DE709197C - Electrodynamic system for active power, reactive power or apparent power meters and relays - Google Patents

Description

Elektrodynamisches System für Wirkleistungs-, Blindleistungs- oder Scheinleistungsmesser und -relais Bei Wattmetern und elektrodynamischen wattmetrischen Relais, insbesondere solchen, die Eisen enthalten, tritt häufig ein störendes Moment auf, das auf einer Einwirkung zwischen den den Stromkreis oder die Stromkreise durchfließenden Strömen und denjenigen Strömen beruht, die die Induktionswirkung der ersteren in den Spannungskreisen erzeugt.Electrodynamic system for active power, reactive power or Apparent power meter and relay For wattmeters and electrodynamic wattmetric Relays, especially those that contain iron, often have a disturbing moment based on an action between the circuit or circuits flowing through Currents and those currents which have the induction effect of the former in generated by the tension circles.

In dem einfachen Falle eines einzigen von einem Strom I durchflossenen StromLreises und eines einzigen Spannungskreises, in dem der erstere durch gegenseitige Induktion einen Strom I' hervorruft, kann dieses Moment durch folgende Formel ausgedrückt werden: C=kMcosO. In the simple case of a single current I flowing through it Current circuit and a single voltage circuit in which the former by mutual Induction causes a current I ', this moment can be expressed by the following formula become: C = kMcosO.

Hierin ist k eine Konstante, #der durch den Strom I hervorgerufene Fluß, M das von dem Strom I' in der einen Teil des Spannungskreises bildenden beweglichen Spule erzeugte magnetische Moment, # die Phasen verschiebung zwischen 0 und M. Das Moment C wird Null bei M = o oder cos (3 = o.Here k is a constant # the one caused by the current I. Flux, M the moving from the current I 'in the part forming part of the voltage circuit Coil generated magnetic moment, # the phase shift between 0 and M. That Moment C becomes zero at M = o or cos (3 = o.

Wenn der Spannungskreis nur Widerstände enthält, so ist der Stroml' mit der durch den Strom I induzierten, elektromotorischen Kraft in Phase, ist also gegen diesen um 900 verschoben. If the voltage circuit contains only resistors, the current is is in phase with the electromotive force induced by the current I. postponed by 900 against this.

Wenn andererseits M mit 1' in Phase ist, so erhält man 19 , cos 0 = o, also 2 C = o. Dies trifft normalerweise bei Apparaten zu, die die Wirkleistung messen oder von dieser beeinflußt werden. On the other hand, if M is in phase with 1 'then 19, cos 0 is obtained = o, i.e. 2 C = o. This normally applies to devices that use real power measure or be influenced by it.

Im Gegensatz dazu ist der Strom 1' bei durch die Blindleistung oder Scheinleistung beeinflußten Apparaten gegeoiiier 1 um einen von 2 unterschiedlichen Winkel phasenverschoben. In contrast, the current 1 'is due to the reactive power or Apparatuses affected by one of two different ones Angle out of phase.

Bei den Apparaten bekannter Bauart ist das mag.netisch Alom(lit ,11 proportional 1' und damit phasengleich. Daraus ergibt sich cos # @ o, und daß das Moment seinerseits ebenfalls von Null abweicht. In the case of apparatuses of known design, the mag.netisch Alom (lit, 11 proportional 1 'and thus in phase. This results in cos # @ o, and that that Moment itself also deviates from zero.

Dieses Moment kann bei der Arbeit dieser Apparate zu lästigen Störungen führen, insbesondere wenn es sich dabei um Relais handelt, die häufig mit sehr veränderlichen Spannungen und Strömen arbeiten. This moment can cause annoying interference in the work of these apparatuses lead, especially when it comes to relays, which are often very variable Voltages and currents work.

Die Erfindung betrifft nun ein der Beseitigung dieses Störmomelltes dienendes elektrodynamisches System für Wilkleistullgs-, Blindleistungs- oder Scheinleistungsmesser und -relais, deren Spannungskreis zwei Wicklungen enthält, die entweder gleichzeitig von einem Stromkreis oder durch zwei getrennte Stromkreise beeinflußt werden. Gemäß der Erfindung sind die eine Spannungswicklung in Reihe mit einer Reaktanz, die andere in Reihe mit einer Kapazität und die beiden so gebildeten Stromkreise in der Weise parallel geschaltet. daß bei geeigneter Wahl der Reaktanz und der Kapazität das von der Wechselinduktion zwischen den Stromkreisen und den beiden Spannungswicklungen herrührende Störmoment praktisch Null ist. The invention now relates to the elimination of this malfunction Serving electrodynamic system for Wilkleistullgs, reactive power or apparent power meters and relays, the voltage circuit of which contains two windings, either at the same time be influenced by one circuit or by two separate circuits. According to of the invention are one voltage winding in series with a reactance, the other in series with a capacitance and the two circuits thus formed in the way connected in parallel. that with a suitable choice of reactance and capacitance that of the alternating induction between the circuits and the two voltage windings resulting disturbance torque is practically zero.

Als Ausführungsbeispiel werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 2 rund, einige Vorrichtungen gemäß der Erfindunb beschrieben. In den Vorrichtungen nach den Fig. I und 2 erhält man das gesuchte Ergebnis, indem man die Spannungswicklung in Form von zwei Halbwicklungen ausbildet, die der Einfachheit der Ausführung halber als identisch angenommen werden können. Die Halbwicklungen können jedoch sowohl hinsichtlich der Größe als auch hinsichtlich der Stellung und hinsichtlich der Windungsanzahl usw. verschieden sein. As an exemplary embodiment, with reference to the Fig. 1, 2 around, some devices according to the invention described. In the fixtures According to FIGS. I and 2, the result sought is obtained by turning the voltage winding in the form of two half-windings, for the sake of simplicity of execution can be assumed to be identical. The half-windings can, however, both in terms of size as well as in terms of position and in terms of the number of turns etc. be different.

Im Falle der Vorrichtung nach Fig. 3 besteht die bewegliche Anordnung aus zwei miteinander fest verbundenen Wicklungen. In the case of the device according to FIG. 3, there is the movable arrangement of two tightly connected windings.

Diese können auf der gleichen Achse angeordnet oder durch irgendein anderes bekanntes Mittel miteinander verbunden sein.These can be arranged on the same axis or by any one other known means may be linked together.

In Fig. 1 ist die Stromwicklung, die von dem Stroml durchilossen ist, rnit 1, 1' bezeichnet. 2 und 2' sind die beiden Hälften der Spannungswicklung. 3 ist ein Kondensator und 4 eine Reaktanzspule. U ist die Spannung an den Klemmen des Spannungsstromkreises 2, 2', 3, 4. Wenn man annimmt, daß der Kondensator und die Reaktanzxvicklung verlustlos arbeiten, und wenn man weiterhin annimmt, daß die Widerstände der Wicklungen 2 und 2' vernachlässigt werden, und wenn man schließlich dafür sorgt, daß die Reaktanz der Wicklung 4 dem Kapazitätswiderstand des Kondensators 3 gleich ist, so werden die durch gegenseitige Induktion in den Stromkreisen 2, 3 und 2', 4 erzeugten Ströme gleich sein und entgegengesetzte Richtung haben. Somit werden auch die mannetischen Momente der beiden als identisch angenommenen Halbwicklungen 2 und 2' gleich sein und entgegengesetztes Vorzeichen haben. In Fig. 1 is the current winding through which the Stroml passes is denoted by 1, 1 '. 2 and 2 'are the two halves of the voltage winding. 3 is a capacitor and 4 is a reactance coil. U is the voltage at the terminals of the voltage circuit 2, 2 ', 3, 4. Assuming that the capacitor and the reactance development work lossless, and if one continues to assume that the Resistances of windings 2 and 2 'are neglected, and if one finally ensures that the reactance of the winding 4 corresponds to the capacitance resistance of the capacitor 3 is the same, the mutual induction in the circuits 2, 3 and 2 ', 4 generated currents be the same and have opposite directions. Consequently also become the mannetic moments of the two half-windings assumed to be identical 2 and 2 'be the same and have opposite signs.

Das magnetische Moment M der Wicklung 2, 2 wird also ebenso wie das StörmomentC den Wert o haben.So the magnetic moment M of winding 2, 2 will be just like that Disturbance torque C have the value o.

Wenn die vorgenannten Bedingungen nicht zufriedenstellend erfüllt sind oder erfüllt werden kennen, so genügt es, dafür zu sorgen, daß die Komponente des MomentesM, die in Phase mit dem Fluß # oder dem Strom 1 liegt, Null ist. If the above conditions are not satisfactorily met are or will be met, it is enough to make sure that the component of the moment M, which is in phase with the flux # or the current 1, is zero.

Bei der Vorrichtung nach Fig. 1 ergeben die von der Spannung U herrührenden Ströme mit 1 ein sinus so Moment. Man erhält also ein Blindwattmeter oder ein Blindleistungsrelais. In the device according to FIG. 1, the resulting from the voltage U result Currents with 1 a sine so moment. So you get a reactive wattmeter or a reactive power relay.

Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung, die insbesondere Komplexleistungsrelais oder -messern anwendbar ist, bei denen der Spannungskreis, der aus einem dem Spannungskreis der Fig. r (mit 2, 2', 3, 4 bezeichnet) entsprechenden Teil besteht, mit einem Widerstand, einer Reaktanz oder einem Kapazitätswiderstand 5 in Reihe geschaltet ist. An die Stelle von 5 kann auch eine Kombination von Widerständen, Reaktanzen und Kapazita.'tsi"itderständen treten. Fig. 2 shows an apparatus, in particular complex power relays or knives is applicable in which the voltage circuit, which consists of one of the voltage circuit the part corresponding to Fig. r (labeled 2, 2 ', 3, 4), with a resistor, a reactance or a capacitance resistor 5 is connected in series. To the Digit of 5 can also be a combination of resistances, reactances and capacities step.

Der Stromkreis ist wie in Fig. 1 mit 1, 1' bezeichnet. As in FIG. 1, the circuit is denoted by 1, 1 '.

Man kann dafür sorgen, daß die Komponente des mit M bezeichneten Momentes, die in Phase mit dem vom Stromkreis erzeugten Fluß liegt, Null ist. Auf diese Weise wird das Störmoment beseitigt. One can ensure that the component of the designated by M Moment that is in phase with the flux generated by the circuit is zero. on in this way the disturbance torque is eliminated.

Insbesondere kann man zu diesem Ergebnis gelangen, indem man die Stromkreise 2 und 2' derart ausführt, daß sie Widerstände von zu vernachlässigender Größe und gleiche Reaktanzen mit entgegengesetztem Vorzeichen aufweisen. In particular, this result can be obtained by using the Circuits 2 and 2 'so that they have resistances of negligible Have size and equal reactances with opposite signs.

In Fig. 3 bezeichnen 2 und 2' zwei elektrisch unabhängige, aber mechanisch miteinander verbundene Wicklungen. I und 1' sind zwei lntensitätsstromkreise. Die anderen Bezugszeichen haben die gleiche Bedeutung wie im Falle der Fig. 2. Hier ist dafür zu sorgen, daß die beiden Störmomente, die sich aus der Einwirkung des Stromes I auf die von ihm in den Kreisen 2, 3 und 2, 4 induzierten Ströme ergeben, gleich und entgegengesetzt gerichtet sind. In Fig. 3, 2 and 2 'denote two electrically independent but mechanical interconnected windings. I and 1 'are two intensity circuits. the other reference numerals have the same meaning as in the case of FIG. 2. Here care must be taken that the two disturbance torques resulting from the action of the Current I on the currents induced by it in circuits 2, 3 and 2, 4, are directed equal and opposite.

Claims (3)

P A T E N T A N S P R Ü C H E: I. Elektrodynamisches System für Wirkleistungs-, Blindleistungs- oder Scheinleistungsmesser und -relais, deren Spannungskreis zwei Wicklungen enthält, die entweder gleichzeitig von einem Stromkreis oder durch zwei getrennte Stromkreise beeinflußt werden, dadurch gekennæichnet, daß die eine Spannungswicklung in Reihe mit einer Reaktanz, die andere in Reihe mit einer Kapazität und die beiden so gebildeten Stromkreise in der Weise parallel geschaltet sind, daß bei geeigneter Wahl der Reaktanz und der Kapazität das von der Wechselinduktion zwischen den Stromkreisen und den beiden Spannungswicklungen herrührende Störmoment praktisch Null ist. P A T E N T A N S P R Ü C H E: I. Electrodynamic system for active power, Reactive power or apparent power meters and relays, the voltage circuit of which is two Contains windings that either run simultaneously from one circuit or through two separate circuits are influenced, characterized in that the one voltage winding in series with a reactance, the other in series with a capacitance and the two so formed circuits are connected in parallel in such a way that with appropriate Choice of reactance and capacitance that of the alternating induction between the circuits and the disturbance torque resulting from the two voltage windings is practically zero. 2. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Spannungskreise gemeinsam in Reihe mit einem Widerstand, einer Reaktanz oder einer Kapazität liegen. 2. Arrangement according to claim I, characterized in that the two Voltage circuits together in series with a resistor, a reactance or a Capacity lie. 3. Anordnung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungswicklungen das bewegliche System des Meßgerätes oder Relais bilden. 3. Arrangement according to claim I or 2, characterized in that the voltage windings form the moving system of the measuring device or relay.