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Publication number: DEL0019560MA
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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND,FEDERAL REPUBLIC OF GERMANY,

Tag der Anmeldung: 6. August 1954 Bekanntgemacht am 9. Mai 1956Registration date: August 6, 1954. Advertised on May 9, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Für Drehstroim-Vierleiter-Ind'uktionszähler ist es bekannt, drei Triebsysteme und einen Zähleranker mit drei Triebscheiben anzuordnen, wobei jedes Triebsystem auf eine ihm allein zugeordnete Triebscheibe wirkt, damit.zwischen den Trieb- und Streuflüssen der drei Systeme keine gegenseitige Verkettung auftritt. Derartige Zähler bedingen ein relativ großes Gehäuse und einen schweren Zähleranker. Es wurde deshalb versucht, einen Zähleranker mit nur einer Triebscheibe zu verwenden und alle drei Triebsysteme auf diese eine Triebscheibe wirken zu lassen,. Von Zählern mit zwei Triebsystemen, z. B. in Aronschaltung ausgehend, bei welchen die beiden Triebsysteme diametral angeordnet sind, wurden bei den bekannten Zählern mit drei Triebsystemen zwei Triebsysteme ebenfalls diametral und das dritte Triebsystem unter einem rechten Winkel zu den beiden andern hinter die Ankerachse gesetzt. Diese Plazierung der Triebsysteme führt infolge der kleinen räumlichen Abstände zwischen je zwei im rechten Winkel zueinander stehenden Triebsystemen zu einer starken Verkettung der Trieb- und Streuflüsee, während zwischen den sich gegenüberliegenden Triebsystemen die Verkettung geringer ist. Die kornplizierte gegenseitige Beeinflussung der Spannungstriebflüsse . untereinander, der Stromtriebflüsse untereinander, die gegenseitige Beeinflussung derFor rotary current four-wire induction meters, it is known to have three drive systems and a meter armature to be arranged with three drive pulleys, with each drive system assigned to it alone The drive pulley acts so that there is no mutual flow between the drive and leakage flows of the three systems Concatenation occurs. Such counters require a relatively large housing and a heavy counter armature. It was therefore tried to use a meter armature with only one drive pulley and to let all three drive systems act on this one drive pulley. Of meters with two drive systems, z. B. starting in Aron circuit, in which the two drive systems are arranged diametrically are, in the known meters with three drive systems, two drive systems were also diametrically and the third instinctual system at a right angle to the other two behind the Anchor axis set. This placement of the drive systems is due to the small spatial distances between two drive systems standing at right angles to each other to form a strong one Concatenation of the instinct and stray rivers, while between the opposing instinct systems the concatenation is lower. The complex mutual influence of the tension drive flows . among each other, the current drive flows among each other, the mutual influence of the

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Spannungs- und Stromtriebflüsse sowie die Beeinflussung der Spannungs- und Stromstreuflüsse untereinander und gegeneinander und die Beeinflussung der Triebflüsse durch die Streuflüsse bewirken ein asynchrones Störmoment, dessen Richtung von der Phasenfolge abhängig ist. Dadurch wird die Zähleranzeige stark drehfeldabhängig. Unter Drehfeldabhängigkeit der Zähleranzeige wird der Fehler verstanden, den der Zähler anzeigt,Voltage and current drive flows as well as the influencing the voltage and current leakage flows with each other and against each other and the influence of the drive flows through the stray fluxes cause an asynchronous disturbance torque, its direction depends on the phase sequence. This makes the meter display highly dependent on the rotating field. The rotating field dependency of the counter display is understood to mean the error that the counter displays,

ίο wenn zwei Phasen miteinander vertauscht werden, bezogen auf den Fehler bei normaler Phasenfolge.ίο if two phases are interchanged, based on the error with normal phase sequence.

Es ist nun bekannt, einen wesentlichen AnteilIt is now known a substantial proportion

