DE497817C

DE497817C - Verfahren und Einrichtung zur Kompensation des durch die Stromspulenwaerme hervorgerufenen Temperaturfehlers bei Gleichstrom-Wattstundenzaehlern mit Shunt

Info

Publication number: DE497817C
Application number: DEL76102D
Authority: DE
Original assignee: Landis and Gyr AG
Current assignee: Landis and Gyr AG
Priority date: 1929-08-17
Filing date: 1929-09-01
Publication date: 1930-05-14

Description

Verfahren und Einrichtung zur Kompensation des durch die Stromspulenwärme hervorgerufenen Temperaturfehlers bei Gleichstrom-Wattstundenzählern mit Shunt Bei .Gleichstrom-Wattstundenzählern mit Shunt nimmt bei Erwärmung der Stromspule ihr Widerstand zu, während der Widerstand des Shunt praktisch konstant bleibt. Die Folge hiervon ist, daß das Verhältnis zwischen Shunt- und Stromspulenwiderstand gestört wird und der Zähler einen beträchtlichen Temperaturfehler aufweist, der bei Vollast mehr als 3 0,`o betragen kann. Die Eichung derartiger Zähler wird dadurch natürlich sehr erschwert, und die garantierten Fehler werden zu unbestimmten Begriffen.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Kompensation des durch die Stromspulenwärme# hervorgerufenen Temperaturfehlers bei Gleichstrom-Wattstundenzählern mit Shunt und besteht ertindungsgemäß darin, daß die Temperatur der Stromspule für die Erwärmung eines im Ankerkreis liegenden Kompensationswiderstandes mit hohem Temperaturkoeffizienten benutzt wird, der die durch die Erwärmung der Stromspule verursachte Stromabnahme durch eine entsprechende Erhöhung des Ankerstromes ausgleicht.
Bei der Ausübung des Verfahrens wird der Kompensationswiderstand zwischen die Windungen der Stromspule, und zwar vorzugsweise zwischen die zweit- und drittäußerste Windung der einen Stromspulenhälfte gelegt.
Die Einschaltung des Kompensationswiderstandes in den Ankerkreis kann auf verschiedene Art erfolgen, und zwar kann dieser beispielsweise parallel zum Anker oder in Serie mit dem Anker geschaltet werden. Im ersten Falle muß dann zur Erzielung der Temperaturkompensation der Temperaturkoeffizient des Kompensationswiderstandes positiv und im zweiten Falle negativ sein.
Zwecks Vereinfachung der Fabrikation ist es zweckmäßig, nur einen einzigen Kompensationswiderstand bestimmter Größe herzustellen und auf Lager zu halten. Es ist natürlich dann leicht möglich, daß in dem einen oder anderen Fall mit diesem Einheitswiderstand keine vollständige Kompensation erreicht wird. Dieser Übelstand kann aber durch. weitere Verwendung eines besonderen, in geeigneter Weise geschalteten, eine genaue Abgleichung ermöglichenden Konstantanregulierwiderstandes behoben werden. Der Regulierwiderstand wird dann bei parallel zum Anker geschaltetem Einheitswiderstand, je nachdem. ob Über- oder Unterkompensation vorhanden ist, entweder dem Einheitswiderstand oder dem Anker vorgeschaltet. Der Regulierwiderstand kann selbstverständlich auch als Potentiometer ausgebildet werden, so daß durch entsprechende Verstellung des beweglichen Potentiometerkontakts sowohl Unter- als auch Überkompensationen auf das genaueste abgeglichen werden. Bei in Reihe mit dem Anker liegendem Einheitswiderstand liegt ein Regulierwiderstand im Nebenschluß zum Anker und Einheitswiderstand. Durch Verstellung des Regulierwiderstandes können auch hier Über- und Unterkompensationen behoben werden.
In der Zeichnung sind in schematischen Schaltungen zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes zur Darstellung gebracht.
In den Schaltungen der Fig. i und z bezeichnet i eine Gleichstrommaschine, a Verbraucherlampen, 3 einen Shunt, 4 und 5 Stromspulenhälften, 6 einen Anker, 7 einen in der Stromspulenhälfte 4 angeordneten Kompensationswiderstand, 8 einen Konstantanregulierwiderstand und g .einen Vorschaltwiderstand. , Der beispielsweise in die vordere Stromspulenhälfte 4 eingebaute Kompensationswiderstand 7 besteht aus :einem dünnen Draht, der auf einen Hartpapierstreifen aufgewikkelt ist. Diesen mit Ölpapier oder auch mit einer anderen doppelten Isolation Widerstand 7 legt man nun am besten zwischen die zweit- oder drittäußerste Windung der vorderen Strömspulenhälfte 4.
Bei der Ausführung nach Fig. i besteht der Kompensationswiderstand 7 aus einem Material mit hohem positiven Temperaturkoeffizienten, der zweckmäßig aus Nickel besteht und parallel zum Anker geschaltet ist.
