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Ferraristriebsystem, insbesondere für Wechselstromzähler
Bei wechselstromzählern
für Wirkverbrauch nach dem Ferrarisprinzip muß bei Phasengleichheit von Strom und
Spannung der Spannungstriebfluß dem Stromtriebfluß des Triebsystems um genau 90°
nacheilen. diese sog. innere Abgelchung des Triebsvstems wird bei modernen Zählern
dadurch erzielt, daß man kiinstlich die Streuung des Spannungstriebmagnets erhöht,
so daß sich der von der Spanungsspule induzierte Fluß in einen Streu- und riebfluß
aufteilt. Dabei muß der Streufluß in der Regel acht- und mehrfach so groß gemacht
werden ovie der Triebfluß. Es kann also nur ein kleiner Iruchteil des gesamten Spannungst1
usses für die Drehmomentsbildung ausgenutzt werden.
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Die Erfindung geht dar auf aus, den Spannungsfluß in höherem Maße
als bisher für die Drehmomentsbildung lieranzuziehen. Da a durch eine Erhöhung des
Triehflußanteils die Phasennacheilung des Spannungstriebflusses gegen die Spannung
verringert wird und infolgedessen eine falsche innere Abgleichung zustande käme,
setzt man erfindungsgemäß den Triebfluß auf etwa 113 bis t/t des Streuflusses herauf
und läßt gleichzeitig den Stromtriebfluß gegen den Strom entsprechend, Ibeispielsweise
durch Anwendung eines Stromeisens mit einem auch bei höheren Zählerlasten nicht
gesättigten, belasteten magnetischen Nebenschluß, voreilen. Dabei kann der Nebenschluß
durch eine Kurzschlußwicklung oder, was ähnlich wirkt, durch Anschluß einer auf
ihm sitzenden Wicklung an einen Teil der Erregerwicklung des Stromeisens belastet
werden.
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Um den SpannungstrieI>fluß gegenüber dem Spannungsstreufluß zu
erhöhen, könnte man den magnetischen Widerstand des Streuflußpfades ver-
größerii.
Dadurch würde aber der magnetische Gesamtwiderstand des Spannungsmagnets größer
werden. Dies hätte eine Erhöhung der vorhandenen Amperewindungen zur Folge. die
mit Rücksicht auf geringen Eigenverbrauch nur durch Anwendung sehr vieler Windungen
sehr dünnen Drahtes erzielt werden könnte. Dadurch würde der Ohmsche Spannungsabfall
in der Wicklung erhöht, und es würden alle die bekannteti störenden Begleiterscheinungen
dieser widerstandserhöhung auftreten. wie z. B. Temperaturabhängigkeit der Meßgeräteangaben
usw. Man wird es deshalb vorziehen. deit magnetischen Widerstand des Triebflußgeräpfades
mit allen Nfitteln herabzusetzen, indem man z. 1'. durchwegs lamellierte Eisenteile,
die außer dem Triebluftspalt keine Luftspalte enthalten, verwendet, die Polflächen
der Spannungspole so weit als möglich vergrößert, den Triebluftspalt möglichst klein
hält und gegebenenfalls sogar den Spannungstriebfluß auf mehrere parallel geschaltete
Tribebluftspalte ahwechselnder Durchflutungsrichtung aufteilt. Da es keine besonderen
Schwierigkeiten macht, Spannungstriebmagnete nach diesen Gesichtspunketn zu bauen,
und auch lekaiink Triebmagnete unschwer nach diesen Regeln umgeformt werden können,
erübrigt sich eine nähere Erläuterung für die Konstruktioii solcher Triebmagnete.
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Dagegen ist in der Zeichnung zwecks näherer Erläuterung ein Stromtriebmagnet
mit belasteten magnetischen Nebenfluß dargestellt. Auf einem C-förmigen Eisenpaket
1 sitzt eine Stromwicklung 2. Ein weiteres, durch Luftspalte 3 davon getrenntes
Blechpaket 4 trägt auf seinem Joch eine Kurzschlußwicklung 5; und seine Schenkelenden
bilden die Strompole 6, zwischen denen ein Zählranker 7 hindurchläuft. Die in tangentialer
Richtung zu leiden Seiten der Strompole 6 biegenden Spannungspole und dr dazugehörige
Spannungstriebmagnet sind der Einfachheit halber weggelassen. Statt der Kurzschlußwicklung
5 kann auch eine Sekundärwicklung 8 verwendet werden, die an einen Teil der Windungen
der Wicklung 2 in solchem Sinne angeschlossen ist, daß der Stromtriehfluß der Pole
6 genügend stark gegen den Erregerstrom der Wicklung 2 voreilt. Die Voreilung ergiht
sich dadurch, daß sich der durch Pfeile angedeutete Strommagnetfluß 9 über die Luftspalte
3 iii zwei Pfade 2 1. 52 teilt. Der Pfad 51 geht durch die Kurzschlußwicklung 5,
der Pfad 52 durch die Pole 6. Wegen der Belastung eilt der Fluß 51 dem Erregerstrom
der Wicklung 2 stark nach, während der Fluß 52 entsprechend voreilt, da er durch
den Anker 7 weit weniger stark belastet ist.
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Belastete magnetische Nebenschlusse ani Strom eisen sind an sich
bekannt. sie wurden alter bisher nur entweder zur Hebung der Febhlerkurve im Bereich
höherer Zählerlasten oder zur rzielung der inneren Abgleichung bei zahlern für niedrige
Periodenzahlen, z. II. Bahufrequenz, verwendet, die Erfindung bietet den Vorteil,
daß numehr der spannungsfluß in weit höherem Maße als bisher für die Drehmomentsbildung
herangezogen werden kann, so daß also der Zähler ein größeres Drehmoment als bisher
entwickelt, oder bei gleichem Drehmoment der Stromtriebfluß und damit die nachteilige
Wirkung der sog. Strom dämpfung gegenüber bekannten Zählern erheblich herbgestzt
werden kann.
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PATEN TA N 5 P Ii CHE 1. Ferraristriebsystem, insbesonder für Wechselstromzähler
mit Spannungstrieb- und -streufluß, dadurch gekennzeichnet, daß der Triebfluß etwa
1/3 bis 1/1 des Streuflusses beträgt, und die dadurch bedingte zu gringe Phasennacheilung
des Spannungstriebflusses gegen die spannung durch entsprechende Phasenvoreilung
des Stromtrtebflusses gegen den Strom ausgeglichen ist.