DE285775C - - Google Patents
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- G—PHYSICS
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- G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
- G01R23/02—Arrangements for measuring frequency, e.g. pulse repetition rate; Arrangements for measuring period of current or voltage
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Description
KAISERLICHES
PATENTAMT.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung bzw. einen Apparat zum Anzeigen der Frequenzen
von Wechselströmen. Sie besitzt den Vorteil, daß eine Stromzuführung zu ihren beweglichen
Teilen nicht notwendig ist. Es sind zwar Frequenzmesser bekannt, bei denen der bewegliche
Teil keine Stromzuführung erfordert. Bei all diesen ist es aber notwendig, verschiedene
feststehende Wicklungen auf den
ίο beweglichen Teil einwirken zu lassen, von
denen die eine in' einem Stromkreise liegt, der durch geeignete Vorschaltung induktiv
ausgebildet ist, während die andere in einem Stromkreise liegt, der induktionsfrei sein muß.
Auch diese Komplikation kommt bei dem Gegenstande der Erfindung in Wegfall.
Die Erfindung besteht im wesentlichen in der Anordnung zweier einander entgegenwirkender,
mechanisch gekuppelter Systeme, deren eines elektromagnetisch, also von der Frequenz unabhängig ist, während das andere
auf Abstoßung eines von einem induzierten Strome durchflossenen Leiters durch das diesen
Strom induzierende Feld beruht und daher von der Frequenz abhängig ist. Die im letzteren System auftretenden Erscheinungen,
die den bei Repulsionsmotoren auftretenden ähnlich sind, mögen im folgenden als Repulsionswirkung
bezeichnet werden.
In der Zeichnung sind eine Reihe von Ausführungsformen dargestellt.
In Fig. ι bezeichnet I ein elektromagnetisches Instrument, bei dem beispielsweise im
Innern einer Spule 1 ein festes Eisenstück 2 angeordnet ist, dem ein beweglicher Eisenkern
3 gegenübersteht. II stellt ein mit dem
System I durch eine Welle 4, die in Richtung der Achsen der Spulen 1 und 7 verläuft,
mechanisch gekuppeltes weiteres System dar, das dem ersten System entgegenwirkt. In
dem zweiten System ist ein bewegliches Eisenstück 5 vorgesehen, das einem aus nichtmagnetischem
Material bestehenden Teil, z. B." einem Kupferstück 6, gegenüberliegt. Werden die
feststehenden Wicklungen 1 und 7 des Instrumentes von Gleichstrom durchflossen, so bewegt
sich der Anker 3 von dem feststehenden Eisen 2 fort bis in seine Endlage, da in dem
System II keine Gegenkraft auftritt. Werden jedoch beide Systeme mit Wechselstrom erregt,
so wird sich der Einsenanker 5 im System II 'aus dem Bereiche des Kupferstückes
6 fortzubewegen suchen, und zwar nach Maßgabe der Größe der Frequenz des Wechselstromes. Ein auf der Achse 4 angeordneter
Zeiger 8 kann auf einer Skala 9 eine Angabe machen. Ein derart ausgebildetes System hat, wie eingangs erwähnt, weder bewegliche
Stromzuführungen noch irgendeine Feder o. dgl. Man könnte höchstens auf die Achse 4 eine ganz schwache Feder oder ein
Übergewicht einwirken lassen, um bei nicht eingeschaltetem Instrument den Zeiger in eine
Nullstellung oder in eine besondere Ausschaltstellung zurückzuführen, damit man die Stromlosigkeit
des Instrumentes erkennen kann.
Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung läßt sich in mannigfacher Weise abändern. So kann
man beispielsweise gemäß Fig. 2 die Systeme I und II miteinander vereinigen, so daß an
Stelle der Spulen 1 und 7 gemäß Fig. 1 eine einzige Spule s (Fig. 2) tritt. Gemäß Fig. 2
ist im Innern der Spule s ein feststehendes Eisenstück e und ein unmagnetischer Teil,
z. B. ein Kupferstück k, angeordnet. Diesen stehen aus Eisen bestehende Anker α und b
gegenüber, die miteinander mechanisch verbunden sind.
