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Spitzenzähler Es sind bereits Spitzenzähler mit elektrischem Gegendrehmoment
bekannt, bei denen außer dem leistungsabhängigen Triebsystem auf die Zählerscheibe
ein zweites, nur von der Spannung abhängiges Triebsystem im entgegengesetzten Sinne
einwirkt wie das erste Triebsystem.
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An Hand der Zeichnung soll zunächst schematisch die Anordnung und
Arbeitsweise derartiger Spitzenzähler erläutert werden: i bedeutet das normale leistungsabhängige
Triebsystem, däs mit einer Spannungsspule 2 und einer Stromspule 3 versehen ist,
welche eine Zählerscheibe q. beeinflussen. Auf die gleiche Zählerscheibe q. wirkt
das zweite Triebsystem 6 des Zählers ein, welches ein nur von der Spannung abhängiges
Drehmoment zu erzeugen gestattet. Dieses Triebsystem weist auf dem Eisenkern 7 zunächst
eine Spannungsspule 8 auf, die einen von der Spannung abhängigen Fluß durch die
Zählerscheibe q. hindurchtreibt. Neben der Spannungsspule ist eine induktiv von
dieser abhängige Sekundärspule g vorgesehen, welche mit der Stromwicklung io dieses
Triebsystems in Reihe geschaltet ist.
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Um bei derartigen Spitzenzählern eine Veränderung des von dem Triebsystem
6 erzeugten Gegendrehmomentes vornehmen zu können, ist eine Widerstandsschleife
i i in den aus der Sekundärwicklung g und der Stromwicklung io gebildeten Stromkreis
eingeschaltet. Durch Veränderung der wirksamen Länge dieses Widerstandes, welche
mit Hilfe eines verschiebbar angeordneten Kurzschlußbügels 12 erzielt -wird, kann
das Gegendrehmoment des Zählers in bestimmten Grenzen verändert werden.
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Fig. 2 zeigt in Abhängigkeit von der wirksamen Länge i des Widerstandes
i i den Verlauf des Gegendrehmomentes M. Das Gegendrehmoment ändert sich dabei nach
einer hyperbelähnlichen Kurve.
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Man erkennt leicht aus der Fig. 2, daß es bei diesen bekannten Spitzenzählern
mit Gegendrehmoment praktisch unmöglich ist, das Gegendrehmoment innerhalb bestimmter
Grenzen zu regeln, insbesondere weil der Widerstand io einen durch seine räumlichen
Abmessungen bestimmten endlichen Wert besitzt. Es besteht nun in vielen Fällen ein
Bedürfnis, die begrenzte Regelbarkeit des Gegendrehmomentes derartiger Spitzenzähler
zu erhöhen.
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Nach der Erfindung wird dies dadurch erzielt, daß außer der über einen
regelbaren
Widerstand an die Sekundärwicklung des Spannungssystems
angeschlossenen Stromwicklung noch eine zweite, der ersten Stromwicklung entgegenwirkende
Wicklung vorgesehen ist, die an eine beliebige, möglichst konstante Spannung angeschlossen
ist. Mit Vorteil wird diese Wicklung unmittelbar an die Sekundärspule des Spannungssystems
angeschlossen. Diese zweite Stromwicklung, die im folgenden mit Regelwicklung bezeichnet
werden soll und deren Windungszahl im Verhältnis zu der Windungszahl der ersten
Wicklung beliebig festgelegt werden kann, gestattet es, praktisch eine Einstellung
des Gegendrehmomentes auf den Wert o oder jeden anderen der Bemessung des Zählers
entsprechenden Wert vorzunehmen.
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Außerdem gestattet es die Erfindung auch, einfach durch Veränderung
des Regelwiderstandes io, der mit der Regelwicklung in Reihe geschaltet ist, ein
negatives Gegendrehmoment, d. h. ein zusätzliches Moment, zu erzeugen.
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Im folgenden soll die Erfindung schematisch an Hand der Fig.3 näher
erläutert werden.
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i und 6 bedeuten in Fig%3 wieder das Triebsystem und das Gegentriebsystem.
Grundsätzlich sind die Schaltungen desTriebsystems und .des Gegentriebsystems gleich
ausgebildet. Bei dem Gegentrie'bsystem 6 ist jedoch außer der Stromwicklung io noch
eine zweite Wicklung 14 (Gegenwicklung) vorgesehen, die der Wicklung io entgegenwirkt
und unmittelbar auf die Sekundärspule 9 geschaltet ist.
