DE387369C

DE387369C - Soft iron instrument

Info

Publication number: DE387369C
Application number: DEB88532D
Authority: DE
Original assignee: Bergmann Elektricitaets Werke AG
Current assignee: Bergmann Elektricitaets Werke AG
Publication date: 1923-12-27

Description

Weicheiseninstrument. Es sind bereits Weicheiseninstruinente bekannt geworden, lie aus mehreren mechanisch verbundenen Systemen aufgebaut sind und die Messung der Leistung oder der Frequenz bezwecken. Bei derartigen Instrumenten kommt es aber nicht allein auf die mechanische Verbindung und die Schaltung an, sondern es ist außerdem wesentlich, daß für die einzelnen Systeme der Differentialquotient des Selbstiti.dtiktiociskoeffizienten nach dem Ausschlagswinkel 1_estimmte Beziehungen erfüllt, die, je nachdem, - ob die Leistung, die Frequenz oder der Leistungsfaktor gemessen werden soll, verschieden sein müssen. Das ist bisher nicht beachtet worden, unl die Vorschläge haben daher eine praktische Bedeutung nicht erlangen können.Soft iron instrument. Soft iron instructors are already known are made up of several mechanically linked systems and the Purpose of measuring the power or the frequency. With such instruments comes It is not just about the mechanical connection and the circuit, but rather It is also essential that the differential quotient for the individual systems of the self-tictiocis coefficient according to the deflection angle 1_determined relationships which, depending on - whether the power, the frequency or the power factor to be measured must be different. That has so far not been taken into account and the proposals have therefore not been able to acquire any practical significance.

So genügt es z. B., um einen richtig arbeitenden Leistungsmesser zu erhalten, durchaus nicht, daß die mechanisch in Gegenwirkung verbundenen Systeme durch j e eine Spannungsspule und eine Stromspule erregt werden und dabei die 1 einen Spulen für glas eine System magnetisch gleich, für (las andere magnetisch entgegengesetzt wirken. In dieser Beziehung wird auch dadurch nichts geändert, daß der Differentialquotient (los SelbstinrItrktionskoeffizienten nach dein Ausschlagswinkel für die einzelnen Systeme kunstant gemacht wird. Es ist vielmehr unbedingt erforderlich, (iaß darüber hinaus bei einer -Verstellung des beweglichen Teiles des Instrumentes der Zunahme des Selbstinduktionsk(xtfizienten beim einen System eine entsprechende Abnahme des Selbstinduktionskoeffizienten beim anderen System gegenül-ersteht, also der für die einzelnen Systeme konstante U'ert des Differenzialquotienten für die 1-.eiden miteinanler gekuppelten Systeme absolut genommen der gleiche ist. Ebensowenig kann man einen richtig ar"-eitenden Frequenzmesser ahne weiteres dadurch erhalten, (iaß man wieder die beiden mechanisch verbundenen Systeme einander entgegenwirken läßt und das eine durch einen der Spannung, das an lege durch einen der Spannung und dem Quotienten der Prequenz proportionalen Strom erregt, sondern es ist wesentlich, daß mindestens bei dein einen System der Differentialquotient des Selbstinduktionskoeffizienten nach dem Ausschlagswinkel eine Funktion des Ausschlagswinkels wird. Auch für den Leistungsfaktormesser ist es i:otwendig, daß nicht nur zwei nach Art des Leistungsmessers aufgebaute einander entgegenwirkende Doppelsysteme vorhanden sind, deren eines eine um go^ elektrisch gegen die: des an legen phasenverschobene Spannung aufweist, vielmehr muß daneben auch noch die Belingiing erfüllt sein, daß mindestens l ei dein einen Doppcisvstein der Differentialquotient (los Sell@stinduktionskoeffizienten nach dem Aussclilagswinkel eine Funktion des Ausschlagswinkels ist. Alsdann stellt sich beim Leistungsmesser entgegen einer äußeren Kraft, beim Frequenz- und Leistungsfaktorniesser ohne weiteres eine der zu messenden Größe entsprechende Gleichgewichtslage ein.So it is enough z. B. to get a properly working power meter received, by no means, that the systems mechanically linked in counteraction be excited by each one voltage coil and one current coil and thereby the 1 a coil for glass a system magnetically equal, for (read others magnetically act in the opposite direction. In this respect nothing is changed by the fact that the differential quotient (los self-instillation coefficient according to your deflection angle is made artful for the individual systems. Rather, it is imperative (iaß also when adjusting the moving part of the instrument the increase in the self-induction coefficient in a system corresponds to a The decrease in the self-induction coefficient in the other system is counterproductive, i.e. is the constant U'ert of the differential quotient for the individual systems 1-. Both interconnected systems are absolutely the same. Neither one can get a correct ar "-conducting frequency meter without further ado, (If the two mechanically connected systems are again counteracting one another and the one through one of the tension, that put on through one of the tension and the quotient of the frequency is excited, but it is essential that at least in your one system the differential quotient of the self-induction coefficient after the deflection angle becomes a function of the deflection angle. Also for that For power factor meters, it is necessary that not just two of the type of power meter built up opposing double systems are available, one of which is a to go ^ electrical against the: the put on has phase-shifted voltage, rather The Belingiing must also be fulfilled that at least one is yours Doppcisvstein the differential quotient (los Sell @ induction coefficient according to the Ausclilagswinkel is a function of the deflection angle. Then arises with the power meter against an external force, with the frequency and power factor meter without further ado an equilibrium position corresponding to the variable to be measured.

