DE741288C

DE741288C - Durch Gleichstrom betriebenes Quotientenmesswerk

Info

Publication number: DE741288C
Application number: DEF86176D
Authority: DE
Inventors: Rudi Fuchs; Dr Alfred Pfeiffer
Original assignee: Fuess Vorm J G Greiner Jr & Ge
Current assignee: Fuess Vorm J G Greiner Jr & Ge
Priority date: 1939-01-08
Filing date: 1939-01-08
Publication date: 1943-11-16

Description

Durch Gleichstrom betriebenes Quotientenmeßwerk Die Erfindung bezieht sich auf durch Gleich-Strom betriebene Quotientenmeßwerke, bei denen zwei im Winkel zueinander angeordnete Spulen vorgesehen sind.
Strommesser, welche mit Dauermagneten arbeiten. die drehbar in dem Feld einer feststehenden Spule angeordnet sind, sind seit langem bekannt. Andererseits sind Drehfeldempfänger für Gleich- oder Wechselstrom bekannt, bei denen ein Dauermagnet sich in einem geschlossenen Eisenständer dreht, der Nuten besitzt, in welche die Drehfeldwicklungen nach Art der Phasenwicklung eines Wechselstromsynchronmotors gelegt sind. Bei Gleichstrommeßgeräten dieser Art werden die Wicklungen teilweise auf einen geschlossenen Eisenring aufgebracht. Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß bei durch Gleichstrom betriebenen Ouotientenmeßwerken der oben genannten Art die auf einen drehbaren Dauermagneten einwirkenden Spulen in der bei Drehfeldwicklungen bekannten Weise in Nuten eines ringförmigen Weicheisenständers liegen.
Im Laufe der Entwicklung sind die mit Dauermagnet arbeitenden Strommesser immer mehr durch Drehspulgeräte verdrängt worden, hauptsächlich wegen der Empfindlichkeit gegen Fremdfeldeinflüsse. Mit Rücksicht hierauf haben sich insbesondere Geräte zur Messung von Stromverhältni ssen praktisch nur als Drehspulgeräte, hauptsächlich in der Gestalt des Kreuzspulgerätes, einzubürgern vermocht.
Diese Stromverhältnismesser besitzen jedoch erhebliche Nachteile, die hauptsächlich durch die Notwendigkeit, bewegliche Stromzuführungen anzubringen, bedingt sind. Die Ausführung dieser Stromzuführungen als Schleifkontakte würde zur Reibungsbehinderung des Ä!Ießwerks, außerdem zur Störung der Anzeige durch den Übergangswiderstand der Kontakte führen. Daher werden im allgemeinen schwache elastische Bänder zur Stromzuführung benutzt, deren geringe Richtkraft gleichwohl die den Hauptvorteil eines Stromverhältnismessers bildende Spannungsunabhängigkeit stark einschränkt. Es sind zwar Stromverhältnismesser bekanntgeworden, welche mit einem drehbaren Dauermagneten und festen Spulen arbeiten, die aber nicht nach der vorliegenden Erfindung in Nuten eines ringförmigen Weicheisenständers liegen.
Solche Geräte besitzen den Nachteil verhältnismäßig geringer Richtkraft bei schwachen Strömen.
Dagegen liefern die gemäß der Erfindung ausgebildeten Stromverhältnismesser nicht nur größere Richtkräfte als die bekannten Geräte, sondern besitzen auch eine so gute Definition der Lage der Spulenfelder, daß es möglich ist, bei der Serienherstellung ohne Schwierigkeiten genau übereinstimmende, z. B. vorgedruckte Skalen zu verwenden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die zwei feststehenden Spulen in der bisher nur bei Drehfeldempfängern bekannten Art in die Nuten eines ringförmigen, den Magneten umschließenden Ständers eingebettet liegen. Hierdurch wird gleichzeitig eine praktisch vollständige Unabhängigkeit von äußeren Störfeldern erreicht.
Gegenüber den bekannten Quotientenmeßwerken mit drehbaren Spulen besitzen die neuen Geräte den Vorteil, daß sie leicht mit größerer Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beanspruchungen und mit größerer Verstellkraft ausgeführt werden können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt. Hier sind auf einem ringförmigen Weicheisenkörper, der zur besseren Übersichtlichkeit in der Zeichnung weggelassen ist, zwei Feldwicklungen nach Art der Phasenwicklungen eines Drehstrommotors unter einem gewissen. grundsätzlich beliebigen Winkel gegeneinander aufgebracht, In Fig. 1 beträgt der Winkel 90°. Jede der Wicklungen W1 und W2 besteht aus zwei Halbwicklungen, die in der von Drehstrommotoren her bekannten Art in eine größere Anzahl von Einzelzweigen aufgestellt sind, die durch die Nuten des Ständers laufen. Fließen durch beide Wicklungen gleich starke Ströme, so ergibt sich ein Magnetfeld, dessen Richtung in die Winkelhalbierende der beiden Spulenachsen fällt. Allgemein hängt die Richtung des Magnetfeldes nur vom Verhältnis der Stromstärken in den Spulen ab. Es ist nun ein drehbarer Dauermagnet 31 inmitten des Weicheisenkörpers vorgesehen, auf den keine Richtkraft wirkt und der sich infolgedessen in die Richtung des resultierenden Magnetfeldes einstellt. Das Gerät stellt also einen Stromverhältnismesser dar, der von der absoluten Größe der Stromstärken unabhängig arbeitet.
Die Zeichnung stellt diejenige Stellung des Magneten dar, die sich ergibt, wenn der Strom in den Wicklungen W1 Null wird, Bei Umkehr der Stromrichtung dreht sich offensichtlich der Dauermagnet um 180°. Statt der gezeichneten Form kann der Dauermagnet auch zweckmäßig Kreiszylinderform mit quer zur Achse verlaufender Magnetisierungsrichtung erhalten.
Die Anwendung eines derartigen Geräts sind vielfältige. Es läßt sich sowohl zur Fernübertragung von Meßwerten vermittels Widerstandsfernsenders wie auch z. B. zur Temperaturmessung in der Schaltung verwenden, wie in Fig. 1 a dargestellt. Hier bedeuten V den Stromverhältnismesser, R' einen variablen Widerstand, z. B. ein Widerstandsthermometer, R einen festen oder ebenfalls variablen Widerstand, Sp die Spannungsquelle.

Claims

P A T E N T A N S P R U C H : Durch Gleichstrom betriebenes Quotientenmeßwerk mit zwei im Winkel zueinander angeordneten Spulen, dadurch gekennzeichnet, daß die auf einen drehbaren Dauermagneten einwirkenden Spulen in der bei Drehfeldwicklungen bekannten Weise in Nuten eines ringförmigen Weicheisenständers liegen.

Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften ..... Nr. 71 423, 111 351, 146 897, 167 511, 179 889, 223 104, 298 044, 300 197, 312 359, 361 515, 369 610, 433 938, 462 832, 485 174, 492 302, 596 564, 614 920, 642 178, 690 284; französische Patentschrift .. Nr. 499 629; italienische - .. - 346 052; holländische - .. - 43 832, USA.-Patentschriften ..... - 1 261 870, 2 102 409; Elektrotechnische Zeitschrift (1920) S. 1031 bis 1934 » Über elektrische Fernanzeiger-und Kommandoapparate bewährter Systeme«; General Electric Review (1930) S. 500, »Principles of Selsyn Equipments and their Operation«.