DE665041C

DE665041C - Rotary field independent three-phase current meter with at least two drive systems acting on two discs

Info

Publication number: DE665041C
Application number: DES109704D
Authority: DE
Inventors: Hans Nuetzelberger
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1933-06-13
Filing date: 1933-06-13
Publication date: 1938-09-16

Description

Drehfeldunabhängiger Drehstromzähler mit wenigstens zwei auf zwei Scheiben. wirkenden Triebsystemen Bei Drehstromzählern mit beispielsweise drei auf zwei Scheiben wirkenden Systemen oder mit zwei auf eine Scheibe wirkenden Systemen treten zusätzliche Fehlerdrehmomente auf, die dadurch zustande kommen, däß. jeweils der Stromtriebfluß des einen Systems mit dem Spannungstriebfluß des zweiten auf die gleiche Scheibe wirkenden Systems zusammenwirkt. Diese Fehlerdrehmomente sind proportional - dem Tangens des Phasenverschiebungswinkels und proportional der Belastung, ihr prozentualer Fehleranteil dagegen ist wenigstens bei symmetrischer Belastung von der Belastung unabhängig.Rotary field independent three-phase energy meter with at least two to two Discs. Acting drive systems In three-phase meters with, for example, three two systems acting on discs or with two systems acting on one disc additional error torques occur, which come about because. respectively the current drive flow of one system with the voltage drive flow of the second the same disk acting system interacts. These error torques are proportional - the tangent of the phase shift angle and proportional to the load, In contrast, their percentage of error is at least with symmetrical loading regardless of the load.

Um diese Fehlerdrehmomente zu beseitigen, hat man vorgeschlagen, jeweils auf dem einen Spannungseisen eine mit dem Spannungsfluß dieses Eisens verkettete Hilfsspule anzubringen, die mit der Spannungsspule eines anderen Systems in Reihe geschaltet ist. Die Hilfsspulen sind so dimensioniert, daß sie ein das Fehlerdrehmoment aufhebendes Drehmoment hervorrufen. Die gleiche Wirkung kann man auch dadurch erreichen, daß man die Hilfsspulen nicht an Spannuingseisen, sondern am Stromeisen anbringt. In diesem Falle sind natürlich nur Bruchteile einer Windung erforderlich.In order to eliminate these error torques, it has been proposed, respectively on one tension iron one linked to the tension flow of this iron Auxiliary coil to be attached in series with the voltage coil of another system is switched. The auxiliary coils are dimensioned so that they a the error torque cause canceling torque. The same effect can also be achieved by that the auxiliary coils are not attached to the tensioning iron, but to the current iron. In this case, of course, only a fraction of a turn is required.

Weitere Drehmomentsfehler werden bei Zählern mit wenigstens zwei auf zwei Scheiben einwirkenden Triebsystemen, die um einen von o oder i8o° abweichenden Winkel gegeneinander versetzt sind, dadurch hervorgerufen, daß die Spannungstrieb- und Spannungsstreuflüsse der einzelnen Systeme zusammenwirken.Further torque errors occur in counters with at least two two disc acting drive systems which deviate by one from o or i8o ° Angles are offset from one another, caused by the fact that the voltage drive and stress leakage fluxes of the individual systems interact.

Bei konstanter Spannung ist dieses Fehlerdrehmoment konstant, also unabhängig von der Wattbelastung des Zählers. Die Fühler sind daher prozentual um so gräßer, je kleiner die Belastung ist. Man hat sie bei Drehstromzählern mit drei auf zwei Scheiben des Ankers einwirkenden Triebsystemen, von denen zwei, die ,gege neinander um iSo° räumlich versetzt sind, auf die eine, das dritte, dias um 9o° gegen die anderen Systeme versetzt ist, auf die andere Scheibe einwirkt, dadurch zu beseitigen versucht, daß man eines der beiden auf eine Scheibe wirkenden Systeme umpolt.At constant voltage, this error torque is constant, that is regardless of the wattage of the meter. The feelers are therefore up as a percentage the bigger the smaller the load. You have them with three-phase meters with three Drive systems acting on two discs of the anchor, two of which, the, against are spatially offset from one another by iSo °, on one, the third, dias by 9o ° is offset against the other systems, acts on the other disk, thereby tries to eliminate that one of the two systems acting on a disk reversed polarity.

