Ferraris-Zähler
aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Der Ferrariszähler, benannt nach Galileo Ferraris, wird zur Anzeige der übertragenen elektrischen Arbeitsleistung von einphasigem oder mehrphasigem Wechselstrom benutzt. Er besteht aus einem Induktionsmotor in Verbindung mit einer mechanischen Zähleranzeige.
Der Induktionsmotor hat eine drehbar gelagerte Metallscheibe, die über bzw. durch zwei überkreuz angeordnete Elektromagnete verläuft. Der Magnetfluss in dem einen Elektromagneten, auch „Spannungstriebkern“ genannt, ist proportional zu der elektrischen Spannung des Netzes, der Magnetfluss in dem anderen Elektromagneten, auch „Stromtriebkern“ genannt, ist proportional zum Stromfluss durch den oder die nachgeschalteten Verbraucher (Verbrauchsmittel).
Die Wechselströme in den Magneten induzieren in der Metallscheibe Wirbelströme, die zusammen mit den magnetischen Flüssen ein Drehmoment erzeugen, das die Scheibe zur Rotation bringt. An einer anderen Stelle ist ein Permanentmagnet über der Scheibe positioniert, der bei Drehung der Scheibe ebenfalls einen Wirbelstrom induziert, der die Rotation erheblich verlangsamt (Wirbelstrombremse). Die Scheibe treibt ein Rollenzählwerk, das die Anzahl der Umdrehungen anzeigt.
Da die elektrische Leistung P sich als mathematisches Produkt von Spannung U und Strom I nach der Formel
ergibt und die Magnetfelder zu den Strom- und Spannungswerten proportional sind, ist auch die Drehzahl der Scheibe proportional zur Leistung. Durch die fortwährende Zählung wird die Leistung P über die Zeit t als elektrische Arbeit W gemessen nach der Formel
Das Messwerk ist so kalibriert, dass die angezeigten Umdrehungen direkt die üblichen Messwerte in Kilowattstunden anzeigen.
