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Amperestundenzähler für Wechselstrom. Es sind Amperestundenzähler
für Wechselstrom bekannt, bei denen die magnetischen Eigenschaften des Eisens (Sättigung)
benutzt werden, uni das Drehmoment dem Strom proportional zu machen. Ferner hat
man versucht, den Erregerstrom des Triebsvstetns selbsttätig derart zu verändern,
daß der Kraftfluß proportional der Ouadratwurzel aus dein Nutzstrom, mithin das
Drehmoment proportional dein Nutzstrom wird. Ferner hat man vorgeschlagen,
-den magnetischen Widerstand derart zu verändern, daß nach Möglichkeit das
Drehmoment der Stromstärke proportional wird.
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Bei vorliegender Erfindung wird der Hauptkraftfluß an sich unverändert
gelassen. während nur der die Scheibe durchsetzende Kraftfluß selbsttätig durch
Veränderung des Luftspaltes an der Stelle, wo der Fluß die Scheibe durchsetzt, nach
Länge, Breite und Verteilung selbsttätig mit dem Strom so abgeändert wird, daß das
Drehmoment proportional dein Strome wird.
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Man kann z. B. durch einen vom Strom durchflossenen Magneten oder
ein anderes derartiges Bewegungssystem (elektrisch geheizter Körper, dessen Wärmeausdehnung
benutzt wird, Drehscheiben, Hitzsysteme, dynamometrisches System usw.) die den Luftspalt
an der Drehscheibe begrenzenden Polschuhe verschieben, so daß mit steigender Stromstärke
die Kraftflüsse an der Drehscheibe sich gegeneinander ändern.
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Ein Ausführungsbeispiel dieserAnordnung ist in Abb. i dargestellt:
7' ist der Triebkern, auf welchem die Erregerspule S1 angebracht ist. Eine Kurzschlußwicklung
Ii IT' sorgt für die nötige Phasenverschiebung der beiden, die Triebscheibe S durchsetzenden
Flüsse. Eine zweite Spule S2, welche mit der ersten in Serie liegen kann und jedenfalls
in ihrer Erregung vom gleichen Strom abhängig ist, beeinflußt einen passend geformten
Kern 1i, welcher mittels eines Hebels H, entgegen der Rückzugskraft der Feder F,
die beiden Polschuhe PI und P2 verstellt, und zwar derart, daß mit steigender Stromstärke,
also Drehung des Hebels H entgegen dein Uhrzeiger, die Polfläche P1 ihrem Gegenpol
genähert, die Polfläche P= vom Gegenpol entfernt wird, und dadurch - infolge etitsprechender
Ausbildung
der Polflächen (l, P- - das Drehmoment im gewünschten Sinne beinflußt wird, so daß
bei steigender S! romstärke das Drehmoment proportional an-@ciichst. Mittels besonderer
Anschläge A1, A=
ist die Bewegung des Hebels H begrenzt, daß bei Nullstrom
eine unzulässige Verengerung c'es Luftspaltes rechts verhindert und bei 1 ';berschreitung
der höchsten zulässigen Stromstärke die Einwirkung im anderen S S inne 1-egreiizt
-ird.
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Die Form des Kernes K sowie des gegebenenfalls anzubringenden Eisenrückschlusses
an der Spule S2 und der Polschuhe P1 und P= lAt sich derart wählen, daß (las erwähnte
Gesetz innerhalb des praktisch gewünschten Bereiches erfüllt wird.
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Eine Abänderung und weitere Durchbildung des Erfindungsgedankens beruht
darin, daß beide Erregerspulen Sl und S2 für das Triebfeld und für die Verstelleinrichtung
zii einer einzigen zusammengezogen weiden, indem die magnetische Verstellung in
einen besonderen Luftspalt des Haupttriebkreises eingebaut wird.
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Ein Ausführungsbeispiel hierfür zeigt Abb. a:
T ist hier wieder
das Triebeisen, S' die Erregerspule, KW die Kurzschlußwicklung, S die Triebscheibe.
Der Kern K bewegt sich in einer Unterbrechung des Triebeisens T innerhalb desjenigen
Teiles, welcher vom ganzen Kraftfluß durchflossen ist. Er arbeitet in derselben
Weise mittels eines Hebels H auf die Polflächen Pl und P2, wie in dem Beispiel Abb.
i dargestellt, und wird durch Federn F in die Ruhelage gebracht. Durch passende
Auswahl der Formen für den im Triebsystem anzubringenden Schlitz und dem Kern K
sowie die Polflächen läßt sich auch hier das gewünschte Gesetz ini notwendigen Bereich
erfüllen. Der magnetische Widerstand des gesamten Kraftflusses wird durch die Stellungänder
ung des Kernes K beeinflußt; gleichzeitig wird aber die Verteilung dieses Kraftflusses
auf die beiden die Scheibe durchsetzenden Kraftflüsse, welche gemeinsam infolge
ihrer Phasenverschiebung das Drehmoment hervorrufen, in einem ganz anderen Sinne
durch die Bewegung der Polflächen Pl und P2 beeinflußt, so claß damit die gewünschte
Wirkung erzielt werden kann.
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Als Bremsmagnet ist bei allen Wechselstrom-Amperestundenzählern ein
permanenter Magnet verwendet worden. Man kann für den vorliegenden Fall auch diese
Anordnung benutzen. Man kann aber auch den permanenten Magneten durch einen Elektromagneten
ersetzen, dessen Fluß in gleicher `'eise - wie oben für den Triebmagneten - gesteuert
wird, wobei es möglich ist, diese Steuerung von demselben Organ abzuleiten wie die
Steuerung des beweglichen Teiles an der wirks2nnen Stelle der Triebscheibe.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Abb. 3 in einer Längsansicht
(a) und Seitenansicht (b) dargestellt.
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Der Triebkern ist wieder mit T, die Wickelung mit S' bezeichnet. An
dem unteren Ende des Triebkernes, wo dieser aus der Spule heraustritt, ist ein magnetischer
Winkel I-IJ angebracht, welcher eine Unsyminetrie hervorruft und dem der bewegliche
Anker A mit den Polschuhen P1, P= sich je nach der Stromstärke nähert. In diesem
Falle wird nicht nur die Länge des Kraftlinienweges am Luftspalt, durch den die
Scheibe hindurchgeht, geändert, sondern auch die Verteilung der beiden Kraftflüsse
auf die Polflächen Hl, P2. -Mit Ani iä 'hertin', an die Scheibe, d. h. mit Verkleinerung
des Luftspaltes, nimmt der Kraftfluß über dem Winkel W und die Polfläche P= schneller
zu als der Kraftfluß auf der anderen Seite von der Ecke des Triebkernes zur Polfläche
Pl, mithin wird auch hier der Luftspalt nach Länge und Verteilung abgeändert und
dadurch eine wesentlich andere Wirkung erzielt als auf der linken Seite, wo durch
Veränderung des Luftspaltes ohne Verteilung eine Änderung entsteht.