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Meßanordnung mit in dem Stromkreis eines Elektromotors liegenden Anzeige-,
Steuer-oder Überwachungsgeräten Es sind Meßanordnungen bekannt, mit denen eine Meßgröße
mittelbar dadurch bestimmt wird, daß man sie zunächst auf die Drehzahl eines Elektromotors
einwirken läßt. Die Drehzahl dieses Elektromotors liefert dann ein Maß für die zu
bestimmende Größe. So gibt es z. B. Einrichtungen zur Fernmessung der Drehzahl eines
Organs, bei denen, mit Hilfe von Nachlaufkontaktanordnungen die Bewegung des betreffenden
Organs in eine entsprechende Drehzahl eines Elektromotors übersetzt wird. Die Nachlaufkontakte
liegen dabei in dem Stromkreis des Elektromotors und schließen diesen Stromkreis,
sobald die Drehzahl des Motors hinter der zu messenden Drehzahl zurückbleibt. Die
Bestimmung der Drehzahl des Elektromotors geschieht dann entweder mit Hilfe eines
Wirbelstromtachometers oder mittels einer Tachometerdynamo.
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Es ist auch bereits eine Meßanordnung bekannt, bei der die Stärke
des von dem Motor aufgenommenen Stromes als Maß für seine Drehzahl dient. Der Motor
ist dabei als Gleichstromnebenschlußmotor mit konstantem Feld ausgebildet, so daß
seine Ankerstromstärke proportional seiner Drehzahl ist.
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Es sei weiterhin noch auf eine bekannte Anordnung hingewiesen, die
zur Messung von Strömen dient und bei der der Ankerkreis des Elektromotors unmittelbar
von dem zu messenden Strom durchflossen wird. Mit dem Elektromotor ist ein Gebläse
gekuppelt, und der von diesem Gebläse gelieferte Luftstrom bläst gegen eine Druckmeßvorrichtung
und dient somit mittelbar zur Bestimmung des den Anker des Elektromotors durchflie-Benden
Stromes.
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Gemäß der Erfindung wird nun bei einer Meßanordnung mit in dem Stromkreis
eines Elektromotors liegenden Anzeige-, Steuer-oder Überwachungsgeräten, bei der
die Meßgröße auf die Drehzahl des Elektromotors einwirkt und ihre Änderungen die
Anzeige-,-Steuer- oder Überwachungsgeräte beeinflussen, der Elektromotor mit einem
Ventilator oder einer ähnlichen auf der Zentrifugalwirkung beruhenden Arbeitsmaschine
gekuppelt, so daß sich die Leistung des Elektromotors nicht proportional den Änderungen
der Drehzahl ändert. ' Der wesentliche Unterschied in der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen
Anordnung gegenüber den bekannten Anordnungen besteht darin, daß die von der Meßgröße
abhängige Größe, die auf das eigentliche Meßgerät einwirkt, sich in einem höheren
Grad ändert als die Meßgröße selbst. Die Meßanordnung gemäß der Erfindung wirkt
daher als Verstärker und besitzt somit den bekannten
Anordnungen
gegeniiber den Vorteil, daß sie geringe Änderungen der Meßgröße in entsprechend
größere und daher für die Betätig; . gong von Anzeige-, Steuer- oder Über- . wachungsgeräten
besser geeignete Anderün< gen der abhängigen Größe umwandelt. De.. Erfindung
benutzt dabei die Eigenschaft von Ventilatoren, Kreiselpumpen und ähnlichen auf
der Zentrifugalwirkung beruhenden Arbeitsmaschinen, welche darin besteht, daß der
Druck des von der Maschine geförderten Arbeitsmittels quadratisch und die Leistung
der Maschine mit der dritten Potenz der Drehzahl zu- oder abnimmt. Ändert sich die
Drehzahl eines Ventilators beispielsweise um 12 °/o, so ändert sich der Luftdruck
um 25 °/o und die von dem Ventilator aufgenommene Leistung um 41 °/o. Eine Drehzahländerung
des mit einem Ventilator gekuppelt&n Elektromotors wird somit dadurch festgestellt,
daß nicht die Drehzahlselbst, sondern die von dem Ventilator aufgenommene Leistung
auf ein Meßgerät oder auf Anzeige-, Steuer- und Überwachungsgeräte einwirkt.
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Meßanordnungen, welche aus einem Elektromotor und einem mit diesem
gekuppelten Ventilator bestellen, sind an sich bekannt. Die Aufgabe, welche den
bekannten Anordnungen zugrunde liegt, ist jedoch wesentlich verschieden von der
der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe. Bei den bekannten Anordnungen handelte
es sich darum, eine Anzeigevorrichtünk zu schaffen, welche für die Messung an- elektrischen
Hochspannungsleitungen geeignet ist, bei der jedoch die direkte elektrisch leitende
Verbindung eines Meßgerätes mit der Hochspannungsleitung vermieden ist. Die bekannte
aus Motor und Ventilator sowie einem druckabhängigen Meßgerät bestehende Meßanordnung
dient somit nur als Übertragungsmittel, welches nicht, wie meist üblich, den elektrischen
Weg, sondern den mechanischen Weg benutzt, um Zustandsänderungen in der Hochspannungsleitung
auf ein Meßgerät zu übertragen. Es fehlte demnach bisher die Erkenntnis, daß eine
solche Meßanordnung zu Relaiszwecken dann mit Vorteil verwendet werden kann, wenn
es sich darum handelt, gegebene Änderungen einer Meßgröße in verstärkte Änderungen
einer anderen Größe umzuwandeln. Die Meßanordnung gemäß der Erfindung kann mit Vorteil
benutzt werden, um Änderungen "elektrischer Größen, beispielsweise Strom- oder Spannungsänderungen
einer Ma-'scbine oder eines Netzes, anzuzeigen. Soll beispielsweise die Spannungsänderung
eines Gleichstromnetzes angezeigt werden, so kann man einen Nebenschlußmotor, der
mit einem Ventilator gekuppelt ist, an das Netz anschließen und ein Anzeige- oder
Meßinstrument in den Stromkreis des Motors schalten. Die Drehzahl des Motors ändert
sich dann proportional der Spannung, während seine Leistungsaufnahme sich mit der
dritten Potenz der Drehzahl und damit auch -mit der dritten Potenz der Spannung
ändert. Die Stärke des von dem Motor aufgenommenen Stromes ändert sich dabei quadratisch
mit der Drehzahl.
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Sollen Stromstärken gemessen werden, so legt man den Gleichstrommotor
an die Klemmen eines Meßwiderstandes, dessen Spannungsabfall von dem ihn durchfließenden
Strom abhängt. Zur Messung von Wechselspannungen kann man auch Wechselstromreihenschlußrnotor
en verwenden, denn deren Drehzahl ist nahezu proportional der Wechselspannung. Zur
Feststellung von Frequenzänderungen in Wechselstromnetzen kann mag. Synchronmotoren
verwenden, da sich deren Drehzahl proportional mit der Frequenz des Netzes ändert.
Die von dein Motor aufgenommene Leistung ändert sich dann mit der dritten Potenz
der Frequenz, wenn mit dem Motor ein Ventilator gekuppelt ist.