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Einrichtung an Motorzählern zum Anzeigen der Effektivwerte Es herrschen
seit einiger Zeit Bestrebungen auf dem Gebiet der elektrischen Meßtechnik, einen
möglichst einfachen und billigen Maximumzähler auf den Markt zu bringen, und sind
in dieser Hinsicht auch schon Vorschläge bekannt geworden, die jedoch, da wichtige
Faktoren bei diesen nicht berücksichtigt werden konnten, nicht als endgültige und
für die Praxis geeignete Lösung in Frage kommen können. Der nachstehende Vorschlag
will Motorzähler derart ergänzen, daß nicht nur die maximale, durchgeflossene Leistung
oder Stromstärke, sondern auch die Leistung bzw. Stromstärke abgelesen werden kann.
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Die Erfindung gründet sich auf die Eigenart von Motorzählern, daß
das Drehmoment proportional der durch den Zähler gehenden Leistung bzw. Stromstärke
sein muß und daß das Bremsmoment proportional der Tourenzahl anwachsen muß, damit
der Zähler richtig zeigt. Die nötige Bremsung geschieht bei solchen Zählern durch
einen permanenten Magneten. Der permanente Magnet übt auf die sich drehende Scheibe
eine bremsende Kraft aus. Nach dem bekannten Satze, daß Aktion gleich Reaktion ist,
übt nun aber auch die Scheibe auf den oder die permanenten Bremsmagneten eine mitnehmende
Kraft aus. Bei den üblichen Zählern wird diese Kraft durch die Befestigungsmittel
des oder der Bremsmagnete aufgenommen. Diese mitnehtuende Kraft wird nun bei der
Erfindung benutzt, um mit integrierenden Motorelektrizitätszählern nicht nur die
Energie bzw. die Amperestunden, sondern auch die Effektivwerte, d. h. die Leistung
oder die Ampere, anzuzeigen.
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Gemäß der Erfindung erfolgt die Bremsung mindestens teilweise durch
einen drehbaren Bremsmagneten, dessen Verdrehung ein Maß für die den Zähler auf
die Zeiteinheit bezogene durchfließende Menge ist.
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Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes,
und zwar in Abb. i das eine in perspektivischer Darstellung und in Abb. 2 das andere
im Schnitt.
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Dem ersten Ausführungsbeispiel ist ein Gleichstromwattstundenzähler
zugrunde gelegt. i ist eine Schiene, an welcher die Innenteile eines Motorzählers
montiert sind. 2 ist die Achse des rotierenden Systems, auf der, von oben ausgehend,
ein Kollektor 3, ein Trommelanker 4., eine Schnecke 5 und eine Bremsscheibe 6 sitzen.
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Gegen den Kollektor 3 liegen Bürsten 7 an; der Anker 4. dreht sich
in dem Feld von Spulen 8, welche mit den Netzleitungen bzw. den Bürsten 7 in der
üblichen Art verbunden sind. Mit der Schnecke 5 steht ein Zahnrad 9 eines Zählwerkes
io im Eingriff, welches Zählwerk an einem Träger i i befestigt ist. Der Träger i
i ist an der Schiene i angeordnet und hat
eine Verlängerung 12,
welche seitlich der Achse :2 Spitzenlager 13 aufweist. 14 ist ein permanenter Bremsmagnet,
welcher auf die Scheibe 6 wirkt und in der bei Elektrizitätszählern üblichen Weise
angebracht ist.
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In den Spitzenlagern 13 ist eine Achse 15 gelagert, auf der ein halbkreisförmiger
permanenter Magnet 16 festsitzt. Die Pole dieses Magneten 16 sind gegen die Scheibe
6 gerichtet und liegen nahe dieser. Eine unterhalb der Scheibe 6 fest angeordnete
Eisenplatte 17 dient als Rückschluß für die Ströme des Magneten 16. Auf der Achse
15 sitzt ferner ein Arm 18 fest, der in einem Zeiger ig endet, welcher vor einer
Skala 2o beweglich ist. Diese Skala 2o ist auf einem Blechstreifen 21 angeordnet,
welcher vor dem Rand der Scheibe 6 liegend der Ausschlagbewegung des Zeigers ig
entsprechend gebogen und auf aus der Zeichnung nicht ersichtliche Art an der Schiene
i befestigt ist. An der Achse 15 greift noch mit einem Ende eine Feder 22 an, welche
anderends an der Verlängerung 1a befestigt ist.
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Zufolge der dem Magneten 16 innewohnenden Bremskraft sucht dieser
Magnet einer -Lageveränderung der Scheibe ihm gegenüber entgegenzuwirken, und da
der Magnet 16 nicht fest angeordnet ist, kann er der Drehung der Scheibe 6 folgen,
bis die Kraft der Feder 22 die Bremskraft des Magneten überwindet und den Ausschlag
des Magneten und damit des Zeigers ig an der Skala 2o bestimmt. Der Ausschlag des
Magneten 16 ist also proportional der Tourenzahl bzw. dem Drehmoment bzw. der durch
den Zähler fließenden Leistung oder Stromstärke, und der Zeiger ig gestattet, an
der Skala 2o die Leistung bzw. die Stromstärke abzulesen.
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Das zweite Ausführungsbeispiel (Abb.2) zeigt .die vorgeschriebene
Ausbildung mit dem in Spitzenlagern 13 gelagerten, mit einer Platte 17 zusammenwirkenden
und unter dem Einfluß einer Feder 22 stehenden Magneten 16. 18 ist wieder der auf
der Achse 15 des Magneten 16 feste Arm, der zu dem Zeiger ig vor dem Skalablechstreifen
2i ausgebildet ist. An einem Tragarm 23 ist eine Hülse 24 angeordnet, welche die
Achse 15 mit Spiel umgibt. Auf dieser Hülse sitzt ein Maximumzciger 25, der unter
der Wirkung einer feinen Feder 26 in seiner jeweiligen Lage gesichert ist und zwischen
den Zeiger ig und den Skalablechstreifen 2i ragt. Ein Ansatz 27 des Armes 18 dient
zur Mitnahme des Maximumzeigers 25, welcher in der üblichen, einem solchen Zeiger
eigenen Weise die maximal durchflossene Leistung bzw. Stromstärke kenntlich macht.
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Die Anordnung des drehbaren Bremsmagneten, dessen Achse theoretisch
mit der Achse des rotierenden Systems zusammenfallen kann, kann vorteilhaft so getroffen
werden, daß der Einfluß der Stromdämpfung bei Wechselstromzählern zum Teil oder
vollständig kompensiert wird. Zu diesem Zweck muß die Bewegung des Bremsmagneten
so eingerichtet sein, daß ein Anteil an der Bremsung mit größerem Ausschlag kleiner
wird. Dies kann beispielsweise dadurch erzielt werden, daß durch Entfernen des Magneten
von der Bremsscheibe bei zunehmendem Ausschlag die Magnetwirkung geschwächt wird.
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Bei Amperestundenzählern kann die Anordnung so getroffen -werden,
daß die normaler-«-eise nicht zu vermeidende fallende Kurve bei kleinen Belastungen,
herrührend von den Reibungen, wenigstens zum Teil kompensiert wird.
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Es könnte auch eine Kontakteinrichtung mit dem Zeigerarm 18 oder bei
Anordnung eines Maximumzeigers mit diesem in Verbindung stehen, so daß ein bestimmtes
Maximum durch Signal angezeigt wird.
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Beim Anlassen von Motoren entstehen oft ganz kurzzeitige hohe Anlaufstromstöße,
die -auch eine entsprechende Leistungsaufnahme zur Folge haben. Man könnte der Ansicht
sein, . daß diese hohen Maximalbelastungen durch die beschriebene Anordnung unverändert
angezeigt werden. Dies ist nun aber nicht der Fall. Einmal hat -der Zähler an und
für sich ein verhältnismäßig großes Trägheitsmoment, überdies ist die Triebscheibe
der Elektrizitätszähler durch die permanenten Bremsmagnete stark gedämpft. Ferner
weist auch das vorgeschriebene bewegliche Meßsystem ebenfalls eine gewisse Trägheit
auf, so daß in der Tat kurzzeitige überlastungen, wenn dieselben die Dauer von etwa
einer halben Sekunde nicht überschreiten, nicht in der vollen Größe angezeigt werden.
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Die Anordnung läßt sich bei allen Motorzählern mit Bremsung durch
permanente Magnete verwenden, also z. B.- bei Wattstundenzählern, für Gleich-, Wechsel-
und Drehstrom-, für Blindverbrauchszähler, für Scheinverbrauchszähler, für Amperestund@enzähler,
für Zähler, die eine gemischte Größe angeben, und für andere mehr.