DE158700C

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Publication number: DE158700C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die üblichen Motorelektrizitätszähler haben den Nachteil, daß das magnetische Feld des Ankers und der Feldspulen die Dämpfermagnete durchsetzt. Bei auftretendem Kurz-Schluß erreicht dieses Feld eine solche Stärke, daß eine Schwächung der Magnete eintritt, wodurch die Angaben der Zähler dauernd fehlerhaft werden.The usual motor electricity meters have the disadvantage that the magnetic field of the Armature and the field coils penetrate the damper magnets. When a short circuit occurs If this field is so strong that the magnets are weakened, as a result, the information on the counters is permanently incorrect.

Man hat diese schädliche Einwirkung zuOne has this harmful influence too

ίο beseitigen versucht, indem man den Kraftlinien des Kurzschlußfeldes bestimmte Bahnen anwies. Zu diesem Zwecke rüstete man die Zähler mit einem eisernen Magnetgestell nach Art einer Dynamomaschine aus oder brachte in der Nähe der Stahlmagnete ein sogenanntes Schirmblech an.ίο try to eliminate it by keeping the lines of force of the short-circuit field instructed certain paths. For this purpose, the counters were retrofitted with an iron magnetic frame Kind of a dynamo machine or brought a so-called near the steel magnets Shield plate on.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine weitere Methode zum Schütze der Dämpfermagnete. Sie unterscheidet, sich von den eben genannten Verfahren grundsätzlich dadurch , daß sie die Kraftlinien des Kurzschlußfeldes nicht von den Magneten ablenkt, sondern daß sie die Entstehung eines starken Kurzschlußfeldes überhaupt verhindert. Dieser Erfolg", der eine Reihe weiterer Vorteile mit sich bringt, wird in folgender Weise erreicht. Ausgehend von der Tatsache, daß die Fernwirkung eines Solenoides unter übrigens gleichen Umständen um so schwächer wird, je kleiner man seine Windungsfläche macht, reduziert man zunächst die Windungsflächen der Anker und Feldspulen auf einen Bruchteil der bisher üblichen Maße. Da nun mit dieser Reduktion der Windungsflächen eine bedeutende Verminderung des Drehmomentes verbunden sein würde, so kompensiert man diesen Ausfall durch eine entsprechende Vergrößerung der Permeabilität innerhalb des verkleinerten Wickelungsraumes. Die Steigerung der Permeabilität wird aber so eingerichtet, daß sie nur vorhanden ist, solange der Zähler in normaler Weise beansprucht ist, daß sie dagegen bei Überlastung oder gar bei Kurzschluß verschwindet.The present invention relates to another method of protecting the damper magnets. It differs fundamentally from the procedures just mentioned in this regard that it does not divert the lines of force of the short-circuit field from the magnets, but that it creates a strong one Short-circuit field prevented at all. This success, "which has a number of other advantages is achieved in the following way. Proceeding from the fact that the action at a distance of a solenoid becomes weaker under the same circumstances, the smaller you make its winding area, one first reduces the winding areas of the armature and field coils to a fraction the usual dimensions. With this reduction in the winding areas, there is now a significant reduction in the torque would be connected, this failure is compensated by a corresponding increase the permeability within the reduced winding space. The increase in permeability is set up in such a way that that it is only available as long as the counter is used in the normal way, that it is on the other hand in case of overload or disappears even in the event of a short circuit.

Zu diesem Zwecke füllt man den Innenraum des Ankers (und der Feldspulen) mit einem dünnen Eisenkern aus. Den Querschnitt desselben wählt man so, daß, solange die Stromstärke ihren zulässigen Maximalbetrag nicht überschreitet, der induzierte Magnetismus der magnetisierenden Kraft proportional ist, daß er aber bei Überlastung des Zählers infolge Sättigung des Eisens hinter ihr zurückbleibt. Für so hohe magnetisierende Kräfte, wie sie bei einem Kurz-Schluß auftreten, ist die Permeabilität eines derartig dimensionierten Eisenkernes nicht nennenswert größer als die Permeabilität der Luft. Man kann also in diesem Falle die Anwesenheit des Eisens vernachlässigen, und es gilt nunmehr der Vorausgeschicke Satz über die Fernwirkung eines Solenoides, der ja ohne Berücksichtigung des Eisenkernes aufgestellt war.For this purpose, the interior of the armature (and the field coils) is filled with a thin iron core. The cross-section of the same is chosen so that as long as the current strength does not exceed its maximum allowable amount, the induced Magnetism is proportional to the magnetizing force, but that it does when overloaded of the meter lags behind it due to saturation of the iron. For so high magnetizing Forces such as those that occur in the event of a short circuit are not the permeability of an iron core dimensioned in this way significantly greater than the permeability of air. So in this case you can use the Neglect the presence of iron, and the proposition of advance now applies about the long-range action of a solenoid, which, after all, does not take into account the iron core was set up.

Die in der beschriebenen Weise gebauten Zähler zeichnen sich aus den angeführten Gründen durch Unveränderlichkeit ihrer Dämpfermagnete aus, sie haben aber noch eine Reihe weiterer A^orzüge, die später aufgezählt werden sollen.The meters built in the manner described are distinguished from the ones listed They are based on the immutability of their damper magnets, but they have a number of other advantages, which are listed later should be.

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Fig. ι der beiliegenden Zeichnung dargestellt.An embodiment of the present invention is shown in Fig. Ι of the accompanying drawings shown.

Um den Unterschied gegen die bisher üb-To see the difference against the previously used

. 5 liehe Anordnung zu erläutern, ist letztere in Fig. 2 danebengestellt. In den Figuren bedeuten A bezw. A¹ die vom Verbrauchsstrom durchflossenen Feldspulen, B bezw. B¹ die im Schnitt gezeichneten Anker und M bezw. M¹ . To explain the arrangement borrowed 5, the latter is shown in Fig. 2 next to it. In the figures mean A respectively. A ¹ the field coils through which the consumption current flows, B respectively. B ¹ the armature drawn in section and M respectively. M ¹

ίο die Dämpfermagnete.ίο the damper magnets.

Wie ein Vergleich der Figuren zeigt, ist bei der neuen Anordnung (Fig. i) der Durchmesser des Ankers nahezu unverändert gelassen, seine Höhe, gemessen in Richtung der Rotationsachse, dagegen ist außerordentlich verringert worden. Eine Spule des Ankers B¹ umschließt z. B. eine Fläche von etwa 5x5 cm, während die entsprechende Fläche in Fig. 1 nur 5 X 0,1 cm groß ist.As a comparison of the figures shows, with the new arrangement (FIG. I) the diameter of the armature is left almost unchanged, its height, measured in the direction of the axis of rotation, on the other hand, has been greatly reduced. A coil of the armature B ¹ encloses z. B. an area of about 5x5 cm, while the corresponding area in Fig. 1 is only 5 x 0.1 cm.

In analoger Weise ist in Fig. 1 die Windungsfläche der Stromspulen verringert.In an analogous manner, the winding area of the current coils is reduced in FIG. 1.

Der Eisenkern, welcher nach dieser Verkleinerung der Windungsflächen die ursprüngliche Kraftlinienzahl wieder herstellt, hat die Gestalt einer dünnen Kreisscheibe (E). Versuche haben ergeben, daß eine Scheibe von etwa 5 cm Durchmesser aus 0,1 cm starkem Blech den gestellten Anforderungen gut entspricht. Natürlich kann der Eisenkern auch andere Formen erhalten; er kann z. B. als Kreisring (Fig. 3), als Polygon (Fig. 4) oder als Stern (Fig. 5) ausgebildet werden. Man kann sowohl eine Trommel- oder Ringwickelung als auch eine offene Wickelung' verwenden.The iron core, which restores the original number of lines of force after this reduction in the coil area, has the shape of a thin circular disk (E). Tests have shown that a disc about 5 cm in diameter made of 0.1 cm thick sheet metal meets the requirements well. Of course, the iron core can also have other shapes; he can z. B. as a circular ring (Fig. 3), as a polygon (Fig. 4) or as a star (Fig. 5). One can use a drum or ring winding as well as an open winding.

Der Eisenkern kann feststehen oder mit dem Anker rotieren. Die letztere Anordnung hat den Vorzug, daß das Eisen einer steten Ummagnetisierung unterworfen ist, wodurch der schädliche Einfluß des remanenten Magnetismus beseitigt wird.The iron core can be stationary or rotate with the armature. The latter arrangement has the advantage that the iron is subject to constant magnetization reversal, whereby the harmful influence of remanent magnetism is eliminated.

Abgesehen von der verminderten Fernwirkung weist die beschriebene Konstruktion unter anderen die folgenden weiteren Vorzüge auf.Apart from the reduced effect from a distance, the construction described among others the following advantages.

Die Kraftlinien der Feldspulen werden in das Eisen hineingesogen; sie schneiden daher fast sämtlich die Ankerwindungen, während in Fig. 2 ein großer Teil der Kraftlinien um den Anker herumgeht, also nicht ausgenutzt wird.The lines of force of the field coils are sucked into the iron; therefore they cut almost all of the anchor windings, while in Fig. 2 a large part of the lines of force around the anchor goes around, so is not exploited.

Man spart also an Amperewindungen.So you save on ampere turns.

Außerdem ist die Länge des für eine Windung erforderlichen Drahtes kleiner, mithin der Drahtaufwand und das Gewicht geringer.In addition, the length of the wire required for one turn is smaller, therefore the amount of wire required and the weight are lower.

Durch den Eisenkern wird ferner die mechanische Festigkeit des Ankers erhöht.The iron core also increases the mechanical strength of the armature.

Endlich erscheint die Zählerachse gegen Fig. 2 erheblich verkürzt, wodurch kleinere Abmessungen des ganzen Apparates und ein stabilerer Bau gewonnen werden.Finally, the counter axis appears considerably shortened compared to FIG. 2, which makes it smaller Dimensions of the whole apparatus and a more stable construction can be obtained.

Claims

Patent claim:

Motor electricity meter for direct and alternating current, characterized in that, that the interior of the anchor with a simultaneous significant reduction in the winding areas of the anchor and Field coils is equipped with a peculiarly shaped iron core, which is so tightly dimensioned that abnormal high amperage saturation of the iron occurs, for the purpose of preventing the damper magnets from weakening protect, as well as to enable a stable and compact structure of the meter.

1 sheet of drawings.