DE1516240C - Einrichtung zur Kompensation des bei einphasigem Spannungsausfall hervorgerufenen Leertriebmoments bei Drehstrom-lnduktions zählern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kompensationseinrichtung an einem Drehstromzähler, bei dem drei Triebsysteme in 90°-Anordnung derart an zwei Ankerscheiben angeordnet snd, daß sich - die Spannungseisen der drei Triebsysteme im Zwischenraum zwischen den beiden Ankerscheiben befinden, wobei zur Kompensation eines Leertriebmoments (Störtriebmoments), das beim Spannungsausfall am Spannungseisen eines beliebigen der drei Triebsysteme durch Streuflüsse der Spannungseisen der beiden anderen Triebsysteme entsteht, zumindest ein Leitblech vorgesehen ist, das vom Spannungseisen mindestens eines an der einen Ankerscheibe (erste Ankerscheibe) angeordneten Tiebsystems ausgeht und nahe der anderen (zweiten) Ankerscheibe an einer solchen Stelle endet, die dem vorgenannten Spannungseisen mindestens annähernd gegenüberliegt, und an dieser Stelle der zweiten Scheibe ein dem Störtriebmoment entgegenwirkendes Triebmoment (Kompensationsmoment) hervorruft.

In den Fig. 1 bis 4 ist ein bekanntes Prinzip dieser Art schematisch dargestellt. Mit einem großen Kreis sind die beiden übereinander angeordneten Ankerscheiben angedeutet, die auf einer gemeinsamen Ankerwelle sitzen. Von den drei Triebsystemen I, II und III ist jeweils nur der Spannungspol ihrer Spannungseisen mit einem Kreis angedeutet. Die Spannungseisen können in -üblicher Weise z. B. M-förmig ausgebildet sein. Man hat sich vorzustellen, daß die beiden einander diametral gegenüberstehenden Triebsysteme I und III gemeinsam an der einen der beiden Aaicerscheiben angeordnet sind, während sich das Triebsystem II an der anderen Ankerscheibe befindet. Zur leichteren Erläuterung sei im folgenden angenommen, daß sich die Systeme I und III an der unteren Ankerscheibe befinden und das System II an der oberen Ankerscheibe, wie es in F i g. 2 gezeigt ist. Der Drehsinn der beiden Ankerscheiben ist in F i g. 1 am unteren Rand des Scheibenkreises mit einem Bogenpfeil angedeutet.

F i g. 3 gibt das Zeigerbild der Anordnung nach F i g. 1 wieder. Entsprechend der obenerwähnten Umpolung des Triebsystems I ist hier der Spannungsfluß dieses Triebseisens mit einem negativen Wert — <I>u\ eingetragen. Dementsprechend ist auch in F i g. 1 der Spannungspol des Systems I mit einem Minuszeichen versehen, während die Spannungspole der Systeme II und III mit einem Pluszeichen gekennzeichnet sind. Der Drehsinn der Zeiger ist in Fig. 3 mit einem Kreisbogen angegeben.

Die zu kompensierenden Leertriebe entstehen durch die Wechselwirkung der Streuflüsse der einzelnen Spannungseisen untereinander. Zwischen den beiden Triebsystemen I und III kann ein solcher Leertrieb nicht entstehen, da sich infolge der 180°-Anordnung dieser beiden Systeme ein Drehmoment um die Ankerscheibenachse herum nicht bilden kann; die entstehenden Kräfte verlaufen durch die Achsenmitte, ergeben also kein Drehmoment. Wohl aber entsteht je ein Leertriebmoment zwischen den beiden Triebeisen I und II sowie den beiden Triebeisen II und III; in F i g. 1 sind diese beiden Leertriebmomente mit den beiden großen Bogenpfeilen angedeutet. Der eingezeichnete Richtungssinn dieser Pfeile findet seine Bestätigung wie folgt in dem Zeigerbild in Fig. 3, wozu daran erinnert sei, daß die Richtung eines Triebmomentes in einem Zeigerbild jeweils vom voreilenden Zeiger zum nacheilenden Zeiger geht: Der linke Bogenpfeil in Fig. 1 deutet, wie erwähnt, das Leertriebmoment an, das sich durch das Zusammenwirken der Systeme I und II bildet. Den Spannungsflüssen der Systeme I und II entsprechen in F i g. 3 die Zeiger

