Wynalazek dotyczy tarczowych liczników in¬ dukcyjnych posiadajacych dwa obwody magne¬ tyczne umieszczone po jednej i po drugiej stro¬ nie tarczy, przy czym jeden z nich jest wzbu¬ dzany cewka zasilana przez napiecie zródla energii, a drugi uzwojeniem przez które prze¬ plywa prad oddawany przez to zródlo. Obwód magnetyczny napieciowy zawiera kolumne srod¬ kowa i dwie kolumny zenetrzne; obwód magne¬ tyczny pradowy ma rdzen w ksztalcie litery „U". Strumienie wzbudzane w tych dwu ob¬ wodach dzialaja w rozdzielajacej je szczelinie glównej na tarcze obrotowa, której predkosc jest jak wiadomo proporcjonalna w pewnych granicach do ilosci energii oddawanej przez zródlo.*) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazku jest inz. Louis Baudoin.W tych warunkach przyjmuje sie ogólnie, ze dla takich obwodów magnetycznych o grubosci zawartej na przyklad miedzy 10 i 12 mm, mo¬ ment dzialajacy na tarcze jest rzedu 4 do 5 g/cm przy pobraniu przez cewke napieciowa mocy równej lub nizszej od okolo 1 wata i przy ilosci amperozwojów dzialajacych w uzwojeniu pradowym, równych lub wiekszych od 60, dla normalnej tarczy z aluminium o srednicy mniej¬ szej od 100 mm i pozostawiajacej dla szczeliny glównej dla tarczy miejsce rzedu 1,5 mm maksy¬ malnie.Przedmiotem wynalazku jest licznik induk¬ cyjny zawierajacy tego rodzaju ulepszenia, dzie¬ ki którym mozna moment napedowy Cm, bez zwiazanego z tym powiekszeniem poboru mocy w cewce napieciowej i zmniejszajac równo¬ czesnie ilosc ameprozwojów uzwojenia prado¬ wego; wynikiem tego jest zmniejszenie paso-zytniczego wplywu momentu samohamujacego Cf, który jest jak wiadomo, proporcjonalny do kwadratu ilosci tych amperozwojów. W ten sposób, dzieki ulepszeniom wedlug wynalazku, uzyskuje sie zwiekszona wartosc stosunku, która zapewnia w szczególnosci doskonale zachowanie sie licznika przy malych obciazeniach, jak rów¬ niez przy silnych przeciazeniach, mogacych sie¬ gac do wielokrotnej wartosci pradu nominal¬ nego.Zasadnicza cecha licznika wykonanego we¬ dlug wynalazku jest taka konstrukcja, ze jego obwody magnetyczne, napieciowy i pradowy nie posiadaja zadnego bezposredniego polaczenia magnetycznego i ze sa one ustalone wzgledem siebie za pomoca elementów niemagnetycznych w ten sposób, iz praktycznie wszystkie linie sil pola wytwarzanego przez obwód magnetyczny napieciowy i pola wytwarzanego przez obwód magnetyczny pradowy, przenikajace równoczes¬ nie oba obwody magnetyczne, przecinaja tarcze dwukrotnie.W wyniku takiej konstrukcji licznik, którego wszystkie pozostale elementy sa identyczne jak w innych licznikach, a tylko jeden element rózny, mianowicie obwód pradowy, zawierajacy na przyklad 30 amperozwojów, moze rozwinac wystarczajacy moment, a przynajmniej o wiel¬ kosci tego samego rzedu wielkosci jak wspom¬ niano wyzej. Tak wiec jest mozliwe wlaczenie do powstalego w ten sposób motoru elektrycz¬ nego normalnego obwodu magnetycznego pra¬ dowego, zawierajacego stosunkowo zmniejszona liczbe amperozwojów, aby otrzymac normalny moment napedowy, przy czym moment samo- hamowania jest dopuszczalny przy duzych prze¬ ciazeniach.Druga cecha znamienna wynalazku jest zwia¬ zana z pierwsza i mozliwa do zastosowauia wy¬ lacznie wskutek wzrostów wydajnosci otrzy¬ manych poprzez pierwsze usprawnienie. Polega ona na zastosowaniu dodatkowej szczeliny (lub kilku szczelin, które dla uproszczenia opisu, okresla sie w dalszym ciagu jako szczeline), wlaczonej w pradowy obwód magnetyczny i praktycznie wylacznie tylko jego dotyczacej.Ta dodatkowa szczelina pozwala uzyskac kilka powaznych korzysci.Przede wszystkim wobec wzrostu wydajnosci i w konsekwencji momentu napedowego, wpro¬ wadzenie tej szczeliny pozwala zredukowac do odpowiedniej wartosci pole pradowe w ten spo¬ sób, by zredukowac