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Meßgerät nach dem Ferrarisprinzip zur Anzeige des Verhältnisses zweier
Ströme Die üblichen Quotientenmesser zur Anzeige des Verhältnisses zweier Meßgrößen
besitzen entweder Kreuzspulsysteme oder in bezug auf die Drehachse unsymmetrische
Anker und können infolgedessen nur für einen verhältnismäßig kleinen Zeigerausschlag
hergestellt werden. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Quotientenmesser liegt
in ihrem verhältnismäßig geringen Drehmoment und den kleinen Einstellkräften.
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Bei derartigen Instrumenten ist es bekannt, durch die Bewegung des
Systems selber, z. B. durch die Drehung der Spulen um ihre Achse, selbsttätig Schaltungen
vorzunehmen, wodurch Widerstände oder Abschnitte der Spulen zu- oder abgeschaltet
werden und eine Vergrößerung bzw.- Verkleinerung der Amperewindungszahl eintritt.
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In FernübertragungsanLaglen sind nach Art von Zählern wirkende Meßwerke
bekannt, die bei Umdrehungen über Zwischengetriebe auf verschiedenartige Regeleinrichtungen
einwirken, so z. B. durch Veränderung von Widerständen automatisch eine Wheatstonesche
Brücke abgleichen, oder die Einstellung eines Gebers unabhängig von den Schwankungen
einer Hilfsspannung in-achen.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Meßgerät nach dem Ferrarisprinzip
zur Anzeige des Verhältnisses zweier Ströme, bei dem die Scheibe mehrere Umdrehungen
ausführen kann und- bei Abweichung vom Beharrungszustand einen die Drehzahl der
Scheibe beeinflussenden Teil verstellt, und ist dadurch gekennzeichnet, daß zum
Antrieb der Scheibe zwei gegeneinanderwirkende Triebsysteme angeordnet sind, von
denen das eine durch die Drehung der Scheibe verschwenkt wird, so daß bei Erreichen
des Beharrungszustandes die Stellung dieses Systems ein Maß für das Stromverhältnis
ist.
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Die besondere Ausbildung hat den Vorteil, daß zwei untereinander
völlig gleiche Triebsysteme verwendet werden können, die sich leicht symmetrisch
einstellen lassen. Die Betriebssicherheit ist sehr groß, denn es fällt der blei
allen bekannten Einrichtungen vorhandene Widerstand fort, durch den das Widerstandsverhältnis
auf der Empfängerseite eingestellt wird. Derartige Widerstände sind der Abnutzung
unterworfen, und durch Abfedern des Stromabnehmers am Widerstand kann eine dauernde
Unsicherheit der Anzeige infolge des wechselnden Ülbergangswiderstandes eintreten.
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Durch die Verwendung an sich bekannter rotationssymmetrisch ausgebildeter
Triebsysteme ergibt sich die Möglichkeit, daß der Anker mehrere Umdrehungen macht
und daß durch Einschaltung einer Übersetzung zwischen
dem drehenden
System und der Verstelleinrichtung verschiedene Ausschlagwinkel erreicht werden
können. Durch Wahl der Übersetzung zwischen dem rotierenden System und der Anzeigevorrichtung
kann man auch die Größe der Einstellkräfte beeinflussen.
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Instrumente nach der Erfindung sind daher insbesondere für die Groß
anzeige geeignet.
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Da durch die Anzeigeeinrichtung das Stromverhältnis nicht verändert
wird, können in bekannter Weise mehrere Empfangsgeräte, auch solche normaler Bauart,
in Reihe geschaltet werden.
