-
Überverbrauchszähler mit elektrischer Kompensation Die Erfindung betrifft
elektrokompensierte Überverbrauchszähler und bezweckt, einige Nachteile derselben
zu beseitigen.
-
Ein elektrokompensierter überverbrauchszähler ist von der Art, wo
ein Kompensationstransformator vorgesehen ist, der zum Aussenden eines Stromes von
einem im voraus bestimmten Werte in entgegengesetzter Richtung zu dem Belastungsstrom
durch die Stromspule des Zählers eingerichtet ist. Hierdurch wird bewirkt, daß der
Läufer des Zählers erst umzulaufen beginnt, wenn der Belastungsstrom den Wert des
Gegenstromes des Kompensationstransformators übersteigt.
-
Unter den meisten Verhältnissen wirkt ein Überverbrauchszähler dieser
Art völlig .unbefriedigend, soweit es sich um rein Ohmsche Belastung handelt, wie
es z. B. bei einem bekannten Zusatzgerät für Wechselstromwattstundenzähler der Fall
ist. Handelt es sich jedoch um induktive Belastung, insbesondere eine solche mit
niedrigem cos y:, so entstehen Fehler. Der Zweck der Erfindung ist diese Fehler
zu beseitigen oder zu verringern.
-
Solange der durch den Zähler geschickte Belastungsstrom kleiner als
der festgelegte Grenzwert ist, kann man die Stromspule des Zählers als stromlos
betrachten, und es ist folglich kein Spannungsfall zwischen den Klemmen der Spulen
vorhanden. Der Gegenstrom des Kompensationstransformators ist nach diesem Verhältnis
eingestellt, d. h. beim Grenzwerte des Zählers ist der Strom vom Kompensationstransformator
und durch die Stromspule gleich groß und entgegengesetzt gerichtet, wodurch der
Spannungsfall aufgehoben wird. Wenn nun über die kompensierte Energie (den Grenzwert)
Überenergie geliefert wird, die außer Überenergie zu sein möglicherweise auch verschiedenen
Phasenwinkel und variierende Größe hat, entsteht ein variierender Spannungsfall
zwischen den Klemmen der Stromspulen. Da indessen die Spannung über den Klemmen
des Kompensationstransformators konstant verbleibt, wird der von demselben gelieferte
Gegenstrom durch die Stromspule in entgegengesetzter Richtung variieren, d. h. über
den festgesetzten Grenzwert zunehmen, wodurch ein Zunehmen des kompensierten Gebietes
(des Grenzwertes) bewirkt wird, so daß der Zähler Minus zu zeigen geneigt sein wird.
-
Gemäß der Erfindung wird diesem Spannungsfall bzw. dem Zunehmen des
Grenzwertes dadurch entgegengearbeitet, daß in den Kompensationskreis eine Energiequelle
eingeschaltet wird, die eine Energie derselben oder annähernd, derselben Phase und
Stärke
wie der genannte Spannungsfall über die Stromspule und mit
entgegengesetzter Richtung zur Energie von dem Kompensations-; transformator bewirkt.
| Gemäß der vorzugsweisen Lösung der |
| findung geht man in der Weise vor, -daß rr;,@s,@ |
einen kleinen Zusatztransformator vorsiex dessen Primärwicklung mit dem Verbrauchsstrom
in Serie liegt, und dessen Sekundärwicklung mit der @ Sekundärwicklung des Kompensationstransformators
in Serie liegt. Ferner wird quer über der Sekundärwicklung des genannten Zusatztransformators
eine Impedanz geschaltet, die der Stromspule des Zählers völlig entspricht, indem
für eine derartige Einschaltung der verschiedenen Teile Sorge getragen wird, daß
die Energie, die durch die genannte Impedanz strömt, infolge der Energieentwicklung
in der Sekundärwicklung des Hilfstransformators,. die gleiche Richtung wie die Energierichtung
der Zählerspule hat.
-
Hierdurch erreicht man, wie leicht zu verstehen ist, ein Zusammenschalten
von zwei gleichen entgegengesetzten Impedanzen in Serie miteinander, wodurch die
Spannungsunterschiede einander ausgleichen und der Gegenstrom von dem Kompensationstransformator
durch die Stromspule konstant verbleibt.
