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Wechselstromzähler. Die Erfindung betrifft einen Wechselstromzähler.
Er beruht wie andere Wattstundenzähler auf dem Prinzip des Ferrarisschen Drehfeldes
und besitzt ein aus einem Mittelteil und zwei Endteilen zusammengesetztes magnetisches
Gestell. Der eine Endteil trägt eine Stromwicklung und der andere eine Spannungswicklung
und außerdem ein aus lamelliertem Eisen bestehendes Stück, das einen Nebenschluß
für den magnetischen Leiterkreis der Spannungswicklung bildet und dazu dient, die
Phasenverschiebung zwischen den Spannungs- und Stromflüssen hervorzurufen. Dabei
hat das die Spannungswicklung tragende Endstück des Gestelles Winkelform und weist
wenigstens einen Schenkel auf, der in einer dem Mittelteil dieses Gestelles entgegengesetzten
Richtung angeordnet ist, so daß das den magnetischen Nebenschluß bildende und diesem
Schenkel gegenüber sich befindende Stück zur Regelung der Phasenverschiebung verschoben
werden kann. Aber der Zähler unterscheidet sich dadurch von den anderen, daß der
Mittelteil des Gestelles mit einem aus magnetischem Material bestehenden Flügel
versehen ist, welcher parallel zum scheibenförmigen Anker angeordnet ist, sich auf
der dem die Spannungswicklung tragenden Endteil des Gestelles entgegengesetzten
Seite des Ankers befindet und mit dem besagten Mittelteil derart verbunden ist,
daß er darauf verstellt werden kann, um den Flügel durch seine Versteilbarkeit an
der Regelung der Phasenverschiebung teilnehmen zu lassen.
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Die Zeichnung zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel des Zählers.
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Fig. i ist eine Vorderansicht und Fig. 2 ein Schnitt nach Linie X-X
in Fig. r.
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Das magnetische Gestell des Zählers besitzt ein seinen Mittelteil
bildendes Stück A von C-Form, welches in einer Vertikalebene derart angeordnet ist,
daß sein Mittelschenkel senkrecht steht. An dem einen Ende des Stückes A ist ein
Stück M eingelassen, das den einen Endteil des Gestelles darstellt, L-förmig gestaltet
ist und an seinem senkrechten Schenkel eine Spannungswicklung K trägt. Diese letztere
ist durch die Leitungen Q, R mit den zwei Leitungen N, 0
verbunden,
welche mit den Apparaten, z. B. Lampen P, zur Ausnutzung des Stromes in Verbindung
stehen. Am anderen Ende desStückes A sitzt ein U-förmiges Stück C fest, welches
den anderen Endteil des Gestelles bildet und in einer senkrechten Ebene angeordnet
ist, die senkrecht zu derjenigen steht, welche durch das Stück A bestimmt wird.
Seine beiden senkrechten Schenkel sind mit den beiden Teilen L, L1 einer Stromwicklung
versehen, die in die Leitung N eingeschaltet ist. Das Stück M ist mit seitlichen
Winkelstücken, wie z. B. E, versehen, die diese senkrechten Schenkel überdecken
und dazu dienen, den magnetischen Leiterkreis der Spannungswicklung zu schließen.
Der
große, senkrechte Mittelschenkel des Gestellstückes A endlich trägt einen aus magnetischem
Material bestehenden, senkrecht zu diesem Schenkel angeordneten Flügel Dl, der bis
ins Innere des Stückes C hineinragt und aus einem Stück mit einer halben Hülse D2
besteht, welche an dem betreffenden Schenkel mit Hilfe einer im Schenkel festsitzenden
und durch einen Schlitz D1 der Hülse D2 hindurchreichenden Schraube D3 nach Höhe
verstellbar ist.
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Die Stücke A, M, C bestehen aus lamelliertem Eisen, während
die Stücke Dl, D2 und E aus Eisenblech hergestellt sind. Die beweglichen Zählerteile
weisen eine massive Metallscheibe F auf, welche sich zwischen derü Gestellstück
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und dem Winkelstück E einerseits und den oberen Enden der Schenkel des
Gestellstückes C und des Flügels D1 anderseits dreht. Die Scheibe F sitzt auf einer
senkrechten Welle G fest, welche das Zählwerk des Zählers auf eine in der Zeichnung
nicht dargestellte Weise betätigt. Das Bremsen der von dieser Scheibe F gemachten
Drehungen erfolgt mittels eines permanenten Hufeisenmagneten S, zwischen dessen
Schenkeln F hindurch geht.
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Der durch die Spannungswicklung K erzeugte magnetische Flux durchläuft
die beiden, einerseits von den Stücken M, A, C, E und anderseits von den
Stücken M, A, Dl, D2 gebildeten magnetischen Leiterkreise, wobei der Flügel
Dl parallel zur Scheibe F ist und auf ihrer entgegengesetzten Seite mit Bezug auf
M sich befindet. Damit aber das zur Drehung der beweglichen Teile des Zählers nötige
Drehfeld nach dem Ferrarisschen Prinzip erzielt wird, muß das von dem Nebenschlußstrom
hervorgerufene wirksame Feld um go ° in der Phase gegen den durch die Stromwicklung
L, L1 hervorgerufenen Flux verschoben sein. Zu diesem Behuf ist einem Teile des
oben genannten magnetischen Leiterflusses, dem Stücke M, ein Nebenschluß gegeben,
welcher. durch ein aus lamelliertem Eisen bestehendes Stück B gebildet wird. Dieses
Stück B hat L-Form und ist derart angeordnet, daß seine beiden Enden sich den inneren
Seiten des Gestellstückes M gegenüber befinden, das ebenfalls L-Form hat, und dessen
einer wagerecht angeordneter Schenkel in einer dem Gestellstücke A entgegengesetzten
Richtung angeordnet ist, wobei das eine Ende des Stückes B mit der ihm gegenüberliegenden
Seite von 14T in Berührung steht, während das andere Ende stets auf einem Abstand
vom Ende des gegenüberliegenden Teiles des Gestellstückes M bleibt. Die Regelung
der Nebenschlußwirkung und infolge dessen die Regelung derPhasenverschiebung zwischen
den Spannungs- und Stromflüssen geschieht durch Änderung des Luftspaltes zwischen
den Stücken M und B einerseits und anderseits des Spaltes zwischen den Stücken M
und D1. Zu diesem Zwkck ist das Stück B durch eine Schraube-T, welche in einem darin
vorgesehenen länglichen Loche sitzt, an einer mit dem Gestellstücke A verbundenen
und in der Zeichnung nicht sichtbaren Platte befestigt, und ist die größere Abmessung
des Loches senkrecht angeordnet, so daß Stück B gegenüber Stück M verschoben werden
kann. .
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Die gezeigte Ausführungsform gestattet zwei Regelungsarten. Dieser
Umstand läßt eine sehr genaue Einstellung zu, und es besteht die eine Regelung in
der Beweglichkeit des Nebenschlusses B, und die andere in der Verstellung des Flügels
D1. Die richtige Anwendung dieser beiden Mittel ergibt eine gute Geschwindigkeitsregelung
des Zählers, selbst wenn die Phasenverschiebung des die Anlage speisenden Stromes
gegenüber der Spannung starken Schwankungen unterworfen ist.
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Wenn man die Wirkung .des magnetischen Nebenschlusses vermehrt durchAnnäherung
der Stücke B und M, so vermindert man offenbar die Geschwindigkeit der Scheibe F,
und wenn man den Flügel D1 näher an die Scheibe heranbringt, so vermehrt man die
betreffende Ge= schwindigkeit, alles bei den gleichen Phasenverhältnissen zwischen
Spannung und Stromstärke des zu messenden Stromes. Die erhaltenen Wirkungen sind
daher einander entgegengesetzt, so daß ihr Einfluß auf die Geschwindigkeit des Zählers
gleich Null werden kann. Es sei hier ein Beispiel einer Regulierung, welche auf
dieser Tatsache beruht, gegeben. Der Zähler sei gut für. einen Strom eingestellt,
bei welchem die Spannung mit der Stromstärke in Phase steht, besitze aber eine zu
große Geschwindigkeit für den Fall, daß der Strom eine Verschiebung der Phase gegenüber
der Spannung hat. Man korrigiert diesen Fehler, indem man StückB dem Stücke M nähert,
aber man nimmt alsdann `wahr, daß der Zähler sich zu rasch dreht, wenn der Strom
keine Phasenverschiebung zwischen Spannung und Stromstärke mehr aufweist. Man kann
auch oben erwähnten Fehler, korrigieren, indem man den Flügel D1 längs dem Mittelschenkel
des Gestelles A verschiebt; aber man kann alsdann wahrnehmen, daß der Zähler .eine
zu geringe Geschwindigkeit aufweist für einen Strom, dessen Spannung und Stromstärke
sich in Phase befinden. Wenn man dagegen für einen Strom mit Phasenverschiebung
den genannten Fehler verschwinden läßt, indem man den Gang des Zählers zur Hälfte
etwa mit Hilfe beider Regelungsmittel korrigiert, so konstatiert man dann, däß der
Gang des Zählers für Strom ohne Phasenverschiebung nicht beeinflußt wird und so
bleibt, wie man ihn ursprünglich erhalten hatte.
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Es muß bemerkt werden, daß man in Wechselstrom-Drehfeldzählern einer
anderen Art schon ein magnetisches Stück, welches auf der der Spannungswicklung
X entgegengesetzten Seite
der Scheibe x` angeordnet war, angewendet
hat; aber dieses Stück, welches entweder mit dem Gestell aus demselben Stück bestand
oder ihm angepaßt war, war nicht darauf verstellbar und konnte deshalb zur Regelung
nicht beigezogen werden.
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Die Art, wie der Flügel am Gestellstück A angepaßt ist, und wie es
daran verschiebbar ist, kann auch auf andere Weise, als gezeigt wurde, bewirkt werden.