— Φυι und ^y₁₁ZDa der Zeiger Φ_υη dem Zeiger

— Φ_{υ n} vorauseilt, geht also die Triebmomentrichtung von II nach I, wie es in F i g. 1 eingezeichnet ist. In der gleichen Weise ergibt sich aus F i g. 3, daß der

ίο in Fig. 1 rechte Bogenpfeil in der umgekehrten· Drehrichtung zeigt. Beim normalen Betrieb des Zählers heben sich die beiden einander entgegengerichteten Leertriebmomente gegenseitig auf, so daß sie keinen Leertrieb ergeben. Bei einem Ausfall einer Leiterspannung jR oder T aber wirkt nur eines der beiden Leertriebmomente und ergibt einen Leertrieb im einen oder anderen Drehsinn.

Zur Kompensation solcher Leertriebe sind bei der bekannten Anordnung gemäß F i g. 1 Flußleitmittel

vorgesehen, und zwar zwei Leitbleche, die in F i g. 1 und 2 mit den beiden Linien 1 und 3 angedeutet sind. Die beiden Leitbleche gehen von den Spannungseisen bzw. Spannungspolen der beiden Systeme I und III. aus, und sie enden, wie es am besten in F i g. 2 zu sehen ist, in der Nähe der oberen Ankerscheijj&an den in F i g. 1 mit je einem kleinen Kreis angedeuteten Stellen 1© und 30. Die .Stellen 1® und 30 befinden sich beiderseits-des Spannungspols des Systems II, und zwar derart, daß die beiden Leitbleche 1 und 3 über Kreuz zu den Stellen 10 und 30 führen. Über das Leitblech 1 fließt ein Teil des Spannungsflusses — Φ j zu der Stelle 10, an der somit, wie in Fig. 1 eingezeichnet, der Spannungsfluß —Φυι wirksam ist und auf die obere Ankerscheibe einwirkt.

Ebenso fließt über das Leitblech 3 ein Teil des Spannungsflusses Φυ _m zu der Stelle 30, an der somit, wie eingezeichnet, der Spannungsfluß Φ_{υ m} wirksam ist und auf die obere Ahkerscheibe einwirkt. Somit steht die obere Ankerscheibe unter der Einwirkung dreier verschiedener Spannungsflüsse: am Spannungspol des Systems II unter der Einwirkung des Spannungs-Triebflusses Φ_υη und rechts und links davon, an den von den Stellen 10 und 30 gebildeten Kompensationspolen, unter der Einwirkung der über die Leitbleche herbeigeführten Teilflüsse Φ_υl und Φΰΐιΐ· Da die Einwirkungsstellen dieser drei Spannungsflüsse an der oberen Ankerscheibe im Kreise gegeneinander versetzt liegen, haben sie durch ihre Wechselwirkung Treibmomente zur Folge: Durch die

Wechselwirkung zwischen Φυ _n und — Φ_υ , ergibt sich ein Drehmoment, das in F i g. Γ mit dem kleinen Pfeil von Φ_υΐϊ nach —Φυι angedeutet ist. Ebenso ergibt sich durch die Wechselwirkung zwischen Φυ „ und Φυηι ein Drehmoment, das mit dem kleinen Pfeil von Φ_υπ nach Φυηι angedeutet ist. Die Richtung dieser beiden Drehmomente ist wieder in der obenerwähnten Weise aus dem Zeigerbild in F i g. 3 ablesbar und dementsprechend in F i g. 1 eingezeichnet. Wie zu sehen ist, haben die beiden Drehmomente einander entgegengesetzte Drehrichtung.

Die beiden vorgenannten, mit den kleinen Pfeilen angedeuteten Drehmomente sind Kompensation-Triebmomente, die zur Kompensation der störenden Leertriebmomente dienen. Die Wirkungsweise ergibt sich wie folgt:

Bei normalem Betrieb des Zählers, wenn, also alle drei Triebsysteme an Spannung liegen, sind sowohl die beiden in F i g. 1 mit den großen Bogenpfeilen

Claims (1)

1. 3 4

   eingetragenen Leertriebmomente wirksam als auch ten bekannten Anordnung und folglich ist auch zur

   die beiden mit den kleinen Pfeilen eingezeichneten Kompensierung dieses kleineren Störtriebmomentes

   Kompensations-Triebmomente. Da sowohl die erste- ein viel kleinerer Kompensierungsfluß ausreichend,

   ren als auch die letzteren einander entgegengesetzte Mit dem über das Leitblech herumgeführten Teil

