DE890231C

DE890231C - Anordnung zur Messung des Stromfehlers und Fehlwinkels von Stromwandlern

Info

Publication number: DE890231C
Application number: DEA12041D
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl-Ing Woelken
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1944-07-11
Filing date: 1944-07-11
Publication date: 1953-09-17

Description

Anordnung zur Messung des Stromfehlers und Fehlwinkels von Stromwandlern Unter den Verfahren zur Messung des Stromfehlers und Fehlwinkels von Stromwandlern ist das Verfahren nach Schering und Alberti mit am bekanntesten. Es benötigt zum Messen des Fehlwinkels einen 3-Dekaden-Kondensator, der in den bekannten Ausführungsformen sehr groß, schwer und teuer ist. Bei einem ähnlichen Verfahren wird der Fehlwinkel an einer Gegeninduktivität abgeglichen, deren Primärwicklung in den sekundären Stromkreis des Prüflings und deren Sekundärspule in den Nullkreis eingeschaltet ist. Neben den mit dem 3-Dekaden-Kondensator verbundenen Nachteilen hat dieses Verfahren den Nachteil der Empfindlichkeit gegen magnetische Fremdfelder und der Vergrößerung der Bürde des Prüflings, die bei dem Verfahren nach Schering und Alberti für manche Fälle schon zu groß ist.
Das durch die Erfindung vorgeschlagene Verfahren zur Abgleichung des Fehlwinkels ist von diesen Nachteilen frei. Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, daß die zur Kompensation der vom Fehlwinkel hervorgerufenen Restspannung erforderliche Spannung an einem. Widerstand abgegriffen wird, der über einen Kondensator von dem vom Primärstrom hervorgerufenen Spannungsabfall mit einem um 1/4 Periode phasenverschobenen Strom gespeist wird. Die hierzu vorgesehene Schaltung ist in Fig. I dargestellt.
Sie unterscheidet sich von der bekannten Schaltung im wesentlichen dadurch, daß der Normalwiderstand N1 für den Primärstrom mit einer Anzapfung versehen ist und durch den zweckmäßig als Widerstandsraupe mit Gleitkontakt ausgebildeten Widerstand Rg, den festen Kondensator C und den einpoligen Umschalter U. Die Wirkungsweise ist folgende: Der am Widerstand N2 im Sekundärkreis des Prüflings abgegriffene, dem Sekundärstrom proportionale und phasengleiche Spannungsabfall wird im wesentlichen durch den vom Primärstrom erzeugten Spannungsabfall zwischen dem Punkt P und dem Schleifkontakt SF kompensiert; die Stellung von SF ist ein Maß für den Stromfebler. Der durch den Fehlwinkel bedingte, mit SF nicht kompensierbare Teil der Spannung an N2 wird an dem Widerstand RA mit dem Schleifkontakt S, abgegriffen. Der Widerstand liegt in Reihe mit dem Kondensator C über den Umschalter U an dem einen oder anderen Teil des Spannungsabfalls am Widerstand N1. Dabei sind die Größenordnungen von Ro und C so gewählt, daß RD klein ist gegen den Scheinwiderstand von C und dieser wieder groß gegen den Widerstand zwischen P und P'.
Durch diese Bemessung wird erreicht, daß am Widerstand Rg ein Spannungsabfall auftritt, der gegenüber dem Primärstrom Jl je nach Stellung des Umschalters U sehr angenähert 114 Periode nach vorwärts oder rückwärts phasenverschoben ist und somit als Maß für den Fehlwinkel dienen kann, der am SchleifkontaktSa unmittelbar abzulesen ist. Im Bedarfsfalle kann durch an sich bekannte Kunstschaltungen eine Phasenverschiebung von genau 114 Periode erzwungen werden.
Meßbereichänderungen sind möglich durch Änderung des Kondensators C, Verkleinerung des Bereiches auch in einfacher Weise durch einen Parallelwiderstand zu Rj. Die bekannte Tatsache, daß negative Fehlwinkel praktisch nur in geringerer Höhe vorkommen als positive, kann in verschiedener Weise berücksichtigt werden, z. B. dadurch, daß die beiden Teile des Widerstandes Nl verschieden groß gewählt werden, oder dadurch, daß für den positiven und negativen Bereich getrennte Kondensatoren C vorgesehen werden, wie in Fig. 2 dargestellt, oder auch dadurch, daß mit einem zweiten Kontakt am Umschalter Widerstände oder Kondensatoren zu- bzw. abgeschaltet werden oder auch durch gleichzeitige Anwendung verschiedener dieser Maßnahmen.
Am Schleifkontakt Sa müssen dann zwei getrennte Skalen angebracht oder es muß für einen Bereich ein besonderer Faktor angegeben werden. Eine Schaltung, die diesen Mangel nicht aufweist und Abgleichung positiver und negativer Fehlwinkel ohne Umschaltung gestattet, ist in Fig. 3 dargestellt. Durch geeignete Lage der Anzapfung am Widerstand RA und entsprechende Bemessung der Kondensatoren Ci und C2 können die Meßbereiche für positive und negative Fehlwinkel nach Belieben gewählt werden.
Bei der bekannten Anordnung nach Schering und Alberti wird vom gesamten Spannungsabfall am sogenannten Meßzweig zwischen den Punkten P und P' (Fig. I) zur Kompensation nur etwa 114 ausgenutzt.
Diese Bemessung ist durch die Art der Fehlwinkelkompensation bedingt. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung entfällt diese Bedingung, so daß die durch den zweiten Fehlwinkelbereich bedingte Vergrößerung des Normalwiderstandes Nl mehr als ausgeglichen werden kann. Dennoch ist es zweckmäßig, den Normalwiderstand Nl nicht unmittelbar vom Primärstrom durchfließen zu lassen, sondern ihn in an sich bekannter Weise an die Sekundärwicklung eines Normalwandiers anzuschließen, dessen Primärwicklung vom Primärstrom des Prüflings durchflossen wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Anordnung zur Messung des Stromfehlers und Fehlwinkels von Stromwandlern, bei der Primär-und Sekundärstrom des Wandlers durch Normalwiderstände geleitet werden und ein Teil des vom Sekundärstrom erzeugten Spannungsabfalls im wesentlichen durch einen regelbaren Teil der vom Primärstrom erzeugten Spannung kompensiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Kompensation der vom Fehlwinkel hervorgerufenen Restspannung erforderliche Spannung an einem Widerstand abgegriffen wird, der über einen Kondensator von dem vom Primärstrom hervorgerufenen Spannungsabfall mit einem um 1/4 Periode phasenverschobenen Strom gespeist wird.
2. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung von positiven und negativen Fehlwinkeln der primäre Normalwiderstand mit einer Anzapfung versehen ist und daß der zur Fehlwinkelmessung dienende Kreis aus Widerstand und Kondensator über einen Umschalter von dem Spannungsabfall an dem einen oder anderen Teil des Normalwiderstandes gespeist wird.
3. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand, an dem die vom Fehlwinkel des zu prüfenden Wandlers hervorgerufene Restspannung abgegriffen wird, mit einer Anzapfung versehen ist und daß die Enden dieses Widerstandes über je einen Kondensator mit den Enden des vom Primärstrom durchfiossenen Normalwiderstandes verbunden sind.
4. Anordnung nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände und Kapazitäten derart bemessen sind, daß sich für die Messung negativer Fehlwinkel ein kleinerer Meßbereich ergibt als für die Messung positiver Fehlwinkel.
5. Anordnung nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der primäre Normalwiderstand nicht unmittelbar, sondern unter Zwischenschaltung eines Normalstromwandlers vom Primärstrom gespeist wird.