DE158700C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die üblichen Motorelektrizitätszähler haben den Nachteil, daß das magnetische Feld des Ankers und der Feldspulen die Dämpfermagnete durchsetzt. Bei auftretendem Kurz-Schluß erreicht dieses Feld eine solche Stärke, daß eine Schwächung der Magnete eintritt, wodurch die Angaben der Zähler dauernd fehlerhaft werden.

Man hat diese schädliche Einwirkung zu

ίο beseitigen versucht, indem man den Kraftlinien des Kurzschlußfeldes bestimmte Bahnen anwies. Zu diesem Zwecke rüstete man die Zähler mit einem eisernen Magnetgestell nach Art einer Dynamomaschine aus oder brachte in der Nähe der Stahlmagnete ein sogenanntes Schirmblech an.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine weitere Methode zum Schütze der Dämpfermagnete. Sie unterscheidet, sich von den eben genannten Verfahren grundsätzlich dadurch , daß sie die Kraftlinien des Kurzschlußfeldes nicht von den Magneten ablenkt, sondern daß sie die Entstehung eines starken Kurzschlußfeldes überhaupt verhindert. Dieser Erfolg", der eine Reihe weiterer Vorteile mit sich bringt, wird in folgender Weise erreicht. Ausgehend von der Tatsache, daß die Fernwirkung eines Solenoides unter übrigens gleichen Umständen um so schwächer wird, je kleiner man seine Windungsfläche macht, reduziert man zunächst die Windungsflächen der Anker und Feldspulen auf einen Bruchteil der bisher üblichen Maße. Da nun mit dieser Reduktion der Windungsflächen eine bedeutende Verminderung des Drehmomentes verbunden sein würde, so kompensiert man diesen Ausfall durch eine entsprechende Vergrößerung der Permeabilität innerhalb des verkleinerten Wickelungsraumes. Die Steigerung der Permeabilität wird aber so eingerichtet, daß sie nur vorhanden ist, solange der Zähler in normaler Weise beansprucht ist, daß sie dagegen bei Überlastung oder gar bei Kurzschluß verschwindet.

Zu diesem Zwecke füllt man den Innenraum des Ankers (und der Feldspulen) mit einem dünnen Eisenkern aus. Den Querschnitt desselben wählt man so, daß, solange die Stromstärke ihren zulässigen Maximalbetrag nicht überschreitet, der induzierte Magnetismus der magnetisierenden Kraft proportional ist, daß er aber bei Überlastung des Zählers infolge Sättigung des Eisens hinter ihr zurückbleibt. Für so hohe magnetisierende Kräfte, wie sie bei einem Kurz-Schluß auftreten, ist die Permeabilität eines derartig dimensionierten Eisenkernes nicht nennenswert größer als die Permeabilität der Luft. Man kann also in diesem Falle die Anwesenheit des Eisens vernachlässigen, und es gilt nunmehr der Vorausgeschicke Satz über die Fernwirkung eines Solenoides, der ja ohne Berücksichtigung des Eisenkernes aufgestellt war.

Die in der beschriebenen Weise gebauten Zähler zeichnen sich aus den angeführten Gründen durch Unveränderlichkeit ihrer Dämpfermagnete aus, sie haben aber noch eine Reihe weiterer A^orzüge, die später aufgezählt werden sollen.

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Fig. ι der beiliegenden Zeichnung dargestellt.

Um den Unterschied gegen die bisher üb-

. 5 liehe Anordnung zu erläutern, ist letztere in Fig. 2 danebengestellt. In den Figuren bedeuten A bezw. A¹ die vom Verbrauchsstrom durchflossenen Feldspulen, B bezw. B¹ die im Schnitt gezeichneten Anker und M bezw. M¹

ίο die Dämpfermagnete.

Wie ein Vergleich der Figuren zeigt, ist bei der neuen Anordnung (Fig. i) der Durchmesser des Ankers nahezu unverändert gelassen, seine Höhe, gemessen in Richtung der Rotationsachse, dagegen ist außerordentlich verringert worden. Eine Spule des Ankers B¹ umschließt z. B. eine Fläche von etwa 5x5 cm, während die entsprechende Fläche in Fig. 1 nur 5 X 0,1 cm groß ist.

In analoger Weise ist in Fig. 1 die Windungsfläche der Stromspulen verringert.

Der Eisenkern, welcher nach dieser Verkleinerung der Windungsflächen die ursprüngliche Kraftlinienzahl wieder herstellt, hat die Gestalt einer dünnen Kreisscheibe (E). Versuche haben ergeben, daß eine Scheibe von etwa 5 cm Durchmesser aus 0,1 cm starkem Blech den gestellten Anforderungen gut entspricht. Natürlich kann der Eisenkern auch andere Formen erhalten; er kann z. B. als Kreisring (Fig. 3), als Polygon (Fig. 4) oder als Stern (Fig. 5) ausgebildet werden. Man kann sowohl eine Trommel- oder Ringwickelung als auch eine offene Wickelung' verwenden.

Der Eisenkern kann feststehen oder mit dem Anker rotieren. Die letztere Anordnung hat den Vorzug, daß das Eisen einer steten Ummagnetisierung unterworfen ist, wodurch der schädliche Einfluß des remanenten Magnetismus beseitigt wird.

Abgesehen von der verminderten Fernwirkung weist die beschriebene Konstruktion unter anderen die folgenden weiteren Vorzüge auf.

Die Kraftlinien der Feldspulen werden in das Eisen hineingesogen; sie schneiden daher fast sämtlich die Ankerwindungen, während in Fig. 2 ein großer Teil der Kraftlinien um den Anker herumgeht, also nicht ausgenutzt wird.

Man spart also an Amperewindungen.

Außerdem ist die Länge des für eine Windung erforderlichen Drahtes kleiner, mithin der Drahtaufwand und das Gewicht geringer.

Durch den Eisenkern wird ferner die mechanische Festigkeit des Ankers erhöht.

Endlich erscheint die Zählerachse gegen Fig. 2 erheblich verkürzt, wodurch kleinere Abmessungen des ganzen Apparates und ein stabilerer Bau gewonnen werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Motorelektrizitätszähler für Gleich- und Wechselstrom, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des Ankers unter gleichzeitiger erheblicher Verminderung der Windungsflächen der Anker- und Feldspulen mit einem eigentümlich geformten Eisenkern ausgerüstet wird, der so knapp dimensioniert ist, daß bei abnorm hoher Stromstärke Sättigung des Eisens eintritt, zu dem Zwecke, die Dämpfermagnete vor Schwächung zu schützen, sowie einen stabilen und gedrungenen Aufbau des Zählers zu ermöglichen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.