Nach einem anderen Vorschlag hat man die gleiche Fehlerart durch die Anwendung eines von zwei Phasen des. Drehstromnetzes gespeisten EZ-Systems beseitigt.According to another suggestion, the same type of error is caused by the Use of an EZ system fed by two phases of the three-phase network eliminated.

Diese Fehlerkompensation läßt sich auch für D@rehstromzäbler anwenden, bei .denen zwei Systeme auf zwei Scheiten des Ankers einwirken. Die gleiche Wirkung kann man erreichen, wenn man statt des E-2-Systems ein Stromeisen mit einer Hilfswicklung versieht, die mit einer der Spannungsspulen der übrigen Systeme in Reihe geschaltet ist. Schließlich hat man auch schon vorgeschlagen, die durch das Zusammenwirken der Spannungstrieb- und Spannungsstreuflüsse hervorgerufenen Fehlerdrehmomente bei Zählern mit wenigstens zwei auf zwei Scheiben wirkenden Systemen dadurch zu beseitigen, daß man an den Spannungseisen Streubleche anbrachte, die an geeigneter Stelle Hilfspole solcher Polarität hervorrufen, daß die von ihnen zusammen mit den Spann:uiugstriebflüs.sen erzeugten Drehmomente den durch das Zusammenwirken der Spannungstrieb-und Spannungsstreuflüsse der Systeme erzeugten Drehmomenten entgegenwirkten.This error compensation can also be used for rotary current meters, where two systems act on two billets of the anchor. Same effect can be achieved by using a current iron with an auxiliary winding instead of the E-2 system that is connected in series with one of the voltage coils of the other systems is. After all, it has already been suggested that the Interaction of the voltage drive and voltage leakage fluxes caused error torques in the case of meters with at least two systems acting on two disks eliminate the need to attach spreading sheets to the tension bars, which are more suitable Place auxiliary poles of such polarity that those of them together with the Spann: uiugstriebflüs.sen generated torques due to the interaction of the Tension drive and tension leakage fluxes of the systems counteracted torques generated.

Sämtliche Vorschläge zur Beseitigung der durch das Zusammenwirken der Spannungstrieb- und Spannungsstreuflüsse hervorgerufenen Fehlerdrehmomente haben den Nachteil, daß sie teilweise nur bei ganz bestimmten Systemanordnungen anwendbar sind und daß außerdem ihre einwandfreie Wirkung von einer genauen Montage der Systeme aU-hän.gig ist.Any suggestions for eliminating the effects of the interaction the voltage drive and voltage leakage fluxes have caused error torques the disadvantage that they can sometimes only be used with very specific system arrangements and that their perfect effect is also due to an accurate assembly of the systems is aU-dependent.

Die Erfindung beseitigt diese Mängel. Erfindungsgemäß ist bei einem drehfeldunabhängigen Drehstromzähler mit wenigstens zwei auf zwei Scheiben wirkenden Triebsystemen, die um einen von o oder i 8o° abweichenden Winkel .gegeneinander versetzt sind, und gegebenenfalls mit Hilfsspulen zur Beseitigung von Fehlerdrehmomenten, die durch das Zusammenwirken der Spannungs-und Stromtriebflüsse verschiedener Systeme hervorgerufen werden, zur Beseitigung der durch das Zusammenwirken der Spannungsstreuflüsse mit den Spannungstriebflüssen hervorgerufenen Fehlerdrehmomente wenigstens in dem einen Spannungsstreuflußpfad eine Hilfswicklung angeordnet, die einen Fluß gleicher Größe, aber entgegengesetzter Richtung des Spannungsstreuflusses erzeugt.The invention overcomes these shortcomings. According to the invention is in a Rotating field independent three-phase electricity meter with at least two acting on two discs Drive systems that are at an angle deviating from 0 or i 8o ° .to each other are offset, and if necessary with auxiliary coils to eliminate fault torques, caused by the interaction of the voltage and current drive flows of different systems caused by the interaction of the stress leakage fluxes with the voltage drive fluxes caused error torques at least in the a voltage leakage flux path an auxiliary winding is arranged, which has a flux equal Size, but opposite direction of the stress leakage flux generated.