der Drehfeldfehler dadurch zu beseitigen, daß die Triebscheibe des Zählerankers nicht aus homogenem Aluminiumblech hergestellt wird, sondern aus dünnen, radial geschlitzten Aluminiumscheiben, deren Schlitze regelmäßig gegeneinander versetzt und die elektrisch voneinander isoliert sind, zusammengeklebt ist. Durch die Anwendung einer derartigen Triebscheibe wird die elektrische Kopplung der Triebsysteme über die Triebscheibe unterbunden. Die magnetische Kopplung der Triebsysteme kann durch magnetisch isolierte Befestigung der Triebsysteime am Tragrahmen teilweise beseitigt werden. Der noch verbleibende, von. den Streuflüssen herrührende Fehler konnte bisher durch Kompensation^- und Abgleichmittel nur teilweise behoben, werden und bereitete über den ganzen Lastbereich, speziell. aber für sehr kleine und sehr große Last, erhebliche Schwierigkeiten.to eliminate the rotating field error by the fact that the drive pulley of the meter armature is not homogeneous Aluminum sheet is made, but from thin, radially slotted aluminum disks, whose slots are regularly offset from one another and which are electrically isolated from one another, glued together is. The use of such a drive pulley creates the electrical coupling the drive systems are prevented by the drive pulley. The magnetic coupling of the drive systems can partially by magnetically insulated attachment of the drive systems to the support frame be eliminated. The remaining one, from. the Up to now, errors resulting from stray fluxes could only be avoided by means of compensation and adjustment means partially fixed, and prepared over the whole load range, specially. but for very small ones and very great burden, considerable difficulty.

Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, daß ein Drehfeldfehler einer möglichst symmetrischen, gleichmäßigen und vollkommenen Verkettung der Streuflüsse leichter zu kompensieren ist als derjenige einer willkürlichen und unvollkommenen und benützt diese Anschauung zur Kompensation der Drehfeldabhängigkeit, verursacht durch die gegenseitige Verkettung der Spannungsstreuflüsse. Die Erfindung betrifft einen Drehstrom-Vierleiter-Induktionszähler mit drei Triebsystemen, welche unter drei gleichen Winkeln bezüglich der Ankerachse gesetzt sind und einer Triebscheibe als Zähleranker, auf welche alle drei Triebsysteme wirken, welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß ein sternförmiges dreiarmiges Kompensationsblech aus magnetisch leitendem Material in einer Ebene parallel zur Triebscheibe angeordnet ist, dessen Arme unter drei gleichen Winkeln zueinander stehen und welche am Rücken der Spannungstriebeisen magnetisch isoliert befestigt sind. Zweckmäßigerweise weist dabei jeder Arm des Streubleches einen Seitenarm mit sich verjüngendem Querschnitt auf, um den Grad der Flußverkettung einstellen zu können. Insbesondere ist es hierfür zweckmäßig, das Streublech außen kreisförmig zu begrenzen und an jedem Spannungstriebeisen in einer Nut eines magnetisch isolierenden Metallteileis unter Haftreibung zu lagern. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand, der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in · , .The invention is based on the basic idea that a rotating field error of a symmetrical, Even and perfect concatenation of the stray fluxes easier to compensate is as that of an arbitrary and imperfect and uses this view for Compensation of the rotating field dependency caused by the mutual chaining of the Stress leakage fluxes. The invention relates to a three-phase four-wire induction meter with three Drive systems, which are set at three equal angles with respect to the anchor axis and one Drive disk as counter anchor, on which all three drive systems act, which is characterized by this is that a star-shaped three-armed Compensation plate made of magnetically conductive material arranged in a plane parallel to the drive pulley is whose arms are at three equal angles to each other and which are on the back of the Voltage drive iron are attached magnetically insulated. Each arm expediently points of the spreading plate has a side arm with a tapering cross-section to the degree of To be able to adjust the flow linkage. In particular, it is useful for this to have the diffuser on the outside circular to limit and on each tension drive iron in a groove of a magnetically insulating To store metal parts under static friction. An embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the drawing. The drawing shows in ·,.

Fig. ι die Anordnung der Triebsysteme und der Spannungsstreuflußkompensation bei einem Drehstrom- Vierleiterzähler in teilweiser schematischer Darstellung im Aufriß^ in 'Fig. Ι the arrangement of the drive systems and the voltage leakage flux compensation in a three-phase Four-wire meter in partial schematic representation in elevation ^ in '

Fig. 2 den zugehörigen Grundriß, inFig. 2 shows the associated plan, in

Fig. 3 eine Ansicht in Richtung A. Fig. 3 is a view in the direction A.

