DE760038C - Anordnung zum Verringern des auf Eisenverluste zurueckzufuehrenden Frequenzfehlers bei Strommessern - Google Patents

Description

• Anordnung zum Verringern des auf Eisenverluste zurückzuführenden Frequenzfehlers bei Strommessern Es ist bekannt, daß man die auf die Induktivität der Spulen zurückzuführenden Frequenzfehler bei elektrischen Spannungsmessern durch eine Kunstschaltung mit Hilfe eines Kondensators mehr oder weniger ausgleichen kann. Bei Strommessern für Wechselstrom, deren Anzeige auf der Magnetisierung ferromagnetischer Stoffe beruht, z. B. bei Dreheisenstrommessern, hat aber die Meßwicklung im allgemeinen nur wenige Windungen und daher eine so geringe Selbstinduktion, daß der dadurch bedingte Frequenzfehler praktisch zu vernachlässigen ist. Dagegen tritt hier ein Frequenzfehler auf, der auf die Eisenverluste zurückzuführen ist, wobei die Anzeige bei dem gleichen zu messenden Strom J mit zunehmender Frequenz abnimmt. Für sehr genaue Messungen oder wenn die Frequenz in sehr weiten Grenzen schwanken kann, waren daher bisher nur Strommesser brauchbar, bei denen keine Eisenverluste auftreten, z. B. solche der bekannten eisenlosen elektrodynamischen Bauart. Diese sind aber in der Herstellung wesentlich teuerer und nicht so betriebssicher wie z. B. Dreheiseninstrumente.
• Die Erfindung ermöglicht nun auch in solchen Fällen die Verwendung von Dreheisenstrommessern oder anderen Meßgeräten, deren Anzeige auf der Magnetisierung ferromagnetischer Stoffe beruht, indem der von den Eisenverlusten herrührende Frequenzfehler innerhalb eines gewünschten Frequenzbereiches mehr oder weniger ausgeglichen wird. Dies geschieht gemäß der Erfindung dadurch, daß dem Meßwerk des Strommessers ein Kondensator parallel geschaltet und der Widerstand in dem so gebildeten Resonanzkreis so bemessen ist, daß in dem gewünschten Frequenzbereich das Verhältnis i: J des Meßweristromes zu dem zu messenden Gesamt strom von dem Wert I nur innerhalb der zulässigen Toleranz abweicht. Dabei ist es im allgemeinen zu empfehlen, dem Kondensator einen veränderbaren Wirkwiderstand vorzuschalten, um den günstigsten Verlauf des Verhältnisses i: J innerhalb des gewünschten Frequenzbereiches einstellen zu können.
• In der Zeichnung ist Fig. I ein Schaltbild einer Anordnung gemäß der Erfindung, während Fig. 2 und 3 an zwei Beispielen die Wirl;ung der neuen Anordnung in bezug auf den Frequenzeinfluß bei verschiedener Bemessung des Wirkwiderstandes zeigen.
• In Fig. I ist der von einem Strom i durchflossenen ZIeßsverl;spule I ein Kondensator 2 unter Vorschaltung eines festen oder veränderbaren Wirkwiderstandes 3 parallel geschaltet, wobei die der Schaltung zugeführte zu messende Gesamtstromstärl;e mit J bezeichnet ist.
• In den Fig. 2 und 3 ist das Verhältnis i: J in Abhängigkeit von der Frequenz f dargestellt.
• Aus dem Verlauf der mit 4 bezeichneten Kurve ist zu erkennen, wie das Verhältnis i: J mit zunehmender Frequenz von dem Wert 1 bei der Frequenz f= o aus abnimmt. Dabei ist der dadurch bedingte Frequenzfehler der Deutlichkeit halber übertrieben groß dargestellt.
• Wenn man nun der Meßwerkspule I einen Kondensator 2 parallel schaltet, der zusammen mit dieser eine Resonanzfrequenz ff ergibt, so erhält man eine Resonanzkurve 5, die je nach der Wahl des in dem Resonanzkreis vorhandenen Widerstandes um so lveniger steil ansteigt und bei der Frequenz fr einen um so niedrigeren Scheitel aufweist, je größer der dämpfend wirkende Widerstand gewählt wird.
• In Fig. 2 ist nun der Fall dargestellt, daß der Widerstand 3 verhältnismäßig klein ist. Infolgedessen wirkt der Resonanzkreis in der Weise, daß das Verhältnis i : J den durch die gestrichelte Kurve 6 angedeuteten Verlauf nimmt in Abhängiglseit von der Frequenz f. Auf diese Weise ist es möglich zu erreichen, daß der Frequenzfehler bis zu einer Grenzfrequenz fe, die kleiner als fr ist, innerhalb verhältnismäßig sehr enger, durch die Toleranz J angedeuteter Grenzen bleibt.
• Wählt man den Dämpfungswiderstand 3 größer, so kann man, wie in Fig. 3 angedeutet, erreichen, daß der Frequenzfehler innerhalb allerdings etwas weiterer Toleranzen # bis zu einer Frequenz f,,, die größer als fr ist, in den gewünschten Grenzen bleibt.
• Bei der Bemessung der Kapazität 2 und des Dämpfungswiderstandes 3,- die am einfachsten von Fall zu Fall durch einen Versuch festgestellt werden kann, ist zu beachten, daß die Meßwerkspule I an sich bereits eine gewisse Kapazität und einen gewissen Dämpfungswiderstand darstellt, jedoch sind diese Weite im allgemeinen sehr klein gegenüber den für einen Ausgleich der Frequenzfehler erforderlichen Beträgen. Um einen Anhalt für die erforderliche Bemessung der Kapazität 2 und des Dämpfungswiderstandes 3 zu geben, möge folgendes Zahlenbeispiel genannt werden: Ein handelsüblicher Dreheisenstrommesser mit einem Meßbereich o bis 30 mA wies bei einer Frequenz von IOOO Hz infolge der Eisenverluste einen Fehler von etwa 3,5 : auf. Durch einen Kondensator von 2000 P!'- F und einen Dämpfungslriderstand von 50 kQ gelang es, eine Genauigkeit von I,5 Oi, innerhalb eines Frequenzbereiches von 15 bis 1500 Hz einzuhalten.

Claims (2)

1. PATENTANsPRÜcHE: I. Anordnung zum Verringern des auf Eisenverluste zurückzuführenden Frequenzfehlers bei Strommessern, dadurch gekeun zeichnet, daß dem Meßwerk (I) des Strommessers ein Kondensator (2) parallel geschaltet und der Widerstand in dem so gebildeten Resonanzkreis so bemessen ist, daß in dem gewünschten Frequenzbereich das Verhältnis i: J des Meßswerkstromes zu dem zu messenden Gesamtstrom von dem Weit I nur innerhalb der zulässigen Toleranz abweicht.
2. 2. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kondensator (2) ein Wirkwiderstand (3) vorgeschaltet ist.

   Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen svorden: Keinath, »Die Technik elektrischer Meßgeräte«, I9)S, Bd. I, Abb. 84 und 85.