DE51666C - Wattzähler für Wechselstrom und Gleichstrom mit Differenz-Zählwerk - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 15. Juni 1889 ab.

Die Zugkraft eines Elektromotors ist proportional der Stärke des magnetischen Feldes, der Länge des Ankerdrahtes und der Ankerstromstärke. Hierauf gründet sich vorliegender Wattzähler.

Der Wattzähler besteht aus zwei Theilen, der eine mifst die Watts und der andere Theil zählt dieselben. Der erste Theil ist ein Elektromotor, jedoch ohne Eisen, dessen Feldstärke durch den zu messenden Strom erzeugt wird, und dessen Anker zum Arbeitsstromkreis in Nebenschlufs gelegt ist.

Kreist in beiden Theilen ein Strom, so folgt daraus eine Zugkraft, die erstens proportional ist dem Hauptstrom, weil bei Vermeidung von Eisen innerhalb der erregenden Wickelung die Feldstärke direct proportional den Windungs-Amperes ist.

Zweitens ist die Zugkraft proportional der Ankerstromstärke, und da der Anker einen constanten Widerstand besitzt, proportional der Spannung, so dafs die Zugkraft direct proportional den Watts ist. Obige Bedingungen haben jedoch nur Gültigkeit, wenn der Motor sich in -Ruhe befindet, so dafs das Glied Spannung

—:—~——.—-—7- durch secundäre Einflüsse· Ankerwiderstand

nicht verändert wird, was z. B. eintreten würde, wenn die Watts durch die Tourenzahl des Motors bestimmt werden sollten. Es würde in diesem Falle durch die auftretende elektromotorische Gegenkraft die Ankerstromstärke sinken und damit auch die Zugkraft. Um die .magnetisirende Wirkung der vom Hauptstrom durchflossenen Schenkelwindungen besser auszunutzen, ist die Anordnung getroffen, dafs dieser Draht in möglichst allen Theilen dem Ankerdraht nahe ist, was dadurch erreicht wird, dafs man denselben um eine den Anker umschliefsende Trommel wickelt, wodurch das Resultat, die Erzeugung diametraler Pole, nicht beeinflufst wird; da jedoch die magnetisirende Wirkung einer Spule sich addirt aus den Wirkungen der einzelnen Drahtelemente, so wird bei einem so schlecht magnetisch leitenden Stoffe, wie es die Luft ist, die Gesammtwirkung erhöht, je näher jedes Drahtelement der Wirkungsstelle ist. Es würde bei dieser Anordnung demnach der magnetische Widerstand für die Kraftlinien der Schenkel auf ein Minimum herabgesetzt sein.

Der bewegliche Theil des Motors ist mittelst eines Triebes t und eines Zahnrades Z₂ mit einer Feder F verbunden, welche bei einer Ablenkung des Motors sich infolge der Drehung des Zahnrades Z₂ spannt, bis die Federkraft der Zugkraft des Motors das Gleichgewicht hält. Die Feder ist so gewählt, dafs sie sich der auf sie wirkenden Kraft proportional verändert.

Der registrirende Theil des Wattzählers besteht im wesentlichen aus folgenden Theilen: Der Gang zweier identischer, durch ein und dasselbe Gewicht G angetriebener Uhrwerke CZ₁ und U₂ werden jedes durch ein Pendel P₁ und P₂ regulirt, von denen P₂ constante Länge besitzt, während P₁ durch den oben beschriebenen Wattmesser folgendermafsen beeinflufst wird: Der auf der Welle des Motors befind-

liehe Trieb t greift sowohl in das Zahnrad Z₁ als auch in Z₂ ein. Beide Zahnräder Z₁ und Z₂ sind mit je einer Trommel fest verbunden. An derjenigen von Z₂ ist die Feder F durch einen Faden oder ein Band befestigt und an Z₁ das Pendel P₁ so, dafs die verlängerte Blattfeder des Pendels auf diese Trommel aufgewickelt ist. Beginnt der Motor zu rotiren, so wird die Feder F gespannt, bis die Zugkraft des Motors durch die Kraft der Feder im Gleichgewicht gehalten wird. Hiermit gleichzeitig, dreht sich das Zahnrad Z₁, da t auch in Z₁ eingreift, und das Pendel P₁ wird'dadurch verlängert, dafs sich die Blattfeder von der Trommel abwickelt. Die Länge der Pendel ist so ab-' geglichen, dafs bei stromlosem Motor beide . Pendel gleiche Schwingungszeiten besitzen. In diesem Falle wird das Gewicht G herabsinken, ohne eine Drehung des Zählrades Z zu veranlassen. Eilt dagegen infolge der Strom wirkung das eine Pendel dem anderen voraus, so wird sich das Zählrad Z drehen, und zwar um so schneller, je gröfser die Differenz der Schwingungszeiten ist, wodurch man in der Lage ist, die verbrauchten Elektricitätsmengen aus den Umdrehungen dieses Zählrades direct zu bestimmen.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   Bei Mefsapparaten, in denen die Messung des Stromes durch einen Elektromotor er-^ folgt, dessen Schenkel Wickelung in den Stromkreis des zu messenden Stromes und dessen Ankerwickelung in einen Nebenschlufs hierzu geschaltet ist, die Kupplung des beweglichen Theiles des Elektromotors mit einer Trommel, auf welcher die Aufhängefeder eines Pendels aufgewickelt ist, um hierdurch eine Veränderung der Pendellänge zu bewirken, so dafs durch-die Gröfse der Abweichung der Schwingungszeiten des Pendels von der normalen Schwingungszeit die Summe der Stromwirkungen bestimmt werden kann.

   Bei der in Anspruch i. bezeichneten Einrichtung die Verbindung des als Zählrad dienenden Schnurrades eines zwei identische Uhrwerke treibenden Uhrgewichtes mit einem Zählwerk.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.