DE298643C

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Publication number: DE298643C
Application number: DENDAT298643D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVr 298643 -KLASSE 21 e. GRUPPE

SIEMENS-SCHUCKERTWERKE G.m.b.H. in SIEMENSSTADT b. BERLIN.

Amperestundenzähler insbesondere für Unterseeboote. Patentiert im Deutschen Reiche vom 7. Februar 1915 ab.

Der gewöhnliche Amperestunden-Motorzähler enthält einen Magnetmotor, dessen Feld von einem oder mehreren Dauermagneten erzeugt wird, während der Anker von dem Belastungsstrom oder von einem Teil dieses Stromes durchflossen wird, dessen Zeitintegral durch das vom Anker angetriebene Zählwerk angezeigt werden soll.

Bei einem solchen Zähler ist die Spannung

ίο zwischen den Kollektorbürsten dem Belastungsstrom nahezu proportional. Sie wird deshalb sehr klein, wenn der Belastungsstrom sehr klein wird. Dies ist ein Nachteil, weil bei kleiner Bürstenspannung der Übergangswider-

¹S stand zwischen den Bürsten und dem Kollektor Neigung zeigt, unregelmäßig veränderlich zu werden und dadurch die Genauigkeit der Angaben ungünstig zu beeinflussen.

Dieser Nachteil macht sich besonders in den Fällen bemerkbar, in denen das Zeitintegral eines zu sehr hohen Werten ansteigenden Stromes auch bei sehr kleinen Werten dieses Stromes noch genau gemessen werden soll, während gleichzeitig auch bei hohen Werten des Stromes der Energieverlust und folglich der Spannungsabfall in dem Widerstand klein gehalten werden muß, zu dem der Zähler parallel geschaltet ist. In solchen Fällen steht schon bei den höchsten Stromwerten nur eine kleine Spannung für den Zähleranker zur Verfügung, und die Meßbedingungen werden deshalb aus dem obenerwähnten Grunde bei sehr kleinen Stromwerten außerordentlich ungünstig.

Praktisch liegt ein solcher Fall vor bei den Sammlerbatterien der Unterseeboote. Eine solche Batterie muß einmal für den Antrieb der Propellermotoren tausende von Ampere hergeben, ein andermal ist sie längere Zeit nur mit einigen Amperen zum Betrieb der Beleuchtungsanlage oder einiger kleinerer Motoren belastet. Der Ladungsverlust der Batterie durch diesen kleinen Belastungsstrom muß genau gemessen werden, weil diese kleine Belastung längere Zeit bestehen kann. Einen Tag lang, z. B. mit 20 Ampere belastet, verliert die Batterie 480 Amperestunden. Registriert der Zähler dabei nur einen Ladungsverlust von 400 Amperestunden, so zeigt er eine Ladung der Batterie, die um 80 Amperestunden höher ist als ihre wirkliche Ladung. Diese 80 Amperestunden könnten die Batterie in den Stand setzen, die Propellermotoren etwa 2Y₂ Minuten lang mit 2000 Ampere zu treiben. Von der Möglichkeit dieser Leistung kann in einem kritischen Augenblick das Schicksal des Bootes abhängen. Hieraus erhellt, wie wichtig es ist, daß der verwendete Amperestundenzähler auch bei den kleinsten Belastungen mit größter Genauigkeit arbeitet.

Für solche Fälle und im besondern für den zuletzt genannten Fall wird nach der Erfindung ein dynamometrischer Motorzähler dadurch zu einem Amperestundenzähler gemacht, daß durch den Anker ein unveränderlicher Strom, durch die Hauptstromspule der Belastungsstrom oder ein Teil dieses Stromes hindurchgeleitet wird.

Hierdurch erzielt man eine praktisch unveränderliche Spannung zwischen den Kollektorbürsten, infolgedessen auch einen unveränderlichen Übergangswiderstand zwischen den Bürsten und dem Kollektor und erfüllt damit eine der Vorbedingungen für sehr genaue Angaben des Zählers bei sehr kleinen Werten des Belastungsstromes.

Zur praktischen Durchführung der Erfindung hat man bekannte Mittel zur Verfügung. Man legt den Anker in einen Stromkreis mit unveränderlicher Widerständen, der von einer Stromquelle unveränderlicher Spannung gespeist wird,, oder man legt ihn, falls nur eine Stromquelle mit veränderlicher Spannung zur Verfügung steht oder deren Benutzung bequemer ist, in einen Stromkreis, der eine besondere Regelungseinrichtung enthält, die den Ankerstrom bei Veränderung der Spannung der Stromquelle unveränderlich erhält.

Eine besonders vorteilhafte Regelvorrichtung bildet der für Zählereichungen zur Konstanthaltung des Nebenschlusses vorgeschlagene Eisenwiderstand (Variator). Man kann einen solchen Widerstand unmittelbar als Vorschalt widerstand für den Anker verwenden oder noch besser als Vorschaltwiderstand für einen unveränderlichen Widerstand, zu dem der Anker parallel geschaltet ist.

Die Zeichnung zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Von einer durch die Netzleitung i, 2 veranschaulichten Stromquelle führen Leitungen 3, 4, von denen eine die Hauptstromspule oder Hauptstromwicklung 5 des Zählers enthält, zu irgendwelchen Verbrauchern 6, 7. Dem Anker 8 des Zählermotors mit den Bürsten 9, 10 ist ein Widerstand 11 parallel geschaltet. Anker und Parallelwiderstand liegen in Reihe mit einer Reibungskompensationsspule 12 und einem Variator zwischen den Leitungen 3, 4. Bei dem Variator ist durch 13 das luftleere Glasgefäß, durch 14 der darin eingeschlossene Eisenwiderstand angedeutet. Der Variator bewirkt, daß bei Veränderung der Spannung zwischen den Leitungen 1, 2 innerhalb bestimmter Grenzen die Stromstärke im Zählernebenschluß und damit die Stromstärke im Zähleranker unveränderlich bleibt. Der Zähler wird also, innerhalb jener Grenzen der Spannungsänderung, die zwischen der Stromquelle und den Verbrauchern ausgetauschte Elektrizitätsmenge als Amperestundenzähler registrieren .

Die Reibungskompensationsspule, die natürlieh bei der gezeichneten Schaltung des Variators auch in einem der parallel geschalteten Zweige 11 und 8, 9, 10, also in Reihe mit dem Anker 8 oder dem Parallelwiderstand innerhalb der Parallelschaltung angeordnet sein könnte, hat hier eine vollkommenere Wirkung wie beim gewöhnlichen dynamometrischen Zähler, weil das von ihr auf den Anker ausgeübte Dreh- ■ moment von der Spannung nicht abhängig, also nicht gelegentlich größer und gelegentlich kleiner ist wie das zu kompensierende Reibungsmoment.

Claims

Patent-An Spruch:

Amperestundenzähler für solche Fälle, in denen das Zeitintegral eines zu sehr hohen Werten ansteigenden Stromes mit geringem Energieaufwand für die Messung auch bei den kleinsten Werten des Stromes genau gemessen werden muß, im besonderen zur Überwachung des Ladungszustandes der Sammlerbatterien von Unterseebooten, gekennzeichnet durch die Verwendung eines dynamometrischen Motorzählers in an sich bekannter Verbindung mit einer Einrichtung, vornehmlich mit einem Eisenwiderstand im luftleeren Raum (Variator), die einen unveränderlichen Strom im Anker des Zählers hervorbringt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.