Die drei Triebsysteme sind mit I, II, III bezeichnet und unter drei gleichen Winkeln,, d. h. 120⁰ bezüglich der Ankerachse 11 zueinander gesetzt. Alle drei Triebsysteme sind genau gleich ausgebildet und bestehen je ^: aus einem Spannungstriebeisen, welches oberhalb der Triebscheibe 12 und je einem Stromtriebeisen, welches unterhalb der Triebscheibe 12 dem Spannungstriebeisen, gegenüberliegend angeordnet ist. Der Tragrahmen und die Befestigung der Triebeisen an diesem Tragrahmen ist in der Zeichnung weggelassen. Ebenso sind das Bremssystem und die Strom- und Spannungsspulen weggelassen, und die Strom- und Spannungswicklungen sind'nur schematisch angedeutet. Das Triebsystem I ist an die Phase R, das Triebsystem II an die Phase 5" und das Triebsystem III an die Phase T angeschlossen. Ein Spannungstriebeisen besteht aus einem Rahmen mit zwei Schenkeln 13, 14 und einem mittleren Kern 15, dessen Pol 16 seitlich verbreitert ist und mit den Schenkeln, 13, 14 je einen Luftspalt bildet. Auf dem Kern 15 ist die Spannungsspule angebracht. Die Stromeisen sind U-förmig, und die Pole der Schenkel 17, 18, liegen dem Spannungspol 16 und den beiden Luft- ■ spalten gegenüber. Auf den Schenkeln 17, 18 sind die beiden Stromwicklungen aufgebracht. Stromeisen und Spannungseisen sind lamelliert. Vom Rücken eines jeden Spannungseisens ist ein massiver Eisenbügel 19 unter die Triebscheibe 12 gezogen, dessen Ende etwas verjüngt ist und zwischen den Stromeisenpolen liegend den Spannungsgegenpol bildet. Die Triebeisen bedürfen keiner speziellen Dimensionierung, indem sie etwa aus Raummangel speziell schmal und hoch dimensioniert sein müssen,, vielmehr bietet die Raumaufteilung unter drei gleichen Winkeln bezüglich der Ankerachse so viel freien Raum, daß serienmäßige, z. B. für Einphasenzähler hergestellte Triebeisen Anwendung finden können.The three drive systems are designated with I, II, III under three identical angles ,, ie 120 ⁰ with respect to the armature axis 11 to each other. All three drive systems are configured exactly alike and consist ^each: a voltage drive iron, which above the drive pulley 12 and a drive current of iron per which is disposed opposite to below the drive pulley 12 to the drive voltage iron. The support frame and the attachment of the drive irons to this support frame are omitted in the drawing. The braking system and the current and voltage coils are also omitted, and the current and voltage windings are only indicated schematically. Drive system I is connected to phase R, drive system II to phase 5 ″ and drive system III to phase T. A tension drive consists of a frame with two legs 13, 14 and a central core 15, the pole 16 of which is laterally widened and each forms an air gap with the legs 13, 14. The voltage coil is attached to the core 15. The current irons are U-shaped, and the poles of the legs 17, 18 lie with the voltage pole 16 and the two air gaps The two current windings are applied to the legs 17, 18. Current iron and tension iron are laminated. From the back of each tension iron, a massive iron bracket 19 is drawn under the drive pulley 12, the end of which is slightly tapered and forms the opposite voltage pole between the current iron poles. The drive irons do not require any special dimensions, for example because of the lack of space they have to be specially narrow and high, rather the Rau Distribution under three equal angles with respect to the anchor axis so much free space that standard, z. B. for single-phase counters produced drive irons can be used.

Die Triebscheibe 12, welche mittels einer Nabe 23 auf der Ankerachse 11 befestigt ist, ist aus dünnen, mit radialen Schlitzen 24 versehenen und elektrisch voneinander isolierten Aluminiumblättern zusammengeklebt, wobei die Schlitze von Blatt zu Blatt regelmäßig gegeneinander versetzt sind. Die verwendete Scheibe ist aus sechs Blättern mit je fünf gleichmäßig verteilten Schlitzen zusammengesetzt. Der Winkel zwischen den Schlitzen von, zwei benachbarten Blättern beträgtThe drive pulley 12, which is attached to the armature axle 11 by means of a hub 23, is off thin, provided with radial slots 24 and electrically isolated from each other aluminum sheets glued together, the slits regularly staggered from sheet to sheet are. The disc used is made up of six sheets with five evenly spaced slots each composed. The angle between the slots of two adjacent leaves is

——— = 12°. Eine derartige Scheibe unterbindet——— = 12 °. Such a disc prevents

die Streuung der Scheibenströme aus dem Bereich eines Triebsystems in den Bereich der anderen Triebsysteme.the scattering of the disk currents from the area of one drive system to the area of the other Drive systems.