Anstatt das Kupferstück k fest anzuordnen und den Eisenanker b beweglich zu machen,
kann auch gemäß Fig. 3 das Kupferstück 10 drehbar und mit dem Eisenanker α mechanisch
gekuppelt angeordnet und ein Eisenstück 11 fest angeordnet werden, das dem
beweglichen Kupferstück 10 gegenübersteht. Unter Umständen kann es zweckmäßig sein,
an Stelle eines aus Kupfer bestehenden Stückes eines aus schlecht leitendem unmagnetischem
Material zu verwenden.
Die weiteren Figuren zeigen noch einige Ausführungsformen des Erfindungsgedankens.
In Fig. 4 ist in einer Spule s ein feststehender Eisenkörper β angeordnet. Ein Doppelanker
mit einem Eisenstück α und einem Kupferstück k o. dgl. ist um einen Drehpunkt
f beweglich.
Nach Fig. 5 ist der Doppelanker, der das feststehende Eisenstück e umschließt, zu einem
vollständigen Zylinder c ausgebildet. Dieser kann sich um die Achse f drehen. Sein Umfang
besteht zum Teil aus Eisen, nämlich dem Eisenstück a, und in seinem übrigen
Teil aus Kupfer o. dgl. Die Fig. 6 stellt einen Schnitt längs der Linie A-B durch die
Ausführung der Fig. 5 dar, dessen Ebene senkrecht zur Zeichenfläche durch die Drehachse
f geht.
Zur Erzielung eindeutiger Wirkungen kann der Kupfermantel c, wie Fig. 6 zeigt, zwischen
den Polen des feststehenden Eisens e ausgeschnitten werden, wodurch sekundäre
Wirkungen, die das Resultat störend beeinflussen könnten, ausgeschaltet werden. An
den Polen des feststehenden Eisens e, in der Fig. 6 oben und unten, treten die meisten
Kraftlinien aus dem Eisen aus. Während die Induktionswirkung in den beiden äußeren,
stehengebliebenen Teilen des Kupfermantels c am stärksten und wirkungsvollsten ist, würden
in dem mittleren Teil des Kupfermantels Wirbelströme entstehen können, die das Feld
der erregenden Spule selbst schwächen und dadurch die Gesamtwirkung ungünstig beeinflussen
würden. Der Ausschnitt erstreckt sich daher senkrecht zur Drehachse des Instrumentes
auf den ganzen Umfang des Kupfermantels.
Eine weitere Ausführungsform gibt Fig. 7 wieder. Dort ist innerhalb der Spule s ein
Doppelanker, etwa wie in Fig. 4, um die Achse f drehbar. Im Innern der Spule ist
ein feststehendes Eisenstück e und ein feststehendes Kupferstück k o. dgl. angeordnet.
Diese sind so gestaltet, daß der Doppelanker ausschlagen kann und von den feststehenden
Körpern stets in richtiger Weise beeinflußt wird.
Besonders einfache Anordnungen des Erfindungsgegenstandes zeigen die folgenden
Figuren.
Bei Fig. 8 ist im Innern der Spule s ein Eisenwinkel e angeordnet. Bei f ist ein
Anker gelagert, der aus einer eisernen Scheibe α und einem Kupferstück g besteht.
Der Ausschlagwinkel des beweglichen Teiles kann dadurch vergrößert werden, daß gemäß
Fig. 9 auch das Eisenstück a in einem Winkel zu dem nicht magnetischen Teil, dem Kupferstück
g, angeordnet wird, der kleiner als 180°
ist. Durch exzentrische Lagerung des beweglichen Teiles gegenüber der Spule s läßt sich
die Skala in bestimmter Weise beeinflussen.
Bei der Ausführungsform der Fig. 10 ist in der Spule s feststehend, z. B. in einer
Ebene, das Eisenstück e und das Kupferstück k angeordnet. Zwischen diesen kann
sich das Eisenstück α mit dem Zeiger ζ bei f drehen.
