HU214414B

HU214414B - Compensating arrangement for multiphase kilowatt-hour meters with two movements

Info

Publication number: HU214414B
Application number: HU874872A
Authority: HU
Inventors: István Mészáros; Lajos Zarándi
Original assignee: GANZ Mérőgyár Kft.
Priority date: 1987-10-29
Filing date: 1987-10-29
Publication date: 1998-03-30
Also published as: HU884872D0; HUT65792A; HUT57905A; HU214653B

Abstract

A találmány tárgya kőmpenzáló elrendezés többfázisú, kétmérőrendszeres indűkciós villamősenergiafőgyasztás-mérőkhöz, ahől egyközös meghajtó tengelyre (10) két, első főrgórész tárcsa 8) és másődikfőrgórész tárcsa (9) van felszerelve, az első főrgórész tárcsáhőz (8)első feszültségmérőköri elektrőmágnesből (3) és első árammérőkörielektrőmágnesből (4) álló első mérőrendszer (1), íg a másődikfőrgórész tárcsáhőz (9) másődik feszültségmérőköri elektrőmágnesből(5) és másődik árammérőköri elektrőmágnesből (6) álló másődikmérőrendszer (2) van csatlakőztatva, és az első főrgórés tárcsa (8) ésmásődik főrgórész tárcsa (9) között mágneses csatőlóelemkéntferrőmágneses kőmpenzáló elem van elrendezve, amely kőmpenzáló elem(7) őlyan többlépcsősre hajlítőtt lemez, amelynek egyik vége a másődikfőrgórész tárcsa (9) lapjának síkjával párhűzamősan, és az elsőfőrgórész tárcsától (8) távőlíthatóan illetőleg ahhőz közelíthetőenszabadőn van elrendezve. A találmány lényege, hőgy a kőmpenzáló elem(7) másik vége a másődik mérőrendszerhez (2) tartőzó másődikárammérőköri elektrőmágneshez (6) van ferrőmágneses anyagőn keresztülfelerősítve. ŕBACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a stone compensating arrangement for a multiphase inductive electric power meters for two-phase induction, with two first and second rotor (8) and first and second rotor (8) a first measuring system (1) consisting of a first current circuit magnet (4), a second measuring system (2) and a connector (2) disposed between the discs (9) as a magnetic coupling element, a super-magnetic stone compensating element, which stone (7) is a substantially multi-step plate, one end of which is parallel to the plane of the plate of the reciprocating rotor (9); it is disposed loosely from the main disc (8) or freely disposed to it. SUMMARY OF THE INVENTION The other end of the stone compensating element (7) is fastened via ferro-magnetic material to the secondary current measuring magnet (6) for the second measuring system (2). ŕ

Description

A találmány tárgya kompenzáló elrendezés többfázisú, két mérőrendszeres indukciós villamosenergiafogyasztás-mérőkhöz.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a compensation arrangement for a multiphase, two-meter induction electricity meter.

Ismeretes, hogy a többfázisú villamosenergiafogyasztás-mérőknél a fordított fázissorrendben történő kapcsolásból kis terhelési tartományban járulékos hiba keletkezik, amely csak külön szerkezeti-, illetőleg beállító elemmel kompenzálható. Ez a helyzet a két tárcsás, két mérőrendszeres háromfázisú, háromvezetékes kapcsolású villamosenergiafogyasztás-mérőknél is.It is known that reversible phase switching of multi-phase electricity meters produces an additional error in a small load range that can only be compensated by a separate structural or adjusting element. This is also the case with two-disc, two-meter, three-phase, three-wire power meters.

Ilyen fogyasztásmérőket ismertet például N. N. Sumilovszkij, Sz. M. Pigin, P. N. Gorjunov a „Villamosfogyasztás-mérők elmélete, számítás és szerkesztése” című, Nehézipari Könyv- és Folyóiratkiadó Vállalat, 1952, könyv a 15 23. oldalakon is.Such meters are described, for example, by N. N. Sumilovsky, S. M. Pigin, P. N. Gorjunov, "The Theory, Calculation and Editing of Electric Power Meters," by the Heavy Industry Book and Magazine Publishing Company, 1952, 15 pages.