Zur Kompensation der Drehfeldabhängigkeit, verursacht durch gegenseitige Verkettung der Spannungsstreuflüsse untereinander ist ein sternförmiges, dreiarmiges Blech, aus ferromagnetischem Material vorgesehen, welches die Spannungsstreu-To compensate for the rotating field dependency caused by the mutual concatenation of the Stress leakage flows between each other is a star-shaped, three-armed sheet made of ferromagnetic Material is provided, which the stress scattering

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flüsse am Rücken der Spannungstriebeisen symmetrisch miteinander verkettet. Dieses Kompensationsblech besitzt einen kreisringförmigen Mittelteil 25, durch dessen Loch das Oberlager der Ankerachse zugänglich ist, und drei Arme 26, welche je drei gleiche Winkel, also 120⁰ zueinander einschließen. Jeder Arm 26 weist einen, seitlichen, in eine Spitze auslaufenden Lappen 27 auf, und das Blech ist außen durch eine Kreislinie 28 begrenzt, deren Radius wenig kleiner ist als der Abstand der Spannungstriebeisen von der Mitte der Ankerachse. Zur Kopplung des Kompensationsblecheis mit den Spannungstriebeisen stehen die Gegenpoleisen 19 mit einem Lappen 29 über die Spannungstriebeisen hinaus etwas vor und bilden dadurch je: eine Kopplungsfläche. Das Kompensationseisen ist magnetisch isoliert und mit jedem Arm zwischen einem Messingplättchen 30 und einer Messingbride 31, welche miteinander eine Nut bilden, durch Haftreibung gehalten. Die Plättchen 30 und Briden3i sind je mit zwei Schrauben 32 an die Gegenpoleisen 19 angeschraubt.rivers are symmetrically linked to one another at the back of the tension drive iron. This compensation sheet has an annular central portion 25, the upper bearing of the armature shaft is accessible through the hole, and three arms 26, each of which three of the same angle, so 120 ⁰ enclose each other. Each arm 26 has a lateral tab 27 tapering to a point, and the sheet metal is delimited on the outside by a circular line 28, the radius of which is slightly smaller than the distance between the tension drive iron from the center of the armature axis. To couple the compensation plate with the tension drive iron, the counter pole iron 19 with a tab 29 protrudes slightly beyond the tension drive iron and thereby each form: a coupling surface. The compensation iron is magnetically insulated and held by static friction with each arm between a brass plate 30 and a brass clamp 31, which together form a groove. The plates 30 and Briden3i are each screwed to the counter pole iron 19 with two screws 32.

Die Drehfeidabhängigkeit des Zählers bei kleiner Last, verursacht durch die gegenseitige Veras kettung der Spannungstriebflüsse, kann durch das Kompensationsblech kompensiert werden, indem durch Verändern der Größe der Verkettung der Spannungstriebflüsse untereinander die Größe des bestehenden Störmomentes beeinflußt wird. Dabei ist wesentlich, daß das Kompensationsblech möglichst weit von der Triebscheibe entfernt ist, weil es die unvermeidlich bestehende Streuung zwischen den einzelnen Spannungstriebflüssen von der Triebscheibe wegführt, so daß sie mit den Scheibenströmen kein schädliches Drehmoment mehr bilden können. Der erforderliche Grad der Kopplung wird erreicht durch mehr oder weniger Einschwenken der Arme in die Nut. Die magnetische Isolation der Nut dient zur Verminderung der Kopplung und bewirkt eine flachere Kopplungscharakteristik.The rotary field dependency of the meter at low load, caused by the mutual veras Chaining of the tension drive fluxes can be compensated by the compensation plate by by changing the size of the interlinking of the voltage drive flows, the size of the existing disturbance torque is influenced. It is essential that the compensation plate as possible is far from the drive pulley because there is the inevitable scatter between the individual tension drive flows away from the drive pulley, so that they with the pulley currents can no longer generate harmful torque. The required degree of coupling will achieved by pivoting the arms more or less into the groove. The magnetic isolation the groove serves to reduce the coupling and produces a flatter coupling characteristic.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Three-phase four-wire inductive meter with , three drive systems, which are set at three equal angles with respect to the anchor axis, and a drive pulley as a counter anchor, on which all three drive systems act, thereby marked that. a star-shaped three-armed compensation plate made of magnetic conductive material is arranged in a plane parallel to the drive pulley, its arms below three equal angles to each other and magnetic on the back of the tension drive iron are attached isolated. .

2. Three-phase electricity meter according to claims, thereby characterized in that the compensation plate on each arm has a side arm with a tapering Has cross section.

3. Three-phase current meter according to claim 2, characterized in that the compensation plate is limited outside circular.

4. Three-phase current meter according to claim 3, characterized in that each voltage drive iron a magnetically insulating metal part is attached with a groove in which the Compensation plate under static friction ge ^ - is stored.

5. Three-phase energy meter according to claim 4, characterized gekennzeichrjiet that the compensation plate rotatable around its center point, which is in alignment with the anchor axis, and into the bearing grooves is pivotable.

Referred publications:
British Patent No. 506 370.

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