DE838021C - Anordnung zur Verbesserung der Fehlcrkurve von Induktionszählern - Google Patents

Description

Bekanntlich zeigen Induktionszähler hei großen Lasten M inusfehler, die man durch bekannte Mittel, z. B. durch einen magnetischen Nebenschluß am Stromeisen, beseitigen kann.

Gegenstand der Erfindung ist eine neue Anordnung zur Verbesserung der Fehlerkurve von Induktionszählern, insbesondere zum Beseitigen der Minusfehler im Großlastbereich. Erfindungsgemäß wirkt auf den Zähleranker außer einem

ίο Bremsmagnet bremsend ein mit Strom- und Spannungswicklung versehener Elektromagnet ein, l>ei dem sich die von Strom und Spannung herrührenden Amperewindungen entgegenwirken.
Die Spannungswicklung kann mit der Spannungsspule des Triebsystems, die Stromwicklung mit der Stromspule des Triebsystems in Reihe geschaltet sein, doch sind auch Parallelschaltungen und die verschiedensten Arten von Kunstschaltungen möglich, wenn man besondere Wirkungen erzielen will. Auch können im Elektrobremsmagnet ao selbst durch Streupfade, Kurzschlußbrillen, Wärmelegieruingen u. dgl. besondere Flußverhältnisse herbeigeführt werden, wenn dies die Verbesserung der Fehlerkurve erforderlich macht. Um die Einstellung der Fehlerkurve zu erleichtern, empfiehlt es sich, die genannten Mittel regelbar zu machen, oder den Elektrobremsmagnet verstellbar. Gegebenenfalls kann man kleinen Teilen des Bremsflusses des Elektrobremsmagnets in bekannter Weise, z. B. durch teilweise Polabschattung auch eine gewisse Phasenverschiebung gegenüber dem Hauptfluß' erteilen, um so zwecks Verbesserung der Meßeigenschaften des Zählers außer einer zusätzlichen Bremskraft auch noch zusätzliche, von

der Differenz Von Strom und Spannung abhängige positive oder negative Hilfsmomente zu erhalten. Auch kann der Elektrobremsmagnet im Eisenquerschnitt so bemessen werden, Nebenschlüsse oder bestimmte Eisensorten erhalten, oder aus Eisen verschiedener Kurvenformen so zusammengesetzt sein, daß sich der Fluß nicht proportional mit den erregenden Amperewindungen ändert. Der zusätzliche Elektrobremsmagnet gibt also eine

ίο Fülle von Möglichkeiten für besondere Einstellungen der Fehlerkurve des Zählers. Gleichzeitig kann er zur Unterdrückung der sogenannten Spannungsdämpfung, zur Beseitigung von Temperaturfehlern, Erzeugung von Strom- und Spannungsvortrieben, Beseitigung der Frequenzabhängigkeit herangezogen werden.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Auf einen Zähleranker 1 (Fig. 1) wirkt trei-

ao bend ein durch ein Rechteck 2 angedeutetes Triebsystem ein, bremsend außer einem Dauermagnet 3 noch ein Elektromagnet 4 mit einer Spannungswicklung 5 und einer Stromwicklung 6, deren Amperewindungen sich entgegenwirken. Die drei

as Systeme sind derart abgeglichen, daß die Meßfehler des Zählers verschwinden oder doch möglichst klein werden.

Die Drehzahl η bei der Wechselstrom- oder Durchflußleitung N ist proportional dem Quotienten aus dem der Leistung entsprechenden Drehmoment und der Summe der auf den Anker einwirkenden dämpfenden Glieder, also

+ α*Ε* + ό²/² + (cE —

/ V

Dabei ist B¹ die Dämpfung des Bremsmagnets 3,

4„ E der fiktive, von der Wicklung 5 herrührende Anteil des Bremsflusses im Magnet 4, / der entsprechende Anteil der Wicklung 6 unter Vernachlässigung der die Polform, Magnetanordnung u. dgl. berücksichtigenden Konstanten, E wird im ■ allgemeinen der Spannung E proportional sein, wenn nicht besondere, die Proportionalität störende Mittel angewendet sind und im allgemeinen eine gewisse Phasenverschiebung gegen die Netzspannung aufweisen. Entsprechendes gilt