Zur Erhöhung der Wirkung können gemäß Fig. 11 ein bewegliches Eisen α ebenso wie
die feststehenden Eisen- und Kupferstücke verdoppelt werden. Dadurch wird z. B. die
doppelte Einstellkraft erhalten. Werden dann, wie in Fig. 11 dargestellt, die feststehenden
Kupfer- und Eisenstücke möglichst dicht aneinandergelegt bzw. in möglichst spitzem
Winkel zueinander aufgestellt, so kann eine fast gleich große Skalenlänge wie bei der Anordnung
nach der Fig. 10 erreicht werden.
Schließlich können auch bei der Einrichtung gemäß Fig. 4 oder 5 das dort fest angeordnete
Eisen e beweglich und die in den Fig. 4 und 5 beweglich vorgesehenen Teile
fest angeordnet werden. Dies ist beispielsweise in Fig. 12 dargestellt. Ein beweglicher
Eisenanker 12 ist gegenüber dem Eisenstück 13
und dem Kupferstück 14 bei f drehbar gelagert.
Eine weitere Abänderung des Erfindungsgegenstandes läßt sich dadurch erzielen, daß
an Stelle eines beweglichen Kupferteiles Kurzschlußwindungen aus Kupfer o. dgl. senkrecht no
zu einem Eisenanker und mit diesem gekuppelt im magnetischen Felde angeordnet werden.
Eine entsprechende Ausführungsform ist in Fig. 13 zu erkennen. In einem feststehenden
Eisenkörper 1 ist eine Erregerspule 2 fest gelagert. Im Innern des feststehenden Eisens
ist ein Eisenanker 3 untergebracht, der mit einer Kurzschlußspule 4 gekuppelt ist, die
z. B. senkrecht zu seiner Ebene steht. Das feststehende Eisen ist so ausgebildet, daß der
Luftspalt in der gezeichneten Lage größer ist als in der punktiert angegebenen Ebene I.
Wird die erregende Spule 2 mit Gleichstrom gespeist, so sucht sich Anker 3 in jene Lage
einzustellen, in der der kleinste Luftspalt vorhanden ist, also in Richtung I-I. Wird dagegen
Spule 2 durch Wechselstrom erregt, so wirkt dem Anker 3 die Kurzschlußwindung 4 entgegen. Diese Wirkung nimmt mit der
Frequenz zu.
Claims (7)
1. Frequenzzeiger mit zwei einander entgegenwirkenden, mechanisch gekuppelten
Systemen (I, II), dadurch gekennzeichnet, daß das eine (I), von der Frequenz
unabhängige System auf elektromagnetischer Kraftwirkung und das andere (II), von der Frequenz abhängige
auf Repulsionswirkung, d. h. auf der Abstoßung eines von einem induzierten Strom
durchflossenen Leiters (7) durch das diesen Strom induzierende Feld beruht.
2. Frequenzzeiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden
Systeme (I, II) in einem Instrument vereinigt sind und unter Einwirkung ein und derselben erregenden Spule (s) stehen.
3. Frequenzzeiger nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen nichtmagnetischen Metallteil (k) zur Erzielung
der Repulsionswirkung, z. B. aus Kupfer, und einen beweglichen Eisenanker (δ), der
sich bei steigender Frequenz von dem feststehenden Metallteil (e) zu entfernen
sucht. -
4. Frequenzzeiger nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen feststehenden
Eisenteil (11) zur Erzielung der Repulsionswirkung und einen nichtmagnetischen
beweglichen Anker (10), z. B. aus Kupfer, der sich bei steigender Erregung
von dem feststehenden Eisenteil zu entfernen sucht.
5. Frequenzzeiger nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein gemeinsames,
feststehendes Eisenstück (e) für beide Systeme, das auf einen beweglichen Poppelanker
(a, k) einwirken kann, der zum Teil aus Eisen (a) und zum Teil aus unmagnetischem
Metall (k), z. B. Kupfer, besteht.
6. Frequenzzeiger nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Doppelanker
(c) in Form einer Trommel.
7. Frequenzzeiger nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Eisenanker,
der gleichzeitig von einem feststehenden Eisenstück (β) und einem feststehenden
unmagnetischen Metall, z. B. Kupfer (k), beeinflußt wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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