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Vorrichtung zur Kompensierung von Fehlern bei Ferraris-Zählem Die
Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung, durch die bei Elektrizitätszählern vom
Induktionstypus, die mit permanentem Bremsmagnetsystem versehen sind, derjenige
Fehler kompensiert wird, welcher dadurch entsteht, daß das Stromeisen oder das Spannungseisen
des Zählers ein mit dem Belastungsstrom oder der Spannung zunehmendes Zusatzbremsmoment
bewirkt (Strom- bzw. Spannungsdämpfung), was bekanntlich der Fehlerkurve des Zählers
eine fallende Tendenz gibt. Anordnungen dieser. Art sind bekanntgeworden, bei welchen
ein Bremsmagnet an der Ankerscheibe des Zählers drehbar angeordnet ist, so daß seine
Lage die Größe des permanenten Bremsmomentes bestimmt, wobei ein Elektromagnet,
der von einem Strom durchflossen ist, welcher mit dem die Strom bzw. Spannungsspule
des Zählers durchfließenden Strom proportional ist, den drehbaren Bremsmagnet in
solcher Weise beeinflußt, daß der Bremsmagnet in eine solche Lage gedreht wird,
daß das Bremsmoment kleiner bzw. größer wird, wenn der magnetische Fluß von dem
Elektromagnet zunimmt bzw. abnimmt.
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Die Erfindung hat den Zweck, eine Vorrichtung herzustellen, die eine
einfache und schnelle Justier rung des Zählers ermöglicht.
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Es hat sich herausgestellt, daß es sehr umständlich ist, solche Zähler
zu justieren, da einesteils die
Lage des Bremsmagnets bei gewisser
Üherbelastung eingestellt werden muß, um bei dieser Belastung ein richtiges Bremsmoment
zu geben, und auch andernteils die Lage bei Nennbelastungen eingestellt werden muß,
um ein richtiges Bremsmoment auch in Idieser Lage zu geben. Weil nun eine Änderung
in der bei Überbelastung vorgenommenen Einstellung auch die Einstellung bei Nennbelastung
beeinflußt, ist es bei bekannten Anordnungen erforderlich, allmähliche Justierungen
bei Überbelastung und Nennbelastung vorzunehmen, um die richtigen Werte der Lagen
des Magnets in den heiden Fällen zu erzielen. Ein solches Verfahren ist umständlich.
Bei der vorliegenden Erfindung bringt eine bei Überbelastung vorgenommene Einstellung
keine nennenswerte Änderung des Bremsmomentes des Magnets bei Nennbelastung mit
sich, so daß eine einfache und schnelle Justierung des Zählers ermöglicht wird.
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Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsmagnet von
einer weiteren Kraft, deren Größe einstellbar fest, beeinflußt wird, die den Magnet
in eine Ruhelage zu drehen sucht, und daß der Angriffspunkt der letztgenannten Kraft
auf den Magnet derart gewählt ist, daß die Kraft bei unbelastetern Zähler gegen
einen Punkt auf der Drehungsachse des Magnets gerichtet ist, und daß der Magnet
und die übrigen Teile der Anordnung so bemessen und angeordnet sind, daß die Pole
de; Bremsmagnets bei unbelastetem Zähler eine solche Relativlage zu der Ankerscheibe
einnehmen, daß eine unbedeutendeDrehung des Magnets im wesentlichen nicht das von
dem Magnet ausgeübte Bremsmoment verändert. Dadurch wird ermöglicht, daß eine Drehung
des Magnets aus der Lage, die er einnimmt, wenn der Zähler unbelastet ist, in die
Lage, die er bei Nennbelastung einnimmt, im wesentlichen nicht das von dem Magnet
ausgeübte Bremsmoment verändert.
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Die Erfindung soll an Hand der Zeichnungen, die drei Ausführungsformen
zeigen, näher beschrieben werden.
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Fig. I ist eine Seitenansicht, die den Anker eines Zählers und die
Kompensierungsanordnung, von der Seite gesehen, zeigt; Fig. 2 zeigt dieselben Anordnungen
von oben gesehen; Fig. 3 zeigt einen Schnitt längs der Linie j in Fig. 2; Fig. 4
und 5 zeigen abgeänderte Ausführungsformen von oben gesehen; Fig. 6 zeigt eine Bremskurve.
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Bei der in Fig. I und 2 gezeigten Ausführungsform der Erfindung,
die sich auf einen Zähler bezieht, bei dem das Zusatzbremsmoment des Stromeisens
10 kompensiert wird, bedeuten 1 einen auf der Welle 2 drehbar angeordneten Bremsmagnet,
3 einen Arm aus Eisen od. dgl., welcher mit der aus unmagnetischem Material bestehenden,
den Magnet I tragenden Nabe 3aX fest verbunden ist. 4 bezeichnet einen mit der Nabe
fest verbundenen Halter für eine Feder 5, die dem drehbaren Magnet I ein Gegenmoment
geben soll und die an ihrem anderen Ende in einer Blattfeder 5a eingespannt ist,
welche der Stellschraube 6, mittels welcher die Feder spannung geregelt werden kann,
anliegt. g bezeichnet die Ankerscheibe.
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Wenn der Strom in der Wicklung des Stromeisens 10 stärker wird, zieht
dieser den mit dem Magnet 1 verbundenen Arm 3 an sich, bis Gleichgewicht mit dem
aus der Zugkraft der Feder 5 entstehenden drehenden Moment erreicht wird. Der Bremsmagnet
I wird hierbei relativ zu der Ankerscheibe 9 so gedreht, daß sein Bremsmoment auf
die Ankerscheibe 9 kleiner wird. Durch geeignete Lage des Bremsmagnets I im Verhältnis
zu der Ankerscheibe g, zweckmäßige Bemessung des Armes 3 und Einregelung der Spannung
der Feder 5 wird erreicht, daß das Bremsmoment des Bremsmagnets I ebensoviel kleiner
wird, wie das Zusatzbremsmoment des Stromeisens größer wird.
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Der Magnet I kann auch unmittelbar vom Stromeisen 10 beeinflußt werden,
also ohne Vermittlung des Armes 3. Wenn es beispielsweise wegen der Knappheit des
Raumes scEver ist, den Arm 3 von dem Stromeisen zu beeinflussen, kann man, wie in
Fig. 4 gezeigt, vorsehen, daß der Arm 3 von einem speziellenElektromagnet8 beeinflußt
wird, welcher dann außerhalb der Peripherie der Ankerscheibe angeordnet wird. Die
Wicklung dieses Elektromagnets 8 soll dann von einem Strom durchflossen werden,
welcher mit dem die Wicklung des Stromeisens 10 durchfließenden Strom proportional
ist.
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Anstatt den Arm 3 des Bremsmagnets I mit dem Stromkern zusammenwirken
zu lassen, kann man auch bewirken, daß er mit dem Spannungseisen des Zählers zusammenwirkt.
Die Anordnung wird dann für die Änderungen des Zusatzbremsmomentes verwendet, um
die Spannungsdämpfung bei Netz spannungsänderungen zu kompensieren. im Prinzip ist
eine solche Anordnung in Fig. I und 2 veranschaulicht, sofern der Kern 10 ein Spannungseisen
darstellt.
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Damit der Bremsmagnet I so leicht wie möglich wird, um unnötig große
Reibungen in den Lagen zu vermeiden, kann es zweckmäßig sein, den Zähler mit einem
zusätzlichen fest angeordneten, justieraren Bremsmagnet II zu versehen. Der Bremsmagnet
I wird dann nur mit so großer Bremskraft ausgeführt, die für die Kompensierung der
Strom-oder Spannungsdämpfung in dem Antriebssystem notwendig ist, während der Rest
des permanenten Bremsmomentes von dem Bremsmagnet II erzeugt wird.
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Es ist nun von größter Bedeutung für die richtige Funktion der Anordnung,
daß die Feder 5 richtig dimensioniert und angeordnet ist. Die kompensierenrde Wirkung,
die derBremsmagnet I bei seiner Drehung ausübt, kommt erst mehr bei Über belastungen
zur Geltung. Bei Belastungen, die nicht die Nennbelastung erreichen, ist nämlich
die störende Einwirkung der Strom- und Spannungsdämpfung auf die Fehlerkurve unbedeutend.
In Fig. 2 wird vorausgesetzt, daß die mit ausgezogenen Linien gezeigte Lage des
Magnets I diejenigeLage ist, welche der Magnet bei unbelastetem
Zähler
einnimmt. Wie aus der Figur hervorgeht, ist dabei die Feder so angeordnet und die
Federspannung so bemessen,'daß die Federkraft durch das Drehzentrum J des Magnets
I geht, was zur Folge hat, daß eine vorgenommene Änderung der Federspannung keine
Änderung der Lage des Magnets I bewirkt und folglich auch keine Änderung des Bremsmomentes.
