DE302654C

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Publication number: DE302654C
Application number: DENDAT302654D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 302654 KLASSE 42 d. GRUPPE

in DRESDEN.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 7. Januar 1917 ab.

Bei allen anzeigenden Vorrichtungen, bei welchen der geometrische Ort der angezeigten Punkte eine Gerade oder eine einfache Kurve (ein Kreisbogen) ist, kann zur dauernden Aufzeichnung der Lage Und Bewegung des Anzeigepunktes entweder ein ablaufender Streifen und eine Bewegungsrichtung des Anzeigepunktes senkrecht zur Ablaufrichtung des Streifens oder eine sich drehende Kreisscheibe

ίο und eine Bewegungsrichtung des Anzeigepunktes radial vom Mittelpunkt aus gewählt werden, z. B. bei den gebräuchlichen Registrierinstrumenten der deutschen Praxis mit Streifen oder der amerikanischen Praxis mit Kreisscheiben.

Soll jedoch die Lage und Bewegung eines Punktes fortlaufend nach Größe und Richtung aufgezeichnet werden, der sich beliebig in einer Ebene verschieben kann, der z. B. unter der Einwirkung mehrerer in verschiedenen Richtungen wirkender Kräfte steht, wie etwa die Lage des Nullpunktes der Spannungen in einem drei- oder mehrphasigen elektrischen Stromsystem, so sind die vorerwähnten Registrierverfahren unbrauchbar, da sich regellos kreuzende Aufzeichnungen ergeben würden ohne Möglichkeit einer späteren Auswertung.

Das nachbeschriebene und am Beispiel eines

registrierenden Spannungsdiagrammzeigers für Drehstrom erläuterte neue Verfahren und Vor¹ richtung gestatten dagegen die fortlaufende Aufzeichnung und Ermittlung der Lage eines beliebig in einer Ebene, z. B. innerhalb des Spannungsdreieckes, verschiebbaren Punktes.

In Fig. ι sei 6 der anzeigende, mit beliebiger Schreibvorrichtung versehene Punkt, auf den z. B die drei Kräfte e_u, e_v, e_!V einwirken und der unter ihrer Wirkung jede beliebige Lage innerhalb des Dreieckes u, v, w ein-' nehmen kann, wovon zwei Lagen 6' und, 6" beispielsweise gezeichnet sind. Die Aufzeichnung der Lage des Punktes 6 erfolgt nun gemäß der Erfindung auf einem kreisförmigen Blatt S, welches Blatt um einen außerhalb der Fläche, in der der Anzeigepunkt seine Lage verändern kann, gelegenen Punkt drehbar ist. In Fig. 1 kann der Anzeigepunkt innerhalb des Dreieckes u, v, w verschoben werden, der Drehpunkt des Blattes liegt also außerhalb dieses Dreieckes im Punkt M. Ein leeres Änzeigeblatt zeigt z. B. die Fig: 2. Das Anzeigeblatt ist so eingeteilt, daß der Punkt 6 bei normaler Stellung (Nullstellung) auf dem Kreis 0 des Blattes bleibt und, wenn sich das Blatt durch eine bekannte Vorrichtung um den Punkt M dreht, die mit 6 verbundene Schreibvorrichtung demnach einen mit dem Kreis 0 zusammenfallenden Kreis schreibt.

Im Beispiel eines registrierenden Spannungs- -diagrammzeigers' läuft der Nullkreis des Blattes S unter dem Nullpunkt 6 des Spannungsdiagrammes e_u, e_v, e_w (Fig. 1) durch, und die

Ringbreite des Diagrammblattes, r_s —r₀ ist gleich der Phasenspannung e_u= e_v= e„,. Im Beispiel ist r_s=2^x Phasenspannung. Das Blatt kann im Umfang mit einer passenden Zeitteilung, entsprechend der Zeit einer Umdrehung des Diagrammblattes, versehen sein.

Tritt zu einer Zeit eine Ablenkung des Anzeigepunktes 6 nach irgendeiner Richtung ein, so beschreibt die Schreibvorrichtung am

ίο Punkt 6, die bis dahin einen auf den Kreis O fallenden Kreis geschrieben hat, eine scharf von diesem Kreis abbiegende Linie, Die Neigung dieser Linie gegen die Radiale, welche vom Drehpunkt M durch den Ansatzpunkt des abgelenkten Striches an den Kreis O geht, also die Neigung gegen die Zeitordinate, gibt das Maß für die Lage des Punktes in der Diagrammfläche - und die Richtung der Komponenten der ablenkenden Kräfte, die Länge der Linie gibt ein Maß für die ablenkende resultierende Kraft.

Zur bequemen Ablesung des Diagrammes dient eine gleichfalls mit zum Wesen des Verfahrens gehörige Ablesevorrichtung nach Fig. 3.

