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Höchstverbrauchsanzeiger für Wechselstrom Die Erfindung betrifft ein
Höchstverbrauch-Meßinstrument für Wechselstrom.
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Es sind solche Instrumente bekannt, bestehend aus einem ungesättigten
Elektromagneten mit abgeschirmten Polen - unter einem abgeschirmten Elektromagneten
soll verstanden werden ein solcher, bei dem ein Teil eines Pols oder beide Pole
von einer Metallwicklung, beispielsweise aus Kupfer, umgeben sind -, der mit der
Belastung in Reihe geschaltet ist, einer drehbaren Metallscheibe, z. B. aus Kupfer
oder Aluminium, in der Nähe der Pole, einem Magneten von konstantem Flux in der
Nähe der Scheibe - hierunter ist zu verstehen ein Dauermagnet oder ein Gleichstromelektromagnet,
der zweckmäßig so angeordnet ist, daß die Scheibe sich zwischen den Polen bewegt
-, einem Verbrauchsanzeiger, beispielsweise von der Art, bei der ein Schleppzeiger
über eine Skala durch einen Stift mitgenommen wird, der durch die Drehung der Scheibe
bewegt wird, wobei dieser Stift in Zwischenräumen von seinem Antrieb entkuppelt
und z. B. durch eine Feder in seine Ursprungsstellung wieder zurückgeführt wird,
und aus einer Einrichtung zur Entkupplung des Stiftes von seinem Antrieb in regelmäßigen
Zeiträumen, bestehend aus einem abgeschirmten Elektromagneten mit abgeschirmten
Polen, der an die Wechselstromquelle angeschlossen ist.
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Es ist eine weitere Ausführungsform dieser Anordnung für Mehrphasenstrom
bekannt, bei der mehrere ungesättigte Elektromagneten mit abgeschirmten Polen in
Reihe mit der Belastung verbunden sind, jeder in einer besonderen Phase, wobei nötigenfalls
mehrere Teile der magnetischen Kreise gemeinsam ausgebildet sein und auf eine gemeinsame
Scheibe wirken können.
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Die Drehgeschwindigkeit der Scheibe in der Nähe der Pole des abgeschirmten
Elektromagneten und der Magnet von konstantem Flur ist oberhalb eines gewissen Wertes
eine Funktion des Stromes, der durch die Spulen des Elektromagneten fließt; ferner
verursacht ein solcher Elektromagnet, der an Wechselstrom angeschlossen ist und
auf eine drehbare Scheibe ohne Magneten von konstantem Flux wirkt, eine konstante
Drehgeschwindigkeit der Scheibe, wie auch der Wert des Stromes, der durch die Spule
des Elektromagneten fließt, oberhalb eines bestimmten Mindestwertes ist.
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Die Erfindung sieht von dem besonderen abgeschirmten Magneten ab,
der dazu dient, eine drehbare Scheibe anzutreiben, um den Antriebsstift von dem
Schleppzeiger in bestimmten Zeiträumen zu entkuppeln, und es wird diese Scheibe
durch einen abgeschirmten Hauptelektromagneten angetrieben.
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Die weitere Erfindung bezieht sich auf die besondere Ausbildung des
Instrumentes für Mehrphasenstrom.
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Ein Durchschnittshöchstverbrauch-Meßinstrument ist in mehreren Ausführungsbeispielen
auf der Zeichnung in fünf Abbildungen dargestellt.
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Abb. z zeigt schaubildlich ein Einphaseninstrument mit abgenommenem
Deckel, bei
dem Verbrauchsanzeiger links gesondert dargestellt ist;
Abb. 2 ist eine Vorderansicht des Instrumentes mit abgenommenem Deckel und Verbrauchsanzeiger;
Abb. 3 zeigt schaubildlich die Magnete und die Drehscheiben einer abgeänderten Ausführungsform;
Abb. 4 zeigt dieses Instrument von vorn ohne Gehäuse und Verbrauchsanzeiger; Abb.
5 zeigt schematisch eine abgeänderte Form des Instrumentes für Dreiphasenstrom.
In Abb. i und 2 ist 1 ein Gehäuse, an das ein Träger 2 angeschraubt ist, an der
sich der ungesättigte abgeschirmte Elektromagnet 3 befindet. Dieser hat Hufeisenform
und enthält die Luftstrecke 4. 5 ist der Schirmring an einem der Pole und 6 die
mit der Belastung in Reihe geschaltete Wicklung. An der Rückwand des Gehäuses sitzt
der Träger 7, an dem ein Dauermagnet 8 mittels der Schraube g angeschraubt ist.
