CH176982A - Verfahren zum Prüfen von Spannungswandlern. - Google Patents

Description

  Verfahren zum Prüfen von Spannungswandlern.    Das Verfahren dient dazu, die Span  nungsfehler und Winkelfehler von Span  nungswandlern zu ermitteln. Es. bedient sieh  dazu eines     Normalspannungswa-ndlers,    der  mit dem zu prüfenden     Wandler    zu einer       Differential.seha.ltung    vereinigt wird, die in       Fig.    1 der beiliegenden Zeichnung angedeu  tet ist. X sei der zu prüfende Wandler, N  ein     Normalwandler    von     gleiehem        Überset-          zungsverhältnis.    Die primären Wicklungen  liegen parallel an aderselben Spannung.

   Die  sekundären Wicklungen sind gemäss der       rig.    1 derart verbunden, dass zwischen den  offenen Klemmen     vN    und     vx    die Differenz  0     L,   <I>=</I>     Ux   <I>- UN</I> .der sekundären Spannungen  herrscht. Wenn.     wir    annehmen, dass der     Nor--          malspannungswandler        keinen    Fehler hat, also  seine.

   Sekundärspannung UN dem Sollwert  entspricht, so bestimmt die Grösse und Pha  senlage der     Differenzspannung    A U die Ab  weiehung der Sekundärspannung     Ux    des zu       prüfenden    Wandlers vom Sollwert UN.

   Die-         jenige    Komponente der Differenzspannung,  die in     Riehtung    von UN liegt, bestimmt. die  Abweichung der Amplituden, den     Span-          nungsfehler,    und .die dazu senkrechte Kom  ponente,die Phasenabweichung, den Winkel  fehler.     Wenn    man zwischen den offenen  Klemmen     vN    und     o        vx        einen.    für     Messzwecke     erforderlichen Widerstand legen muss, ihn  aber genügend hoch wählt, so ist die Bela  stung der Wandler gering,     und    an den Span  nungsverhältnissen ändert sich praktisch  nichts.  



  Die beschriebene Schaltung ist bekannt       und    bildet den     Ausgangspunkt    verschiedener  Verfahren zum     Prüfen    von     SpanDungswand-          lern.    Die bisher aus der beschriebenen Schal  tung entwickelten bekannt gewordenen Ver  fahren sind entweder von mässiger Genauig  keit oder erfordern eine umfangreiche wenig  übersichtliche Apparatur mit teuren und  empfindlichen Spezialinstrumenten. Ausser  dem brauchen sie noch eine konstante Hilfs-           spannung    aus dem gleichen Wechselstrom  netz, das die Prüfspannung für die     Span-          nungswandler        liefert.     



  Diese Nachteile vermeidet das Verfahren  gemäss der vorliegenden Erfindung, zum  Prüfen von     Spannungswandlern    mit Hilfe  eines     Normalwandlers    gleichen     Überset-          zungsverhältnisses    in der Differentialschal  tung, das darin besteht, dass eine zu der Dif  ferenz der     gegeneinander        .geschalteten    sekun  dären Spannungen von Normalwandler und  Prüfling in     bekannter    Beziehung stehende  Spannung über ein     Nullinstrument    ausgemes  sen wird durch zwei regelbare Kompensa  tionsspannungen, die von     Bezugsspannungen,     die der primären Spannung,

   von welcher sie  unmittelbar abgeleitet werden, mindestens  angenähert proportional und phasengleich  sind, hervorgerufen wenden und von :denen  die eine     Kompensationsspannung    in Phase  mit den Bezugsspannungen und die andere  senkrecht dazu liegt. Es kann die Differenz  spannung unmittelbar oder über einen     Span-          nungswandler    durch die     Kompensationespan-          nungen    ausgemessen werden; es kann aber  auch ein von einem Spannungsteiler abge  griffener Bruchteil der Differenzspannung  ausgemessen werden;

   schliesslich besteht die       Möglichkeit,    dass die     Differenzspannung    über  einen     Vorwiderstand    die Primärspule einer       Gegeninduktivität    speist, deren Sekundär  spannung durch die Kompensationsspannun  gen     ausgemessen    wird.

   Die regelbaren Kom  pensationsspannungen     können    durch einen  Schleifdraht     und    eine regelbare     Gegeninduk-          tivität    erzeugt werden, deren Primärspule in  Reihe     mit    dem Schleifdraht und einer     Pa-          ralleIsehaltung    von     Vorwiderstand    und     Ka          pazität    entweder unmittelbar oder über einen  Hilfstransformator an der     Bezugsspannung     liegt.

   Eine andere Möglichkeit ist die, dass  die     Kompenssationsspannungen    erzeugt wer  den durch     einen    Schleifdraht und eine regel  bare     Gegeninduktivität,    deren Primärspule  in Reihe mit dem     S.chleifdrah-t    von     einem     Stromwandler gespeist wird, :dessen Primär  wicklung über eine Parallelschaltung von  Widerstand     und    Kapazität an der Bezugs-         spannung    liegt.

   An Stelle der regelbaren       Gegeninduktivitätkann    auch ein anderes, aus  Widerständen, Drosseln,     Gegeninduktivitä-          ten,    Kapazitäten und Transformatoren be  stehendes Schaltungselement treten.  



  Als Bezugsspannungen können die Se  kundärspannungen des     Normalwandlers    und  des Prüflings entweder allein oder gemein  sam benutzt werden. Auch kann als Bezugs  spannung die Primärspannung selbst oder die       Sekundärspannung    eines dritten Wandlers  benutzt werden, dessen     Primärwicklung    an  der Primärspannung oder an der Sekundär  spannung der in, der Differentialschaltung  vereinigten Wandler liegt. Die Bezugsspan  nung muss mindestens angenähert der primä  ren Spannung, auf die die Fehler des zu  prüfenden.     Wandlers    ja unter Berücksichti  gung des     Nennübersetzungsverhältnisses    zu  rückgeführt wenden,     proportional    und pha  sengleich sein.

   Diese Forderung wird immer  noch selbst dann erfüllt, wenn die Bezugs  spannung unter     Zwischenschaltung    von  fehlerhaften     Spannungswandlern    gewonnen  wird; .denn, da die von der Bezugsspannung  erzeugten Spannungen die Differenz der se  kundären Spannungen ausmessen, geht ein       I\ehler    der Bezugsspannung erst in zweiter       Grössenordnung    in das     schliessliehe        Ifessresul-          ta.t    ein.  



  Beispiele des Verfahrens werden im fol  genden anhand der in     Fig.    2' bis. 7 darge  stellten Einrichtungen     erläutert.    N ist der       Normalspannungswandler,    X .der zu prüfende  Wandler, VG das Nullinstrument. Zwei  Klemmen der sekundären Wicklungen der       Wandler    N und X sind     unmittelbar    mitein  ander verbunden,     eo    dass zwischen den übri  gen beiden     Klemmen    die Differenz der se  kundären Spannungen herrscht.

   Die zur       Kompensation    dienenden Spannungen wer  den bei den     Einrichtungen    gemäss     Fig.    2 und  '3 vermittelst eines Schleifdrahtes s und einer  regelbaren     Gegeninduktivität    m erzeugt, de  ren     primäre    Spule mit dem Schleifdraht und  einem     Vorwiderstand        R,    in Reihe an der     Se-          kundärspannung    des Normalwandlers liegt.

         Diese        Sekundärspannung    dient also als Be-           zugsspannung.    Durch den Kondensator C  wird erreicht,     dass    die Spannung am Schleif  draht in Richtung mit der Sekundärspannung  und die Spannung der     Gegeninduktivität        w     dazu um<B>90'</B> verschoben ist.

   In     Fig.    2     sind     diese zwei     Kompensationsspannungen    über  ein     h'ullin.strument    gegen .die Sekundärspan  nung eines     Hilfstransformators        HT    geschal  tet, der primär von der Differenzspannung  gespeist wird.

       Lrnter    der     Voraussetzung,        dass     dieser     Hilfstransformator    die Differenzspan  nung mit genügender     Übersetzungs-    und  Winkeltreue transformiert, ist     der    am  Schleifdraht s abgegriffene     Widerstandswert     ein Mass für den Spannungsfehler und die       eingestellte        Gegerinduktivität        na    ein Mass für  den Winkelfehler .des     Wandlers    X.

   In der       Fig.    3 schickt die Differenzspannung über  einen     Voarwiderstand        r,    einen Strom durch  die Primärspule einer     flilfsgegeninduktivität          11:11,    deren     Sekundärspannung    gegen die  Kompensationsspannungen geschaltet ist. -Die  an der Sekundärspule von     FIM    erzeugte     EMK     ist praktisch gegenüber der Differenzspan  nung um<B>90,</B> verschoben.

   Infolgedessen bil  det jetzt der am Schleifdraht s abgegriffene       Widersta.ndewert    ein Mass für den Winkel  fehler und der     eingestellte    Wert der     Gegen-          induktivität        m    ein Mass für den     Spannungs-          fehlerdes        Wandlers    X.  



  In den     Fig.    4 und 5 ist .der .die Kompen  sationsspannung erzeugende Kreis nicht un  mittelbar an die Sekundärklemmen des Nor  malwandlers gelegt, sondern zwecks elektri  scher Isolierung erst ein Hilfswandler     HW     zwischengeschaltet. Es ist so möglich, in der       Fig.    4 die gesamte Differenzspannung direkt  zu kompensieren, während in     Fig.    5 nur ein  von einem Spannungsteiler     SV    T abgezweig  ter Teil der Differenzspannung kompensiert  wird.  



  In den     rig.    6 und 7 werden die Kompen  sationsspannungen erzeugt, indem     Sohleif-          draht    s und     Gegeninduktivität        m    von einem  Stromwandler W gespeist werden, dessen  Primärwicklung über einen     Vorwiderstand          R,    und Parallelkondensator C an der     sekun.          dä.ren    Normalspannung liegt.

   In     Fig.    6 wird    die     gesamte    Differenzspannung, in     Fig.    7  nur ein     Bruchteil    von ihr     kompensiert.    In  den     in,den        Fig.    4 bis 7 beschriebenen Schal  tungen ist     jedesmal    der am Schleifdraht s ab  gegriffene     MTiderstandswert    ein Mass für den  Spannungsfehler und die eingestellte Gegen  induktivität     ms   <I>ein</I> Mass für den Winkel  fehler.  



  Bei sämtlichen beschriebenen Schaltun  gen sind im abgeglichenen Zustande die Se  kundärspulen der     Gegenindukti-"Titäten    strom  los, so     dassderen    Widerstand     und        Induktivi-          tät    in die Messung nicht eingehen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Prüfen von Spannungs- waDjdlern mit Hilfe eines Normalwandlers gleichen Übersetzungsverhältnisses in der Differentialschaltung, dadurch gekennzeich net, dass eine zu der Differenz der gegenein ander geschalteten sekundären Spannungen von Normalwandler und Prüfling in bekann ter Beziehung stehende Spannung über ein Nullinstrument ausgemessen wird durch zwei regelbare Kompensationsspannungen, die von Bezugsspannungen, die der primären Spannung, von welcher sie unmittelbar abge leitet werden, mindestens angenähert propor tional und phasengleich sind,

   hervorgerufen werden und von denen die eine Kompensa tionsspannung in Phase mit den Bezugsspa^- nungen und die andere senkrecht dazu liegt. UNTERAN SPRüCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die ganze Differenz spannung unmittelbar durch die Kom pensationsspannungen ausgemessen wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die ganze Differenz spannung über einen Spannungswandler durch die Kompensationsspannungen ausgemessen wird. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, -dass ein von einem Spannungsteiler abgegriffener Bruchteil der Differenzspannung durch die Kom pensationsspannungen ausgemessen wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, da-ss die Differenzspan nung über einen Vorwid-erstand die Pri märspule einer Gegeninduktivität speist, deren Sekundärspannung durch die Kompensationsspannungen ausgemessen wird. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsspannungen er zeugt werden durch einen Schleifdraht und eine regelbare Gegeninduktivität, deren Primärspule in Reihe mit dem Schleifdraht und einer Parallelschaltung von Vorwiderstand und Kapazität un- m *ttelbar an der Bezugsspannung liegt. 6.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un- teranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsspannungen er zeugt werden durch einen Schleifdraht und eine regelbare Gegeninduktivität, deren Primärspule in Reihe mit dem Schleifdraht und einer Parallelschaltung von Vorwiderstand und Kapazität über einen Hilfstransformator an der Bezugs spannung liegt. 7.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, ,dass die Kompensationsspannungen er zeugt werden durch einen Schleifdraht und eine regelbare Gegeninduktivität, deren Primärspule in Reihe mit dem Schleifdraht von einem Stromwandler gespeist wird, dessen Primärwicklung über eine Parallelschaltung von Wider stand und Kapazität an der Bezugsspan nung liegt. B. Verfahren nach Patentanspruch und D'n- teransprüchen 3, 4 und 7, dadurch ge kennzeichnet, dass als Bezugsspannungen die Sekundärspannungen des Normal- wandlers benutzt werden. 9.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un teransprüchen 3, 4 und 7, dadurch ge kennzeichnet, dass als Bezugsspannungen die Sekundärspannungen des Prüflings benutzt werden. 10. Verfahren nach Patentanspruch und Un teransprüchen 3, -4 und 7, dadurch ge kennzeichnet, dass als Bezugsspannungen die Sekundärspannungen des Normal wandlers und des Prüflings gemeinsam benutzt werden. 11. Verfahren nach Patentanspruch und Un teransprüchen 3, 4 und 7, dadurch ge kennzeichnet, dass als Bezugsspannung die Primärspannung selbstbenutzt wird. 12.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un teransprüchen 3, 4 und 7, dadurch ge kennzeichnet, dass als Bezugsspannung die Sekundärspannung eines dritten Spannungswandlers benutzt wird, dessen Primärwicklung an der Primärspannung der in der Differentialschaltung verei nigten Wandler liegt. 13. Verfahren nach Patentanspruch und Un teransprüchen 3, 4 und 7, dadurch ;e kennzeichnet, dass als Bezugsspannung die Sekundärspannung eines dritten Spannungswandlers benutzt wird, dessen Primärwicklung an .der Sekundärspan nung der in der Differentialschaltung vereinigten Wandler liegt.