Die Anziehung bei Nennbelastung zwischen dem Arm 3 und dem Triebeisen 10 ist ziemlich
klein, weshalb die Drehung des Magnets von seiner Lage bei unbelastetem Zähler zu
der Lage bei Nennbelastung klein ist. Es ist vorausgesetzt, daß auf der Zeichnung
deshalb der Magnet I nahezu dieselbe Lage sowohl bei unbelastetem Zähler als auch
bei Nennbelastung einnimmt (nämlich die mit ausgezogenen Linien gezeigte Lage).
Bei unbelastetem Zähler ist nun die Lage der Pole des Magnets I im Verhältnis zu
der Scheibenkannte so gewählt, daß eine unbedeutende Drehung des Magnets I im wesentlichen
nicht das von dem Magnet ausgeübte Bremsmoment verändert.
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Der obere Teil der Fig. 6 zeigt eine Bremskurve, bei der längs der
x-Achse der Abstand des Bremsmagnets von dem Zentrum der Ankerscheibe und längs
der y-Achse das Bremsmoment eingetragen worden sind. Eine Verstellung des Bremsmagnets
innerhalb des mit »a« bezeichneten Gebietes gibt, wie ersichilich, eine sehr kleine
Änderung des Bremsmomentes. Der Magnet soll also bei unbelastetem Zähler bzw. bei
Nennbelastung diejenigen Lagen einnehmen, welche dem Gebiet »a« auf der Bremskurve
entsprechen, unabhängig davon, wie viel man die Spannung der Feder 5 durch Justierung
bei Überbelastung hat ändern müssen.
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Als Beispiel sei angeführt, daß bei einer Anordnung, bei der,das
Bremsmoment des drehbaren Magnets bei Nennbelastung etwa IoO/o des totalen Brelmsmomentes
des Zählers entspricht, die Anderung des Bremsmomentes des drehbaren Magnets innerhalb
des Gebietes »a« auf der Kurve der Fig. 6 sich auf etwa 20/o des Bremsmomentes des
drehbaren Magnets bei Nennbelastung belaufen darf.
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Die eben angeführte Tatsache ist von Bedeutung, da die Spannung der
Feder bei gewisser Überbelastung eingestellt werden muß, um bis zu dieser Belastung
eine richtige Kompensierung zu geben, und eine dabei vorgenommene Änderung in der
Federspannung sonst - d. h. wenn bei Nennbelastung das Bremsmoment des Magnets von
der Federspannung abhängig wäre-eine Veränderung des Bremsmomentes des Magnets I
auch bei Nennbelastung herbeiführen würde, weshalb man gezwungen wäre, durch allmähliche
Justierungen bei Überbelastung und Nennbelastung einen richtigen Wert der Federspannung
zu erzielen. Es wird vorausgesetzt, daß die in Fig. 2 mit punktierten Linien gezeigte
Lage diejenige Lage ist, die der Magnet I (nebst dem Arm 3 und der Feder 5) einnehmen
soll, um bei gewisser Überbelastung (beispielsweise 4000/0) die notwendige Kompensierung
zu geben.
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Wenn bei dieser Belastung der Magnet I durch die Wirkung des Stromteisens
I0 nicht vollständig zu dieser Lage gedreht worden ist, muß die Federspannung ein
wenig reduziert werden, so daß die Anziehung zwischen dem Stromeisen io und dem
Arm 3 verhältnismäßig größer wird und umgekehrt, wenn wider Magnet 1 bei besagter
Belastung ein wenig an der mit punktierten Linien gezeigten Lage vorbeigedreht worden
ist, muß die Federspannung stärker werden. Wie oben ausgeführt, bewirkt diese bei
Überbelastung vorgenommene Justierung der Federspannung bei Nennbelastung keine
nennenswerte Änderung des Bremsmomentes des Magnets I.
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Anstatt ,durch die Feder 5 kann das Gegenmoment gegen das Anziehen
des Armes 3 durch die magnetische Anziehung zwischen einem Weicheisenstück I2, Fig.
5, und demStreufluß desBremsmagnets I erreicht werden. Die Größe des Gegenmomentes
kann durch Verschiebung des Weicheisenstückes, beispielsweise in der Richtung nach
oder von dem Magnet I, variiert werden.