DE1240179B - Anordnung zur Kompensation des Fremdfeldeinflusses auf Induktions-Elektrizitaetszaehler mit zwei Triebsystemen, deren Hauptausdehnungsebenen parallel zueinander liegen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

GOIr

Deutsche Kl.: 21 e -16

Nummer: 1 240179

Aktenzeichen: S 87584IX d/21 e

Anmeldetag: 28. September 1963

Auslegetag: 11. Mai 1967

Induktionszähler werden von außerhalb des Zählers kommenden Magnetfeldern (Fremdfeldern) in ihren Meßeigenschaften beeinflußt. Dieser Einfluß ist bei Zählern mit Kunststoffkappe stärker als bei Zählern mit Blechkappen, da die Blechkappen eine gewisse Abschirmwirkung haben. Besonders empfindlich für Fremdfeldeinflüsse sind hochbelastbare Zähler mit großem Spannungsfluß. Bei Drehstromzählern, bei denen mehrere Triebsysteme auf eine Läuferscheibe einwirken, findet auch eine Überlagerung des Einflusses statt, so daß dieser besonders stark ist. Fremdfeldeinflüsse können beispielsweise von in der Nähe des Zählers verlegten Leitungen herrühren. Um die Installationsbedingungen für die Zähler nicht allzusehr zu erschweren, bestehen Vorschriften über die zulässige Größe des Einflusses von Fremdfeldern auf die Meßgenauigkeit des Zählers.

Die Untersuchung des Zählers geschieht nach diesen Vorschriften im homogenen Teil des Feldes einer Ringspule. Zur Reduzierung des Fremdfeldeinflusses ist es bekannt, besondere magnetische Abschirmungen oder Kurzschlußwindungen auf dem Triebeisen vorzusehen. Beide Maßnahmen erhöhen die Fertigungskosten beträchtlich.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist die Schaffung eines Zählers mit mindestens zwei einander parallelen Triebsystemen, bei dem der Fremdfeldeinfluß auch ohne Abschirmungen, Kurzschlußwindungen oder andere die Fertigung verteuernde Maßnahmen gegenüber dem ungeschützten Zähler stark vermindert ist.

Diese Aufgabe wird mit einer Anordnung zur Kompensation des Einflusses homogener magnetischer Fremdfelder auf Induktions-Elektrizitätszähler mit zwei Triebsystemen, deren Hauptausdehnungsebenen parallel zueinander liegen, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Strom- und Spannungsspulen des einen Triebsystems umgekehrt als die Spulen des anderen Triebsystems gepolt sind. Wie Messungen ergeben haben, wird durch eine solche Anordnung der Fremdfeldeinfluß stark herabgesetzt. Es sind bei dieser wirksamen Kompensierungsmaßnahme keine besonderen Bauteile am Zählet erforderlich. Die Herstellung wird deshalb auch nicht verteuert.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise ist in der Zeichnung eine Läuferscheibe mit zwei Triebsystemen schematisch dargestellt. An einer Läuferscheibe 1 befinden sich zwei Triebsysteme 2 und 3. Die Triebsysteme bestehen in bekannter Weise aus Spannungseisen 21 bzw. 31 und Stromeisen 22 bzw. 32. Die magnetischen Kraftlinien eines homogenen Fremdfeldes sind durch die gestrichelten Linien 4 angedeutet. Die Anordnung zur Kompensation des Fremdfeldeinflusses auf
Induktions-Elektrizitätszähler mit zwei Triebsystemen, deren Hauptausdehnungsebenen parallel zueinander liegen

Anmelder:

Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München, Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Als Erfinder benannt:
Günter Steinmüller,
Martin Kirschke, Nürnberg

Eisen des Triebsystems wirken als magnetischer Leitpfad für die magnetischen Kraftlinien 4. Die Kraftlinien 4 werden also zu den Eisen hingezogen. Bei den Spannungseisen wird der größte Teil des Flusses über das die drei Schenkel verbindende Querjoch geleitet, da der magnetische Widerstand dort geringer ist als an der Unterseite des Spannungseisens, an der bekanntlich Luftspalte 5 vorhanden sind.

Um die Mittelschenkel der Spannungseisen sind die Spannungsspulen 23 bzw. 33 gelegt. Der durch den in den Spulen 23 bzw. 33 fließende Strom erzeugte magnetische Fluß teilt sich auf die drei Schenkel der Spannungseisen auf. Der im mittleren Schenkel entstehende Fluß wirkt als Triebfluß und tritt durch die Scheibe hindurch, während ein Teil des Flusses in die seitlichen Schenkel geht. Je eine Kraftlinie dieses Teilflusses ist mit 24, 25 bzw. 34, 35 bezeichnet. Wie aus der Zeichnung zu erkennen ist, verlaufen die Kraftlinien 4 zum Teil gleichsinnig mit den von den Spannungsspulen herrührenden Flüssen in den Spannungseisen. Am Triebsystem 2 fließt der Magnetfluß 4 dem Magnetfluß 25 entgegen, versucht also, diesen zu schwächen, während links vom Mittelschenkel der Fluß 4 parallel zum Fluß 24 läuft und somit diesen verstärkt. Dieser Einfluß wirkt sich auf den Vortrieb der Scheibe 1 aus. Wenn nun die Spule 23 ebenso gepolt wäre wie die Spule 33, würde auch im Triebeisen 31 eine entsprechende Stärkung bzw. Schwächung des Flusses 34 und 35 stattfinden. Der hierdurch bewirkte Vortrieb auf die Scheibe 1 würde sich dem durch das System 2 bewirkten Vortrieb überlagern, und es würde entsprechend der Phasen-

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verschiebung eine Stärkung bzw. Schwächung eintreten.

Tatsächlich aber besitzt, wie aus der Zeichnung zu erkennen ist, die Spule 33 eine andere Wicklung, nämlich eine Linkswicklung, als die Spule 23, die, wie ebenfalls aus der Zeichnung zu erkennen ist, eine Rechtswicklung besitzt. Die Flußrichtung 34, 35 im Spannungseisen 31 ist also umgekehrt als im Spannungseisen 21. Wie praktische Messungen ergeben haben, wird durch diese Maßnahme erreicht, daß der Fremdfeldeinfluß, also der Einfluß der Magnetlinien 4, stark reduziert wird gegenüber einem Zähler, dessen Spulenwicklungen den gleichen Windungssinn besitzen.

Um die richtige Richtung des auf die Läuferscheibe 1 ausgeübten Drehmomentes beizubehalten, müssen auch die Wicklungen-26 bzw. 36 der: Stromeisen 22 bzw. 32 einen entgegengesetzten Wicklungssinn besitzen. Die Umpolung der Spulen kann selbstverständlich auch unter Beibehaltung des Wicklungssirms^: dadurch vorgenommen werden, daß die Enden der Spulendrähte bei ihrer Anklemmung vertäuscht werden. Im allgemeinen wird man in der Praxis die letztere Art der Umpolung für die Spannungseisenspulen anwenden, da diese Spulen mit einem dünnen Draht gewickelt sind und sich die Vertauschung der Anschlüsse leicht vornehmen läßt. Für die Stromeisenwicklungen, die bekanntlich aus wenigen sehr dicken Windungen bestehen, ist es in der Praxis im allgemeinen vorzuziehen, die Spule anders zu wickeln.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten, vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel hat das homogene Fremdfeld 4 zur Folge, daß seine Feldstärke an der Stelle jedes der beiden Triebsysteme gleich groß ist. Die Anordnung nach der Erfindung ist aber auch dann noch kompensierend wirksam, wenn die Feldstärke des Fremdfeldes in den beiden Triebsystemen ungleich groß ist. Die Kompensierungswirkung ist dann zwar kleiner als im ersteren Fall, aber bei nicht zu großen Feldstärkedifferenzen immer noch beträchtlich.

Ferner ist bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel angenommen, daß ein homogenes Fremdfeld parallel zu den Hauptausdehnungsebenen der beiden einander parallelen Triebsysteme einfällt. Würde ein homogenes Fremdfeld nicht parallel, sondern schräg zu den Hauptausdehnungsebenen der beiden Triebsysteme einfallen, so würde sich die Kompensierungswirkung der Anordnung nach der Erfindung auf die zu den Hauptausdehnungsebenen parallele Komponente des Fremdfeldes beschränken. Auch hier kann also immer noch eine beträchtliche Kompensierungswirkung erzielt werden, solange die Fremdfeldrichtung von der Parallelrichtung nicht allzusehr abweicht.

ίο Die Anordnung nach der Erfindung ist auch bei Induktions-Elektrizitätszählern mit mehr als zwei Triebsystemen vorteilhaft anwendbar, sofern wenigstens zwei der Triebsysteme so angeordnet sind, daß ihre Hauptausdehnungsebenen parallel zueinander liegen. Weist beispielsweise ein Zähler drei Triebsysteme auf, von denen sich zwei zueinander parallel gegenüberstehen,- .während .das..dritte¹ senkrecht dazu angeordnet ist, und fällt ein-homogenes Fremdfeld in der· Richtung der Hauptausdehnungsebenen der beiden einander parallelen Triebsysteme ein, so kann in dem dritten System, da es zur Feldrichtung senkrecht steht,. auch kein nennenswerter Fremdfeldstörfluß entstehen. Das gleiche gilt, für den Fall, daß ein Zähler beispielsweise vier Triebsysteme aufweist, von denen sich je zwei paarweise parallel zueinander gegenüberstehen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Kompensation des Einflusses homogener magnetischer Fremdfelder auf Induktions-Elektrizitätszähler mit zwei Triebsystemen, deren Hauptausdehnungsebenen parallel zueinander liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Strom- und Spannungsspulen (26, 23) des einen Triebsystems (2) umgekehrt als die Spulen (36, 33) des anderen Triebsystems (3) gepolt sind.

2. Induktionszähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsspulen (23; 33) den gleichen Wickelsinn untereinander besitzen und durch Vertauschung der Spulenenden umgepolt sind, während die Stromspulen (26; 36) verschiedenen Wickelsinn besitzen und gleich angeschlossen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 081 131.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen