Drehstrom-Vierleiter-Induktionszähler
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Kompensation des Drehfeldfehlers für Drehstrom Vierleiter-Induktionszähler mit drei um die Rotorachse sternförmig unter gleichen Winkeln angeordneten Trieb systemen sowie einer allen drei Systemen gemeinsamen Triebscheibe.
Es ist bereits eine Einrichtung bekannt, bei der zur Kompensation des Drehfeldfehlers die der Triebscheibe abgekehrten Enden der Spannungseisen mit einem Kompensationsblech verbunden sind. Es hat sich hierbei jedoch erwiesen, dass der Drehfeldfehler nicht in allen Fällen völlig kompensiert werden kann.
Überraschenderweise hat es sich gezeigt, dass es durch Verbinden der der Triebscheibe zugekehrten Enden der Spannungseisen möglich ist, den Drehfeldfehler ganz zu eliminieren.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Kompensation des Drehfeldfehlers bei Drehstrom-Vierleiter Induktionszählern mit zur Rotorachse unter gleichen Winkeln angeordneten Triebsystemen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass parallel zur Triebscheibe ein Kompensationsblech vorgesehen ist, welches die Kerne der Spannungseisen je an ihrem der Triebscheibe zugekehrten Ende miteinander verbindet.
Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Drehstrom-Vierleiter-Induktionszählers in Draufsicht mit der erfindungsgemässen Kompensationseinrichtung und
Fig. 2 einen Teil eines schematisch dargestellten
Drehsrom-Vierleiter-Induktionszählers mit einer Kompensationseinrichtung in perspektivischer An sicht.
In der Fig. 1 sind mit I, II und III drei Trieb systeme bezeichnet, die, bezogen auf eine Rotorachse 1, um je 120 Grad zueinander versetzt sind.
Diese Triebsysteme I, II und III sind sowohl in ihrem Aufbau und ihren Abmessungen wie auch in ihren elektrischen Eigenschaften einander völlig gleich. Sie bestehen aus je einem Spannungseisen 2 und einem Stromeisen 3, welch letzteres in der Fig. 1 nicht sichtbar ist. Das Spannungseisen 2 und das Stromeisen 3 sind mit ihren offenen Polenden gegeneinandergerichtet und übereinander angeordnet, wobei sich das Spannungseisen 2 ober- und das Stromeisen 3 unterhalb einer Triebscheibe 4 befinden. Der Tragrahmen sowie die Befestigung der Spannungs- bzw. Stromeisen an diesem Tragrahmen sind nicht gezeichnet. Auch sind das einem Zähler zugehörige Bremssystem und die Strom- und Spannungsspulen in der Zeichnung nicht dargestellt, hingegen sind Strom- und Spannungswicklungen 5 bzw.
6, die mit den Phasen RSTO des Netzes verbunden sind, schematisch angedeutet. Wie die Fig. 2, in der für die gleichen Teile die gleichen Bezugszeichen wie in der Fig. 1 verwendet sind, zeigt, bestehen die Spannungseisen 2 je aus zwei Schenkeln 7 und 8, deren der Trieb scheibe 4 abgekehrte Enden durch ein Joch 9 miteinander verbunden sind, sowie aus einem Kern 10. Der Kern 10 weist einen Spannungspol 11 auf, welcher nach beiden Seiten hin verbreitert ist und dadurch mit den Schenkeln 7 und 8 je einen Luftspalt bildet. Die Stromeisen 3 sind U-förmig, und ihre beiden Schenkel 12, 13 liegen dem Spannungspol 11 und den beiden Luftspalten gegenüber.
Am Joch 9 jedes Spannungseisens 2 ist ein massiver Eisenarm 14 mit seinem einen Ende befestigt, während sein anderes Ende, welches in der Zeichnung nicht sichtbar ist, unter der Trieb scheibe 4, zwischen den beiden Schenkeln 12, 13 der Stromeisen 3 hineinragt und den Spannungsgegenpol bildet.
Bekanntlich wird die Drehfeldabhängigkeit der Zähleranzeige eines elektrischen Zählers durch zwei Stördrehmomente verursacht: einerseits durch das Stördrehmoment, welches durch die elektrische Kopplung der auf die Triebscheibe wirkenden Triebsysteme in der Trieb scheibe selbst hervorgerufen wird und anderseits durch die magnetische Kopplung der magnetischen Triebflüsse der einzelnen Spannungseisen untereinander. Das erstgenannte Stördrehmoment entsteht durch Streuung der Triebscheibenströme in die benachbarten Messwerke und kann für sich allein nur durch entsprechende bauliche Massnahmen an der Triebscheibe beeinflusst werden. So ist demnach bei einem zusammengebauten elektrischen Zähler dieses Stördrehmoment eine konstante Grösse.
Das zweite Stördrehmoment, welches durch die gegenseitige magnetische Streuung der einzelnen Spannungstriebflüsse untereinander entsteht und dem ersten Stördrehmoment entgegenwirkt, ist an sich auch konstant, kann aber durch Veränderung der magnetischen Kopplung zwischen den Spannungstriebsystemen beeinflusst werden, so dass es durch entsprechende Einstellung des magnetischen Kopplungsfaktors im Betrage gleich und in der Richtung entgegengesetzt dem durch die elektrische Kopplung der Scheibenströme erzeugten Stördrehmoment ist.
Diese Einstellung kann beispielsweise durch geeignete Werkstoffe, welche die einzelnen Spannungssysteme magnetisch leitend verbinden, erzielt werden. Aus diesem Grunde ist zur Kompensation des Drehfeldfehlers parallel zur Triebscheibe 4 ein alle Spannungseisen 2 miteinander verbindendes Kompensationsblech 15 aus ferromagnetischem Material vorgesehen, welches an dem der Triebscheibe 4 zugekehrten Ende des magnetischen Kernes 10, also am Spannungspol 11, eines jeden Spannungseisens 2 befestigt ist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Kompensationsblech 15 mehrteilig und besteht aus je einem mit einem Ende an den Spannungspol 11 der Spannungseisen 2 mittels einer Schraube 16 befestigten, abgewinkelten Befestigungsbügel 17 und einem asymmetrisch sternförmigen, die drei Befestigungsbügel 17 miteinander verbindenden Teil 18.
Dieser ist durch magnetisch nichtleitende Schrauben 19 mit den der Rotorachse 1 zugekehrten Enden der Befestigungsbügel 17 verbunden. Die asymmetrische Sternform des verbindenden Teiles 18 ist deshalb gewählt, um die Rotorachse 1 ungehindert einbauen und bei Reparaturen ohne Schwierigkeiten wieder austauschen zu können. Der verbindende Teil 18 und das Kompensationsblech 15 sind an keine bestimmte räumliche Form gebunden. Diese wird zweckmässigerweise so gewählt, dass die Rotorachse 1 mit der Triebscheibe 4 mühelos ein- bzw. ausgebaut werden kann.
Um die Grösse der magnetischen Kopplung der Spannungstriebflüsse verändern zu können, kann zwischen den Befestigungsbügeln 17 und dem diese Befestigungsbügel verbindenden Teil 18 ein magnetisch nichtleitendes Distanzierblech 20 von geeigneter Dicke, z. B. ein Messingstück, eingefügt sein. Es ist auch möglich, ein Kompensationsblech zu verwenden, das nicht aus mehreren Teilen, sondern nur aus einem Teil besteht. In diesem Fall wird das magnetisch nichtleitende Distanzierblech 20 zwischen den Spannungspolen 11 und den an diesen Spannungspolen befestigten Kompensationsblechteilen vorgesehen und mittels Schrauben 16 aus magnetisch nichtleitendem Material mit den Spannungspolen 11 verbunden.
Der besondere Vorteil der beschriebenen Einrichtung ist, dass ein konstantes vorgegebenes Stördrehmoment, welches an sich nicht eliminiert werden kann, durch ein anderes, zweckmässig gewähltes Stördrehmoment kompensiert wird. Da die Grösse des zu kompensierenden Stördrehmomentes bei einer bestimmten Zählertype konstant ist, kann das erforderliche Kompensationsdrehmoment durch entsprechende magnetische Kopplung zwischen den Spannungstriebflüssen fest eingestellt werden, so dass bei der Eichung keine individuelle Einstellung mehr nötig ist.