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Gemäß der Erfindung wirken jedoch das Triebsystem i und das Gegentriebsystem
6 auf zwei voneinander unabhängige Zählerscheiben 4 und 5 ein, die beide gemeinsam
auf der Zählerwelle befestigt sind. Die Verwendung von zwei besonderen Zählerscheiben
hat den Vorteil, daß die in .der Scheibe auftretenden Ströme einander nicht beeinflußen
können. Hierdurch wird eine genauere Einstellung des Gegendrehmomentes des Zählers
ermöglicht.
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Fig. 4 zeigt in Abhängigkeit von der wirksamen Länge des Regelwiderstandes
das Moment des Gegentriebsysterns unter Berücksichtigung der Einwirkung der Gegenwicklung.
Dieses Diagramm unterscheidet sich von dem Diagramm der Fig.2 .dadurch, daß die
Nullinie (die Abszissenachse des Dia grainnis) in Richtung der Ordinate um den Wert
des von der Spule 14 hervorgerufenen Momentes verschoben ist. Man erkennt leicht
aus diesem Diagramm, daß der Wert des Gegendrehmomentes oder eines gegebenenfalls
benötigten zusätzlichen Momentes kontinuierlich von dem Werte o im positiven oder
negativen Sinne verändert werden kann.
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Aus der Fig. 4 erkennt man leicht, daß das Gegendrehmoment bei der
beschriebenen Anordnung zwar kontinuierlich vom Werte o aus verändert werden kann,
daß aber die Veränderung des Widerstandes nach einem komplizierten Gesetz (Hyperbelgesetz)
erfolgt und infolgedessen das Moment nicht linear von der Länge des Regelwiderstandes
abhängig ist. Insbesondere bei kleineren Widerstandswerten ändert sich daher das
Moment außerordentlich stark mit dem Widerstand. Eine genaue Einsteilung des Gegendrehmomentes
bereitet daher praktisch erhebliche Schwierigkeiten. Gemäß der weiteren Ausgestaltung
der Erfindung wird eine weitere Vervollkommnung der beschriebenen Einrichtung dadurch
erreicht, daß der Regelwiderstand nicht aus einem einen gleichen Querschnitt aufweisenden
Widerstandsdraht hergestellt wird; vielmehr wird erfindungsgemäß der Querschnitt
des Widerstandes über die beim Regeln wirksam gemachte Länge so abgestuft, daß das
durch die Spule io hervorgerufene Moment von der Länge des durch die Kurzschlußbrücke
eingeschalteten Widerstandes abhängig ist.
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Fig.5 zeigt die Ausbildung des Regelwiderstandes entsprechend der
vorher genannten Regel.
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Der Widerstand 2i besteht dabei aus zwei verbundenen Blechstreifen,
deren Höhe in der Längsrichtung veränderlich ist. Mit 22 sind die Kontaktstücke
bezeichnet, an denen die Stromzuleitungen angeschlossen werden können. Die Kurvenform
der Widerstandsstreifen kann dabei theoretisch auf Grund der in Fig. 2 dargestellten
Kurve ermittelt werden; nach der Ermittlung der theoretischen Kurvenform wird man,
allerdings mit Rücksicht auf die durch die Widerstandsänderung bedingte Phasenverschiebung,
die Kurve nachträglich auf Grund vonVersuchenkorrigieren.
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Um nicht zu ungünstige Abmessungen für die.Wider'standsstreifen zu
erhalten, kann man diese auch, wie Fig. 6 zeigt, aus mehreren verschiedenen Widerstandsmaterialien
zusammensetzen.. Man erhält dann zwei verschie-deneKurvenstücke, die mechanisch
durch Verlötung o. dgl. miteinander verbundensind. Die gleiche Wirkung wie durch
Verwendung eines Widerstandsdrahtes von sich änderndem Querschnitt kann auch bei
Anwendung eines Schleifdrahtwiderstandes erzielt werden, bei dein der Abstand der
Windungen geändert ist.
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Um eine bequeme Einstellung des Gegendrehmomentes vornehmen zu können,
kann man neben dem Widerstand auch noch eine Skala anordnen, der gegenüber eine
Marke
an dem verschiebbaren Kurzschlußbügel oder Schleifkontakt
1a vorgesehen ist. - -Eine genaue Einstellung des Gegendrehmomentes kann weiter
gemäß der Erfindung dadurch erheblich erleichert werden, daß als Regelwiderstand
Schiebewiderstände oder Drehwiderstände mit Skalen verwendet werden, die ähnlich
den in der Rundfunktechnik verwendeten Widerständen ausgebildet sind.
