DE20834C - Neuerungen im Messen von Elektrizitätsmengen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 30. Juni 1882 ab.

Fig. i, 2, 3 und 4 veranschaulichen den Strommesser in einer seiner Ausführungsarten, ifhd zwar ist die Fig. 1 eine Seitenansicht, Fig. 2 eine Stirnansicht, Fig. 3 eine Rückansicht, theilweise Schnittzeichnung, Fig. 4 ein Grundrifs bezw. Horizontalschnitt.

Es sind hierin a a die Magnete einer kleinen dynamo-elektrischen Maschine, welche als Motor fungirt; b ist die Armatur derselben. Diese Maschine ist mit feinem, von dem Leiter des zu messenden Stromes sich abzweigenden Drahte versehen. Der so abgeleitete Strom umkreist zuerst die Elektromagnete, geht dann durch die Schleifbürste c nach der Armatur, von da durch die Bürsten d und e nach dem isolirten Ringe/, weiter durch den Draht g (nur in Fig. 3 zu sehen) nach einem isolirten Ringe h) hier wird die Stromleitung entweder geschlossen oder unterbrochen, je nachdem ein verschiebbares Stück, der Kern i, sinkt oder steigt. Sinkt i, so verbreitet sich der Strom über sämmtliche erreichbaren Metallteile des Instrumentes, / bedeutet eine Drahtrolle, welche der zu messende elektrische Strom .durchströmt; sie wird von einem eisernen Rohre k umgeben, das fest am Gestelle des Instrumentes sitzt. Die vom Elektromotor getriebene Welle / steht in festem Zusammenhange mit dem eisernen Kerne πι; η η sind Regulatorkugeln, die mittelst Hebel- und Zugstangenverbindung 0 0 den Eisenkern i zu heben streben. Dieser ist auf der Welle / verschiebbar, dreht sich aber mit ihr. Schnecke und Schneckenrad q, Räder und Getriebe r, sowie Zeigerwerk ί bilden eine Zählvorrichtung für die Umdrehungen der Welle /. Die Federn t nehmen das Gewicht des Kernes i auf, so zwar, dafs, wenn kein Strom die Windungen/ durchfiiefst, der Contact mit dem isolirten Ringe h unterbrochen ist, dafs aber schon ein sehr schwacher, durch / hindurchgehender Strom erwähnten Contact herzustellen vermag und dadurch den Elektromotor mRotation zu treten veranlafst. Wenn ein Strom durch die Windungen/ geht, so erfolgt nämlich Anziehung zwischen dem feststehenden Rohre k und den Flantschen der sich bewegenden Kerne»? und i, ebenso auch zwischen diesen Kernen 111 und i. Die auf i ausgeübte magnetische Kraft ist vertical nach unten gerichtet und innerhalb gewisser Grenzen proportional dem Quadrate der Stärke des durch die Windungen/ gehenden Stromes. Die auf die Regulatorkugeln während der Rotation der Welle / ausgeübte Centrifugalkraft ist proportional dem Quadrate der Umdrehungsgeschwindigkeit und strebt, den Kern i in einer Richtung, entgegengesetzt der Richtung jener magnetischen Kraft, zu verschieben.

Beide Kräfte halten einander das Gleichgewicht; dennwenn die Umdrehungsgeschwindigkeit zu grofs wird, so erfährt die Stromleitung im Elektromotor eine Unterbrechung, was wiederum die Abnahme jener Geschwindigkeit zur Folge hat; ist die letztere zu klein, so hat der Elektromotor Veranlassung zur Entfaltung seiner ganzen Kraft und sorgt so für die erforderliche Zunahme der Geschwindigkeit.. Das Gesammtresultat aber ist, dafs das ganze System mit einer Geschwindigkeit rotirt, welche der durch die Windungen/ gehenden elektromagnetischen Kraft proportional zu erachten ist.

Infolge der symmetrischen Anordnung der Kerne sind die elektromagnetischen Kräfte so weit, als es die Welle / betrifft, ausbalancirt und

nicht bestrebt, irgend welchen Druck auf die Lager auszuüben.

Fig. 5 zeigt eine andere Anordnung der Controlvorrichtung. Die Drahtrolle J, Rohr k, Kerne m und i mögen ebenso beschaffen sein, wie eben beschrieben, desgleichen die Regulatoranordnung; dafs hierbei der Regulator selbst anderer Construction ist, wie der in den Fig. ι bis 4, ist ohne Belang. Hier wird das System, statt durch einen Elektromotor, durch ein geeignetes Uhrwerk betrieben. Die Geschwindigkeit wird mittelst des Flantsches des Kernes i in der Weise controlirt, dafs letzterer beim Steigen mit Bremsschrauben u u in Berührung tritt und so die nämliche Wirkung erzielt, wie das weiter oben erwähnte System durch Unterbrechung der Leitung des elektrischen Stromes.

Fig. 6 verdeutlicht eine Abänderung betreffs Anordnung des Regulators und des Elektromagneten, welche den Zweck verfolgt, möglichst alle Gelenkverbindungen und gleitenden Oberflächen in dem Mechanismus zu vermeiden. Eisenstücke ν ν hängen an Federn w w und werden, entgegen der Richtung der Centrifugalkraft, angezogen von dem Kerne z, welcher in diesem Falle fest auf der Welle sitzt. Die Elektncitätsleitung eines treibenden Elektromotors wird unterbrochen oder bezw. wieder hergestellt bei χ x.

Anstatt den Apparat direct nach den Gleichgewichtsbedingungen zwischen Centrifugalkraft und elektromagnetischer Kraft zu construiren, können demselben auch andere Vorbedingungen zu Grunde gelegt werden. So kann man z. B. die Centrifugalkraft bewegend auf ein Contactstück einwirken, den elektrischen Apparat aber ein zweites Contactstück beeinflussen lassen, in der Weise, dafs durch vermehrte Geschwindigkeit des Regulators das ersterwähnte Contactstück sich vom zweiten entfernt, dafs dagegen bei wachsender elektromagnetischer Kraft das zweite dem ersten Contactstücke sich nähert. Dieser Gedanke liegt dem in Fig. η und 8 dargestellten Apparate zu Grunde. Eine senkrecht stehende Welle A wird durch einen passenden Elektromotor in Umdrehung versetzt. Sie trägt drei oder mehrere mit einander communicirende und Quecksilber enthaltende, aufrechtstehende Rohre BBC. Das Contactstück D führt Stromschlufs herbei, so lange das Quecksilber nicht infolge Wirkung der Centrifugalkraft gezwungen ist, in dem Rohre C zu sinken/ Der zu messende Strom geht durch eine festgelagerte Drahtrolle Έ hindurch. F ist eine bewegbare Drahtrolle, welche mittelst Armes das bereits erwähnte Contactstück D trägt. Auch durch F passirt der zu messende elektrische Strom; infolge hiervon wird die Drahtrolle F gezwungen, sich in ihren Lagern G G zu drehen, und zwar in einem Sinne, um niederdrückend auf das Contactstück D, dessen Abstand dem Quadrate der Stromstärke proportional ist, zu wirken. Andererseits.strebt die Centrifugalkraft dasNiede:·- sinken des Quecksilberspiegels in C an um einen dem Quadrate der Geschwindigkeit proportionalen Betrag.

Die Umdrehungen der Welle A werden mittelst eines Zählwerkes genau ermittelt.

Es ist nicht erforderlich, dafs die sämmtliche zu messende Elektricität durch den Elektromagnet oder bezw. die diesbezügliche Drahtrolle der Apparate hindurchgeht; es genügt, wenn nur ein bekannter Theil des Stromes den Mefsapparat durchfliefst.

Claims (2)

Patent-AnSprüche:

1. Die Messung sämmtlicher durch einen Leiter hindurchgehender Elektricitätsmengen mit Hülfe eines der bekannten Centrifugalregulatoren, Fig. ι bis 6, dessen Centrifugalkraft der von einem Elektromagnet ausgeübten Anziehung (oder Abstofsung) entgegenwirkt und dadurch entweder direct durch Stromschlufsherstellung bezw. -Unterbrechung den Gang einer das Zählwerk betreibenden dynamo-elektrischen Maschine regelt, oder, falls das Zählwerk von einem Uhrwerke aus angetrieben wird, Fig. 5, eine Bremsvorrichtung rechtzeitig in Wirksamkeit treten läfst.

2. Die Messung von Elektricität mittelst eines Flüssigkeitsregulators, Fig. 7 und 8, in der Weise, dafs die Centrifugalkraft des letzteren bewegend auf ein Contactstück (die Oberfläche der regulirenden, leitenden Flüssigkeit selbst), der zu messende Strom aber bewegend auf das andere Contactstück einwirkt, wobei alsdann der Gang der das Zählwerk treibenden elektrischen Maschine geregelt wird durch die gröfsere oder geringere Annäherung beider Contactstücke.

Hierzu I Blatt Zeichnungen.