Bei Temperaturerhöhungen wird der Widerstand der Stromspulenhälften 4 und 5 größer und somit der in der Stromspule fließende Strom geringer. Gleichzeitig wird aber bei Erwärmung der Stromspulen 4, 5 der .einen positiven Temperaturkoeffizienten besitzende Parallelwiderstand 7 erwärmt, so daß sein Widerstandswert ebenfalls steigt und demzufolge durch die veränderte Stromverteilung der Anker einen höheren Strom erhält. Es ist also möglich, den durch die Verkleinerung des Stromes der Stromspulen 4, 5 hervorgerufenen Fehler durch Vergrößerung des Ankerstromes ganz oder teilweise aufzuheben.
Bei Verwendung von Einheitswiderständen. wird nun eine völlige Kompensation durch den Potentiometerwiderstand 8 erreicht, der entweder die Form eines Dreh- oder eines Schieberwiderstandes besitzen kann.
Bei Überkompensation wird der bewegliche Kontakt i o des Potentiometers 8 in Richtung des Ankers 6 verschoben. Es wird dann mehr Widerstand des Potentiometers 8 in den Nebenschlußkreis eingeschaltet und deinzufolge dessen Temperaturkoeffizient herabgesetzt. Die Folge hiervon ist, daß. der Einfluß der Temperatur der Stromspule 4 auf den Nebenschlußkreis 7, 8 geringer wird und demgemäß der Anker 6 weniger Strom erhält.
Bei Unterkompensation muß gerade das Gegenteil bewirkt, also der Temperaturkoeffizient des Nebenschlusses erhöht werden. Dies wird in einfacher Weise durch Verstellung des Potentiometerkontaktes in Richtung des Parallelwiderstandes 7 erreicht.
Durch die Anordnung des Potentiometerwiderstandes 8 kann also jede Über- und Unterkompensation einfach und schnell ausgeglichen werden. An Stelle des Potentiometerwiderstandes 8 kann, was natürlich etwas umständlicher ist, auch ein Regulierwiderstand Verwendung finden, der, je nachdem. ob Über- oder Unterkompensation vorhanden ist, entweder dem Parallelwiderstand 7 oder dem Anker 6 vorgeschaltet wird.
Da der aus Nickel bestehende Parallelwiderstand 7 annähernd den gleichen Temperaturkoeffizienten wie das Material (Kupfer) der Stromspule besitzt, ist die Anordnung von der Außentemperatur praktisch unabhängig.
Bei Verwendung eines Kompensationswiderstandes 7 mit negativem Temperaturkoeffizienten bedient man sich einer Schaltung, wie sie in Fig. z dargestellt ist. Hier ist der Kompensationswiderstand 7 in Reihe mit dem Anker 6 geschaltet. Im Nebenschluß zum Anker 6 und Kompensationswiderstand-, liegt ein Konstantanregulierwiderstand B. Bei Erwärmung des Kompensationswiderstandes 7 von der Stromspulenwärme fällt der Widerstandswert desselben, was eine entsprechende Erhöhung des Ankerstromes bedingt. Eine Einstellung zur Erzielung einer vollkommenen Kompensation kann bei Verwendung von Einheitskompensationswiderständen durch Verstellung des beweglichen Kontaktes io des Regulierwiderstandes 8 bewerkstelligt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Koml'ensation des durch die Stromspulenwärme hervorgerufenen Temperaturfehlers bei Gleichstrom-Wattstundenzählern mit Shunt, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Stromspule für die Erwärmung eines im Ankerkreis liegenden Kompensationswiderstandes mit hohen Temperaturkoeffizienten benutzt wird, der die durch die Erwärmung der Stromspule verursachte Stromabnahme durch entsprechende Erhöhung des Ankerstromes ausgleicht. a. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der die Temperaturkoln@ensation bewirkende Widerstand zwischen den Windungen der Stromspule liegt. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand zwischen der zweit- und drittäußersten Windung der einen Stromspulenhälfte liegt. -Einrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompensationswiderstand positiven Temperaturkoeffizienten besitzt und parallel zum Anker liegt. 5. Einrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompensationswiderstand negativen Temperaturkoeffizienten besitzt und in Reihe mit dem Anker liegt. 6. Einrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompensationswiderstand als Einheitswiderstand ausgebildet ist und die genaue Abgleichung durch einen regulierbaren Konstantanwiderstand erfolgt. 7. Einrichtung nach den Ansprüchen,->, 3, 4. und 6 mit parallel zum Anker liegendem Kompensationswiderstand, dadurch gekennzeichnet, daß der Regulierwiderstand bei Überkompensation in Reihe mit dem Parallelwiderstand und bei Unterkompensation in Reihe mit dem Anker liegt. B. Einrichtung nach den Ansprüchen 2, 3, 4, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Parallelwiderstand zusammenarbeitende Regulierwiderstand als Potentiometer ausgebildet und in entsprechender Weise geschaltet ist. 9. Einrichtung nach den Ansprüchen 2, 3, 5 und 6 mit einem in Reihe mit dem Anker liegenden Kompensationswiderstand, dadurch gekennzeichnet, daß der Regulierwiderstand im Nebenschluß zum Anker und Kompensationswiderstand liegt.