-
Wie zu verstehen ist, erreicht man durch die oben angegebene Vorrichtung
eine vollständige Kompensation der Fehler, die infolge des variierenden Spannungsfalles
über die Stromspule des Zählers entstehen, aber die Vorrichtung ist in der Praxis
teilweise beschwerlich und kostspielig.
-
Die Erfindung betrifft deshalb auch eine vereinfachte Ausführungsform,
die, obwohl sie theoretisch nicht ganz genau alle Span-' nungsfallvariationen kompensiert,
trotzdem eine Kompensation bewirkt, die unter allen praktischen Verhältnissen befriedigend
ist.
-
Bei dieser vereinfachten Ausführungsform der Erfindung wird kein besonderer
Hilfstransformator- und auch keine Impedanz verwendet, die der Impedanz der Stromspule
genau entspricht, sondern man versucht statt dessen durch besondere Bewicklung des
Eisenkerns des Kompensationstransformators annähernd dasselbe Resultat zu erreichen.
Gemäß der Erfindung wird in diesem Falle die Verbrauchsstromleitung als eine Primärwicklung
mit einigen wenigen Wicklungen um den Eisenkern des Kompensationstransformators
in einer solchen Weise geführt, daß die dadurch erzeugten besonderen Kraftlinien
keinen Einfluß auf die Sekundärwicklung des Kompensationstransformators haben, und
ferner werden in Serie mit der Sekundärwicklung des Kompensationstransformators
einige wenige Wicklungen um einen Teil des Eisenkernes gelegt, der von den Kraftlinien
durchströmt wird, die von der Stromleitung er-
| i #JA e pgt werden; diese Wicklungen werden der- |
| .xVbg gelegt, daß sie den übrigen Wicklungen |
| Sekundärspule entgegenwirken. |
:eierdurch erreicht man in direkter Weise eine Zusatzimpedanz, die in allen praktischen
Verhältnissen eine der eigenen Impedanz der Zählerstromspule entsprechende Größe
und Richtung hat, aber entgegengesetzt gerichtet ist.
-
Die Erfindung wird nachstehend unter Hinweis auf die Zeichnung beschrieben,
die die beiden obengenannten Ausführungsformen schematisch zeigt.
-
Fig. i zeigt die Anwendung eines Hilfstransformators.
-
Fig. 2 zeigt die Anwendung des Eisenkernes im Kompensationstransformator.
-
In beiden Figuren sind i und 2 die Stromleitungen und 3 die Belastung.
4 ist die Stromspule des Zählers, 5 die Spannungsspule, 6 die primäre Wicklung des
Kompensationstransformators und 7 die sekundäre Wicklung desselben.
-
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. i ist in der Stromleitung i eine
Primärwicklung 83 auf einem Transformator eingeschaltet, dessen sekundäre Wicklung
9 zwischen der einen Klemme der Stromspule 4. und der einen Klemme des Kompensationstransformators
7 eingeschaltet ist. Zwischen den Klemmen der Wicklung 9 ist ferner eine Impedanz
io eingeschaltet, die der Spule 4 genau entspricht, und die Wicklungen 8, 9 und
io sind derart gewählt, daß der Energielauf durch die Impedanz io demjenigen durch
die Spule 4 entgegengesetzt ist. Die Spannung zwischen der Klemme i i der Spule
4 und der Klemme 12 der Impedanz io ist deshalb unter allen Umständen konstant,
und folglich hält sich der Gegenstrom von der Wicklung 7 dadurch auch konstant.
-
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Eisenkern
13 des Kompensationstransformators in größerem Maßstab dargestellt.
-
Zusätzlich zu den gewöhnlichen Primär-und Sekundärwicklungen 6 bzw.
7 auf dem Kern sind eine Primärwicklung und eine Sekundärwicklung 14 bzw. 15 vorgesehen,
die mit der Stromleitung 2 bzw. der Stromspule 4 sowie der Sekundärwicklung 7 in
Serie liegen.
-
Durch die Anordnung dieser Wicklungen 14 und 15 auf dem Kerne haben
die von der Wicklung 14 erzeugten Stromlinien keinen Einfluß auf die Wicklung 7,
sondern nur auf die Wicklung 15. Die Wicklung 15 ist derartig gewickelt, daß bei
erhöhter Belastung
und daraus folgendem Spannungsfall zwischen den
Klemmen der Stromspulen q. die Kompensationsspannung zwischen diesen Klemmen entsprechend
reduziert wird bzw. der Kompensationsstrom konstant bleibt.