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Es ist zwar eine Einrichtung zur Messung des innerhalb einer bestimmten
Zeit in einer Verbraucheranlage aufgetretenen Maximums der Leistung bekannt. Da
dabei nicht Augenblickswerte, sondern der Mittelwert der Leistung angezeigt werden
soll, handelt es sich um einen Durchschnittsmesser. Bei der bekannten Einrichtung
ist einem Wattstundenzähler, dessen Scheibe mit einer Geschwindigkeit proportional
deraugenbl icklichen Leistung rotiert, ein unabhängig vom Verbrauch umlaufender
Ferrarismotor zugeordnet. Der Zähler und der Ferrarismotor wirken auf ein Differentialgetriebe
ein, das einerseits einen Zeiger verstellt, der mit gehöriger Verzögerung das durchschnittlich
aufgetretene Maximum angibt, und andererseits die Drehzahl des unabhängig vom Verbrauch
umlaufenden Triebwerkes auf eine der Verbrauchszählergeschwindigkeit proportionale
Geschwindigkeit bringt. In diesem Falle bleibt der Zeiger in seiner Lage stehen.
Die Angleichung der Drehzahl des Ferrarismotors auf die Drehzahl des Zählers erfolgt
durch die Verschwenkung seines Triebsystemes.
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Bei der bekannten Einrichtung handelt es sich demnach um eine Drehzahlkompensation,
wobei vorauszusetzen ist, daß im Betrieb, d. h. bei belastetem Zähler, die primären
Meßglieder dauernd rotieren. Es findet also eine dauernde Beanspruchung der Lagerungen
statt. Außerdem kann die Stellung des Zeigers kein eindeutiges Maß fiir das Verhältnis
der Ströme in den Stromspulen des Zählers bzw. der Spule des Ferrarismotors sein,
denn bei Spannungsschwankungen ändert sich die Leistung und dementsprechend die
Einstellung des Zeigers bzw. die diesem entsprechende relative Lage des Triebeisens
des Ferrarismotors.
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Demgegenüber betrifft die Erfindung einen Quotientenmesser, bei dem
dadurch, daß zwei Triebeisen in entgegengesetztem Sinne auf eine gemeinsame Triebscheibe
wirken, Drehmomente kompensiert .werden. Abgesehen von der dadurch erfolgenden Vereinfachung
im Aufbau - Differentialgetriebe kommen in Fortfall - ergibt sich auch, daß die
Stellung des verschwenkbaren Triebsystems ein eindeutiges Maß für das Verhältnis
der die Spulen beider Tri ebsysteme durchfließenden Ströme ist. Da die Scheibe nur
wenige Umdrehungen ausführt, bis sie sich von dem einen Beharrungszustand in den
anderen begibt, ist eine zu Störungen Anlaß gebende Beeinflussung der Lagerungen
vollkommen ausgeschlossen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.
Zwei Induktionstriebsysteme I und 2 normaler Bauart mit Kurzschiußring wirken auf
einen gemeinsamen Anker 6 ein. Das Triebsystem 2 ist in einem schwenkbaren Rahmen
4 gelagert, der über ein Zahnradgetriebe 5 unmittelbar von der Achse 3 des Meßinstrumentes
eingestellt werden kann. Bei einer bestimmten Einstellung der Lage des Triebsystems
2 ist ein Gleichgewichtszustand vorhanden. Ändert sich das Verhältnis der den Triebsystemen
I und 2 zugeführten Ströme, so wird die Achse 3 im einen oder anderen Sinne gedreht.
Diese Verdrehung wird über die Übersetzung 5 auf den Rahmen 4 übertragen.
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Das System 2 wird dabei in solchem Ausmaße verschwenkt, daß sich ein
neuer Gleichgewichtszustand einstellt. Die Stellung des Rahmens gibt unmittelbar
das Verhältnis der Ströme an. (Ihre Erregerspulen werden von den Strömen durchflossen,
deren Quotient gemessen werden soll.) An Stelle der Strom systeme 1 und 2 können
auch geeignete Leistungsmeßsysteme Verwendung finden. An Stelle der Verschwenkung
des einen Triebsystems können sinngemäß auch beide Triebsysteme im entgegengesetzten
Sinne verschwenkt werden.