DE146509C

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wit bet, wit bet, Λ.Λ. Jatcnl'a-miJatcnl'a-mi ötv) \w\vv\ί/\Λα ötv) \ w \ vv \ ί / \ Λα Sivx^cfiicji bez.Sivx ^ cfiicji bez.

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Bei Motorelektrizitätszählern, deren Anker ein je nach ihrer Stellung verschieden großes bezw. ein von Null bis zu einem Maximum pulsierendes relatives Drehmoment ausüben, wie z. B. bei Anwendung nur einer Ankerspule, oder deren Anker ein von der Anzahl und gegenseitigen Stellung mehrerer Ankerspulen abhängiges Minimum an relativem Drehmoment, steigend bis zum Maximum inIn the case of motor electricity meters, the armature of which has a different size depending on its position respectively exert a relative torque that pulsates from zero to a maximum, such as B. when using only one armature coil, or its armature one of the number and mutual position of several armature coils dependent minimum of relative torque, increasing to the maximum in

ίο der günstigsten Stellung, ausüben, erscheint es vorteilhaft, eine periodisch wirkende Hilfsdrehvorrichtung anzuordnen, die dem Anker jeweils über die Stellen mit kleinem Drehmoment hinweghilft, damit derselbe sich bei Auftreten eines z. B. nur schwachen Verbrauchsstromes in einer Stellung mit dem relativ maximalen Drehmoment befindet und leicht anlaufen kann.ίο the most favorable position to exercise appears it is advantageous to arrange a periodically acting auxiliary rotating device that the armature in each case helps over the places with small torque, so that the same at Occurrence of a z. B. only weak consumption current is in a position with the relatively maximum torque and can start up easily.

Bei den meisten Ankerkonstruktionen entspricht einer solchen Ankerstellung auch gleichzeitig eine günstige Bürstenstellung, d. h. eine solche, bei welcher die Bürsten etwa in Mitte der Kommutatorsegmente aufliegen und demnach auch die relativ geringste Hemmung verursachen.For most anchor constructions, such an anchor position also corresponds at the same time a favorable brush position, d. H. one in which the brushes are roughly in Rest in the middle of the commutator segments and therefore also the relatively slightest inhibition cause.

Zur Kompensierung der Lager- und Bürstenreibungen der gebräuchlichsten Motorzähler nun bezw. um denselben schon vor Auftreten eines Verbrauchsstromes die Tendenz zum Anlaufen zu erteilen, wird meistens ein kontinuierlich auf den Anker wirkendes Hilfsdrehmoment, z. B. durch eine feststehende Nebenschlußwickelung/2 (Fig. 11) bewirkt, in Anwendung gebracht und ist es ohne weiteres klar, daß ein Anker mit pulsierendem Drehmoment ohne besondere Vorrichtungen nicht, wie wünschenswert, in einer Stellung mit relativ maximalem Drehmoment und kleiner Bürstenhemmung, sondern in einer Stellung mit relativ kleinstem bezw. mit Null Drehmoment stehen bleiben und alsdann bei nur schwachem Verbrauchsstrome nur schwer bezw. gar nicht angehen würde.To compensate the bearing and brush friction of the most common motor meters now resp. the same tendency before the occurrence of a consumption current for starting is usually an auxiliary torque that acts continuously on the armature, z. B. caused by a fixed shunt winding / 2 (Fig. 11) in Applied and it is readily apparent that an armature with pulsating torque without special devices not, as is desirable, in a position with relatively maximum torque and less Brush escapement, but in a position with relatively small respectively. with zero torque stop and then with only weak consumption flows bezw only with difficulty. would not work at all.

Eine Hilfsvorrichtung soll den Anker daher nicht nur über die Stellungen relativ kleinen Drehmomentes hinwegdrehen, sondern denselben nachher auch jeweils in den Stellungen großen Drehmomentes festhalten, sofern den Zähler kein Verbrauchsstrom mehr durchfließt. An auxiliary device should therefore not only relate the armature to relatively small positions Turn away the torque, but also afterwards in each of the positions hold high torque, provided that the meter no longer flows through the consumption current.

