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meßeinrichtung zur wechselweisen Messung von Gleich- und Wechselstromenergie.
Mitunter werden elektrische Anlagen zeitweise mit Gleichstrom und zeitweise mit
Wechselstrom beschickt. Benutzt man zur Verbrauchsmessung in derartigen Anlagen
einen gebräuchlichen Zähler, der sich sowohl für Gleichstrom- als auch für Wechselstromenergie
eignet, so sind dessen Zahlenergebnisse unrichtig, da die Zählwerkskonstante für
Gleichstrom verschieden ist von derjenigen für Wechselstrom. Insbesondere weichen
die Zählergebnisse, die man bei der Messung großer Stromstärken unter Benutzung
eines Nebenschlußwiderstandes mittels eines - für Gleich- und Wechselstromenergie
geeigneten Zählers gewinnt, stark von der tatsächlich verbrauchten Energiemenge
ab, da in diesem Falle die Strohverteilung zwischen dem Stromkreis des Meßwerkes
und dem des Nebenschlusses infolge der Induktivität der Stromspule des Meßwerkes
bei Wechselstrom eine andere ist wie bei Gleichstrom.
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Gemäß der Erfindung wird dem übelstand abgeholfen, den eine derartige
Fehlmessung bedeutet. Überdies weist der Erfindungsgegenstand eine Reihe von Vorzügen
gegenüber den bisher bekannten Leistungsmeßeinrichtungen auf. die sich aus dem Folgenden
ergeben.
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Das Wesen der Erfindung besteht in der Benutzung eines Reläs, das
beim Wechsel der Stromart eine elektrische oder eine miechanische Umschaltevorrichtung
betätigt. Eine Ausführung der Erfindung :ergibt sich durch Benutzung von zwei Meßwerken,
die auf ein Zählwerk arbeiten und die wechselweise durch die Ums,chaltevarrichtung
je nach der dem Netz zugeführten Stromart in Tätigkeit gesetzt werden.
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Meist ist es erwünscht, die Verbrauchszahlen -von Gleich- und
von Wechselstromenergie gesondert zu verzeichnen. Dies geschieht bei den in der
Folge beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung.
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Man kann beispielsweise zur gesonderten Verzeichnung von Gleich- und
Wechselstromenergie zwei Zählwerke benutzen, die von einem einzigen Meßwerk angetrieben
werden. Das Meßwerk wird von der i11 Abhängigkeit von der Stromart gesteuerten Umschaltevorrichtung
jeweils mit einem der Zählwerke mechanisch gekuppelt. Verfährt man .derart, so kann
man durch die Wahl verschiedener übersetzungsverhältnisse zwischen dem Meßwerk und
dem Zählwerk für Gleichstromenergie einerseits und anderseits zwischen dem M:eßwerk
und dem Zählwerk für Wechselstromenergie der Verschiedenartigkeit der Meßkonstante
Rechnung - tragen, so daß die durch die beiden Zählwerke gemessenen Zahlenangaben
den tatsächlichen Verhältnissen entsprechen.
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Eine andere Ausführungsform der Erfindung besteht in der Benutzung
von zwei Zählwerken und zwei Meßwerken. In diesem Falle
können die
beiden Meßwerke dauernd mit den ihnen zugehörigen Zählwerken gekuppelt bleiben.
Die Umschaltevorrichtung kann je nach dem Auftreten der einen oder der anderen Stromart
den Stromkreis der Spannungsspule des einen Meßwerkes öffnen und den .des anderen
Meßwerkes schließen. Es kann jedoch auch je nach dem Auftreten der einen oder der
anderen Stromart die Kupplung zwischen dem einen Zählwerk und dem ihm zugehörigen
Meßwerk gelöst und eine Kupplung zwischen dem anderen Zählwerk und dem ihm zugehörigen
Meßwerk hergestellt werden.
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Bei Benutzung von zwei Zählwerken und zwei Meßwerken ist .es ferner
möglich, durch die Umschaltevorrichtung bei Auftreten einer Stromart das ihr entsprechende
Meßwerk mit dem ihm zugeordneten Zählwerk zu kuppeln und den Stromkreis der Spannungsspule
des für die andere Stronnart bestimmten Meßwerkes zu unterbrechen. Beim Wechsel
der Stromart wird der umgekehrte Vorgang vollzogen: die Kupplung zwischen dem einen
Meßwerk und dem ihm zugeordneten Zählwerk wird durch die Umschalteverrichtung gelöst,
und der Spannungskreis des anderen Meßwerkes, das dauernd mit dem ihm zugeordneten
Zählwerk gekuppelt ist, wird durch die Umschalteverrichtung geschlossen.
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Die Abbildungen stellen die zuletzt beschriebenen beispielsweisen
Ausführungsformen der Erfindung dar.
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Dem Stromkreis des Relais a wird stets die Spannung zwischen den Sammelschienen
aufgedrückt. Durch die Zugkraft des Relais a bzw. durch die entgegengesetzt wirkende
Zugkraft einer Feder wird der Hebel k nach links oder nach rechts verschoben, je
nachdem, welche Stromart die Sammelschienen durchfließt.
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Gemäß Abb. i liegt im Relaiskreis eüie Drosselspule b, so daß das
Relaisa von Wechselstrom nur schwach, von Gleichstrom hingegen stark erregt wird.
Werden die Sammelschienen,von Gleichstrom durchflossen, so überwindet die Zugkraft
des Relais a diejenige der Feder, so daß der Hebel h im Uhrzeigersinne geschwenkt
wird und das Kupplungsrad d mit dem Antriebsrad e des Gleichstromzählwerkes in Eingriff
kommt und das Gleichstromzählwerk mit dem Meßwerk c gekuppelt wird. Wird der Relaiskreis
von Wechselstrom durchgossen, so sinkt infolge. der Wirkung der Drosselspule b die
Zugkraft des Relais a, so daß die Zugkraft der Feder überwiegt und der Hebeln .entgegengesetzt
denn Uhrzeigersinn verschoben wird. Hierdurch werden die Zahnräderd und f miteinander
wn Eingriff gebracht und das Meßwerk c mit dem Zählwerk für Wechselstromenergie
gekuppelt. Nach Abb. a ist im Relaiskreis der Kondensatorg angeordnet. Liegt Gleichspannung
an den Sammelschienen, so bleibt die Spule des Relais a stromlos, und ein Kontakt
am Hebel k wird unter der Wirkiuig der Feder/ nach rechts verschoben und schließt
den Stromkreis der Spannungsspule des Gleichstrommeßwerkes. Wenn Wechselspannung
an den Sammelschienen liegt, wird das Relais a von einem Strom derartiger Größe
durchflossen, daß die Zugkraft des Relais größer ist als diejenige der Feder, so
daß ein am Hebel h befestigter Kontakt nach links schwingt und den Stromkreis der
Spannungsspule des Wechselstrommeßwerkes schließt. Bei dieser Ausführungsform der
Erfindung bleibt das Gleichstrommeßwerk mit dem Gleichstromzählwerk und das Wechselstrommeßwerk
mit dem Wechselstrornzählwerk dauernd verbunden.
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Der Abb.3 zufolge liegt im Relaiskreis ebenso wie bei den Ausführungsformen
gemäß Abb. a ein Kondensator, so daß der Hebel h sich unter dem Einfluß der Relaiskraft
bzw. der Federkraft, wie oben beschrieben, bewegt. Liegt eine Gleichspannung an
den Sammelschienen, so steht demnach das Zahnradd mit Zahnrade in Eingriff, wodurch
das Gleichstronnneßwerk mit dem Gleichstromzählwerk gekuppelt wird. Das Wechs-elstrom,zählwerk
bleibt mit dem Wechselstrommeßwerk dauernd gekuppelt, doch wird durch den Hebel
h der Stromkreis der Spannungsspule des Wechselstrommeßwerkes geöffnet, wenn Gleichspannung
an den. Sammelschieren liegt. Liegt hingegen Wechselspannung an den Sammelschienen,
so wird dieser Stromkreis geschlossen; und das Zahnrad d gerät außer Eingriff mit
dem Zahnrad e, so daß das Gleichstromzählwerk vom Gleichstrommeßwerk getrennt wird.
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Selbstverständlich könnte man auch das Gleichstromzählwerk mit dem
Gleichstrommeßwerk dauernd kuppeln und dessen Spannungskreis je nach dem Auftreten
der einen oder der anderen Stromart schließen bzw. öffnen. In diesem Falle. wird
das W:echselstromzählwerk vom Wechs.elstro!mmeßwerk entkuppelt bzw. mit dem Wechselstrommeßwerk
gekuppelt.
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Die Umschaltung von Meßwerken bei wechselnder Stromart gemäß der Erfindung
kommt vor allem dann in Frage, wenn Meßwerke benutzt werden, die sowohl bei
Gleich- als auch bei Wechselstrom ansprechen; sie kann je-
doch beispielsweise
auch dann zweckmäßig sein, wenn der Spannungskreis des Wechselstrommeßwer kes bei
Gleichspannung überlastet werden würde.
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Die -Umschaltung muß in keinem der Fälle unmittelbar durch das Relais
a erfolgen, sondenn
kann auf elektrischem Wege unter Zwischenschaltung
weiterer Relais vollzogen werden. Das Relais a. kann bei der Meßanordnung nach Abb.
a an beliebiger Stelle ang.2-bracht werden, also im Gleichstrom- oder im Wechselstromzähler
oder auch gesondert von beiden Zählern. Bei der Schaltung nach Abb. ; muß das Relais
a im Gleichstromzähler angebracht sein.