Die Hilfswicklungen können mechanisch fest mit dem dazugehörigen streuenden Spannungsmagneten verbunden werden, damit bei etwaiger ungenauer Montage des Magneten die Hilfsspule zum Streufluß stets die richtige Lage hat.The auxiliary windings can be mechanically tight with the associated scattering Voltage magnets are connected so that in the event of an inaccurate assembly of the magnet the auxiliary coil for the leakage flux is always in the correct position.

Am besten gibt man der Hilfswicklung einen Magnetkern, der an einem magnetisch gut leitenden und für den störend wirkenden Streufluß einen bevorzugten Pfad bildenden Träger sitzt. Beispielsweise kann man zu diesem Zweck an den Jochen der Spannungsmagnete Eisenbügel befestigen, die in Richtung der störenden Streuflüsse liegen und an deren freien Enden je eine Hilfsspule sitzt.It is best to give the auxiliary winding a magnetic core that is attached to a magnetically highly conductive and a preferred one for the disruptive leakage flux Path forming carrier is seated. For example, you can use the yokes for this purpose the tension magnets fasten iron brackets, which point in the direction of the disturbing leakage flux and an auxiliary coil sits at each of their free ends.

Wendet man eine der Zahl der Spannungsmagnete entsprechende Zahl von Hilfswicklangen an, so sind die Hilfswicklungen so zu dimensionieren, daß die von ihnen erzeugten Flüsse die von den Spannungsmagneten ausgehenden und die Drehfeldabhängigkeit bedingenden Streuflüsse auslösen oder verdrängen. Man kann aber auch bei Zählern mit zwei .oder auch mit drei auf zwei Scheiben wirkenden Systemen mit einer einzigen. Hilfswicklung auskommen, wenn man ihre Amperewindungszahl so wählt, daß ihr Feld das störende Streufeld des ihr zugeordneten Spannungsmagneten auslöscht oder verdrängt und die Wirkung der streuenden Streufelder der übrigen Spannungsmagnete kompensiert.If you turn a number of corresponding to the number of tension magnets Auxiliary windings, the auxiliary windings are to be dimensioned so that the the fluxes generated by the voltage magnets and the rotating field dependency trigger or suppress the conditional leakage flux. But you can also use meters with two or also with three systems acting on two discs with a single one. Auxiliary winding get by if you choose their number of ampere turns so that their field the disturbing stray field of the voltage magnet assigned to it extinguishes or suppresses and compensates for the effect of the stray fields from the other voltage magnets.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist auf der Zeichnung schematisch dargestellt.An embodiment of the subject invention is on the Drawing shown schematically.

Die Fig. i und 2 zeigen einen Drehstromzähler mit zwei .auf zwei Scheiben wirkenden Triebsystemen, die um einen Winkel von 9o° räumlich gegeneinander versetzt sind, in der Vorder- und in der Seitenansicht.Figs. I and 2 show a three-phase energy meter with two .auf two disks Acting drive systems that are spatially offset from one another by an angle of 90 ° are, in the front and in the side view.

