DE886226C - Einrichtung zur Umwandlung eines durch ein Drehmoment darstellbaren Messwertes in einen elektrischen Strom mit Hilfe einer Kompensationseinrichtung - Google Patents

Description

• Einrichtung zur 1Jmwandlunrg eines durch ein Drehmoment darstellbaren Meßwertes in einen elektrischen Strom mit Hilfe einer Kompensationseinrichtung Es ist bekannt, zur Umwandlung eines durch ein Drehmoment darstellbaren Meßwertes in einen elektrischen Strom Kompensationseinrichtungen zu verwenden. Bei einigen bekannten Kompensationseinrichtungen erfolgt die Einregelung des Kompensationsstromes mittels induktiver Regelglieder, und zwar geschieht dies in der Weise, daß .die Rückkopplung eines selbsterregten Röhrengenerators verändert wird, indem eine zwischen der im Anodenkreis und .der im Gitterkreis liegenden Spule befindliche, durch das Kompensationsgerät bewegte Fahne die Spulen mehr oder weniger gegeneinander abschirmt. Diese Kompensationseinrichtungen besitzen zwar den Vorteil, daß sie den Kompensationsstrom kontaktlos und stetig einzuregeln in der Lage sind, jedoch sind sie an das Vorhandensein einer Röhrenschaltung gebunden. Da die Röhren nur eine beschränkte Lebensdauer haben, muß Vorsorge getroffen werden, daß für den Fall des Defekt"verdens einer Röhre keine Beeinträchtigung der Meßwertübertragung stattfindet.
• Die Erfindung zeigt eine anders ausgebildete Kompensationseinrichtung, bei welcher an Stelle einer Röhrenschaltung auch ein magnetischer Verstärker verwendet werden kann. Dieser Verstärker unterliegt keinerlei Abnutzung. Gemäß der Erfindung wirkt auf zwei den Kompensationsstrom einregelnde Spulen ein im wesentlichen konstant bleibender Kraftfluß ein, der durch das Regelglied so verlagert werden kann, daß seine Aufteilung auf die beiden Spulen veränderbar ist. Der Kraftfluß erzeugt in jeder der beiden Spulen .einen Strom, dessen Größe sich nach der räumlichen Einstellung des Kraftflusses zu ,den Spulen richtet. Diese beiden Ströme können zur Steuerung eines Verstärkers, insbesondere eines magnetischen Verstärkers, benutzt werden, der einen der Differenz der beiden Ströme proportionalen verstärkten Strom liefert.
• Zweckmäßigerwei.se wird man für die Einregelung des Kompensationsstromes eine Regeltransformatorenanordnung verwenden, - welche zwei auf getrennten Schenkeln angebrachte Sekundärwicklungen und einen gemeinsamen den magnetischen Kreis schließenden beweglichen Teil besitzt. Dieser bewegliche Teil wird bei einer Änderung des Meßwer tes verstellt und schwächt hierbei in dem Schenkel der einen Sekundärwicklung den Kraftfluß und verstärkt ihn in dem Schenkel der anderen Sekundärwicklung. An Stelle eines Transformators mit einer Primärwicklung und zwei Sekundärwicklungen kann man auch zwei Transformatoren mit je einer Primär- und je einer Sekundärwicklung verwenden, bei welchen zwei bewegliche Teile, für jedes Transformatorsystem einer, vorgesehen sind. An Stelle eines Regeltransformators mit Eisen kann man auch Spulenanordnungen ohne Eisen verwenden. Diese können so ausgebildet sein, ,daß relativ zu zwei festen Sekundärspulen eine Primärspule beweglich angeordnet ist.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. i bis 3 .dargestellt.
• Fig. i zeigt eine schematische Ansicht des Kompensationsgerätes, die Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung des zur Einregelung ,des Kompensationsstromes dienenden Regeltransformators, während die Fig.3 die Schaltung des Kompensationsgerätes einschließlich eines magnetischen Verstärkers zeigt. In Fig. i ist als Kompensationsgerät ein Ferrariszähler dargestellt, welcher die beiden Ferrarisscheiben i und 2 und die Achse 3 besitzt. Zur Erzeugung des Meßdrehmomentes dient die auf dem schematisch angedeuteten Eisenkern 4 angebrachte Wicklung; der die zu messende Größe zugeführt wird. Es können natürlich mehrere Triebsysteme vorgesehen sein, so daß gleichzeitig mehrere Meßgrößen auf das gleiche Kompensationsgerät einwirken. Auf die sonst bei einem Zähler als Dämpfung.sscheibe dienende Ferrarisscheibe 2 wirken zwei Bremsmagnete 5 ein, welche permanente Magnete sind. Auf der Dämpfungsscheibe befestigt ist eine kleine Rahmenwicklung 6; die sich in dem Feld eines der Dämpfungsmagnete 5 befindet. Durch das Zusammenwirken des Dämpfungsmagnets 5 und der Rahmenwicklung 6 wird das Kompensationsdrehmoment erzeugt.
• Zur Einregelung des Kompensationsstromes dient die Regeltransformatoranordnung 7 bis 14, welche in Fig. 2 noch einmal im vergrößerten Maßstab dargestellt ist. Der Regeltransformator besteht aus dem Joch 7 mit den beiden an ihm befestigten Schenkeln 8 und 9, auf welchen die Sekundärwicklungen i i und 12 angebracht sind. Außerdem ist an dem Joch noch der Schenkel io befestigt, welcher die Primärwicklung 13 trägt. Der magnetische Kreis wird geschlossen durch den beweglichen Teil 14, welcher an der Ferrarisscheibe i befestigt ist und infolgedessen je nach der Drehung des Ferrarissystems entweder in der Mitte zwischen .den beiden Sekundärschenkeln 8 und 9 steht oder sich mehr oder weniger über dem Schenkel 8 oder über dem Schenkel 9 befindet.