   Richtung haben, heben sich ihre Wirkungen beim 5 des Störflusses kann die Kompensierung viel leichter

   Normalbetrieb auf. und zuverlässiger erreicht werden als bei den bekann-

   Wenn aber in einem Störungsfalle beispielsweise ten Anordnungen.

   de Leiterspannung T am System III ausfällt, so sind, F i g. 5 und 6 zeigen ein Ausführungsbeispiel des wie es in F i g. 4 gezeigt ist, nur noch zwei Trieb- erfindungsgemäßen Prinzips. Wie zu ersehen ist, ist moments wirksam: das Leertriebmoment zwischen io nur ein einziges Leitblech 24 vorgesehen, das vom den Systemen II und I und das Kompensations-Trieb- Spannungseisen des Triebsystems II ausgeht. Dieses moment zwischen dem System II und dem Kompen- Leitblech 24 ist aber nicht zu einer diametral gegensationsfluß an der Stelle 10. Da diese beiden Trieb- überliegenden Stelle der unteren Ankerscheibe hinmomente aber einander entgegengerichtet sind, heben geführt, sondern zu einer dem Spannungseisen bzw. sie sich bei richtiger Bemessung zum mindestens weit- 15 dem Spannungspol des Triebsystems II in der Zählergehend gegenseitig auf, so daß das an sich be- achsrichtung gegenüberliegenden Stelle 25 an der stehende Leertriebmoment zwischen den Systemen I Außenseite der unteren Ankerscheibe. Vorteilhaft und II keinen Leertrieb zur Folge hat. Es kann aber liegt dabei der von der Stelle 25 gebildete Kompenauch anderweitig kein Leertrieb entstehen: zwischen sationspot etwas näher zur Läuferachse als der den Systemen II und III nicht, weil das System III 20 Spannungspol des Systems II. Hierdurch wird folgenspannungslos ist, und zwischen den Systemen I und des erreicht: Während der Spannungs-Streufluß Φ_υη III wegen ihrer 18Q°-Versetzung nicht. des Systems II die untere Ankerscheibe in Richtung

   Auch wenn die Leiterspannung R am System I des Pfeiles 26 von oben nach unten durchdringt,

   ausfällt, bleiben von den in Fig. 1 mit Pfeilen einge- durchdringt ein über das Leitblech24 abgezweigter,

   zeichneten Triebmorrienten nur zwei bestehen: der 25 Spannungs-Teilfluß Φ_{υ It} des gleichen Systems "die

   Leertrieb zwischen II und ΙΠ und das Kompensa- gleiche Stelle der unteren Anker scheibe von unten

   tions-Triebmoment von II zu der Stelle 39 hin. Auch nach oben in Richtung des Pfeiles 27. Auch bei die-

   diese sind aber einander entgegengerichtet und hebSh ser Anordnung ist also ein Leertrieb vermieden. In

   sich gegenseitig auf. F i g. 5 sind die Kompensations-Triebflüsse. wieder

   Wenn indessen am System II die Leiterspannung S 3° mit gestrichelten Bogenpfeilen und die zu kompen-

   ausfällt, so entstehen weder Leertriebmomente noch sierenden Leertriebmomente wieder mit ausgezo-

   Kompensations-Triebmomente und somit auch in genen Bogenpfeilen eingezeichnet,

   diesem Falle kein Leertrieb. Das in F i g. 5 und 6 gezeigte Ausführungsbeispiel

   Die vorstehenden Erläuterungen bezogen sich auf ist auch abwandelbar, indem nicht am Triebsystem den in F i g. 1 und 3 angenommenen Fall einer nor- 35 II, sondern an den beiden Triebsystemen I und HI malen Phasenfolge. Die gleichen Wirkungen ergeben je ein Leitblech der in Fig. 5 und 6 gezeigten Aussich aber auch bei vertauschter Phasenfolge. bildung und Anordnung vorgesehen wird. Indem