In den Figuren sind mit i und 2 die Triebscheiben des Ankers bezeichnet, die auf der Achse 3 sitzen. Auf die obere Scheibe i wirkt das aus dem Stromeisen mit der Stromwicklun g 5 und dem Spannungseisen 6 mit der Spannungsspule 7 bestehende Triebsystem, auf die untere Scheibe 2 das aus dem Stromeisen 8 mit der Stromwicklung 9 und dem Spannungseisen io mit der Spannungsspule i r bestehende Triebsystem. Die Stromspule 5 liegt in der Phase R, die Stromspule 9 in der Phase T des der Einfachheit halber nicht dargestellten Drehstromnetzes. Die Spannungsspule 7 maß infolgedessen zwischen die Phasen R und S und die Spannungsspule i i zwischen den Phasen S und T geschaltet -werden. Die Bremsmagnete sind der Einfachheit halber fortgelassen. An dem Joch des Spannungseisens 6 ist erfindungsgemäß ein Eisenbügel 12 befestigt, der sich in Richttmg des von dem Spannungsmagneten 6 ausgehenden und nach der Triebscheibe i gerichteten Streuflusses erstreckt. In analoger Weise ist auch an dem Joch des Spannungseisens io ein Bügel 13 befestigt. An den freien Enden der Eisenbügel 12, 13 sitzen Magnetkerne 1¢, 16 mit Hilfswicklungen 15, 17, von denen die Wicklung 15 mit der Spannungsspule 7 und die Wicklung 17 mit der Spannungsspule i i derart in Reihe geschaltet sind, daß die von ihnen erzeugten Flüsse entgegengesetzt gerichtet sind wie die von den Spannungsmagneten ausgehenden und die Drehfeldabhängigkeit bedingenden Streuflüsse. Die Amperewindungszahlen der Hilfswicklungen 15, 17 sind so gewählt, daß sie gerade die störend wirkenden Streuflüsse aufheben. Die von den Spannungsmagneten, 6, i o ausgehenden Streuflüsse und die von den Hilfswicklungen 15, 17 erzeugten Gegenflüsse sind in der Zeichnung durch Pfeile angedeutet. Wie erwähnt, kann man bei einem System den Bügel und die daran mit ihrem Kern befestigte Hilfswicklung auch fortlassen. U m jedoch die gleiche Wirkung wie vorher zu erhalten, muß in diesem Falle die. Amperewindungszahl der noch verbleibende,...'1J#3.cklung so gewählt werden, daß sie nicht " n"uT den Streufluß des Spannungsmagneten' auslöscht, an dessen Joch die Spule mit ihrem Bügel befestigt ist, sondern auch noch einen Gegenfluß erzeugt, der die Wirkung des Spannungsstreuflusses des anderen Systems aufhebt. Es sei beispielsweise angenommen, der Bügel 13, der die Hilfswicklung 17 mit dem Kern 16 trägt, sei in dem dargestellten Ausführungsbeispiel fortgelassen. Die Hilfswicklung 15 muß dann so dimensioniert sein, daß sie einen Fluß erzeugt, der nicht nur den von dem Spannungsmagneten 6 ausgehenden und nach der Scheibe 2 gerichteten Streu fluß aufhebt, sondern auch noch einen Flußüberschuß ,aufweist, der das durch das Zusamme;nwirken :des Streuflusses des Spannungsmagneten i o mit dem Triebfluß des Spannungsmagneten 6 hervorgerufene Fehlerdrehmoment zu kompensieren vermag. In diesem Falle wirkt der von der Hilfswicklubg, 15 herrührende Flußüberschuß mit dem Triebfluß des Spannungsmagneten i o zusammen und ruft in der Scheibe 2 ein D@rehmoment hervor, das das erwähnte Fehlerdrehmoment aufhebt.In the figures, the drive disks of the armature, which sit on the axis 3, are designated by i and 2. The drive system consisting of the current iron with the current winding g 5 and the tension iron 6 with the tension coil 7 acts on the upper disk i, while the drive system consisting of the current iron 8 with the current winding 9 and the tension iron io with the tension coil ir acts on the lower disk 2 . The current coil 5 is in the R phase, the current coil 9 in the T phase of the three-phase network, which is not shown for the sake of simplicity. As a result, the voltage coil 7 must be connected between the phases R and S and the voltage coil ii between the phases S and T. The brake magnets are omitted for the sake of simplicity. According to the invention, an iron bracket 12 is fastened to the yoke of the tensioning iron 6 and extends in the direction of the leakage flux emanating from the tensioning magnet 6 and directed towards the drive pulley i. In an analogous manner, a bracket 13 is also attached to the yoke of the tensioning iron. Magnetic cores 1 [, 16 with auxiliary windings 15, 17 of which winding 15 with voltage coil 7 and winding 17 with voltage coil II are connected in series in such a way that the fluxes generated by them are located at the free ends of iron brackets 12, 13 are directed in the opposite direction to the leakage fluxes emanating from the voltage magnets and causing the rotating field dependency. The number of ampere turns of the auxiliary windings 15, 17 are chosen so that they just cancel the stray fluxes that have a disruptive effect. The leakage fluxes emanating from the voltage magnets 6, 6, 10 and the counter fluxes generated by the auxiliary windings 15, 17 are indicated in the drawing by arrows. As mentioned, the bracket and the auxiliary winding attached to it with its core can also be omitted from a system. However, in order to obtain the same effect as before, in this case the. The number of ampere turns of the remaining, ... '1J # 3.cklung can be chosen so that it does not "n" uT extinguish the leakage flux of the voltage magnet, to whose yoke the coil is attached with its bracket, but also generates a counter flow, which cancels the effect of the voltage leakage flux of the other system. It is assumed for example, the bracket 13 which carries the auxiliary winding 17 with the core 1 6 is omitted in the illustrated embodiment. The auxiliary winding 1 5 must then be dimensioned so that it generates a flux that not only cancels the stray flux emanating from the voltage magnet 6 and directed towards the disk 2, but also has an excess flux that acts through the interaction : the leakage flux of the tension magnet io is able to compensate for the error torque caused by the drive flux of the tension magnet 6. Acts in this case from the Hilfswicklubg, 1 5 derived Flußüberschuß with the Triebfluß of the voltage magnet io, calling up in the disk 2, a D @ rehmoment apparent that cancels the torque mentioned error.