Auf ein durchsichtiges Blatt ist das Diagramm der auf den Punkt 6 wirkenden Kräfte gezeichnet, z. B. das Spannungsdiagramm u, v, w, so daß . die Strecke u-t = Phasenspannung, e_u usw. = r_s —f₀ (Fig· 1) ist. Das Blatt wird so auf das zu betrachtende Diagramm gelegt, daß der Orientierungspunkt A mit dem Drehpunkt M des Diagrammblattes zusammenfällt und die Gerade A-6-u auf dem durchsichtigen Ableseblatt radial läuft und durch den Punkt des Diagrammes geht, in welchem die aufgeschriebene Bahn des Punktes 6 den Kreis um M verläßt, oder die vorherige Bahn ändert. Dann gibt die vom Punkt 6 geschriebene Linie auf dem durchsichtigen Blatt sofort Größe und Richtung der auf den Punkt 6 wirkenden" Kräfte bzw. deren Resultierende an.

Die Arbeitsweise des Verfahrens sei noch am Beispiel des Spannungsdiagrammzeigers in den Fig. 4 und 5 erläutert.

Fig. 5 zeigt ein beschriebenes Blatt des Diagrammzeigers, in 24 Stunden ablaufend, während Fig. 4 die innerhalb dieser Zeit aufgetretenen Unsymmetrien, d. h. die verschiedenen Lagen des Nullpunktes mit r bis 11 angibt. Sowie eine Spannungsunsymmetrie auftritt, weicht die von der Schreibvorrichtung des Punktes 6 (Fig. 1) geschriebene Linie vom Kreis 0-0 des Diagrammblattes (Fig. 2) ab. Im Diagramm Fig. 5 sind diese Abweichungen mit den gleichen Ziffern gekennzeichnet wie in Fig. 4.

Wenn z. B. die um i⁸⁰ nachmittags aufgezeichnete Spannungsverschiebung (mit 9 bezeichnet, vgl. auch Fig. 4) betrachtet werden soll, wird das durchsichtige Ableseblatt (Fig. 3) so auf das Diagramm gelegt, daß der Orientierungspunkt A auf dem Drehpunkt M des Diagramms liegt und die Linie A-u sich mit der Zeitlinie i³⁰ deckt bzw. durch den Punkt geht, in welchem der Diagrammstrich seine Richtung plötzlich verändert, hier vom konzentrischen Kreis um M abweicht. In der Fig. 5 ist der Umriß der so darübergelegten Ableseskala strichpunktiert eingetragen; man hat sich die vollständige durchsichtige Skala der Fig. 4 hier darübergelegt zu denken, Dann gibt der Endpunkt des geschriebenen Striches 9 in dem Dreieck u, v, w sofort die Größe und Richtung der Sgannungsverschiebung an und läßt auf deren Ursache schließen. "

Zur Auswertung des Diagrammes legt man zweckmäßig das Skalenblatt (Fig. 4) auf das Diagrammblatt (Fig. 5), heftet den Punkte des Skalenblattes auf dem Punkt M des Diagrammes fest und dreht das Skalenblatt um A, wobei man über den Verlauf der Aufzeichnung hin in jedem Augenblick .das Spannungsdiagramm vor sich sieht. Das Diagramm (Fig. 5) lehrt^ z. B. weiter, daß um 12³⁰ vormittags eine Spannungserniedrigung der Phase u gegen Erde von rund 3300 Volt eingetreten ist, daß ferner z. B. um 4⁴⁸ ein Erdschluß in Phase ν auftrat, bis 5¹⁵ dauernd, daß von i⁴⁵ nachmittags bis 5 nachmittags ein leichter Erdschluß in Phase u, allmählich auftretend und allmählich abnehmend, vorlag.

Die vorstehende Beschreibung des Verfahrens und der Einrichtung ist nur ein Beispiel einer möglichen Anwendungsart. Das Verfahren gestattet die Aufnahme und einfache Auswertung aller Diagramme, bei welchen der anzeigende Punkt beliebige Lagen in einer Ebene einnehmen kann, und die Ermittlung der augenblicklichen Resultierenden sowie der einzelnen Komponenten nach Größe und Richtungen.

Die Schreibvorrichtung kann von beliebig vielen und beliebig gearteten Kräften, wenn sie nur in einer Ebene wirken, beeinflußt werden, etwa von mechanischen Zugkräften, Drucken u. dgl., und die durchsichtige Ableseskala nach Fig. 4 kann jede beliebige Teilung, die den betreffenden zu registrierenden Diagrammen entspricht, tragen.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Einrichtung zur fortlaufenden Aufzeichnung und Auswertung von Diagrammen, deren Schreibpunkt sich beliebig in einer Ebene bewegt und Größen und Richtungen angibt, gekennzeichnet durch ein die Aufzeichnung aufnehmendes sich drehendes Blatt (S), dessen Drehpunkt (M) außerhalb der Fläche (u, v, w) liegt, inner-

halb welcher der Schreibpunkt (6) jede beliebige Lage einnehmen kann.
2. Vorrichtung zur Auswertung vermittels eines durchsichtigen Skalenblattes, dadurch gekennzeichnet, daß das Blatt (^4) das entsprechende Diagramm ~(u, v, w) der zu beobachtenden Größen und deren Maßstab aufgezeichnet enthält und durch Drehung über das Diagramm hin den aufgezeichneten Kräftezustand in jedem Augenblick betrachten und seine Komponenten messen läßt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen,