DE1303357B

DE1303357B -

Info

Publication number: DE1303357B
Application number: DER40374A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-04-12
Filing date: 1965-04-12
Publication date: 1971-09-23
Also published as: GB1147022A; FR1475301A; US3439270A; CH478434A; AT262446B

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Multiplikation zweier in Wechselströme gleicher Frequenz umformbarer Größen mit Hilfe eines Hallgenerators als Multiplizierglied, in dem das Produkt der beiden Wechselströme gebildet wird.

Zur Messung elektrischer Energie werden im allgemeinen Induktionsmotorzähler verwendet, die sich gut bewährt haben und auch eine ausreichende Meßgenauigkeit besitzen. Wegen der benötigten umlaufenden Teile ist bei der Fertigung der bekannten Motorzähler aber eine hohe mechanische Präzision erforderlich, wenn die genauen meßtechnischen Eigenschaften über viele Jähre erhalten bleiben sollen.

An Hand der Zeichnung sei die Erfindung in Anwendung auf einen Elektrizitätszähler näher beschrieben. Bei der dargestellten Anordnung sind zwei Feldwicklungen 1 und 2 vorgesehen, die auf einen Hall-Generator 3 einwirken. Die Feldwicklung 1 wird von einem Strom Z₁ eines Verbrauchers durchflossen, dessen Leistung gezählt werden soll. An der Feldwicklung 2 liegt Gleichspannung, die einen konstanten Strom z₂ durch die Wicklung treibt. Die Steueranschlüsse des Hall-Generators liegen unter Zwischenschaltung eines Widerstandes 4 und eines Kondensators 5 an den Enden der Sekundärwicklung 6 b eines Transformators 6. Die Primärwicklung 6 a des Transformators ist an die Verbraucherspan-

Die Fertigung ist also verhältnismäßig kompliziert

und zeitraubend, d. h., diese Zähler sind in ferti- 15 nung U angeschlossen. Die Steueranschlüsse des HaIlgungstechnischer Hinsicht nachteilig, und sie sind Generators 3 liegen ferner an einer Gleichspannungs-

auch ungünstig, weil sie sehr empfindlich gegen äußere Einflüsse sind.

Es sind schon verschiedentlich Vorschläge gemacht worden, Elektrizitätszähler mit ruhenden Bau- 20 elementen auszurüsten, insbesondere Halbleiterbauelemente zu verwenden. So ist es beispielsweise bekannt, den Hall-Generator zur Elektrizitätszählung heranzuziehen. Wenn sich Zähler mit Hall^Generatoren bisher nicht haben durchsetzen können, so liegt 25 stärker 10 einen Null-Indikator bildet. Der Verstärdas vor allen Dingen daran, daß der Hall-Generator ker 10 wirkt auf die Gleichspannungsquelle 7 und

quelle 7, die einen in noch zu beschreibender Weise eingesteuerten Strom z₃ über die Steuerstrecke schickt. Im Kreis des eingeprägten Gleichstromes z₃ liegt ein Meßinstrument 8, das den Steuerstrom <₃, der auch in Form von Gleichstromimpulsen vorliegen kann, integriert. An die Ausgangsseite des Hall-Generators 3 ist ein galvanometerähnliches Instrument 9 angeschlossen, das zusammen mit einem Ver

Meßwerte liefert, die von verschiedenen Störeinflüssen, insbesondere von der Temperatur, abhängig sind. Um diese Störeinflüsse auszuschalten, müßten Kompensationsmittel vorgesehen werden, die einen erheblichen Aufwand mit sich bringen.

Die Erfindung bezweckt, die eingangs erwähnte Anordnung so auszugestalten, daß die erwähnten Nachteile vermieden werden. Erfindungsgemäß wird

regelt in Abhängigkeit von der Stellung des Instrumentes 9 den von der Gleichstromquelle 7 gelieferten Gleichstrom Z₃ ein.

Mit dem Hall-Generator wird einmal das Produkt von U · Z₁ gebildet, wobei auf der Ausgangsseite des Hall-Generators der Gleichstromanteil dieses Produktes von dem Instrument 9 registriert wird. Der Gleichstromanteil des Produktes U · Z₁ ist aber der

das dadurch erreicht, daß der Gleichstromanteil des 35 Wirkleistung U-I₁- cos φ proportional. In dem Hall-Produktes mit dem ebenfalls in dem Hallgenerator Generator wird ferner das Produkt aus den beiden gebildeten Produkt aus einem konstanten Gleichstrom Strömen z₂ und i₃ gebildet. Die Spannungsquelle 7 ist und einem veränderbaren Gleichstrom verglichen wird, dessen Größe von einem Null-Indikator im Aus-

dabei so geschaltet, daß dieses Produkt dem' Gleich

stromanteil des Produktes U · Z₁ entgegengerichtet ist, gangskreis des Hallgenerators auf gleiche Größe des 40 so daß das Instrument 9 keinen Ausschlag hat, wenn Produktes der beiden Gleichströme mit dem Gleich- das Gleichstromprodukt dem Gleichstromanteil des Stromanteil des Produktes aus den beiden Wechsel- Wechselstromproduktes gleich ist. Über den Verstärströmen eingesteuert wird. ker 10 wird die Spannungsquelle durch den Ausschlag

Der Hallgenerator ist den Magnetfeldern des des Instrumentes 9 so eingeregelt, daß ein Selbstabeinen Wechselstromes und des konstanten Gleich- 45 gleich erfolgt. Änderungen der Daten des Halbleiters stromes ausgesetzt, während der andere Wechel- sind von untergeordneter Bedeutung, da sie sich auf strom zusammen mit dem von der Hallspannung beide Produktgrößen nahezu gleichmäßig auswirken, über den Null-Indikator eingesteuerten, dem Wechselstrom entgegenwirkenden Gleichstrom als Steuerstrom dient. Als eingesteuerter Gleichstrom kann 5° auch eine Impulsfolge mit Einheitsimpulsen benuntzt werden, so daß die Zahl der auflaufenden Impulse proportional dem Produkt der Wechselströme ist. Der konstante Gleichstrom kann einstellbar sein, so daß sich das Übersetzungsverhältnis der 55 Multiplizieranordnung verändern läßt. Die Einsteuerung des Gleichstromes über den Null-Indikator erfolgt durch Selbstabgleich, beispielsweise durch eine galvanometerähnliche, am Ausgang des Hall-Generators liegende, die Rückkopplung eines Oszilla- 60 tors beeinflussende Einrichtung. Die Anordnung läßt sich besonders gut als Wirkleistungselektrizitätszähler verwenden, wenn der eine Wechselstrom durch den Verbraucherstrom gebildet und der andere Wechselstrom von der Spannung abgeleitet wird. Der am Aus- 65 gang des Hall-Generators auftretende Gleichstromanteil des Produktes f/~ · /~ ist der Wirkleistung U-I- cos ψ proportional.

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Multiplikation zweier in Wechselströme gleicher Frequenz umformbarer Größen mit Hilfe eines Hallgenerators als Multiplizierglied, in dem das Produkt der beiden Wechselströme gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleidhstromanteil des Produktes mit dem ebenfalls in dem Hallgenerator gebildeten Produkt aus einem konstanten Gleichstrom und einem veränderbaren Gleichstrom verglichen wird, dessen Größe von einem Null-Indikator im Ausgangskreis des Hallgenerators auf gleiche Größe des Produktes der beiden Gleichströme mit dem Gleidhstromanteil des Produktes aus den beiden Wechselströmen eingesteuert wird.

2. Anordnung nach Ansprudh 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hallgenerator den Magnetfeldern des einen Wechselstromes und des kon-

stanten Gleichstromes ausgesetzt ist, während der andere Wechselstrom zusammen mit dem von der Hallspannung über den Null-Indikator eingesteuerten, dem Wechselstrom entgegenwirkenden Gleichstrom als Steuerstrom "dient.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2 in Anwendung als Wirkleistungselektrizitätszähler, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Wechselstrom durch den Verbraucherstrom gebildet und der andere Wechselstrom von der Spannung abgeleitet ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als eingesteuerter Gleichstrom eine Impulsfolge dient.

5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der konstante Gleichstrom zwecks Steuerung des Übersetzungsverhältnisses einstellbar ist.

6. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsteuerung des Gleichstromes über den Null-Indikator durch Selbstabgleich erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen