwiderstandes kaum zu beziffern, und somit erfordert auch dessen Anwendung zur Erhöhung der Meßwerte keine Preiserhöhung des Zählers.
Die hiermit bekannt gegebene Methode zur Erhöhung des Ankerstromes kann man auch anwenden, um von Zählern mit durch permanente Magnete erzeugtem Kraftfelde zugleich die Meßwerte der Betriebsspannung zu erhalten, also Wattstundenzähler zu bauen, indem der Kurzschlußmechanismus des Vorschaltwiderstandes von einer Spule gesteuert wird, welche von der Betriebsspannung gespeist und mit Änderung derselben der Ankerstrom in gleichem Sinne in ein entsprechendes Verhältnis gebracht wird. Diese Wirkung ist zu erzielen, wenn die auf der Zeichnung ersichtliche Mittelstellung der Kurzschlußbürste dem Mittelwerte der Spannung entspricht. Erhöhte Spannung muß eine Verschiebung der Bürste in Richtung des Kollektors herbeiführen, während erniedrigte Spannung Verschiebung in Richtung des Scheifringes bewirkt. Der Hebel h muß in diesem Falle mittels Übergewichts oder Federkraft bei nicht erregter Spule die Bürstenstellung auf dem Schleifring sichern und mit wachsender Magnetisierung eine Verschiebung der Bürste in Richtung des Kollektors herbeiführen. *ίο the short-circuit brush is made by pulling in the iron tube e, which is movably attached to the lever h. The coil s is connected to the consumption circuit, but can also be excited in a branch from this, provided that the magnetizing effect of the same corresponds to the respective size of the load. The size of the series resistance in relation to the armature resistance is decisive for the magnitude of the armature current. If both are equal, the armature current and thus the driving force of the meter varies between the two positions of the movable brush indicated by dash-dotted lines by twice. Since the resistance of the armature is only a few ohms, the price of the series resistor can hardly be quantified, and thus its use to increase the measured values does not require an increase in the price of the meter.
The method announced here to increase the armature current can also be used to obtain the measured values of the operating voltage from meters with force fields generated by permanent magnets, i.e. to build watt-hour meters by controlling the short-circuit mechanism of the series resistor by a coil which is controlled by the The operating voltage is fed and, when the same changes, the armature current is brought into a corresponding ratio in the same sense. This effect can be achieved when the middle position of the short-circuit brush shown in the drawing corresponds to the mean value of the voltage. Increased voltage must cause the brush to move in the direction of the collector, while a lower voltage causes a displacement in the direction of the sliding ring. In this case, the lever h must secure the brush position on the slip ring by means of excess weight or spring force when the coil is not energized and, with increasing magnetization, bring about a displacement of the brush in the direction of the collector. *

Claims

55 patent claims:

1. DC meter, in which with increasing load the driving force is reduced by weakening the armature current and is increased at low loads, characterized in that in addition to the power supply to the armature in a known manner, fixed brushes (b) a depending on the consumption current sliding brush is arranged, which is brought into conductive connection with each armature revolution during a rotation angle dependent on the position of the brush, whereby a resistor in the armature circuit is short-circuited and the armature current required to achieve certain measured values is regulated.

2. DC meter according to claim 1, characterized in that the auxiliary brush (h) adjusting coil (s) is fed by the mains voltage and a change of the same at the same time brings about the change in the armature current by periodically shorting the ballast resistor (w) in the same sense, for Purposes to make the measured values dependent on the voltage and to be able to read off watt hours.

1 sheet of drawings.