Um die erforderlichen Beziehungen für lei ;Differentialquotienten des Selbstind aktionskoeffi7ienten nach dein Attsschlagswinkel zu verwirklichen, sind die in neuerer Zeit vielfach verwendeten Instrumente besonders geeignet, bei denen innerhalb einer feststehenden Spule koachs.ial mit dieser un1 untereinander zwei nach der Fläche eines Kreiszvlinders gelogene Eisenbleche angeordnet sind. wol;ei das eine festliegt, während (las andere auf der Achse (los Instrumentes sitzt und mit dieser 1,eweglich ist. Je nach leg Formgebung der Bleche läßt sich so der Differentialquotient de, Selbstindulcti;)nskoeffizienten nach dein-Ausschlagswinkel in verschiedener Abhängig ke it vom Ausschlagswinkel selbst bringen. Gibt inan z. B. @leii Blechen eine konstante Breite, so (laß sie sich in der Abwicklung als Rechteck darstellen, ist: der Differentialquotient des Sellbstinduktionskoeffizienten nach dein Ausschlagswinkel annähernd eine Konstante. Läßt man dagegen eines der Bleche sich verjüngen, so daß es sich. als Dreieck darstellt, erhält man eine Änderung des Differentialquotienten des Selbstinduktionskoeffizienten nach dem Ausschlagswinkel mit der Größe des Ausschlagswinkels.To obtain the necessary relationships for lei; differential quotients to realize the self-action coefficient according to your angle of attack, the instruments that have been widely used in recent times are particularly suitable for those within a fixed coil coaxially with this and with each other two iron sheets lying on the surface of a circular cylinder are arranged. wol; ei one is fixed, while (read the other on the axis (los instrument sits and with this 1, is pathable. Depending on the shape of the metal sheets, the Differential quotient de, Selbstindulcti;) n coefficients according to the de-deflection angle depending on the deflection angle itself. Inan z. B. @leii sheets have a constant width, so (let them be in the development as a rectangle is: the differential quotient of the self-induction coefficient according to your deflection angle is approximately a constant. On the other hand, if you leave one of the sheets themselves taper so that it is down. represents a triangle, a change in the differential quotient is obtained of the self-induction coefficient according to the deflection angle with the size of the deflection angle.

Im folgenden sind diese Verhältnisse an Hand der Zeichnung für die verschiedenen Fälle des Leistungsmessers, des Frequenzmessers und des Leistungsfaktormessers im einzelnen näher erläutert: Nach Abb. i und z sind zwei Systeme miteinander mechanisch gekuppelt, indem die betveglichen Bleche e,_, e, auf einer gemeinsamen Achse d sitzen. Jedem -der Systeme sind zwei Spulen a, b1 und a2, b, zugeordnet. cal, a@ werden dabei von dem zu messenden Strom durchflossen, während b,_, b2 an der Spannung liegen, und die beiden Spulen eines Systernes sind so geschaltet, daß die Einzelfelder im einen Fall bei a, b,. gleichgerichtet, im anderen Fall bei a, b, entgegengesetzt gerichtet sind. Auf das eine System wirkt infolgedessen die geometrische Stimme, auf das andere die geometrische Differenz beider Ströme. Die Bleche e, e, und die zugehörigen feststehenden Bleche c, c, sind nun mit konstanter Breite ausgeführt, so daß der Differentialquotiegt des Selbstinduktionskoeffizienten nach dem Ausschlagswinkel für beide Systeme eine ,Konstante ist. Zugleich sind die Bleche so angeordnet, daß die Drehmomente beider Systeme einander entgegenwirken- und einer bestimmten Zunahme des Selbstinduktionskoeffizienten l.ei dem einen System eine gleich großeAbnahme bei dem anderen System entspricht. Wirkt alsdann dem Drehmoment des Instrumentes eine Federkraft entgegen,, so ist die jeweilige Einstellung der Achse d ein Maß für die Leistung. Diese kann daher mittels eines auf die Achse d aufgesetzten Zeiger@s an einer Skala abgelesen werden.In the following these relationships are based on the drawing for the various cases of power meter, frequency meter and power factor meter explained in more detail: According to Fig. i and z, two systems are mechanical with one another coupled in that the respective sheets e, _, e, sit on a common axis d. Two coils a, b1 and a2, b are assigned to each of the systems. cal, be a @ the current to be measured flows through it, while b, _, b2 are due to the voltage, and the two coils of a system are connected so that the individual fields in the a case at a, b ,. rectified, in the other case at a, b, opposite are directed. As a result, the geometric voice acts on one system, on the other, the geometric difference between the two currents. The sheets e, e, and the associated fixed sheets c, c, are now designed with a constant width, so that the differential quotation of the self-induction coefficient after the deflection angle is a constant for both systems. At the same time, the sheets are arranged so that the torques of both systems counteract each other - and a certain increase of the self-induction coefficient 1. an equally large decrease in one system in the other system. Then acts on the torque of the instrument a spring force counteracts, so the respective setting of the axis d is a measure for performance. This can therefore be done by means of a pointer @ s placed on the axis d can be read on a scale.

Um das Weicheiseninstrument zur Messung des Leistungsfaktors zu vertuenden, werden nach Abb. 3, 4. und 5 zwei nach Art des Leistungsmessers aufgebaute Instrumente verbunden, so daß insgesamt vier Systeme mit de z Spulen a, a2, a@, a4, b:L, b=, b3, b4, den feststehenden Blechen cl, c@, c., c4 und den beweglichen Blechen e,, e_, e3, e4 vorhanden sind. Die feststehenden Bleche c3, c4 des dritten und vierten Systemes sind dabei aber im Gegensatze zu der Ausführung des Leisttuigsmessers in der Breite verjüngt, so daß der Differentialquotient des Selbstinduktionskoeffizienten nach dem Aussdhlagswinkel von dem Ausschlagswinkel abhängig wird. Die Schaltung ist dabei so getroffen, daß das Drehmoment des ersten Doppelsystemes , proportional dem cos (p, des zweiten proportional dem sin p ist und beide Drehmomente einander entgegenwirken. Gleichgewicht stellt sich alsdann ein, wenn die Achse d sich so weit gedreht hat, daß beide Drehmomente einander ,gleich werden. Man erhält so für jeden cos T eine bestimmte Einstellung der Achse d und kann daher andererseits diese Einstellung benutzen, um - den Phasenverschiel;ungstiinkel und damit den Leistungsfaktor zu messen.In order to use the soft iron instrument for measuring the power factor, two instruments constructed like the power meter are connected according to Fig. 3, 4. and 5, so that a total of four systems with de z coils a, a2, a @, a4, b: L , b =, b3, b4, the fixed sheets cl, c @, c., c4 and the movable sheets e ,, e_, e3, e4 are present. The fixed metal sheets c3, c4 of the third and fourth systems are, in contrast to the performance of the power knife, tapered in width, so that the differential quotient of the self-induction coefficient is dependent on the deflection angle after the deflection angle. The circuit is designed in such a way that the torque of the first double system, proportional to cos (p, of the second is proportional to sin p, and both torques counteract each other. Equilibrium is then established when the axis d has rotated so far that Both torques become equal to each other, thus obtaining a specific setting of the axis d for each cos T.

Zur Verhinderung einer gegenseitigen Beeinflussung der verschiedenen zusammengebauten Systeme ist in allen Fällen zwischen je zwei benachbarten Systemen eine Schutzwand aus Eisenblechen angeordnet.To prevent the different from influencing each other assembled systems is in all cases between two adjacent systems a protective wall made of sheet iron is arranged.

Claims

PATENT-AH PROPOSALS: i. Soft iron instrument with two opposing systems excited by a voltage coil and a current coil, the two coils having the same magnetic effect in one system and opposing magnetically in the other, characterized in that the adjustment of the movable part in one system The increase in the self-induction coefficient corresponds to the decrease in the self-induction coefficient in the other system, and the differential quotient of the self-induction coefficient according to the deflection angle is constant for one-two systems, so that an equilibrium position corresponding to the power is established in relation to an external force (Figs. I and z). z. Soft iron instrument, characterized in that two counteracting double systems constructed in the manner of the power meter (claim i) are coupled, the voltage for one double system being electrically shifted by 90 ° in a decorative phase compared to that of the other, and at least for one double system The differential quotient of the self-induction coefficient according to the deflection angle is made a function of the deflection angle, so that an equilibrium position corresponding to the power factor is established without the action of an external force (Fig. 3 to 5). 3. Soft iron instrument according to claim i and z, characterized in that mutual magnetic influence of the various systems is prevented by iron screen walls (f) arranged between them.