DE1613879C - Meßanordnung zur Bestimmung der Wicklungstemperatur bei elektrischen Gera ten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßanordnung zur Bestimmung der Wicklungstemperatur während des Betriebes aus der Widerstandsänderung durch Überlagerung eines Gleichstroms von mit Wechselstrom betriebenen elektrischen Geräten, z. B. Transformatoren.

Bei einer bekannten Anordnung wurde die Trennung von Gleich- und Wechselstrom mit Hilfe von Kondensatoren und Drosseln durchgeführt. Solche Anordnungen haben sich wegen ihres großen Aufwandes und weil sie dem jeweiligen Prüfling angepaßt werden mußten und keinen universellen Einsatz gestatteten, in der Praxis nicht durchzusetzen vermocht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine in der Verwendung einfache, raumgünstige und vor allem universell einsetzbare Meßanordnung anzugeben. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß zur Trennung von Gleich- und Wechselstrom ein Wandler benutzt wird, in dessen Eisenkreis sich ein Hallgenerator befindet und der Wechselfluß des Wandlers durch einen weiteren Wandler, der sich im gleichen Stromkreis befindet, kompensiert wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Gleichfluß des den Hallgenerator enthaltenden Wandlers durch eine Ein- richtung, ζ. Β. eine elektronische Regeleinrichtung kompensiert wird und der Hallgenerator als Nullindikator (Nullinstrument) verwendet wird.

An Hand der Zeichnung, die ein Prinzipschaltbild der erfindungsgemäßen Anordnung wiedergibt, wird die Erfindung näher erläutert.

Mit 1 ist dabei eine Wechselstromquelle, z. B. ein Wechselstromgenerator, bezeichnet und mit 2 der daran angeschlossene Prüfling, z. B. ein Transformator, dessen Widerstand gemessen werden soll. Dem Wechselstrom wird mit Hilfe einer Gleichspannungsquelle, z. B. einer parallel zur Wechselstromquelle geschalteten Batterie 3 oder Diode 4 ein Gleichstrom überlagert, wobei der Gleichstromquelle eine Drossel zur Strombegrenzung vorgeschaltet ist. Im Laststromkreis befindet sich dem Prüfling 2 vorgeschaltet ein Wandler 6, in dessen Eisenkreis 60 sich ein Hallgenerator? befindet. Die Hallspannung ist zunächst proportional dem Gesamtstrom, also Wechselstrom (Laststrom) mit überlagertem Gleichstrom (Meßstrom). Im gleichen Stromkreis ist dem Prüfling noch ein zweiter Wandler 8 vorgeschaltet. Dieser liefert einen durch die Transformation nur dem Laststrom proportionalen Wechselstrom. Dieser Wechselstrom dient zur Kompensation des Wechselflusses im Eisenkreis des Wandlers 6. Zu diesem Zweck ist auf dem Eisenkern 60 des Wandlers 6 eine Kompensationswicklung 9 aufgebracht, die mit der Sekundärwicklung 10 des Wandlers 8 verbunden ist. Zur Feinabstimmung des Kompensationsstromes dient ein Parallelwiderstand 11. Durch diese Schaltung wird bewirkt, daß die vom Hallgenerator 7 abgegebene Hallspannung nur noch dem Gleichstrom (Meßstrom) proportional ist. Sinngemäß erfolgt die Messung des Gleichspannungsabfalles am Prüfling mittels der Meßeinrichtung 12, wobei der Innenwiderstand der Meßeinrichtung 12 durch einen vorgeschalteten temperaturabhängigen Widerstand 13 während der Messung konstant gehalten wird. Da in der Praxis Hallgeneratoren zur Verfügung stehen, die äußerst empfindlich sind (etwa 20 mV/Gauß), kann der Meßgleichstrom sehr klein gehalten werden. Je nach der Kerninduktion des Prüflings beträgt er 1 bis 10% vom Magnetisierungsstrom, so daß das Betriebsverhalten des Transformators nicht gestört wird. Bei den hochempfindlichen Hallgeneratoren empfiehlt es sich mit Rücksicht auf ihren Temperaturgang und die Remanenz des Eisenkreises, die Sonden nur als Nullindikator zu verwenden. Hierzu besitzt der Wandler 6 eine zweite Kompensationswicklung 14. Der zur Kompensation des Gleichfeldes erforderliche Strom ist proportional dem Meßstrom. Die Regelung des Kompensationsstromes kann z. B. durch eine elektronische Meßeinrichtung 15 erfolgen, wobei die Hallsondenspannung als Regelspannung dient. Hierdurch wird erreicht, daß der Eisenkreis jederzeit flußfrei bleibt, wodurch eine Kernremanenz vermieden wird.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist in verschiedener Hinsicht vorteilhaft. Man ist bei der Messung vor allem nicht ortsgebunden, da die Meßwerte auch an einem vom Prüfling entfernt gelegenen Ort zur Anzeige gebracht werden können. Auch erlaubt die Anordnung, mit verhältnismäßig robusten Instrumenten zu messen. Weiter vorteilhaft ist, daß der Meßkreis von dem Lastkreis galvanisch völlig getrennt ist und im Gegensatz zu den bisher bekannten Meßeinrichtungen auch bei höchsten Spannungen ungefährlich einsetzbar ist. Von ganz besonderem Vorteil ist, daß die Messung während des Betriebes der elektrischen Geräte laufend durchführbar ist, so daß die Meßeinrichtung praktisch auch als Schutzeinrichtung verwendbar ist.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Meßanordnung zur Bestimmung der Wicklungstemperatur während des Betriebes aus der Widerstandsänderung durch Überlagerung eines Gleichstroms bei mit Wechselstrom betriebenen elektrischen Geräten, z. B. Transformatoren, dadurch gekennzeichnet, daß zur Trennung von Gleich- und Wechselstrom ein Wandler benutzt wird, in dessen Eisenkreis sich ein Hallgenerator befindet und der Wechselfluß des Wandlers durch einen weiteren Wandler, der sich im gleichen Stromkreis befindet, kompensiert wird.

2. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich der Gleichfluß des den Hallgenerator enthaltenden Wandlers durch eine Einrichtung kompensiert wird und der Hallgenerator als Nullindikator (Nullinstrument) verwendet ist.