Diese Zwecke lassen sich wohl unter Anwendung von Magneten und Eisenstückchen am Anker oder mittels eines gewickelten, zwischen den Polen eines feststehend angeordneten Magneten drehbaren Hilfsankers erreichen, jedoch ist in ersterem Falle die Größe der Hemmung naturgemäß immer gleichwertig, ob hohe oder niedrige Stromspannung herrscht, und geht der damit ausgerüstete Zähler daher, sofern die Hemmung für normale Spannung adjustiert ist, bei Unterspannung nicht mehr an, während bei Überspannung dagegen Leerlauf eintritt. Im zweiten Falle bei Anwendung eines mit dem Hauptanker drehbaren, von demselben Strome erregten und von feststehenden Magneten beeinflußten Hilfsankers ist die Hemmung allerdings nicht konstant, sondern etwa propor-These purposes can be accomplished with the use of magnets and bits of iron on the armature or by means of a coiled one arranged between the poles of a stationary one Achieve magnets rotatable auxiliary armature, but in the former case is the The size of the escapement is naturally always the same, whether high or low voltage prevails, and the meter equipped with it therefore goes, provided the inhibition is adjusted for normal voltage, in the event of undervoltage no longer on, while idling occurs in the event of overvoltage. In the second case, when using one with the Main armature rotatable, excited by the same current and influenced by fixed magnets Anchor, the escapement is not constant, but roughly proportional

tional dem Strom im Hilfsanker bezw. also der Stromspannung, sofern der Hilfsanker kein Eisen enthält, andernfalls dem jeweiligen Produkt der magnetischen Momente des Hilfsankers und des Magneten, also in nur geringem Maße von der Spannung abhängig und im Minimum bei Nullspannung immer noch dem Dauermagnetfeld entsprechend groß, da letzteres auch allein auf das Eisen destional to the current in the auxiliary anchor respectively. so the voltage, provided the auxiliary anchor does not contain iron, otherwise the respective product of the magnetic moments of the auxiliary armature and the magnet, i.e. only slightly dependent on the voltage and always at a minimum with zero voltage still correspondingly large to the permanent magnetic field, since the latter also affects the iron of the

ίο Hilfsankers ein Drehmoment ausübt.ίο auxiliary anchor exerts a torque.

Ist, wie bereits erwähnt, bei einem Motörzähler mit derartiger magnetischer Hemmvorrichtung das kontinuierlich wirkende HiI fsdrehmoment mittels Hilfsspule erzeugt, so ist dasselbe naturgemäß proportional dem Quadrat des Nebenschlußstromes bezw. der Stromspannung und wird, da die magnetische Hemmung konstant bleibt oder allenfalls nur direkt proportional der Spannung sich ändert, ein solcher Zähler bei Unterspannung und geringem Verbrauchsstrome zufolge Überwiegens der Hemmung nicht mehr anlaufen, bei Überspannung dagegen leerlaufen.As already mentioned, it is in a motor counter with such a magnetic inhibiting device the continuously acting high torque is generated by means of the auxiliary coil the same naturally proportional to the square of the shunt current BEZW. the voltage and, since the magnetic inhibition remains constant or only changes in direct proportion to the voltage, such a counter in the event of undervoltage and low consumption current predominates the inhibition no longer start, but run idle in the event of overvoltage.

Die Zugkraft einer geeigneten Hemmvorrichtung sollte daher ebenfalls proportional dem Quadrat der Stromspannung, also bei Nullspannung gleich Null sein.The pulling force of a suitable chocking device should therefore also be proportional the square of the voltage, i.e. zero at zero voltage.

Dieser Anforderung nun genügt die im nachfolgenden beschriebene, den Gegenstand vorliegender Erfindung bildende, rein elektromagnetische, jedoch gleichzeitig auch den Zweck als periodisch wirkende Hilfsdrehvorrichtung erfüllende Hemmvorrichtung.This requirement is now satisfied by the subject described below present invention, purely electromagnetic, but at the same time also the Purpose as a periodically acting auxiliary turning device fulfilling inhibiting device.

Wie aus den Fig. 1 bis 12 ersichtlich ist, besteht dieselbe aus einem der Art. des Zählerankers entsprechenden, mit letzterem um dieselbe Achse drehbar angeordneten paramagnetischen Hilfsanker a, z.B. aus Eisen, welcher von einem geeignet angeordneten, entsprechend gestalteten, feststehenden Elektromagneten e oder nur von einer Wickelung s (Fig. 9 und 10) ohne Eisenkern beeinflußt wird und wobei das Drehmoment bekanntlich im allgemeinen ebenfalls proportional dem Quadrat des die Vorrichtung durchfließenden Stromes ist. Ein derartig ausgerüsteter Zähler wird, wenn einmal adjustiert, auch bei sehr niedriger Unterspannung angehen, da auch die Zugkraft der Hemmvorrichtung entsprechend kleiner ist, andrerseits dagegen auch bei sehr hoher Überspannung nicht leerlaufen.As can be seen from FIGS. 1 to 12, the same consists of a paramagnetic auxiliary armature a corresponding to the type of the counter armature, rotatably arranged with the latter about the same axis, for example made of iron, which is supported by a suitably arranged, correspondingly designed, fixed electromagnet e or is influenced only by a winding s (Fig. 9 and 10) without an iron core and the torque is known to be generally also proportional to the square of the current flowing through the device. A counter equipped in this way will, once adjusted, start working even with very low undervoltage, since the tensile force of the inhibiting device is correspondingly smaller, but on the other hand does not run empty even with very high overvoltage.

Eine derartige HiI fs- und Hemmvorrichtung kann nun z. B. nur in einfacher Weise ausgebildet sein, so daß dem Anker nur einmal bei jeder Umdrehung ein kurzdauerndes Hilfsdrehmoment bis über eine ungünstige Bürstenstellung hinweg erteilt (Fig. 1) und derselbe alsdann bei der nächstfolgenden günstigen Bürstenstellung festgehalten wird (Fig. 2), und bedeuten η die Zählerachse, k den Kommutator, b b die Bürsten und α den Hilfsanker bezw. ein Eisenstückchen, ebenso in den folgenden Fig. 3 bis 12.Such a HiI fs- and inhibiting device can now, for. B. can only be designed in a simple manner, so that the armature is given a brief auxiliary torque only once for each revolution up to an unfavorable brush position (Fig. 1) and the same is then held in the next favorable brush position (Fig. 2), and mean η the counter axis, k the commutator, bb the brushes and α the auxiliary armature respectively. a piece of iron, also in the following Figs. 3 to 12.

Zweckmäßig wird jedoch der Hilfsanker a oder der Hilfselektromagnet e oder beide Teile einer solchen Vorrichtung der jeweiligen Art des Zählerankers entsprechend bei allen während einer Umdrehung des letzteren auftretenden Pulsationen des relativen Drehmomentes wirkend ausgebildet und zeigt Fig. 3 beispielsweise eine entsprechende Vervielfachung des mit der Motorachse η drehbaren Hilfsanker α bezw. der denselben bildenden Eisenstückchen, Fig. 4 dagegen eine Vervielfachung der Elektromagnete e. Anstatt jedoch die Zahl der Anker e entsprechend zu vermehren, kann ein entsprechend gestalteter Anker α unter Einwirkung eines doppelpoligen Elektromagneten e (Fig. 6, 7 und 11) in Anwendung kommen, in welch letzterem Falle ein einseitiger Zug auf die Motorachse η vermieden wird; ferner können die Elektromagnete e durch Wickelungen s ohne Eisen ersetzt werden, wie beispielsweise in Fig. 9 und 10 dargestellt.Appropriately, however , the auxiliary armature a or the auxiliary electromagnet e or both parts of such a device of the respective type of the counter armature is designed to act accordingly with all pulsations of the relative torque occurring during one revolution of the latter, and FIG. 3 shows, for example, a corresponding multiplication of that associated with the motor axis η rotatable auxiliary anchor α respectively. of the iron pieces forming the same, Fig. 4, however, a multiplication of the electromagnets e. However, instead of increasing the number of armatures e accordingly, a correspondingly designed armature α can be used under the action of a double-pole electromagnet e (FIGS. 6, 7 and 11), in which latter case a one-sided pull on the motor axis η is avoided; furthermore, the electromagnets e can be replaced by windings s without iron, as shown for example in FIGS. 9 and 10.

Aus den Fig. 6 und 7 nun ergibt sich, daß eine derartige Vorrichtung sich auch zur Anwendung bei Motorankern mit nur einer Spule bezw. Wickelung, deren Enden an einen zweiteiligen Kommutator angeschlossen sind, eignet, indem der Anker nebst Kommutator k über die Stellungen kleinen und Nulldrehmomentes bezw. über die ungünstigen Bürstenstellungen (Fig. 6) hinweggedreht und in einer Stellung großen Drehmomentes (Fig. 7) festgehalten wird. Beim Losreißen aus der letzteren Stellung zufolge Einwirkung eines Verbrauchsstromes wird in der Hilfsvorrichtung Energie aufgespeichert und zur Überwindung der nächstfolgenden ungünstigen Periode wieder nutzbar usw.From FIGS. 6 and 7 it can now be seen that such a device is also suitable for use in motor armatures with only one coil. Winding, the ends of which are connected to a two-part commutator, is suitable in that the armature and commutator k via the positions of small and zero torque respectively. is rotated over the unfavorable brush positions (Fig. 6) and held in a position of high torque (Fig. 7). When tearing away from the latter position due to the action of a consumption current, energy is stored in the auxiliary device and can be used again to overcome the next unfavorable period, etc.

Selbstredend ließen sich hier noch eine Reihe weiterer Ausführungsformen anführen und wird die Wickelung e oder ä zweckmäßig in Serie mit dem Zähleranker geschaltet (Fig. i, 2, 3 und 5), oder z. B. parallel zu demselben (Fig. 6 und 7), oder parallel zu einem Teil des Vorschaltwiderstandesji>(Fig.i 1) oder direkt an die Zuleitungen (Fig. 4).Of course, a number of other embodiments could be cited here and the winding e or ä is expediently connected in series with the counter armature (Fig. I, 2, 3 and 5), or z. B. parallel to the same (Fig. 6 and 7), or parallel to part of the ballast resistor (Fig.i 1) or directly to the leads (Fig. 4).

Wird nun eine derartige elektromagnetische Hilfs- und Hemmvorrichtung in geeigneter Lage zum eigentlichen Zähleranker A (Fig. 11) angeordnet, so ergibt sich außerdem noch ein weiterer neuer technischer Effekt derselben. Die magnetische Streuung des Elektromagneten e wird nämlich den Anker A noch erreichen und bei geeigneter Richtung ein Hilfsdrehmoment auf diesen ausüben, dessen relative Größe im allgemeinen wohl proportional der Spannung, im übrigen jedoch pulsierend sein wird. Wie nämlich leicht einzusehen, wird das Feld des Elektromagneten e durch dessen Hilfsanker α nicht in konstantem,If such an electromagnetic auxiliary and inhibiting device is now arranged in a suitable position relative to the actual meter armature A (FIG. 11), there is also another new technical effect of the same. The magnetic scattering of the electromagnet e will namely still reach the armature A and, if the direction is suitable, exert an auxiliary torque on it, the relative magnitude of which will generally be proportional to the voltage, but will otherwise be pulsating. Namely, as readily appreciated, the field of the electromagnet E is determined by its auxiliary anchor not in constant α,

sondern je nach Stellung des letzteren abwechselnd in größerem oder kleinerem Maße aufgesaugt und demzufolge auch die vom Elektromagneten e durch den Anker A ausgehende Strömung dementsprechend abwechselnd kleiner bezw. größer.but depending on the position of the latter alternately sucked up to a greater or lesser extent and consequently also the flow emanating from the electromagnet e through the armature A correspondingly alternately smaller or smaller. greater.

Durch diese Veränderlichkeit in der Streuung ist nun andrerseits auch eine entsprechende periodische Änderung der Größe des durchBecause of this variability in the scatter, there is also a corresponding one on the other hand periodic change in the size of the through

ίο dieselbe erzeugten erwähnten Hilfsdrehmomentes auf den Anker A bedingt, und zwar, wie sich z.B. aus den Fig. 6, 7, 11 und 12 leicht ergibt, ist die Streuung und damit dieses Hilfsdrehmoment gerade dann am größten, wenn der Hilfsanker α den geringsten magnetischen Schluß bildet bezw. der Anker A das relativ kleinste Drehmoment hat, sich also in einer ungünstigen Stellung befindet, andrerseits ist dasselbe am kleinsten, wenn der Hilfsanker α den Polen des Elektromagneten e am nächsten steht und das eigentliche Drehmoment des Ankers A relativ am größten ist.ίο same generated mentioned assist torque on the armature A conditional, and, as, for example, 11 and 12 are easily seen from FIGS. 6, 7, the dispersion and thus this assist torque is just at its greatest when the auxiliary anchor α the lowest magnetic Conclusion forms respectively. the armature A has the relatively smallest torque, i.e. it is in an unfavorable position; on the other hand, the same is smallest when the auxiliary armature α is closest to the poles of the electromagnet e and the actual torque of armature A is relatively greatest.

Es ist leicht einzusehen, daß ein in dieser Art pulsierend wirkendes Hilfsdrehmoment einen bedeutend zweckmäßigeren Einfluß auf • die sichere Funktion eines Zählers bei niedriger Belastung ausübt, wie z. B. eine kontinuierlich wirkende Hilfsspule h (Fig. Ii), deren Streuung durch den Anker konstant ist und wodurch demselben in unerwünschter Weise bei günstiger Stellung ein ebenso großes Hilfsdrehmoment erteilt wird wie in ungünstiger Stellung, und letztere daher Anlaß zum Stillstand bieten kann.It is easy to see that an auxiliary torque acting in a pulsating manner in this way has a significantly more expedient influence on the reliable functioning of a counter at low loads, such as e.g. B. a continuously acting auxiliary coil h (Fig. Ii), the spread of which is constant by the armature and whereby the same in an undesirable manner in a favorable position is given an equally large auxiliary torque as in an unfavorable position, and the latter can therefore cause a standstill.

Um nun die mittlere Streuung des Hilfselektromagneten e durch den Anker A regulieren zu können, kann zwischen beiden, wie beispielsweise in Fig. 11 dargestellt, ein Eisenblech c derart drehbar angeordnet werden, daß dasselbe die Wirkung des Elektromagneten e mehr oder weniger abschirmt oder ein Blech c kann verschiebbar angeordnet werden (Fig. 12); selbstredend kann jedoch auch ein geeignetes Schirmblech fest angeordnet werden.To be able to regulate the average dispersion of the auxiliary electromagnet e through the armature A, can between the two, such as shown in FIG. 11, an iron plate c are arranged rotatable such that the same of the electromagnet e shields or the effect more or less plate c can be arranged slidably (Fig. 12); Of course, however, a suitable shield plate can also be permanently arranged.

Claims

Patent-to sayings:

I. Periodically acting, electromagnetic auxiliary and inhibiting device for Motor counter with pulsating torque of the armature and with only one or more mutually twisted coils respectively. Winding groups, characterized in that that on one with the axis of the armature rotatable simple or the number of pulsations of the torque of the armature per revolution corresponding to multiple or multi-pole paramagnetic Auxiliary anchor from a single-pole or a two-pole or a multi-pole or corresponding to the auxiliary anchor a corresponding number of individual fixedly arranged in a suitable manner Electromagnets with or without paramagnetic nuclei have such an interaction is exercised that with each revolution at least once during a period of relatively large torque of the main armature on this counteracts an inhibition dependent on the voltage the direction of rotation, during the preceding or following period, respectively, relatively small. Zero torque also Auxiliary torque dependent on the tension in the sense of the direction of rotation is exerted for the purpose of the main anchor when the consumption current ceases, it only comes to a standstill in a position with a relatively high torque bring and the same over the previous or following position with a relatively small BEZW. Zero torque to turn away even without the presence of a consumption current, as well as idling to prevent the meter in the event of overvoltage.

2. An embodiment of the auxiliary device characterized in claim ι, in which the same is arranged against the main anchor that through this depending on the position of the auxiliary anchor periodically alternating greater or lesser magnetic scattering takes place, such that the flow is greatest when the main anchor is in an unfavorable position and the same is relatively the smallest torque, on the other hand, the smallest in a favorable position BEZW. relatively largest Torque of the same.

3. An embodiment of the auxiliary device characterized in claim ι, in which between the same and the main anchor one or more paramagnetic Body, e.g. B. iron sheets, are arranged such that the average magnetic dispersion of the auxiliary device reached only a certain size by the main anchor, and for what purpose these sheets etc. in suitable Way can be rotatably or displaceably arranged.

1 sheet of drawings.