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Anordnung zur Erzielung, insbesondere Einstellung bestimmter Drehfeldharmonischer
in Induktionszählern od. dgl.
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Zerlegt matt bei Induktionszählern od. dgl., namentlich hei solchen,
deren Anker aus einem gesinterten Baustoff mit einer Permeabilität > I besteht,
die Wechselfelder der Strom- und Spannungspole in Init- uiid gegenläufige Drehfelder
und faßt jeweils die iii der gleichen Kichtung laufenden und dXie gleiche Wellenlänge
haltenden Teildrehfelder in resultierende l)rehfelder zusammen, dann erhält man
im allgemeinen für die Grundwelle und die höheren Harmonischen Drehfeldwellen sowohl
mitwie gegenläufige resultierende Drehfelder, aus denen sich in bekannter Weise
die Drehmomentskurve des Zählers zusammensetzen läßt. Die mitlaufenden höheren Drehfeldharmonischen
bauchen die 13 reh momentsku rve der Grundwelle aus, die gegenläufigen buchten sie
ein, und zwar liegen diese Ausbauchungen und Einbuchtungen in dem vom Zähler benutzten
Drehzahlbereich, also bei verhältnismäßig kleinen Drehzahlen. Bei den üblichen Zählern,
deren Ankerbauistoff die Permeabilität µ = I hat, ist die resultierende Drehmomentskurve
des Zählers etwa eine Gerade, die von der Drehzahl Null an schräg abwärts führt
und die Abszissenachse (n-Achse) meist vor dem sogenannten synchronen Leerlaufpunkt
schneidet. Trägt man die Drehmomentskurven für die einzelnen Belastungsstufen des
Zählers auf, dann verlaufen sie nicht, wie es ein fehlerfreies Messen verlangen
würde, parallel, sondern schneiden sich im allgemeinen in, einem vor dem synchronen
Leerlaufpunkt liegenden Bereich ober- oder unterhalb der Abszissenachse.
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Infolgedessen ergeben sich, wie sich leicht nach-
weisen
läßt, Minusfebler im Bereich hoher Zählerlasten.
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Nach einem früheren Vorschlag läßt sich, namentlich hei Zählern,
bei denen der Ankerbaustoff ein 1 > I hat, der Verlauf der Drehmomentskurve im
Bereich der kleinen Drehzahlen, also gerade in dem vom Zähler benutzten Drehzahlbereich,
leicht durch entsprechencke Hervorhebung oder Unterdrückung böherer Drehfeldharmonischer
beeinflussen, und zwar auch in dem Sinn, daß die Minusfehler im Bereich der hohen
Zählerlasten verschwinden. ErfindungsgemäB sind zur Erzielung, insbesondere Einstellung
von bestimmten Drehfeldharmonischen in Induktionszählern od. dgl. die Pole des Trieb
magnets selbst, ihre Polkanten, Polvor- oder -einsprünge in räumlich bzw. auch phasenmäßig
den gewünschten höheren Harmonischen zugeordneten Lagen vorzugsweise verstell-,oder
austauschbar angebracht.
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Für die Einstellung der Amplitude der gewünsc!hten resultierenden
höheren Drehfeldharmonischen sind vorzugsweise folgende zwei Wege gangbar: Jeder
Pol des Zählertriebinagnets erzeugt bei entsprechender Formgebung außer der Grundwelle
des Wechsel feldes noch bestimmte höhere Feldharmomsche, die in mit- und gegealtäufige
Teildiehtelder zerlegt werden, also beispielsweise eine 7. felde harmonische. Die
resultierende 7. Drehfeldharmonische erhält man dadurch, daß man die Drehfeldkomponenten
der 7. Feldharmonischen der einzelnen Pole entsprechend ihrer räumlichen und phasenmäßigen
Lage summiert. . Die die 7. Feld harmonisohe erzeugenden Teile der einzelnen Pole
kann man nun relativ zueinander so anordnen, daß sich bei dieser Summierung der
Drehfeldkomponenten die einzelnen Komponenten unterstützen und eine große Amplitude
für die resultierende Drehfeldharmonische ergeben oder daß die einzelnen D rehfeldkomponenten
einander entgegenwirken, so daß die höhere resultierende Drehfeldharmonische verschwindet.
Man kann also die Amplitude der höheren Drehfeldharmonisclten durch entsprechende
räumliche Verlagerung der für die Entstehung der Feldharmonischen maßgebenden Polteile
einstellen.
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Der zweite Weg zur Einstellung der resultierenden Drehfeldharmonischen
besteht darin, daß man die Amplituden der höheren Feldluarmonischen der einzelnen
Pole durch entsprechende Verstellung der dafür maßgeblichen Polteile vergrößert
oder verkleinert. Natürlich kann man beide genannten Mittel auch kombinieren. Auf
die gleiche Weise kann man auch unerwünschte höhere Drehfeldharmonische, also z.