Schrauben io dienen zur Einstellung des Magneten B. An der Rückwand des Gehäuses
sitzen ferner vier Säulen ii, die einen Rahmen 12 tragen, der vier paarweise angeordnete
Nasen 13 bis 16 enthält. Die Nasen 15 und 16 tragen die Lager 17 und 18 einer Spindel
ig und die Nasen 13 und 14 die Lager 2o und 21 einer Spindel 22. Die beiden Spindeln
ig und 22 liegen auf verschiedenen Seiten des Magneten 3. Die Spindel ig trägt eine
Metallscheibe 23 und die Spindel 22 eine Metallscheibe 24, wobei diese Scheiben
so angeordnet sind, daß sie sich in dem Spalt 4 des Elektromagneten überlappen.
Die Scheibe 23 ist ferner so angeordnet, daß sie sich zwischen den Polen des Dauermagneten
8 bewegt.
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Der Verbrauchsanzeiger sitzt an einer Platte 25, die an dem Rahmen
12 durch Schrauben befestigt ist, die durch die Löcher 26 hindurchgehen. Der Verbrauchsmechanismus
besteht aus zwei Getrieben: eins wird durch das Rad 27 angetrieben, das in die Schnecke
28 der Spindel ig eingreift, während das andere durch das Rad 2,9 betrieben wird,
das in die Schnecke3o der Spindel 2z eingreift. Das Rad27 treibt den durch Reibung
betätigten Zeiger 31 durch einen Stift 36 an, der auf einem mit einer Feder versehenen
Rad 37 sitzt, während der Antrieb vom Rad 2g in regelmäßigen Zeiträumen den Antriebsstift
38 vom Rade 37 entkuppelt, so daß dieses sich dann unter der Wirkung seiner Feder
zurückbewegen kann. So zeigt der Zeiger stets den größten Ausschlag an, auf den
er hinbewegt ist. Zur Rückführung des Zeigers können bekannte Einrichtungen vorgesehen
sein, die zweckmäßig am Deckel des Gehäuses plombiert werden. Der Verbrauchsanzeiger
ist von der Merz-Price-Type in Verbindung mit einer Einrichtung, durch die der Zeiger
periodisch auf Null zurückgeführt wird.
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Im Betriebe rotiert die Spindel ig mit einer Geschwindigkeit, die
eine Funktion der Belastung ist, während die Drehgeschwindigkeit der Spindel 22
oberhalb eines gewissen Mindestwertes des Stromes konstant ist. Auf diese Weise
zeigt der Zeiger 31 den durchschnittlichen Höchstverbrauch in Ampere oder Kilovolt-Ampere
an, wenn das Instrument so geeicht ist, daß die Spannung berücksichtigt ist.
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Bei der Ausführungsform gemäß Abb. 3 und 4 hat der Elektromagnet 3
zwei Luftstrecken 4 und 4' mit einem Abschirmring 5 auf dem Pol bei jedem Luftspalt.
Die Scheibe 23 befindet sich in einem Luftspalt und die Scheibe 24 in der anderen.
Der Elektromagnet ist mittels Schrauben 32 am Gehäuse angeschraubt, während der
Dauermagnet 8 am Rahmen i2 befestigt ist.
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Für Mehrphasenstrom sind mehrere ungesättigte abgeschirmte Hauptelektromagneten
vorgesehen, die mit der Belastung in Reihe geschaltet sind, jeder in einer besonderen
Phase; diese Magnete wirken auf eine oder mehrere der ersten Drehscheiben, während
die zweite Drehscheibe in der Nähe der Pole eines der Elektromagneten angeordnet
ist.
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Abb. 5 zeigt schaubildlich eine abgeänderte Ausführungsform für Dreiphasenstrom.
Die Anordnung ist der gemäß Abb. 3 ähnlich. Die drei Spulen 33, 34 und 35, die jede
mit einer Phase verbunden sind, sind auf einen einzigen Magneten gewickelt, und
es ist eine davon, z. B. 34, mit einer geringeren Anzahl von Windungen als die beiden
anderen versehen, etwa mit der halben Windungszahl. Die Spule 34 ist zweckmäßig
mit einem Pol verbunden, der entgegengesetzt dem Pol der beiden anderen Wicklungen
ist. Es wird gewünscht, die arithmetische Summe der Ströme zu messen, die in der
Leitung fließen, während mit der bekannten Anordnung die vektorielle Summe gemessen
wird und herab bis zu 3o0/, Variation des Stromes in jeder einzelnen Phase; hierdurch
wird eine Verschiedenheit von weniger als 2 % beim Ablesen hervorgerufen.
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Wenn man die Skala, über die sich der Zeiger bewegt, so anordnet,
daß die Leitungsspannung berücksichtigt wird, kann man mit dem Gerät den durchschnittlichen
Höchstverbrauch in Kilovolt-Ampere in einem Wechselstromnetz ablesen.