   Ferner ist eine Anordnung zur Kompensation des hiermit die Spannungs-Streuflüsse der Systeme I und Störtriebmomentes des oberen Triebsystems mit nur III kompensiert werden, ist auch in diesem Abeinem Leitblech bekannt, welches vom oberen Ende 40 Wandlungsfalle ein Leertrieb vermieden,
   des Triebeisens einen Kompensationsfluß zur unteren Das beschriebene Ausführungsbeispiel ist, wie es Ankerscheibe leitet, wobei der Störfluß die untere sich aus der Beschreibung ergibt, sowohl bei nor-Ankerscheibe von oben nach unten durchdringt, maler als auch bei vertauschter Phasenfolge gleicherwährend der Kompensationsfluß diese von unten maßen wirksam. Ebenso ist es für die Wirkung der nach oben durchdringt. Hierbei tritt der Störfluß, der 45 Einrichtung nach der Erfindung gleichgültig, ob sich aus dem anderen Ende des Spannungseisens heraus- die beiden einander diametral gegenüberliegenden tritt, praktisch in voller Stärke in die untere Anker- Triebsysteme I und III an der unteren Ankerscheibe scheibe ein und verursacht ein entsprechend starkes befinden, wie es bei den dargestellten Ausführungs-Störtriebmoment. . beispielen der Fall ist, oder an der oberen Anker-

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die 50 scheibe.

   Kompensationseinrichtung derart auszubilden und Bei allen Anordnungen mit Leitblechen kann man

   anzuordnen, daß sie nicht nur wirkungsvoller arbei- die Wirkung noch verstärken, wenn man gegenüber

   tet, sondern auch der Entstehung des Störflusses ent- den Kompensationspolen auf der anderen Seite der

   gegenwirkt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß Scheibe einen zusätzlichen, freien Eisenpol zur Kon-

   dadurch gelöst, daß das Leitblech von dem der 55 zentrierung der Streuflüsse anbringt,
   zweiten Ankerscheibe zugekehrten Ende des an der

   ersten Scheibe angeordneten Spannungseisens aus- Patentansprüche:
   geht, die zweite Ankerscheibe am Rande umgreift

   und an der Rückseite der zweiten Ankerscheibe 1. Kompensationseinrichtung an einem Drehendet. Durch diese Ausbildung wird der größte Teil 60 strom-Induktionszähler, bei dem drei Triebdes Störflusses von der unteren Ankerscheibe selbst systeme in 90°-Anordnung derart an zwei einferngehalten, indem er vom Leitblech um den Außen- ander gegenüberliegenden Ankerscheiben angerand der unteren Ankerscheibe herum zu deren ordnet sind, daß sich die Spannungseisen der Rückseite hingeführt wird. Dies hat zur Folge, daß drei Triebsysteme im Zwischenraum zwischen nur ein kleiner Teil des Störflusses überhaupt in die 65 den beiden Ankerscheiben befinden, wobei zur untere Ankerscheibe eindringt. Folglich ist auch das Kompensation eines Leertriebmomentes (Störin der unteren Ankerscheibe vom Störfluß erzeugte triebmomentes), das beim Spannungsausfall am Störtriebmoment viel kleiner als bei der vorerwähn- Spannungseisen eines beliebigen der drei Trieb-

   systeme durch Streuflüsse der Spannungseisen der beiden anderen Triebsysteme entsteht, zumindest ein Leitblech vorgesehen ist, das vom Spannungseisen mindestens eines an der einen Ankerscheibe (erste Ankerscheibe) angeordneten Triebsystems ausgeht und nahe der anderen (zweiten) Ankerscheibe an einer solchen Stelle endet, die dem vorgenannten Spannungseisen mindestens annähernd gegenüberliegt, und an dieser Stelle der zweiten Scheibe ein dem Störtriebmoment entgegenwirkendes Triebmoment (Kompensationsmoment) hervorruft, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech (24) von dem der zweiten Ankerscheibe zugekehrten Ende des an der ersten Ankerscheibe angeordneten Spannungseisens ausgeht, die zweite Ankerscheibe am Rande umgreift und an der Rückseite der zweiten Ankerscheibe endet.
   2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelle der zweiten Ankerscheibe, an der das Leitblech (24) endet, näher zur Läuferachse liegt als der Spannungspol des Spannungseisens.

   3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech an dem Spannungseisen des in der 90°-Anordnung mittleren (II) der drei Triebsysteme vorgesehen ist.

   4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Leitblech am Spannungseisen jedes der beiden einander diametral gegenüberliegenden Triebsysteme (I, III) vorgesehen ist.

   5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Ende des Leitblechs gegenüberliegenden Seite der Scheibe ein den Fluß des Kompensationspoles konzentrierender freier Eisenpol angeordnet ist-

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen