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Gleichstrom-VVattstundenzähler mit Flachanker und Eisen im feststehenden
Hauptstromfeld In dem Hauptpatent ist ein Gleichstrom-Wattstundenzähler mit Flachanker
und Eisen iiii feststehenden Hauptstromfeld beschrieben, bei dein das feststehende
Feld durch einen kurzen Stabelektromagneten oder durch eine Mehrzahl solcher Magnete
erzeugt wird. Der Anker des Zählers besteht aus einer Scheibe von Isoliermaterial.
die mehrere sektorförinige Spulen trägt. Die Spulen werden über einen Stromwender
von einem Spannungsstroinzweig gespeist, führen also stets Strom.
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plan verlangt von den Elel<trizitätszälilern. (1a13 sie bei einer
bestimmten Minimallast anlaufen. Dur obenerwälnite Zähler hat die l:igentünilichkeit,
da13 seine Anlaufgrenze bald höher, bald tiefer liegt. je nach der Stellung des
Ankers regen die Hauptstrompole. I )er Anker neigt in bestimmten Stellungen zum
Stehenbleiben. Diese Eigenschaft ist ttni so schärfer <ausgeprägt, je weniger
Spulen und Stroniwenderlaniellen der Anker hat.
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Jede erregte Ankerspule sucht sich bei abgesChaltetein Hauptstromkreis
stets so einzustellen, daß die Spulenmitte der Mitte des Ha'uptstrompoles möglichst
nahe liegt. Denn die Ankerspule erregt den Weicheisenkern (los Feldmagneten und
wird davon in bekannter Weise angezogen. In Abb. t ist schematisch eine einzelne
Ankerspule i und die Pol-Schnur 2 eines Feldmagneten dargestellt. Die Spule ist
zwischen die Stroniwenderlamellen 3, .I eingeschaltet, auf denen die Plusbürste
und die Minusbürste 6 schleifen. Darunter ist durch die ausgezogene Kurve 7 in Abhängigkeit
voni Spulenabstand (r vom Feldniagneten 2 die zwischen der Spule 3 und dein Magneten
wirkende Anziehungskraft aufgetragen. Diese Kraft wirkt je nach der Stellung des
Ankers bald in dem einen, bald in dein anderen Drehsinn.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, diese Kraft zu beseitigen und dadurch
die Anlaufgrenze des Zählers herabzudrücken. Wollte man diese Kraft dadurch kompensieren,
da13 inan in bekannter Weise ins feststehende Feld einen zusätzlichen. von einer
Spannungsspule erzeugten Fluß einleitet, so müßte, wie Versuche gezeigt haben, dieser
Fluß derartig erhöht werden, daß die Fehlerkurve des Zählers ini Gebiete der kleinen
Lasten zti stark gehoben wird, der Zähler also bei kleinen Lasten zu große positive
Fehler haben würde.
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I:rhndungsgemäß wird die Anlaufgrenze (los Zählers dadurch herabgedrückt,
<iaß in der Nähe des Ankers, außerhalb des unmittelbaren Streugebietes der Hauptstrompole,
v-icklungslose Hilfspole aus magnetischem Material geringer Koerzitivkraft angebracht
werden,
die tangential gegen die Hauptstrompole versetzt sind. Ein solcher Hilfspol ist
in Abb. i durch das strichlierte Rechteck 8 angedeutet. Er übt auf die Ankerspule
i eine Kraft aus, die durch die strichlierte Kurve 9 in Abhängigkeit vom Abstand
b der Spule und des Hilfspoles aufgetragen ist. Wie die beiden Kurven 7 und 9 zeigen,
wirken sich die beiden Kräfte entgegen und heben sich wenigstens teilweise auf.
Es ist bei mehrspuligem Anker nicht notwendig, daß sich an jeder einzelnen Spule
diese Kräfte aufheben. Die Hilfspole können auch derart angeordnet sein, daß eine
auf die erste Spule treibend wirkende Kraft durch eine auf eine and: re Spule hemmend
wirkende Kraft ausgeglichen wird. Die Hauptsache ist, daß die Summe der auf sämtlichen
Spulen des Ankers wirkenden Kräfte bei jeder Ankerstellung wenigstens annähernd
Null ist.
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In der Regel wird sich dabei ein gewisser positiver Kräfteüberschuß
erzielen lassen, der den sonst üblichen Spannungsleertrieb ersetzen und zur Kompensation
der Zählerreibung ausgenutzt werden kann. Das Entstehen dieses Überschusses bei
mehrspuligem Anker ist darauf zurückzuführen, daß die Stromstärke in den einzelnen
Spulen nicht gleich ist, sondern in Abhängigkeit von der Stromwenderstellung gegen
die Bürsten schwankt. Es erhält deshalb eine bestimmte Spule mitunter in der Zeit,
in der sie sich ,lern Hilfspol nähert, eine höhere Stromstärke als in der Zeit,
wo sie sich davon entfernt. Die von dem Hilfspol ausgeübte treibende Kraft ist deshalb
größer als die der Ankerdrehung entgegengesetzt wirkende.
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Sollte der treibend wirkende Kraftüberschuß zu groß ausfallen und
die Fehlerkurve des Zählers bei kleinen Lasten sich zu stark lieben, so kann er
durch eine von der Spannung erregte Kompensationswicklung auf den Hauptpol, die
der Ankerdrehung entgegenwirkt, vermindert werden.
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Die Hilfspole macht man zweckmäßig aus U-förmig gebogenen Eisenblechen,
am besten aus dünnem legierten Blech. Solche Hilfspole sind in den Abb. 2 und 3
dargestellt. Abb.2 zeigt das Schema eines dreipoligen Ankers in der Achsenrichtung
gesehen, Abb. 3 einen axialen Ouerschnitt durch einen Teil dieses Ankers.
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Die U-förmig gebogenen Bleche io, ii umgreifen die Ankerscheibe 12.
Diese besteht aus einer Platte aus Isoliermaterial, auf der drei sektorförmigeSpulen
13,1a, 15 sitzen, die in bekannter Weise an den Stromwender 16 angeschlossen sind.
Der Blechbügel io sitzt in dem Halter 17, der in der Schiene 18 festgeklemmt ist
und parallel zum Ankerumfange an ihr entlang verschoben werden kann. Entsprechendes
gilt für den anderen Hilfspol i i. Beim Eichen des Zählers werden die Hilfspole
so lange verschoben, bis die günstigste Wirkung hinsichtlich des Laufes eintritt.
Bei dem Ausführungsbeispiel ist dies dann der Fall, wenn die Hilfspole um den Winkel
a - 6o° entgegengesetzt der Drehrichtung des Ankers gegen die Hauptpole 911, 2b
verschoben werden. Bei einem Anker mit n-Spulen und p-Hauptspulen werden in entsprechender
Weise die Hilfspole um den Winkel a - 36o° entgegen der Drehrichtung P#17 gegen
die Hauptpole versetzt.
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Die Wirkung der Hilfspole kann auch durch Auseinander- und Zusammenbiegen
der Blechschenkel abgeglichen werden.