DE87042C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Patentschrift

KLASSE 21(2 Elektrische Apparate.

CARL RAAB in KAISERSLAUTERN. Wechselstrom-Motorzähler.

Fatentirt im Deutschen Reiche vom 13. August 1895 ab.

Der in Fig. 1 und 2 dargestellte Motorzähler für Wechselstrom besteht aus einer drehbar gelagerten Metallscheibe A, die unter dem Einflufs von zwei drehenden Magnetfeldern steht. Das eine dieser beiden Magnetfelder wird mittelst der beiden Solenoide B und C von dem zu messenden Strom erregt. Das andere um nahezu 90⁰ in der Phase verschobene Magnetfeld wird durch zwei Hufeisenmagnete D und E mit vielen an die Spannungsquelle des zu messenden Stromes angeschlossenen Windungen erregt, wobei die Elektromagnete D und E gleichzeitig dämpfend wirken.

Bei dem durch Patent Nr. 81300 geschützten Zähler mit eisenfreiem Hauptstromfeld ist der Anker cylinderförmig; die Hauptstromspule aufserhalb des Hufeisenelektromagneten und ihre Windungen sind den Lamellenflächen parallel.

Der in Patent Nr. 84964 beschriebene Motorzähler besitzt einen Elektromagneten, dessen Kraftlinien den scheibenförmigen Anker an einer Stelle durchkreuzen, während die Mefsstromspule seitlich zwischen die Schenkel des Elektromagneten hineinreicht; hierbei wird selbstverständlich das Haupt- oder Mefsstromfeld von Nebenschlufskraftlinien, und zwar besonders von streuenden durchsetzt.

Der vorliegende Zähler läfst sich im wesentlichen dadurch kennzeichnen, dafs die als Motoranker dienende Scheibe A an zwei Stellen von den Kraftlinien der Elektromagnete D und E gekreuzt wird, und das die Hauptstromspülen B und C sowohl der Ankerscheibe A unmittelbar gegenüber als auch in nächster Nähe der Elektromagnetpole angeordnet sind.

Bei diesem Motorzähler treten somit an zwei Stellen des Ankers A drehende Kräfte von gleicher Richtung auf. Der Hauptstrom ruft in der Metallscheibe A Wirbelströme hervor, von deren Kraftlinien ein beträchtlicher Theil in die Hufeisen D und E gelangt und sich in denselben fortpflanzt. Dadurch wird bezweckt, bei inductionsfreiem Hauptstromkreis dieses Feld DE um 90⁰ zu verschieben, obwohl die von den Wickelungen D¹ und E¹ erregten Felder, einzeln für sich betrachtet, eine nur annähernd 90⁰ betragende Phasenverschiebung besitzen. Diese Wirkung wird also in dem vorliegenden Zähler durch die besondere räumliche Stellung der Hauptstromspule zum Nebenschlufsmagneten ohne die Benutzung besonderer HUlfswickelüngen erreicht.

Bei einer Phasenverschiebung des Hauptstromkreises tritt nun auch im Wirbelstromfelde eine Verschiebung ein, welche im Maximum nahezu i8o° betragen kann. In den Hufeisenmagneten D und E entsteht dann ein gemischtes Feld, dessen Phasenverschiebung auf 90⁰ ansteigt, so dafs der durch Selbstinduction im Verbrauchsstromkreise verursachte Fehler vollständig corrigirt wird. Dieses Verhältnifs ist aus den in Fig. 3 gegebenen Diagrammen erkennbar, in denen die einfachen Punkte bei inductionsfreiem und die umringten Punkte bei selbstinductivem Verbrauchsstromkreis mit den bei Motoren vorkommenden Phasenverschiebungen aufgenommen worden

(2. Auflage) ausgegeben am 6. Mai

sind. Dieser Ausgleich des Einflusses, welchen Aenderungen der im Hauptstromkreise herrschenden Selbstinduction auf die Phasenverschiebung ausüben, ist für die Frage der Brauchbarkeit des Zählers bekanntlich von grofser Wichtigkeit. Daneben aber ermöglicht der vorbeschriebene Aufbau einen aufserordentlich günstig wirkenden Motor insofern, als der Energieverbrauch im Nebenschlufs und der Widerstand des Hauptstromleiters bei genügend grofsem Mefsbereich und völlig ausreichender Dämpfung wesentlich verringert werden können. Durch Anordnung des Hauptstromleiters inmitten der Hufeisenmagnete wird fernerhin erreicht, dafs ein Theil der Kraftlinien durch die Magnete D und E hindurchgeht, wodurch die Tourenzahl der verbrauchten Energie proportional wird. Die Kraftlinien des Hauptstromfeldes durchschreiten zunächst sämmtlich die Höhlungen der Spulen B und C. Theilweise gehen sie durch den freien Raum in dieselben zurück, während die übrigen in der Achsenrichtung von B und C in einen der beiden Elektromagnete, z. B. D, eindringen, um sich nochmals in zwei Theile zu theilen. Der eine Theil durchzieht die linken und rechten Schenkel von D und E und gelangt über E nach B und C zurück. Der andere Theil tritt, weil am Anker zwei Unterbrechungsstellen vorhanden sind, wieder in den freien Raum heraus, zieht die Schenkel entlang, dringt dann in E ein und gelangt gemeinschaftlich mit dem anderen Theile nach B und C zurück. Dieser Theil durchkreuzt die Hufeisen D und E zweimal.

Die constructive Ausführung des neuen Zählers ist auch deshalb sehr günstig, weil derselbe nur wenig Raum beansprucht und die drehenden Magnetfelder weder die Ankerachse selbst noch deren Verlängerung kreuzen müssen.

Nach Fig. ι und 2 stehen die Solenoide B und C und die Elektromagnete D und E zu einander symmetrisch. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dafs die Spulen D und E nach der Ankerachse hin- verschoben werden könnten, wodurch sich der Durchmesser der Scheibe A verringern liefse.

Wollte man etwa die Motorkraft verdoppeln, so könnte man auch die freie Hälfte der Scheibe A mit den Magnetfeldern versehen und hierbei die alsdann vorhandenen Elektromagnetsysteme zu einem einzigen vereinigen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Ein Wechselstrom - Motorzähler mit einer unter dem Einflufs von zwei drehenden Magnetfeldern stehenden metallischen Scheibe als Motoranker, wobei das eine Feld durch den zu messenden Strom mittelst Solenoiden, das andere durch Nebenschlufselektromagnete erzeugt wird, gekennzeichnet durch die Lagerung der Solenoide parallel zur Ankerscheibe zwischen den freien Polen der Elektromagnete, und zwar in unmittelbarer Nähe sowohl des Ankers als der freien Elektromagnetpole, so dafs die Elektromagnetkerne von den Kraftlinien beider Felder auf verschiedenen Bahnen durchzogen werden, zu dem Zweck, bei inductivem und selbstinductionsfreiem Verbrauchsstrom übereinstimmende Angaben zu erhalten.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.