DE195355C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 e. GRUPPE

CHARLES FERY und EMILE GRASSOT in PARIS.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. Mai 1905 ab.

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung an Motorzählern mit von einem der Spannung proportionalen Strom durchflossenem Anker und von dem zu messenden Strom 5 oder einem Teil desselben erzeugtem Feld nach Art des Thomson-Zählers.

Bei der Anwendung dieser Zähler ergibt sich bekanntlich die Schwierigkeit, unrichtige Anzeigen infolge des Reibungsverlustes des

ίο Motors, der verhältnismäßig groß ist, zu vermeiden. Bei den zurzeit gebräuchlichen Zählerkonstruktionen sucht man die Wirkung der Reibungswiderstände dadurch zu kompensieren, daß auf den Feldspulen eine vom Spannungsstrom durchflossene Hilfswicklung angebracht wird, die so abgeglichen ist, daß das von ihr erzeugte Drehmoment den Reibungswiderständen das Gleichgewicht hält. Diese Anordnung hat sich jedoch als unzu-

ao länglich erwiesen, da, wie die Praxis ergeben hat, die Reibungswiderstände nicht absolut konstant sind, sich vielmehr mit der Zeit durch Einlaufen vermindern, worauf die Hilfs- (Anlaufs-) Spule zu stark wirkt, und ebenso auch die Netzspannung nicht absolut konstant bleibt, so daß die Erregung der Hilfsspule geändert und dadurch ebenfalls die Proportionalität der Anzeigen beeinträchtigt wird; man sieht sich daher, um auch die hierdurch bedingten Meßfehler wieder zu beseitigen, genötigt, noch weitere, mehr oder weniger komplizierte Hilfseinrichtungen, wie Relais u. dgl., hinzuzufügen.

Ein einfacher Weg, jede Beeinflussung des Meßergebnisses durch die Reibungswiderstände vollständig zu vermeiden, eröffnet sich nun aber, wenn man den Motoranker von vornherein unter der Wirkung einer vom Spannungsstrom durchflossenen Wicklung mit konstanter Geschwindigkeit leerlaufen läßt und die bei Belastung des Zählers vom Hauptstrom erzeugte Änderung der Ankergeschwindigkeit der Messung zugrunde legt, indem man zwei genau gleiche und mit derselben Geschwindigkeit leerlaufende Motoren, deren Ankergeschwindigkeit aber vom Hauptstrom in entgegengesetztem Sinne beeinflußt wird, miteinander kombiniert und deren Geschwindigkeitsdifferenz auf das Zählwerk überträgt.

Ein nach diesem Prinzip konstruierter Motorzähler mit zwei unter der Wirkung einer Spannungswicklung dauernd rotierenden, durch ein Differentialgetriebe mit dem Zählwerk verbundenen Ankern bildet bereits den Gegenstand des Patentes 164310. Der dort geschützte Zähler liefert jedoch mir dann richtige Angaben, wenn die Anker genau gleiche Leerlaufgeschwindigkeiten besitzen. Es ist zwar auch eine Einrichtung zur Kompen-

sierung von Leerlauffehlern bei demselben vorgesehen; diese Einrichtung, welche darin besteht, daß periodisch nach einer bestimmten Anzahl Umdrehungen des Z.ählwerkes die Stromrichtung in der Spannungswicklung umgekehrt wird, vermag jedoch ihren Zweck nicht zu erfüllen, da die Zeitdauer zweier aufeinander folgender Laufperioden des Zählwerkes, welche in diesem Falle umgekehrt.

ίο proportional ist der Geschwindigkeitsdifferenz der beiden . Anker, nicht gleich sein kann, sondern um so mehr verschieden ist, je größer der Gangfehler, während eine Kompensierung des Gangfehlers nur dann möglich ist, wenn die Stromumkehrungen in genau gleichen Intervallen stattfinden, so. daß der Gangfehler vom Zählwerk während gleicher Zeiten vorwärts und rückwärts gezählt wird.