zarazem wartosc momentu samohamujacego i w rezultacie umozliwic uzys¬ kanie praktycznie poziomej krzywej uchybów az do znacznych przeciazen w stosunku do pradu znamionowego.Nastepnie szczelina ta umozliwia wykonanie urzadzen regulacyjnych, które w klasycznych licznikach sa na ogól umieszczone w innych czulych punktach obwodów magnetycznych; korzystnie jest umiescic te urzadzenia w ob¬ wodzie magnetycznym pradowym, pozostawiajac obwodowi magnetycznemu napieciowemu pelna skutecznosc dzialania, tzn. zachowujac optymal¬ na wartosc strumienia magnetycznego napiecio¬ wego dla danego wlasnego poboru mocy.W przedstawionym na rysunki! przykladzie wykonania wynalazku fig. 1 przedstawia ogólny schemat obwodów magnetycznych licznika, fig. 2 — krzywe odnoszace sie do pól magne¬ tycznych napieciowego i pradowego, fig. 3 — szczególy magnetycznego obwodu pradowego w widoku perspektywicznym, fig. 4 — silnik elektryczny licznika w widoku perspektywicz¬ nym.Zgodnie z fig. 1, licznik zawiera klasyczny Ob¬ wód magnetyczny w ksztalcie litery „M" z srod¬ kowym slupem 1 i slupami zewnetrznymi 2.Ten obwód magnetyczny zwany „obwodem ma¬ gnetycznym napieciowym" jest wzbudzany pra¬ dem plynacym w cewce 3, który jest proporcjo¬ nalny do napiecia zródla energii. Licznik za¬ wiera równiez obwód magnetyczny 4 w ksztal¬ cie litery „U" z slupami 5, które wydluzaja sie ku srodkowi, tworzac ostrza 5a. Obwód magne¬ tyczny 4, zwany „obwodem magnetycznym pra¬ dowym", jest wzbudzany plynacym przez cewke 6 pradem oddawanym przez zródlo energii, lub pradem proporcjonalnym do pradu oddawanego przez to zródlo.W szczelinie 7 znajduje sie tarcza licznika 8, obracajaca sie wokól osi symetrii 7a wspólnej dla obydwóch obwodów magnetycznych.Strumien uzyteczny obwodu magnetycznego napieciowego zamyka sie glównie poprzez bie¬ guny slupów 5 obwodu magnetycznego prado¬ wego i wraca do biegunów slupów 2 obwodu magnetycznego napieciowego, a w malej czesci poprzez bocznik magnetyczny 9 polaczony z resz¬ ta magnetycznie z biegunami 2.Równiez strumien magnetyczny pradowy za¬ myka sie zasadniczo poprzez obwód magnetycz¬ ny napieciowy i w malej czesci przez bocznik 9.Obydwa obwody magnetyczne napieciowy i pradowy nie maja zadnego bezposredniego polaczenia magnetycznego. Przeciwnie, sa one umocowane sztywno wzgledem siebie za po- -r- 2moca elementów niemagnetycznych, tj. ramki wspornikowej 100 z materialu niemagnetyczne¬ go, na przyklad odlewu z lekkiego metalu, z tworzywa sztucznego, lub z innych odpowied¬ nich materialów. Korzystne jest umieszczenie obwodów magnetycznych na ramce wsporniko¬ wej przy pomocy srub z materialu niemagne¬ tycznego. Wspomniana ramka 100 moze równiez zawierac wsporniki z materialów niemagnetycz¬ nych. Dzieki takiej konstrukcji strumien wy¬ chodzacy z biegunów magnetycznego obwodu napieciowego i przenikajacy do pradowego ob¬ wodu magnetycznego przecina nieuniknienie tar¬ cze 8. To samo dotyczy strumienia wychodzacego z biegunów obwodu magnetycznego pradowego i przenikajacego do magnetycznego obwodu na¬ pieciowego. Innymi slowy, wszystkie linie pola wytworzonego przez obwód magnetyczny na¬ pieciowy, lub pola wytworzonego przez obwód magnetyczny pradowy, które równoczesnie prze¬ nikaja obydwa obwody magnetyczne, przechodza przez tarcze dwukrotnie.Wobec faktu, ze obwody magnetyczne na¬ pieciowy i pradowy nie posiadaja bezposrednie¬ go polaczenia magnetycznego, strumien napie¬ ciowy przedstawia zarówno co do wielkosci, jak i fazy wartosc optymalna dla rozwiniecia maksy¬ malnego momentu ze strumieniem pradowym, zwlaszcza w czesciach tarczy, znajdujacych sie pod slupami zewnetrznymi obwodu magnetycz¬ nego napieciowego, jak to wskazuje fig. 2. Na rysunku tym jest uwidocznione pole napieciowe Hu, pradowe Hf oraz dla porównania krzywa Hu', przedstawiajaca rozklad pola napieciowego uzyskiwany w obwodach magnetycznych kla¬ sycznych.W rezultacie tych przystosowan ukladu wy¬ dajnosc obwodów magnetycznych jest podwyz¬ szona; ten wzrost powstaje w szczególnosci przez oddzialywanie pola napieciowego pod biegunami 2 elektromagnesu napieciowego na prady zain- dukowane w tarczy 8 przez pole pradowe; po¬ nadto wytworzony w ten sposób moment do¬ datkowy, nie zmieniajac wartosci pola pradu, nie zmienia momentu samohamujacego i w re¬ zultacie przyczynia sie do zwiekszenia stosunku Cm Cf W ulepszonej konstrukcji licznika obwód magnetyczny pradowy posiada w czesci srodko¬ wej, laczacej oba slupy 4, 5 dodatkowa szczeline 10. Szczeline te korzystnie jest umiescic syme¬ trycznie wzgledem osi symetrii 7a. Najlepiej, jezeli jej scianki sa równolegle; mozna ja umies¬ cic prostopadle do linii sil strumienia magne¬ tycznego w srodkowe} czesci rdzenia (fig. 1), wzglednie ukosnie w stosunku do tych linii sil, jak to jest przedstawione na fig. 3 i 4.Obecnosc dodatkowej szczeliny pozwala uzys¬ kac pewna ilosc waznych jak wyzej wspomnia¬ no korzysci.Wedlug tego rozwiazania, przemieszczanie elementu magnetycznego w szczelinie 10 pozwala w znacznym stopniu zmieniac moment nape¬ dowy bez zauwazalnego przesuniecia fazy stru¬ mienia pradowego w stosunku do pradu; uzysku¬ je sie w ten sposób moznosc regulacji licznika przy obciazeniu nieindukcyjnym oraz mozliwosc zastapienia calkowicie lub czesciowo ogólnie stosowanego sposobu regulacji przy pomocy bocznika magnetycznego albo przez przemiesz¬ czanie magnesu hamujacego 101, stosowanego zwykle w licznikach elektrycznych.Dalej, wedlug wynalazku, przemieszczanie w szczelinie 10 elementu przewodzacego niemagne¬ tycznego pozwala zmieniac przesuniecie fazowe strumienia pradowego wzgledem pradu, bez do¬ strzegalnej zmiany wielkosci strumienia; uzys¬ kuje sie w ten sposób regulacje przy obciazeniu indukcyjnym.Fig. 3 i 4 przedstawiaja jeden ze szczególnie korzystnych sposobów rozwiazania tych regu¬ lacji.W tym rozwiazaniu szczelina 10 jest umiesz¬ czona ukosnie w obwodzie magnetycznym pra¬ dowym, co pozwala umiescic jej wlot lCa na zewnatrz uzwojenia 6 (fig. 3a) i zapewnic latwe wprowadzanie i przesuwanie opisywanych poni¬ zej elementów regulacyjnych dla obciazen niein- dukcyjnych i indukcyjnych.Regulacja przy obciazeniu nieindukcyjnym jest przeprowadzana przez przesuwanie w szcze¬ linie 10 blaszki magnetycznej 11, a regulacja przesuniecia fazowego strumienia pradowego w stosunku do pradu (czyli przy obciazeniu induk¬ cyjnym) jest tak samo przeprowadzana przez przesuwanie w tej szczelinie blaszki 12 prze¬ wodzacej, niemagnetycznej.Blaszki 11 i 12 sa przesuwane odpowiednio za pomoca walców 13 i 14 napedzanych pokretlami 15 i 16. Przekladka 17, wsunieta pomiedzy blasz¬ ki 11 i 12 zapobiega wzajemnemu przesuwaniu sie tych blaszek i plytek 102 i 103 z materialu niemagnetycznego przymocowanych do obwodu magnetycznego pradowego 4; plytki te sluza do zamocowania walców przesuwajacych 13, 14.Obecnosc szczeliny 10, która oddziela magne¬ tycznie dwie powierzchnie biegunów 5, pozwala utrzymywac je na potencjalach magnetycznych nieco róznych przez zastosowanie bardzo malego — 3 —odgalezienia strumienia napieciowego; uzyskuje sie to za pomoca elementu magnetycznego obro¬ towego 18, polaczonego magnetycznie z boczni¬ kiem 9. Eelement ten przy obracaniu sie zmienia w przeciwnych kierunkach opory magnetyczne rozproszenia w stosunku do biegunów 5. Uzys¬ kuje sie w ten sposób metode regulacji przy malych obciazeniach.W koncu, szczelina 10 umozliwia regulacje momentu samohamujacego, proporcjonalnego do liczby amperozwojów dzialajacych w uzwojeniu pradowym przez przesuniecie wzgledem tej szczeliny cewki pradowej 6. PL