Die Erfindung bietet den Vorteil, daß ungenaue Montage die Wirkung der Hilfswicklungen nicht beeinflussen kann, da ja die Hilfswicklungen mit den Spannungsmagneten über die Bügel in fester Verbindung sehen. Sitzt also :ein Spannungseisen nicht genau in richtiger Lage, so wird damit nicht nur die Richtung des störenden Streuflusses, sondern auch gleichzeitig die Richtung des Gegenflusses geändert, so daß also in allen Fällen die angestrebte Wirkung erreicht wird.The invention has the advantage that inaccurate assembly has the effect the auxiliary windings cannot influence, since the auxiliary windings with the voltage magnets see over the stirrups in a fixed connection. So sits: a tension iron does not exactly in the right position, so not only the direction of the disruptive leakage flux, but also changed the direction of the counterflow at the same time, so that in the desired effect is achieved in all cases.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Rotary field-independent three-phase meter with at least two drive systems acting on two disks, which are offset from one another by an angle deviating from 0 or iSo °, and optionally with auxiliary coils that serve to eliminate error torques that are caused by the interaction of the clamping - and current drive flows of different systems are caused, characterized in that to eliminate the by the interaction of the. Voltage leakage fluxes with the tension stray fluxes caused fever torques at least in one voltage leakage flux an auxiliary winding is arranged, which generates a flux of the same size, but opposite to the direction of the voltage leakage flux.

2. Three-phase current meter according to claim i, characterized in that the auxiliary winding is mechanically firmly connected to the associated scatter and tension magnet, so that in the event of inaccurate assembly of the magnet, the auxiliary winding to the leakage flux always asked for the right location.

3. Three-phase energy meter according to claim i and 2, characterized in that that the auxiliary winding has a magnetic core that is attached to a magnetically highly conductive, sits a preferred path forming carrier for the disruptive leakage flux. q .. three-phase current meter according to claim i to 3, characterized in that only one Auxiliary winding of such a number of ampere-turns is provided that its field both displaces the disturbing leakage flux of the voltage coil assigned to it as well as the Effect of the disruptive stray fluxes of the other voltage magnets eliminated.