B. solche, die eine Ausbauchung der Drehmomentskurve im Drehzahlbereich des Zählers
bewirken, unterdrücken.
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Bei Zählern mit einer Vielzahl von Strom- und Spannungspolen, bei
denen also beispielsweise der ganze Ankerumfang mit solchen Polen besetzt ist, kann
man bestimmte höhere Drehfeldbarmonische dadurch hervorheben oder unterdrücken bzw.
in ihrem Umlaufsinn umkehren, daß man die Palahstände oder Polbreite der einzelnen
drehmomentsbildenden Pol gtitippen entsprechend verschieden groß macht. Die richtige
Einstellung der Drehfeldharmonischen wird am besten durch Versuche ermittelt.
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In der Zeichnung sind beispielsweise verschiedene Mittel zur Einstellung
der Drehfeldharmonischen dargestellt.
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In Fig. I und 2 ist ein auf einen Zähleranker 1 einwirkender Teilmagnet
2 eines Triebsystems quer zur Bewegungsrichtung des Ankers 1 lamelliert.
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Einzelne Lamellenteile 3, also beispielsweise die geradzahligen oder
ungeradzahligen Lamellen, sind verschiebbar angeordnet, mit Langlöchern versehen
und können durch Schrauben 4 festgeklemmt werden. Durch entsprechende Verschiebung
der Lamellenteile3 läßt sich nun bequem die Größe und räumliche Lage sowie die Ordnungsnummer
der einzelnen Feldliarmonischen einstellen. Durch entsprechende gleichsinnige oder
gegensinnige Einstellung der Lamellen der benachbarten Triebmagnetpole lassen sich
nun auf die oben angegebene Weise die höheren Drelifeidharnionischen nach Wunsch
einstellen.
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Sind, wie in Fig. 3, die Pole 5, 6 eines Trieb, magnets, z. B. eines
Stromeisens, parallel zur Bewegungsrichtu.ng des Ankers 1 lamelliert, dann können
die beispielsweise mit Zacken 6 versehenen Lamellenteile 3 schwenkbar angeordnet
sein, sich also beispielsweise um die Befestigungsschrauben 4 des Triebsystems schwenken
lassen. Durch Anziehen der Schrauben werden dann die Lamellen in der gewünschten
Lage festgehalten. Es genügt, wenn die Pole für eine Triebmagnetart, also bei spielsweise
das Stromeisen, verstellbare Lamellenteile haben, während die Polform und -anoriun'g
der Pole 7 der anderen Magnetart, also z. B. des Spannungsmagnets, festliegt, weil
sich gemäß der zuerst angegebenen Methode durch räumliche Verlagerung der die höheren
Feldharmonischen bedingenden Teile an der einen Pol art allein schon die resultierende
Drehfeldharmoni sehe regeln läßt.
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Wie Fig. 4 zeigt, können aber auch bei parallel zur Ankerhewegungs
richtung lamellierten Magneten verschiebbare Lamellenteile 8 angewendet werden.
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Bei Zählern mit einer Vielzahl von Strom- und Spannungspolen kann
man die einzelnen Drehfeldharmonischen auch dadurch begünstigen oder unterdrücken,
daß man bei den einzelnen für die Drehmomentsbildung maßgebenden Gruppen I bis III
(Fig. 5) die Pol abstände verschieden groß macht, vgl. a und A. Mit E sind dabei
die Spannungspole, mit J die Strompole bezeichnet; oder man kann, wie Fig. 6 zeigt,
die Breite der Pole der einzelnen Polgruppen I, II verschieden groß machen, vgl.
b und B. In diesen beiden letzteren Fällen ist von der Vorstellung ausgegangen,
daß insbesondere die Polkanten die höheren Feldharmonischen verursachen und daß
infolgedessen durch entsprechende räumliche Anordnung dieser Kanten die höheren
Drehfeldharmonischen beeinflußt werden können.
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Praktisch werden sich in der Massenfertigung wohl meist die Zähler
so genau herstellen und montieren lassen, daß in der Hauptsache die Ordnungs-
zahlen
und Amplituden der resultierenden Drehfeldharmonischen für jedes Zählermodell ein
für allemal festliegen und bei der Eichung des Zählers nur noch Feinkorrekturen
erforderlich sind, für die die Verstellbarkeit eines Pols oder der Lamellen eines
Pols ausreicht. Man kann dann in bekannter Weise zur Feineinstellung Schrauben,
Hebelgetebe od. dgl. verwenden.
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PATENTANSPROCHE: I. Anordnung zur Erzielung, insbesondere Einstellung
bestimmter Drehfeldharmonischer in Induktionszählern od. dgl., namentlich in solchen,
deren Ankerbaustoff ein ,,,> 1 hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Pole der
Trieb magnete selbst ihre Kanten, Polvor- oder-einsprünge in räumlich bzw. auch
phasenmäßig den gewünschten höheren Harmonischen zugeordnetzen Lagen, vorzugsweise
verstell- oder aus tauschbar angebracht sind.