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Grundsätzlich wird die Anordnung der Regelwiderstände gegenüber dem
Zählergehäuse mit Vorteil in der Weise getroffen, daß das zur Veränderung des Widerstandes
dienende Organ durch die Wand des Zählergehäuses durchgeführt wird, so daß eine
Veränderung des Regelwiderstandes und damit Verstellung des Gegendrehmomentes vorgenommen
werden kann, ohne daß die Zählerkappe von dem Zähler entfernt wird. Am einfachsten
ist dies bei der Verwendung von Drehwiderständen möglich. In diesem Falle wird unmittelbar
die die Verstellung des beweglichen Kontaktes bewirkende Welle durch das Zählergehäuse
hindurchgeführt. Für den Fall, daß längs verschiebbare Kontakte, Kurzschlußbrücken
o. dgl. Anwendung finden müssen, können diese Teile mit einer Zahnstange gekuppelt
sein, welche durch ein Ritzel angetrieben wird. Der Antrieb des Ritzels erfolgt
dann über eine durch das Zählergehäuse bzw. die Zählerkappe hindurchgeführte kleine
Welle. In beiden Fällen können die außerhalb des Zählergehäuses liegenden, eine
Veränderung des Regelwiderstandes ermöglichenden Teile außerhalb des Zählergehäuses
plombiert werden, so daß eine Veränderung des Regelwiderstandes und damit des Gegendrehmomentes
nur nach Lösung der Plombe - was allein dem Beamten des Elektrizitätswerkes gestattet
ist - vorgenommen werden kann. Die Skala, welche die Größe des eingeschalteten Regelwiderstandes
bzw. des eingeschalteten Gegendrehmomentes sichtbar macht, kann entweder innerhalb
des Zählergehäuses oder außerhalb des Zählergehäuses vorgesehen sein. Im ersten
Falle ist es erforderlich; die Skala durch ein in dem Zählergehäuse vorgesehenes,
durch Glas abgeschlossenes Fenster sichtbar zu machen.
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Einzelheiten der Erfindung können selbstverständlich abgeändert werden,
ohne daß das Wesen der Erfindung dadurch beeinträchtigt wird. Beispielsweise kann
eine Gegenwicklung gemäß der Erfindung auch bei solchen Spitzenzählern mit Gegendrehmoment
Anwendung finden, bei denen das leistungsabhängige Triebsystem und das Gegendrehsystem
auf eine einzige Zählerscheibe einwirken.
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Die Erfindung kann selbstverständlich auch Anwendung finden bei solchen
Spitzenzählern mit elektrischemGegendrehmoment, bei denen die Schwankungen des Gegendrehmomentes
in -Abhängigkeit von Veränderungen der Netzspannung mit Hilfe besonderer Mittel,
beispielsweise durch eine hohe Sättigung des Spannungseisens des Gegentriebsystems
oder durch Verwendung eines hochgesättigten Transformators, vermieden werden. i.
Spitzenzähler mit einem leistungs--äbhängigen und einem zweiten, spannungsabhängigen
Triebsystem, dessen Moment durch einen in den Stromkreis der von einer Sekundärwicklung
des Spannungssystems gespeisten Stromspule eingeschalteten Regelwiderstand veränderbar
ist, dadurch gekennzeichnet, daß außer der über einen regelbaren Widerstand an die
Sekundärwicklung des Spannungssystems angeschlossenen Stromwicklung (Regelwicklung)
noch eine zweite, entgegenwirkende Wicklung (Gegenwicklung) vorgesehen ist, die
an eine möglichst konstante Spannung angeschlossen ist.
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a. Spitzenzähler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die
Gegenwicklung unmittelbar an die Sekundärspule des Spannungssystems angeschlossen
ist.
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3. Spitzenzähler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß .der
der Regelwicklung vorgeschaltete Widerstand über die beim Regeln wirksam gemachte
Länge einen derart abgestuften Querschnitt aufweist, daß die durch die Veränderung
des Widerstandes bedingte Veränderung des Momentes linear von der wirksamen Länge
des Widerstandes abhängig ist.
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q.. Spitzenzähler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß derRegelwiderstand
aus mehreren Teilen zusammengesetzt ist, die verschiedene elektrische Leitfähigkeit
aufweisen.
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5. Spitzenzähler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der
der Regelwicklung vorgeschaltete Widerstand als Schleifdraht ausgebildet ist und
daß der Abstand der einzelnen Windungen verschieden groß und -derart bemessen ist,
daß bei Verstellung des an dem Widerstand anliegenden Schleifkontaktes sich das
Gegendrehmoment des Zählers linear mit der Verstellung des Schleifkontaktes ändert.
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6. Spitzenzähler nach Anspruch i, gekennzeichnet durch Verwendung
von Drehwiderständen zur Veränderung des Gegendrehmomentes.
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7. Spitzenzähler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die
zur Veränderung des im Zählergehäuse liegenden