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Astatischer Wechselstromzähler nach Ferrarisprinzip. Bekanntlich lassen
sich bei Elektrizitätszählern äußere Felder, und zwar schon verhältnismäßig schwache,
durch wirtschaftliche Gehäuse, d. h. solche, deren Herstellungskosten eine praktische
Verwertung gestatten, auch dann nicht vom Eintritt in das Zählerinnere abhalten,
wenn solche Gehäuse unter Berücksichtigung eines magnetischenSchutzes konstruiert
sind. Da solche Fremdfelder ein zusätzliches Drehmoment ergeben, ist natürlich die
Frage der L nschädlichmachung derselben sehr wichtig, uni Betrügereien vorzubeugen.
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Die Erfindung bezweckt nun, einen asiatischen, d.li. von fremden Feldern
möglichst unbeeinflußbaren Wechselstromzähler nach Ferrarisprinzip zu schaffen,
und sind bei deinselben die Triebfelder und das bewegliche System so angeordnet,
daß sich die Wechselwirkungen äußerer Felder mit den eigentlichen Triebströmen im
Ankerteil sowie auch die Wechselwirkungen der durch die Störungsfelder im Ankerteil
hervorgerufenen Ströme mit den eigentlichen Triebfeldern möglichst aufheben.
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Die Zeichnung zeigt schematisch zwei Ausführungsbeispiele, und zwar
Abb. i das erste in Ansicht von vorn und Abh. 2 dasselbe von der Seite gesehen.
Die Abb. 3 veranschaulicht das zweite Ausführungsbeispiel in Ansicht von vorn. Beim
ersten Ausführungsbeispiel ist i ein C-förmiges Spannungseisen, das auf einem Mittelschenkel
2 eine Spannungsspule 3 trägt. Der Mittelschenkel 2 ragt über das C-förmige Eisen
i hinaus und zwischen zwei auf der Zählerachse .4 festsitzende gleiche Ankerscheiben
5 hinein. Über und unter dem zwischen die Scheiben 5 ragenden Ende des Schenkels
:2 sind außerhalb der Scheiben 5 je ein U-förmiges Stromeisen 6 angeordnet, die
je zwei Stromspulen 7 tragen. Zwischen die Schenkel der Stromeisen 6 ragen nahe
an den Scheiben 5 liegende, Gegenpole bildende Verlängerungen 8 des C-förmigen Spannungseisens.
9 ist ein Bremsmagnet.
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Durch die beschriebene Anordnung wird erzielt, daß die normalen Triebströme
in den beiden Scheiben mit einem durch beide Scheiben hindurchgehenden Flusse zusammen
kein Drehmoment ergeben. Die Spannungstr iebflüsse teilen sich gewissermaßen in
der Mitte zwischen den Scheiben 5 in zwei gleiche bzw. annähernd gleiche Teile,
die sowohl der Größe als auch der Phase nach möglichst miteinander übereinstimmen.
Der eine Teil durchsetzt in einem gewissen Moment die obere Scheibe von unten nach
oben, der andere die untere Scheibe von oben nach unten. Die in beiden Scheiben
durch Veränderung dieser Flüsse -entstehenden Ströme haben nun wohl die gleiche
Stärke und räumliche
Forin der Bahn, d. h. der absoluten Größe
nach gegen außen hin allein jeder gleiche Wirkung, sie fließen jedoch, von einem
Punkt oberhalb oder einem Punkt unterhalb beider Scheiben betrachtet, in entgegengesetztein
Sinn zueinander. Mit einem beide Scheiben in gleichem Sinne durchsetzenden fremden
Wechselfluß ergeben diese Scheibenströme im ganzen ein Drehinoinent 0, wenn der
Fluß die Scheiben ungefähr senkrecht durchsetzt, bzw. ein relativ kleines Drehinoment,
wenn die Flußverkettungen infolge besonderer Form des Störungsfeldes der Größe nach
für beide Scheiben nicht gleich sind.
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Der an_lere Triebfluß, d. h. der StromtriebfluB, wird bei dem beschriebenen
Ausführungsbeispiel durch vollständige, getrennte magnetische Kreise gebildet (Abb.
2), welche sich in der Mittelebene zwischen den beiden Scheiben stauen. Hierdurch
werden für die in den Scheiben von den Stromtriebflüssen induzierten Ströme dieselben
Beziehungen der Strombilder hervorgerufen, wie 'sie vorher bei den vom Spannungstriebfluß
induzierten Strömen erläutert wurden. Für die Drehmomentsbildung mit fremden magnetischen
Feldern gilt ebenfalls sinngemäß das früher Gesagte.
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Da die räumliche Richtung der Spannungs- und der Stromflüsse bei beiden
Scheiben die entgegengesetzte ist, bei gleicher zeitlicher Phasenlage der entsprechenden
Flüsse, welche die verschiedenen Scheiben induzieren, so ergeben sich für beide
Scheiben gleichsinnige Drehmomente infolge der ordnungsgemäß vorhandenen (Ferraris-)
Triebe. Nur die Wirkungen eines zusätzlichen, beide Scheiben in gleichem Sinne durchsetzenden
Wechselfeldes heben sich für beide Scheiben zusammen auf. Insbesondere beben sich
nicht nur die oben erläuterten Wirkungen des Störungsfeldes auf, sondern auch die
Drehmomente, bedingt durch das Zusammenwirken der in den Scheiben vom Fremdfeld
induzierten Ströme mit den Spannungs- und den Stromtriebfeldern des Zählers, d.
h. der Zähler Wird ein astatischer.
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Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die beiden als astatisches
System wirkenden, den Anker darstellenden Scheiben 5' möglichst nahe aneinander
gebracht. Die Ausgestaltung nach dieser Anordnung weicht von derjenigen nach dem
ersten Ausführungsbeispiel nicht wesentlich ab, nur bat der die Spannungsspule 3'
tragende Mittelkern 2' an der den Stromeisen 6' zugekehrten Seite seitliche, gegen
die Außenschenkel des Spannungseisens i' ragende Verlängerungen, und die Gegenpole
8' sind aus diesen Außenschenkeln herausragende, abgekröpfte Teile, Um hier eine
möglichst gute Wirkung des Bremsinagneten g', der beide Scheiben 5' umfaßt, zu erzielen,
könnte in dem Luftspalt zwischen den Scheiben 5' ein Eisenstück vorgesehen sein,
das dann gleichzeitig zur Regulierung der Bremswirkung des Magneten dienen könnte.
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Dadurch, daß bei dein zuletzt beschriebenen Beispiel die Scheiben
möglichst nahe aneinanderliegen, ist die Wirkung von Ungleichmäßigkeiten der Störungsfelder
nach bester Möglichkeit ausgeschaltet. Um den Betrug mit einem fremden Störungsmagneten
gänzlich unmöglich zu machen, kann ein Eisengehäuse für den Zähler Verwendung finden.
' Statt den Spannungsfluß zu teilen und den -#tromfluß in Form zweier einander stauender
magnetischer Kreise auszubilden, kann man die Flüsse beliebig teilen oder in Form
sich stauender Flüsse anwenden. Hierdurch ergeben sich nur gewisse bauliche Änderungen
gegenüber den oben erläuterten Beispielen, welche am Prinzip des zeitlich gleichphasigen,
räumlich entgegengesetzten Durchsetzens der Ankerteile (der Scheiben) durch die
Triebflüsse derselben Art weiter nichts ändern. Ferner ist es für das Prinzip belanglos,
was für ein Ausgleichverfahren der sogenannten go°-Verschiebung und überhaupt was
für Zählersysteme jeweils iii Anwendung kommen.
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Es können auch ein oder mehrere Polpaare pro Phase auf die den Anker
darstellenden Elemente, d. h. die zwei einander gleichen Teile, einwirken, wobei
die Zahl der Pole bei den Spannungs- und Stromsystemen zueinander beliebig sein
kann.
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Ferner könnten auch mehrere, verschiedenen Phasen angehörende Triebsysteme
auf die zwei einander gleichen Teile einwirken, wobei wieder sowohl die Zahl der
Polpaare pro Phase als auch die Zahl der Pole bei den Spannungs- und Stromsystemen
zueinander beliebig sein kann.
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Im weiteren können auch mehrere der erwähnten Elemente auf bekannte
Art zu Mehrphasenzählern zusammengebaut werden, wobei jeder Phase ein solches Element
zugeteilt wird.