₅„ für die Beziehungen zwischen dem- Strom / des Zählers und /. a, b, c, d sind Konstante. Der weiter unten genannte Winkel y ist der Phasenwinkel zwischen E und /. Er wird im allgemeinen von dem Phasenwinkel zwischen Strom und Spannung des Zählers um einen bestimmten Betrag abweichen. Diese Abweichungen können einstellbar sein. Die Gleichung (1) entspricht der üblidhen DrehzaJilgleichung des Zählers mit Stromdämpfung b* /* und Spannungsdämpfung α² £*. Als

6„ neues Dämpfungsglied tritt das von dem Magnet 4 herrührende (cE — dJ)² hinzu. Nach Auflösung dieses Gliedes und entsprechender Zusammenfassung, ergibt sich

(la)

B¹ + (et* + c*)E* + (b* + cP) /² — 2 cdEj cos ψ

Vernachlässigt man die Spannungsabhängigkeit und nimmt man die Spannung und damit auch E als konstant an, dann mißt der Zähler fehlerfrei, wenn die / und / enthaltenden Glieder verschwinden. Dabei ist / und / einander gleich gesetzt, um einfache Gleichungen zu erhalten. Etwaige Abweichungen müßten in den Konstanten berücksichtigt werden. Diese Glieder verschwinden, wenn

(δ⁸ + <P)P — 2cdEJ cosy> = 0,

(2)

also wenn b* = 2cd-~cosy—d²=2cdEk—d² (3)

(4)

Dabei ist k = ^^ = ~~w j 2 cdE

Natürlich kann diese Bedingung nur für einen bestimmten Winkel ψ und für ein bestimmtes / erfüllt sein. Bei anderen ψ und / ergeben sich Fehler.

Setzt man die Werte aus Gleichung (3) in Gleichung (1) ein, so ergibt sich:

N ' '

B* +	(a*-\-c*)E* + 2cdEJ	(kj — cos y)
	N
K +	LJ(kJ—cosy)
N	ι Ν
	T TC K J (k J —cosf)

cosy)

(1+3)

Dabei ist die bekannte Näherungsmethode angewendet worden, daß

wobei /} klein gegenüber 1 ist.

Damit ergibt sich der Fehler des Zählers zu

Z|s»/(cosy — kj)

Er hat also ein vom Strom und dem Phasenwinkel abhängiges Glied und ein quadratisch vorn¹ Strom abhängiges Glied, die voneinander subtrahiert werden. Bei konstanter Phasenverschiebung erhält man also statt der bekannten Parabel A (Fig. 2) des gewöhnlichen Zählers die Ordinatendifferenzen einer Parabel und einer zur Abszissenachse geneigten, durch den Nullpunkt gehenden Geralden, Kurve B. Die Gerade und die Parabel können durch entsprechende Wahl der Konstanten so verlegt werden, daß wenigstens in dem wichtigsten Lastbereich ihre Ordinatendifferenzen verschwin-

den oder doch sehr klein werden. In diesem Bereich ist dann der Zähler fehlerfrei. Diese Abgleichung ist allerdings nur für einen bestimmten Phasenwinkel möglich. Man wird diesen so wählen, daß er etwa in der Mitte des gebräuchlichen Phasenwinkelbereichs liegt. Die Abhängigkeit eines Fehlers vom Phasenwinkel verschwindet, wenn man für den Zusatzdämpfungsmagnet 4 irgendeine Gleichrichterschaltung, insbesondere eine solche mit Glättungseinriohtung, verwendet, weil sich dann die Amperewindungen der Wicklungen 5 und 6 nicht mehr geometrisch, sondern algebraisch subtrahieren.

Bei Anwendung besonderer, die Proportionalität störender Abgleichmittel sind an Stelle einzelner Konstanten entsprechende Funktionen von E und / zu setzen.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Anordnung zur Verbesserung der Fehlerkurve von Induktionszählern, dadurch gekennzeichnet, diaß außer einem Bremsmagnet (3) bremsend auf den Zähleranker (1) ein Elektromagnet (4) mit Strom- (6) und Spannungswicklung (5) einwirkt, deren Amperewindungen sich entgiegenwirken, ,bei solcher Abgleidhung, daß die Fehler des Zählers ein Minimum werden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Anwendung einer Gleichrichterschaltung für den Elektromagnet (4).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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