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Einrichtung zur Vermeidung der Beeinflussung der Zählerangaben durch die Reibungswiderstände des Motors, welche ebenfalls auf diesem bereits dem Zähler nach D. R. P. 164310 zugrunde liegenden Prinzip beruht, jener Zählerkonstruktion gegenüber aber die Verbesserung aufweist, daß die Stromschaltungen zur Umkehrung des Beeinflussungssinnes der beiden Anker in genau gleichen Zeitintervallen stattfinden und dadurch der durch die Differenz der Leerlaufgeschwindigkeiten der beiden Anker bedingte Fehler eliminiert wird, und zwar ohne daß ein besonderes Zeitlaufwerk zur Steuerung der Umschaltvorrichtung hinzugefügt wird.

Erreicht wird dieses dadurch, daß die beiden Ankerwellen gleichzeitig durch zwei Differentialgetriebe miteinander verbunden werden, von denen das eine in bekannter Weise die Differenz der Ankergeschwindigkeit auf das Zählwerk überträgt, während die Planetenradachse des anderen Getriebes sich mit der mittleren Geschwindigkeit der beiden Anker bewegt und dazu dient, den Kommutator zu steuern, welcher, da die mittlere Geschwindigkeit der beiden Anker als konstant zu betrachten ist, die Stromumkehrungen in immer gleichen Zeitintervällen vornimmt. Wenn bei den Stromumkehrungen die Bewegungsrichtung der Anker ungeändert bleibt und nur der Sinn, in welchem der Hauptstrom die Ankergeschwindigkeiten beeinflußt, , wechselt, ist es, damit der Gangfehler das Zählwerk abwechselnd in entgegengesetzter Richtung treibt, die vom Hauptstrom erzeugte Geschwindigkeitsdifferenz aber immer im gleichen . Sinne gezählt wird, erforderlich, daß. die Drehrichtung, des Zählwerkes in bezug auf die Anker von dem mit der mittleren Geschwindigkeit der beiden Anker bewegten Getriebe aus gleichfalls periodisch umgekehrt wird. Die Umschaltung des Zähl.werkantriebes fällt dagegen weg, wenn durch die Stromumkehrungen die Bewegungsrichtung der Anker in aufeinander folgenden Laufperioden umgekehrt wird. Der erste Fall tritt ein bei Umkehrung des Stromes entweder in den Ankern und den Spannungswicklungen oder in den Hauptspulen; der zweite Fall ergibt sich, wenn die Stromrichtung entweder in den Spannungswicklungen oder in den Ankern und den Hauptspulen umgekehrt wird.

Auf der Zeichnung ist der .Erfindungsgegenstand in einer beispielsweisen Ausführungsform gemäß Fall 1 schematisch veranschaulicht.

Die beiden genau gleichen Motorzähler sind mit dünndrähtigen Spannungswicklungen a, a^l versehen, welche mit den Ankern b, b^x und untereinander in Reihe geschaltet sind und Felder von solcher Stärke erzeugen, daß die beiden Anker mit wesentlich derselben Geschwindigkeit, die ungefähr gleich ist der Hälfte der Geschwindigkeit bei maximaler Belastung, leerlaufen. Auf die. Spannungswicklungen a, a¹ sind die dickdrähtigen Haupt- spulen c, c^l aufgeschoben.

Die Ankerwellen sind mit Bremsscheiben d, d¹ versehen, die sich in den konstanten Magnetfeldern e, e¹ bewegen, und übertragen die Ankerbewegung mittels auf denselben befestigter Zahnräder f,/¹ und g, g¹ derart auf die beiden Differentialgetriebe h, i, daß sich das Planetenrad des Getriebes h mit einer der Geschwindigkeitsdifferenz der beiden Anker proportionalen Geschwindigkeit, das Pia- netenrad des Getriebes i mit der mittleren Geschwindigkeit der beiden Anker bewegt. Die von dem Planetenrad des Getriebes Ii getriebene Achse trägt zwei Zahnräder k, I, die starr miteinander verbunden sind und in der Längsrichtung ihrer Achse verschoben werden können, um abwechselnd mit dem Antrieb in für das Zählwerk in Eingriff zu kommen und das Zählwerk in dem einen oder in dem anderen Sinne zu bewegen.

Das Differentialgetriebe i überträgt seine Bewegung auf eine Reihe von Rädern, deren letztes mit einem exzentrischen Stift η versehen ist, welcher bei . jedem Umlauf den Hebel ο nach rechts schwenkt. Sobald der Stift η an dem Hebel 0 vorbei ist, schnellt dieser unter der Wirkung einer Feder wieder _r in seine Anfangsstellung zurück, wobei er mittels einer, air seinem Ende angebrachten Sperrklinke das mit sechs Zähnen versehene Sperrad ρ urn einen Zahn; weiterschaltet. ^: "

Auf der Achse des Sperrades j>, sitzt eine dreieckige Scheibe q, : die bei jeder Teildrehung des Sperrades den gegabelten Hebel r mittels einer ihrer Ecken abwechselnd nach links oder rechts bewegt, wobei diese mittels der Kontaktfedern t die, Strqmrich-

tung in den Spannungswicklungen und in den Ankern umkehrt und gleichzeitig mittels der an ihm angelenkten Stange s die Zahnräder k, I nach links oder rechts verschiebt, so daß abwechselnd das Zahnrad k oder das Zahnrad / mit dem das Zählwerk treibenden Zahnrad m in Eingriff kommt und der Drehungssinn des Zählwerkes umgekehrt wird.

Da die Stromrichtung gleichzeitig in den

ίο Ankern und den Spannungswicklungen umgekehrt wird, so behält das von den Spannungswicklungen erzeugte Drehmoment seinen Richtungssinn bei, und die Anker drehen sich immer in derselben Richtung. Sind die Leerlaufgeschwindigkeiten der beiden Anker etwas verschieden, so wird bei offenem Hauptstrom das Differentialgetriebe h durch diesen Gangfehler dauernd in gleicher Richtung getrieben; das Zählwerk bewegt sich immer, jedoch infolge der Umkehrung seines Drehungssinnes abwechselnd um denselben Betrag vorwärts und rückwärts, so daß die Zeiger des , Zählwerkes nur schwache Schwankungen machen, die um so geringer sind, je mehr sich die Leerlaufgeschwindigkeiten der beiden Anker einander nähern.

Nach Schließung des Hauptstromes wird die Geschwindigkeit jedes Ankers abwechselnd vergrößert und verkleinert, so daß er sich abwechselnd schneller und langsamer dreht als der andere Anker. Das Differentialvverk h wird daher abwechselnd in entgegengesetzter Richtung getrieben. Das Zählwerk wird sich jedoch, da der relative Drehungssinn des Zählwerkes periodisch umgekehrt wird, beständig im gleichen Sinne proportional dem Stromverbrauch weiterdrehen.

Bei der beschriebenen Einrichtung kann der induzierende magnetische Kreis zum großen Teil aus Eisen gebildet sein. Die Feldspulen sind daher auf Eisenkronen u, u^l angebracht Und ebenso im Inneren der Anker Eisenkerne v, v¹ angeordnet.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Einrichtung an Motorzählern zur Beseitigung des Einflusses der Reibung auf die Proportionalität der Anzeigen, bei welcher die Gangdifferenz zweier gleicher, unter der Einwirkung von Spannungswicklungen mit konstanter Geschwindig- keit leerlaufender, vom Hauptstrom aber in entgegengesetztem Sinne beeinflußter Anker der Messung zugrunde gelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Anker zweier gleicher Motorzähler gleichzeitig mit zwei Differentialgetrieben verbunden werden, von denen das eine in bekannter Weise die Differenz der Ankergeschwindigkeiten auf das Zählwerk überträgt, während das andere mit der mittleren Geschwindigkeit der beiden Anker bewegt wird und einen Kommutator zur Umkehrung des Beeinflussungssinnes des Hauptstromes in gleichen Zeitintervallen umsteuert, zum Zweck, durch Unterschiede in der Leerlaufgeschwindigkeit der Anker bedingte Fehler zu eliminieren.

2. Eine weitere Ausbildung der Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kommutator die Stromrichtung entweder in den Spannungswicklungen und den Ankern oder in den Hauptspulen umkehrt, während gleichzeitig auch der Umdrehungssinn des Zählwerkes in bezug auf die Anker von dem mit der mittleren Geschwindigkeit der Anker bewegten Getriebe aus umgekehrt wird.

3. Eine weitere Ausbildung der Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kommutator die Stromrichtung entweder in den Spannungswicklungen oder in den Ankern und den Hauptspulen umkehrt, während die Drehrichtung des Zählwerkes in bezug auf die Anker nicht geändert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.