• Die Wirkungsweise .der Kompensationseinrichtung sei an Hand der Fig. 3 erläutert. In dieser Figur sind mit 11, 12, 13 entsprechend den Bezeichnungen in der Fig. 2 die verschiedenen Wicklungen des Regeltransformators bezeichnet. Die Primärwicklung 13 wird unmittelbar aus einer Wechselstromduelle gespeist. Der in der Sekundärwicklung i i induzierte Strom wird durch die Gleichrichteranordnung 27 gleichgerichtet und den beiden Wicklungen 15 und 16 zweier Drosselspulen zugeführt. Die zu diesen Drosselspulen gehörenden Wicklungen sind in den beiden strichlinierten Rechtecken A und B eingeschlossen. Der in der Sekundärwicklung 12 induzierte Strom-wird in der Gleichrichteranordnung 28 gleichgerichtet und den beiden Wicklungen 17 und i8 der Drosselspulen A und B zugeführt. Die Gleichrichtung dieses Stromes erfolgt so, daß seine Wirkung auf die Drosselspulen der der Spule 15, 16 entgegengerichtet ist. Die so vormagnetisierten Drosselspulen besitzen noch eine konstante Vorrnagnetisierung, die durch die Wicklungen i9 und 2o erzeugt wird. Der durch diese Wicklungen fließende Gleichstrom kann mittels des Widerstandes 32 eingestellt werden. Ferner besitzen die Drosselspulen A und B noch die beiden Wechselstromwicklungen 21 und 22. Der diese Wicklungen durchfließende Wechselstrom wird in der Gleichrichteranordnung 29 gleichgerichtet und zur Steuerung einer zweiten vormagnetisierten Drosselspulenanordnung C und D mit Aden Wicklungen: 23 und 26 benutzt. Der zum zweiten Male verstärkte Strom wird den beiden Wicklungen 25, 26 der zweiten Drosselspulenanordnung entnommen, in dem Gleichrichter 30 gleichgerichtet und der in Reihe beschalteten Kompensationsspule6 sowie dem Verbraucher 31 zugeführt. Der Verbraucher kann ein beliebiges anzeigendes oder schreibendes Meßgerät oder irgendeine Regeleinrichtung oder ein Fernmeßsender oder -empfänger sein. Es können auch mehr als zwei Verstärkerstufen benutzt werden; dann kämen weitere Drosselspulenpaare usw. zur Anwendung.
• Solange sich der bewegliche Teil 14 genau in der Mittelstellung zwischen den beiden Schenkeln 8 und 9 befindet, wird in den Wicklungen i i und 12 eine gleich große Spannung induziert werden, wobei sich die Wirkungen dieser Spannungen auf die vormagnetisierten Drosselspulen A und B aufheben, da die Spannungen im.entgegengesetzten Sinne auf .die Drosselspulen einwirken. Wenn jedoch das Kompensationsgerät infolge einer Änderung des Meßwertes beispielsweise in der Richtung des Pfeiles ausschlägt, so daß der bewegliche Teil 14 sich über den Sekundärschenkel g bewegt, so wird der in der Sekundärwicklung i i entstehende Strom größer, der Strom in der Wicklung i2 geringer. Die Differenz der beiden Ströme wird sich in ihrer magnetisierenden Wirkung zu,der Wirkung,der konstanten Vormagnetisierung durch die Wicklungen i9 und 2o addieren und wird die Durchlässigkeit der Drosselspulen für den in den Wicklungen 21 und 22 fließenden Wechselstrom entsprechend verändern. Hierbei ändert sich auch der im zweiten Spulenpaar C, D erzeugte Wechselstrom und infolgedessen auch der die Kompensationsspule sowie den Verbraucher durchfließende, der Gleichrichteranordnun:g 3o entnommene Gleichstrom. Dieser Verstellvorgang :des Kompensationsgerätes wird so lange andauern, bis das durch die Kompensationsspule 6 erzeugte Drehmoment gerade dem Meßdrehmoment die Waage hält. Dann ist aber :der die Kompensationsspule und den Verbraucher durchfließende Strom proportional der auf das Kompensationsgerät einwirkenden Meßgröße.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜcrIr:: i. Einrichtung zur Umwandlung eines durch ein Drehmoment darstellbaren Meßwertes in einen elektrischen Strom mit Hilfe einer Kompensationseinrichtung, bei der ,die Einregelung des Kompensationsstromes mittels induktiver Regelglieder stetig erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß auf zwei den Kompensationsstrom einregelnde Spulen ein im wesentlichen konstant bleibender Kraftfluß einwirkt, der durch das Regelglied so verlagert werden kann, daß seine Aufteilung auf die beiden Spulen veränderbar ist. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Einregelung des Kompensationsstromes durch eine Tränsformatoranordnung mit zwei auf getrennten Schenkeln angebrachten Sekundärwicklungen und einem gemeinsamen, den magnetischen Kreis schließenden, beweglichen Teil bewirkt wird, welcher bei einer Änderung des Meßwertes verstellt wird und hierbei in dem Schenkel der einen Sekundärwicklung den Kraftfluß verstärkt, in dem Schenkel der anderen Sekundärwicklung schwächt. 3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die in den beiden Sekundärwicklungen erzeugten Ströme in Gleichströme verwandelt und zur Steuerungeines magnetischen Verstärkers benutzt werden. Einrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßwerk das eines Zählers benutzt wird, an dem der bewegliche Kern und das Kompensationsrähmchen befestigt sind.