DE552619C - Einrichtung zur Messung oder Regelung von elektrischen Wechselstromfrequenzen unter Verwendung eines frequenzempfindlichen Spannungs-Resonanzkreises - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Messung oder Regelung von elektrischen Wechselstromfrequenzen unter Verwendung eines frequenzempfindlichen Spannungs-Resonanzkreises Zur Überwachung oder Regelung von Wechselstromerzeugern können Frequenzmesser oder Frequenzrelais verwendet -werden, bei denen ein Spannungs-Resonanzkreis, der aus Kapazitäten und Induktivitäten besteht, vorhanden ist, derart, daß der Strom im Spannungs-Resonanzkreis die Meß.- bzw. Überwachungsvorrichtung steuert.
• An sich sind aber auch Resonanzkreise bekannt, die eine konstante Eigenfrequenz besitzen, und es ist ferner bekannt, zwei Meßsysteme auf die gleiche Anzeigevorrichtung einwirken zu lassen, um eine Kompensation der Spannungsschwankungen herbeizuführen.
• Gemäß der Erfindung soll bei einer Frequenzüberwachungseinrichtung, bei der ein frequenzempfindlicher Spannungs-Resonanzkreis konstanter Eigenfrequenz und ein zweites zur Spannungskompensation dienendes, im entgegengesetzten Sinne auf das bewegliche Organ wirkendes System vorhanden sitfd, die konstante Eigenfrequenz des Spannungs-Resonanzkreises derart oberhalb der Netzfrequenz liegen, daß die Nennfrequenz dem Wendepunkt des aufsteigenden Astes der Resonanzkurve entspricht. Eine derartige Anordnung hat den Vorteil, daß bereits die geringste Abweichung von der Nennfrequenz eine verhältnismäßig sehr große Änderung des durch das Instrument fließenden Stromes zur Folge hat. Als Systeme finit konstanter Eigenfrequenz sollen vorzugsweise als -Wirkleistungsmessier geschaltete wattmetrische Systeme mit sich drehendem Anker Verwendung finden. -Das wattmetrische System, das zur Erzeugung des Drehmoments Verwendung findet, wird zweckmäßig derart geschaltet, daß, die eine Spule direkt oder unter Vorschaltung eines Ohmschen Widerstandes an der Spannung liegt, deren Frequenz überwacht werden soll, während die andere Spule in dem an der Spannung liegenden frequenzempfindlichen Resonanzkreis liegt. Das Drehmoment dieses Systems ändert sich dann proportional dem Wirkstrom im Resonanzkreis, ist also äußerst frequenzempfindlich. Dieses Relais ist daneben noch spannungsempfindlich, und zwar ändert sich das Drehmoment mit dem Quadrat der Spannung. Um diese Spannungsabhängigkeit zu beseitigen, ist noch in an sich bekannter Weise ein zweites, zweckmäßig gleichfalls wattmetrisches System mit dein ersten gekuppelt. Die beiden Spulen dieses Systems sind gegebenenfalls unter Vorschaltung Ohmscher Widerstände an die gleiche Spannung wie das erste angeschlossen. Das Drehmoment des zweiten Systems wirkt in an sich bekannter Weise gegen das Drehinotnent des frequenzempfindlichen und wird so abgeglichen, daß bei der Normalfrequenz der zu überwachenden Anlage beide Drehmomente gleich groß sind. Da bei beiden Systemen sich das Drehmoment in Abhängigkeit von der Spannung gleichmäßig ändert, ist das Instrument durch diese Anordnung völlig spannungsunabhängig geworden.
• In der Abbildung ist ein Schaltbild eines solchen Instrumentes, und zwar eines Relais, dargestellt. Als wattmetrisches System sind zwei Zählertriebkerne i und 2 verwandt, die auf den gemeinsamen Scheibenrotor 3 wirken. q. ist die Wechselstromquelle, deren Frequenz überwacht werden soll. Die Spulen 5 und 7 werden direkt, die Spule 8 über einen Ohmschen Widerstand 9, die Spule 6 über den Resonanzkreis, bestehend aus Induktivität i o und Kondensator i i, an die Wechselstromquelle angeschlossen. Auf der Achse des Rotors ist die bewegliche Kontaktzunge 12 befestigt, der die festen Kontakte 13 gegenüberstehen. Bei Normalfrequenz wird kein Drehmoment auf den Scheibenrotor ausgeübt, und die Kontaktzunge 12 steht in der Mitte zwischen den beiden festen Kontakten i3. Bei einem Steigen oder Fallen der Frequenz ist das Gleichgewicht gestört, und die Kontaktzunge gibt nach der einen oder anderen Seite Kontakt. Zur Zurückführung der Kontaktzunge in die Mittellage nach Wiederherstellung der Normalfrequenz ist ein mechanisches Drehmoment in Gestalt der Spiralfeder i ¢ vorgesehen. In Reihe mit dem Resonanzkreis ist ein Widerstand 15 geschaltet. Das Verhältnis der Resonanzfrequenz zur Nennfrequenz der Anlage ist durch deren Betriebsbedingungen gegeben. Es könnte an sich !vorkommen, daß der Strom im Resonanzkreis bei Normalfrequenz sich bereits außerhalb des Resonanzbereiches befindet, d. h. desjenigen Bereiches, in dem die vorwiegende Frequenzabhängigkeit besteht. Die Breite des Resonanzbereiches wird bestimmt durch das Verhältnis Durch Festlegung der Resonanzfrequenz sind C und L gegeben. Durch Veränderung des Widerstandes 15 des Resonanzkreises kann der Resonanzbereich beliebig verändert werden. Die Resonanzkurve soll gemäß der Erfindung z. B. durch Abgleichen des Widerstandes 15 so verschoben werden, daß der Wendepunkt der Resonanzkurve bei der Nennfrequenz liegt. Damit ist das Relais auf höchste Empfindlichkeit eingestellt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Messung oder Regelung von elektrischen Wechselstromfrequenzen unter Verwendung eines frequenzempfindlichen Spannungs-Resonanzkreises und eines zweiten Meßsystems, das zum Zwecke der Spannungskompensation im entgegengesetzten Sinne auf das gemeinsam bewegliche Organ einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die konstante Eigenfrequenz des Spannungs-Resonanzkreises derart oberhalb der NTennfrequenz liegt, daß die Nennfrequenz dem Wendepunkt des aufsteigenden Astes der Resonanzkurve entspricht.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als frequenzabhängiges Meßwerk ein Wirkleistungsmeßsystem mit sich drehendem Anker dient, dessen eine Spule an der Spannung, dessen andere in dem an der Spannung liegenden frequenzempfindlichen Resonanzkreis liegt.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Resonanzkreis ein abgleichbarer Widerstand liegt, dessen Größe der gewünschten Empfindlichkeit entsprechend einstellbar ist.