Ismeretes az, hogy a két mérőrendszeres indukciós villamosenergiafogyasztás-mérőkben egy közös függőleges tengelyre két forgórész tárcsa van felszerelve, amely forgórész tárcsák a szerkezetileg egymáshoz képest térben eltolt árammérő tekercs és feszültségmérő tekercs vasmagjánál kiképzett légrésben és egy állandó mágnes légrésében forognak. A forgórész tárcsákhoz tehát egyegy, feszültségmérőköri elektromágnesből és árammérőköri elektromágnesből álló mérőrendszer van úgy csatlakoztatva, hogy az egy mérőrendszerhez tartozó feszültségmérőköri elektromágnes és árammérőköri elektromágnes a hozzá tartozó forgórész tárcsát közrefogja.It is known that two metering induction power meters have two rotor discs mounted on a common vertical axis, which are structurally offset in the iron core of the current coil and voltage coil and in a constant magnet. Thus, a measuring system consisting of a voltage measuring circuit magnet and a current measuring circuit magnet is connected to the rotor discs such that a voltage measuring circuit electromagnet and a current measuring circuit magnet belonging to a measuring system enclose the respective rotor disk.

A két forgórész tárcsás, két mérőrendszeres, háromfázisú, háromvezetékes kapcsolású fogyasztásmérőknél a két mérőrendszer között részben a szerelés során kialakuló mechanikai aszimmetriából, részben pedig az elektromos tulajdonságok különbözőségéből adódóan mágneses aszimmetria jön létre.In the case of two-rotor dial, two-metering, three-phase, three-wire switching meters, magnetic asymmetry is created between the two metering systems, partly due to mechanical asymmetry during assembly and partly due to differences in electrical properties.

Ez az aszimmetria a fázissorrend megfordítása esetén, azaz ha R, S, T helyett R, T, S a fázissorrend, járulékos hibát okoz, ilyenkor ugyanis a két mérőrendszer mintegy helyet cserél.This asymmetry when reversing the phase order, that is, if R, T, S is the phase sequence instead of R, S, T, causes an additional error, since the two measuring systems swap space around.

Az egyes mérőrendszerek közötti mágneses aszimmetria kiegyenlítését, illetőleg szabályozását a gyártás során a mérőrendszerek egymáshoz viszonyított mechanikai beszabályozásával oldják meg, általában külön beállító elem nélkül. Ez a beszabályozás meglehetősen nehézkes, és jelentős többletenergia ráfordítást igényel, különösen a fogyasztásmérők szimmetrikus és aszimmetrikus terhelésének a viszonylatában. Nagyobb darabszámú sorozatgyártás esetén ez a külön kompenzáló elemet nem tartalmazó konstrukció sok nehézséget okoz.The equalization or regulation of the magnetic asymmetry between each measuring system is accomplished during manufacture by the mechanical adjustment of the measuring systems relative to one another, usually without a separate adjusting element. This adjustment is quite cumbersome and requires a significant amount of extra energy, especially in relation to the symmetrical and asymmetrical loads of the meters. In the case of larger series production, this construction without a separate compensating element causes many difficulties.

A bevezetőben idézett szakirodalmi forrás röviden ismertet egy acéllemezből kialakított kompenzáló elemet, amelynek egyik vége a felső, másik vége pedig az alsó mérőrendszer feszültségmérőköri elektromágnesének a pólusa mellé van elrendezve. Jóllehet ez a megoldás feltehetően jobb, mint a kompenzálás nélküli elrendezések, korszerű mérőkben azonban már nem alkalmazható.The literature quoted in the introduction briefly describes a compensating element made of sheet steel, one end of which is arranged adjacent to the pole of a voltage measuring circuit of the upper measuring system and the other of the lower measuring system. Although this solution is probably better than uncompensated layouts, it is no longer applicable in modern meters.

Három mérőrendszeres, négyvezetékes többfázisú indukciós fogyasztásmérőknél szokásos a kompenzáló elem használata. Ilyen megoldás van például a DE 20 32 447 sz. közzétételi iratban ismertetve. Az itt bemutatott fogyasztásmérőnél a három mérőrendszer úgy van a közös meghajtótengelyen egymás fölött elhelyezett két forgórész tárcsa mentén elrendezve, hogy két mérőrendszer átlósan egymással szemben, a harmadik mérőrendszer ezekre merőlegesen, közöttök van elrendezve, és a mérőrendszerek feszültségmérő tekercsei a két forgórész tárcsa közötti térben, az árammérő tekercsek pedig a forgórész tárcsák külső oldalán vannak elhelyezve. A kompenzáló elrendezés több elemből áll, az egyik eleme egy, a középső feszültségmérő tekercsből kiinduló lépcsőzetesre hajlított, fülekkel ellátott lemez, másik elem egy, a meghajtótengelyhez rögzített, szintén hajlított lemez. Hátránya ennek a megoldásnak, hogy nehézkes a beállítása, és hatása sem tül nagy, mivel a lemezek túlságosan közel vannak a meghajtótengelyhez, így kicsi a nyomatékük.Compensator is common in three-meter, four-wire, multiphase induction meters. Such a solution is, for example, disclosed in DE 20 32 447. disclosed in the disclosure document. In the illustrated flowmeter, the three measuring systems are arranged along two rotor discs arranged one above the other on the common drive shaft such that two measuring systems are disposed diagonally to each other, the third measuring system is arranged perpendicular thereto, and the voltage measuring coils of the measuring systems and the current measuring coils are located on the outside of the rotor discs. The compensating arrangement consists of a plurality of elements, one of which is a stepped plate with tabs bent from the center voltage measuring coil, the other element is a plate also bent to the drive shaft. The disadvantage of this solution is that it is difficult to set up and its effect is not too great as the discs are too close to the drive shaft and thus have a low torque.

A DE 26 03 308 sz. közzétételi iratban szintén három mérőrendszeres négyvezetékes fogyasztásmérőkhöz van egy kompenzáló elrendezés ismertetve, amely itt a két forgórész tárcsa között van elrendezve. Ez az elrendezés is két kompenzáló elemből áll, amelyek a feszültségmérő elektromágnesekhez vannak rögzítve. Ennek az elrendezésnek, jóllehet van egy-egy a tárcsákkal párhuzamos része, így hatása az előzőnél kissé jobb, állítása azonban meglehetősen nehézkes.DE 26 03 308 is incorporated herein by reference. also discloses a compensating arrangement for three metering system four-wire meters, which is arranged here between the two rotor discs. This arrangement also consists of two compensating elements which are fixed to the voltage measuring electromagnets. This arrangement, although having a portion parallel to the discs, has a slightly better effect than the previous one, but is difficult to adjust.

Mindkét megoldásra jellemző, hogy hosszú idejű stabilitásuk, különösen pedig a külső mechanikai hatásokkal szembeni ellenállásuk kicsi, azaz könnyen elállítódnak.Both solutions are characterized by their long-term stability, in particular their resistance to external mechanical influences, which is easy to obtain.

A találmánnyal célul tűztük ki olyan egyszerű, könnyen beállítható kompenzáló elrendezés kidolgozását, amely két mérőrendszeres többfázisú indukciós villamosenergiafogyasztás-mérőkhöz alkalmazható, és amelynek segítségével a fordított fázissorrendben történő kapcsolásból származó járulékos hiba, illetőleg a mechanikai aszimmetriából adódó nyomatékváltozás kiküszöbölhető vagy legalábbis csökkenthető.It is an object of the present invention to provide a simple, easily adjustable compensating arrangement for use with two-phase multi-phase induction power meters, which can reduce the additional error caused by reverse-phase switching or at least reduce the torque due to mechanical asymmetry.

Felismertük ugyanis azt, hogy ha a kompenzáló elem nem csak egyszerűen állítható, de a mechanikai stabilitása is nagy, úgy maga a fogyasztásmérő is stabilabb működésű lesz.We have realized that if the compensation element is not only easy to adjust but also has high mechanical stability, the meter itself will be more stable.

A találmány tehát kompenzáló elrendezés többfázisú, két mérőrendszeres indukciós villamosenergiafogyasztás-mérőkhöz, ahol egy közös meghajtótengelyre két, első forgórész tárcsa és második forgórész tárcsa van felszerelve, az első forgórész tárcsához első feszültségmérőköri elektromágnesből és első árammérőköri elektromágnesből álló első mérőrendszer, míg a második forgórész tárcsához második feszültségmérőköri elektromágnesből és második árammérőköri elektromágnesből álló második mérőrendszer van csatlakoztatva, és az első forgórész tárcsa és második forgórész tárcsa között mágneses csatolóelemként ferromágneses kompenzáló elem van elrendezve, továbbá a kompenzáló elem olyan többlépcsősre hajlított lemez, amelynek egyik vége a második forgórész tárcsa lapjának síkjával párhuzamosan, és az első forgórész tárcsától távolíthatóan, illetőleg ahhoz közelíthetően szabadon van elrendezve.The invention thus provides a compensating arrangement for a multiphase, two metering induction power meter, wherein a common drive shaft is provided with two first rotor discs and a second rotor disc, the first rotor disc having a first voltage measuring circuit magnet and a second current measuring circuit a second measuring system consisting of a second voltage measuring circuit electromagnet and a second current measuring circuit magnet and a ferromagnetic compensating element arranged as a magnetic coupling element between the first rotor disc and the second rotor disc, and a second stage , and removable from or approaching the first rotor disc n is freely arranged.

A találmány lényege abban van, hogy a kompenzáló elem másik vége a második mérőrendszerhez tartozó második árammérőkön elektromágneshez van ferromágneses anyagon keresztül felerősítve.The essence of the invention is that the other end of the compensating element is attached to an electromagnet by means of a ferromagnetic material on the second current meters of the second measuring system.

A találmány szerinti kompenzálással ellátott fogyasztásmérőt a továbbiakban a mellékelt rajzokon ábrázolt kiviteli alak alapján ismertetjük részletesebben. AzThe flowmeter with compensation according to the invention will now be described in more detail with reference to the embodiment shown in the accompanying drawings. The

1. ábra a találmány egyik előnyös kiviteli alakjának elölnézetét mutatja, aFigure 1 is a front view of a preferred embodiment of the invention, a

2. ábra pedig az 1. ábrán bemutatott elrendezés oldalnézetét.Figure 2 is a side view of the arrangement shown in Figure 1.

Az 1. ábrán látható tehát a találmány szerinti kompenzálással kialakított két mérőrendszeres háromvezetékes indukciós villamosenergia-fogyasztásmérő. A fogyasztásmérő azon elemeit, amelyek ismertek, és amelyek nem képezik a találmány tárgyát az ábrákon csak oly mértékben tüntettük fel, amennyi a találmány megértéséhez szükséges. A fogyasztásmérő meghajtó 10 tengelyére, mint fő tartóelemre két első 8 forgórész tárcsa és második 9 forgórész tárcsa van rögzítve. Az első 8 forgórész tárcsa az első 1 mérőrendszerhez, a második 9 forgórész tárcsa a második 2 mérőrendszerhez tartozik, és a két első 1 mérőrendszer és második 2 mérőrendszer között van elrendezve egy a találmány szerint kialakított 7 kompenzáló elem.Thus, Figure 1 shows a three-wire inductive electricity meter with two metering systems formed by the compensation of the present invention. Elements of the meter that are known and do not form part of the invention are shown in the figures only to the extent necessary to understand the invention. Two first rotor discs 8 and a second rotor disc 9 are mounted on the shaft 10 of the meter for driving as the main support. The first rotor dial 8 is associated with the first measuring system 1, the second rotor disk 9 is associated with the second measuring system 2, and a compensation element 7 is formed between the first two measuring systems 1 and the second measuring system 2.

Az első 1 mérőrendszer első 3 feszültségmérőköri elektromágnesből és első 4 áramköri elektromágnesből áll, míg a második 2 mérőrendszer második 5 feszültségmérőköri elektromágnesből és második 6 árammérőköri elektromágnesből áll. Az első 3 feszültségmérőköri elektromágnes az első 8 forgórész tárcsa egyik lapja mellett, míg az első 4 árammérőköri elektromágnes az első 8 forgórész tárcsa másik lapja mellett van az első 3 feszültségmérőköri elektromágnessel szemben elhelyezve.The first measuring system 1 consists of a first voltage measuring circuit 3 magnet and a first circuit 4 magnet, while the second measuring system 2 consists of a second voltage measuring 5 magnet and a second current measuring circuit 6. The first voltage gauge circuit magnet 3 is disposed adjacent to one face of the first rotor disk 8, while the first current gauge circuit magnet 4 is positioned adjacent to the other face of the first voltage gauge circuit 3.

Hasonló módon a második 2 mérőrendszer második feszültségmérőköri elektromágnesből és második árammérőköri elektromágnesből áll, és a második feszültségmérőköri elektromágnes a második 9 forgórész tárcsa egyik lapja mellett, míg a második 6 árammérőköri elektromágnes a második 5 feszültségmérőköri elektromágnessel szemben a második 9 forgórész tárcsa másik lapja mellett van elrendezve.Similarly, the second measuring system 2 consists of a second voltage measuring circuit magnet and a second current measuring circuit magnet, and the second voltage measuring circuit magnet is adjacent one of the plates of the second rotor disk 9 and the second current measuring magnet 6 is opposite the second voltage measuring circuit plate 9 arranged.

Az 1. ábrán jól látható, hogy a 7 kompenzáló elem többlépcsősre hajlított lemezként van kiképezve, amely lemeznek az egyik vége az első 8 forgórész tárcsával párhuzamosra van kialakítva, és az első 8 forgórész tárcsa mellett szabadon elmozdithatóan van elrendezve, míg a másik vége a második 2 mérőrendszer második árammérőköri elektromágneséhez van rögzítve ferromágneses elemen keresztül.As shown in Figure 1, the compensating member 7 is configured as a multi-stage bent plate, one end of which is parallel to the first rotor disk 8 and is movably disposed adjacent to the first rotor disk 8 and the other end to the second rotor disk. 2 measuring systems are attached to a second current circuit electromagnet via a ferromagnetic element.

A 2. ábrán az 1. ábrán bemutatott elrendezés oldalnézete látható.Figure 2 is a side view of the arrangement shown in Figure 1.

A találmány szerinti 7 kompenzáló elemmel kialakított fogyasztásmérő működése a következő.The operation of the flow meter with the compensating element 7 according to the invention is as follows.

A 7 kompenzáló elem a második 2 mérőrendszer áramfluxusát vezeti az első 1 mérőrendszer felé, és így olyanjárulékos, kompenzáló forgatónyomatékothoz létre, amellyel kiküszöbölhető a fordított fázissorrendben történő kapcsolásból származó hiba.The compensating element 7 directs the current flux of the second measuring system 2 to the first measuring system 1 and thus creates an additional compensating torque which eliminates the error caused by reverse phase switching.

A fordított fázissorrendben történő kapcsolásnál a hiba az első 1 mérőrendszer és a második 2 mérőrendszer aszimmetriája miatt lép fel, amikor az első 8 forgórész tárcsa és a második 9 forgórész tárcsa azonos áramterhelés ellenére egymástól eltérő gerjesztést kap. A 7 kompenzáló elemen keresztül az első 1 mérőrendszer és a második 2 mérőrendszer azonos terhelésnél fellépő eltérő fluxus-sűrűsége egyenlítődik ki a 7 kompenzáló elem megfelelő beállításával.In reverse phase switching, the error occurs due to the asymmetry of the first measuring system 1 and the second measuring system 2, when the first rotor disk 8 and the second rotor disk 9 receive different excitations despite the same current load. Through the compensating element 7, the different flux densities of the first measuring system 1 and the second measuring system 2 under the same load are compensated by the proper adjustment of the compensating element 7.

Mivel a lépcsőzetesre kialakított 7 kompenzáló elem mechanikai stabilitása igen nagy, a beszabályozásával nemcsak az biztosítható, hogy a fordított fázissorrendben történő kapcsolásból eredő hiba kiküszöbölhető, illetőleg minimalizálható, hanem az is, hogy a beszabályozott állapot hosszú ideig stabil marad.Since the mechanical stability of the stepped compensating element 7 is very high, its tuning not only ensures that the error resulting from reverse phase switching can be eliminated or minimized, but also that the tuned state remains stable for a long time.

Claims

Patent Claim Point

A compensating arrangement for multiphase inductive power meters with two measuring systems, wherein two first rotor discs (8) and a second rotor disc (9) are mounted on a common drive shaft (10), the first rotor disk (8) having a first voltage measuring circuit 3 ) and a first measuring system (1) comprising a first current circuit magnet (4) and a second measuring system (2) consisting of a second voltage circuit magnet (5) and a second current circuit magnet (6) connected to the second rotor disk (9) and the first rotor disk (8) and a second rotor disc (9) are arranged as a magnetic coupling element in the form of a ferromagnetic multi-stage bent plate, one end of which is parallel to the plane of the plate of the second rotor disc (9) and removable from the first rotor disc (8). g is arranged approximately free, characterized in that the other end of the compensating element (7) is attached to the second current circuit magnet (6) of the second measuring system (2) via ferromagnetic material.