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Anordnung zum Prüfen von Spannungswandtern.
Die Anordnung dient dazu, die Spannungsfehler und Winkelfehler von Spannungswandlern zu ermitteln. Sie bedient sich dazu eines Normalspannungswandlers, der mit dem zu prüfenden Wandler zu einer Differentialschaltung vereinigt wird, die in Fig. l dargestellt ist. X sei der zu prüfende Wandler, N ein Normalwandler von gleichem Übersetzungsverhältnis. Die primären Wicklungen liegen parallel an derselben Spannung. Die sekundären Wicklungen sind gemäss der Fig. 1 derart verbunden, dass zwischen den offenen Klemmen 1'N und vx die Differenz A U = U-v-Uv der sekundären Spannungen herrscht.
Wenn wir annehmen, dass der Normalspannungswandler keinen Fehler hat, also seine Sekundärspannung U N dem So1lwert entspricht, so bestimmt die Grösse und Phasenlage der Differenzspannung A U die Abweichung der Sekundärspannung des zu prüfenden Wandlers vom Sollwert Uy. Diejenige Komponente der Differenzspannung, die in Richtung von UN liegt, bestimmt die Abweichung der Amplituden, den Spannungsfehler (Übersetzungsfehler), und die dazu senkrechte Komponente die Phasenabweiehung, den Winkelfehler. Wenn man zwischen die offenen Klemmen 1'N und vx einen für
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Wandler gering, und an den Spannungsverhältnissen ändert sieh praktisch nichts.
Die beschriebene Schaltung ist bekannt und bildet den Ausgangspunkt verschiedener Verfahren zum Prüfen von Spannungswandlern. Die bisher aus der beschriebenen Schaltung entwickelten, bekanntgewordenen Verfahren sind entweder von mässiger Genauigkeit oder erfordern eine umfangreiche, wenig übersichtliche Apparatur mit teuren und empfindlichen Spezialinstrumenten. Ausserdem brauchen sie noch eine konstante Hilfsspannung aus dem gleichen Weehselstromnetz, das die Prüfspannung für die Spannungswandler liefert.
Diese Nachteile vermeidet die vorliegende Erfindung, die sich auf Schaltungen bezieht, aus denen sich leicht bedienbare Apparate von grosser Einfachheit und Genauigkeit entwickeln lassen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Anordnung, welche es ermöglicht, die Fehler von Spannungswandlern in der Differentialschaltung dadurch zu ermitteln, dass die sekundäre Differenzspannung oder ein Bruchteil von ihr mittels einer Nullmethode auskompensiert wird durch zwei regelbare, um 900 verschobene Spannungen, die von den sekundären Spannungen an geeigneten Schaltungelementen hervorgerufen werden. Diese Sehaltungselemente können feste oder regulierbare Widerstände, Kapazitäten, Drosseln, gegenseitige Induktivitäten oder Kombinationen davon sein. Ebenso kann die sekundäre Differenzspannung durch diese Schaltungselemente unterteilt oder umgeformt werden.
Zur Erzeugung der notwendigen Kompensationsspannungen können die Schaltungselemente entweder in den Sekundärkreis des Normalspannungswandlers oder in den des zu prüfenden Wandlers oder in den eines dritten Wandlers oder an die Primärspannung gelegt werden. Wesentlich ist, dass die Gegeninduktivitäten, die zur Erzeugung einer gegenüber der Bezugsspannung um 900 verschobenen Spannung liegen, dabei so geschaltet werden, dass nach der Abgleichung die sekundären Spulen der Gegeninduktivitäten stromlos sind. Das hat den Vorteil, dass die Selbstinduktivitäten und Widerstände der sekundären Spulen, da sie im Nullkreis liegen, auf die Abgleiehung keinen Einfluss haben. Als Nullinstrument kann jedes genügend empfindliche Wechselstrominstrument, am besten ein Vibrationsgalvanometer dienen.
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Beispiele von Schaltungen gemäss der Erfindung sind in den Fig. 2-7 veranschaulicht.
N ist der Normalspannungswandler, X der zu prüfende Wandler, V. G. das Nullinstrument.
Je eine Klemme der sekundären Wicklungen der Wandler sind unmittelbar miteinander verbunden, so dass zwischen den übrigen beiden Klemmen die Differenz der sekundären Spannungen herrscht. Die zur Kompensation dienenden Spannungen werden in den Schaltungen gemäss Fig. 2 und 3 durch einen Schleifdraht s und eine regelbare Gegeninduktivität m erzeugt, deren primäre Spule mit dem Sehleifdraht und einem Vorwiderstand Ru in Reihe an der Sekundärspannung des Normalwandlers liegt. Durch den Kondensator 0 wird erreicht, dass die Spannung am Schleifdraht in Richtung mit der Sekundärspannung und die Spannung der Gegeninduktivität m dazu um 900 verschoben ist.
Nach Fig. 2 werden diese zwei Kompensationsspannungen über ein Nullinstrument gegen die Sekundärspannung eines Hilfstransformators HT geschaltet, der primär von der Differenzspannung gespeist wird. Unter der Voraussetzung, dass dieser Hilfstransformator die Differenzspannung mit genügender Übersetzungs-und Winkeltreue transformiert, ist der am Schleifdraht s abgegriffene Widerstandswert ein Mass für den Spannungsfehler und die eingestellte Gegeninduktivität m ein Mass für den Winkelfehler des Wandlers X.
Nach Fig. 3 schickt die Differenzspannung über einen Vorwiderstand f einen Strom durch die Primärspule einer Hi1fsgegeninduktivität HM, deren Sekundärspannung gegen die Kompensationsspannungen geschaltet wird. Die an der Sekundärspule von RM erzeugte EMK ist praktisch gegen- über der Differenzspannung um 900 verschoben. Infolgedessen bildet jetzt der am Sehleifdraht s abgegriffene Widerstandswert ein Mass für den Winkelfehler und der eingestellte Wert der Gegeninduktivität m ein Mass für den Spannungsfehler des Wandlers X.
Nach den Fig. 4 und 5 wird der die Kompensationsspannung erzeugende Kreis nicht unmittel-
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Arrangement for testing voltage converters.
The arrangement is used to determine the voltage errors and angle errors of voltage transformers. For this purpose, it uses a normal voltage converter which is combined with the converter to be tested to form a differential circuit which is shown in FIG. Let X be the converter to be tested, N a normal converter with the same transmission ratio. The primary windings are in parallel at the same voltage. The secondary windings are connected according to FIG. 1 in such a way that the difference A U = U-v-Uv of the secondary voltages prevails between the open terminals 1'N and vx.
If we assume that the normal voltage converter has no fault, i.e. that its secondary voltage U N corresponds to the target value, then the size and phase position of the differential voltage A U determines the deviation of the secondary voltage of the converter to be tested from the setpoint Uy. The component of the differential voltage that lies in the direction of UN determines the deviation of the amplitudes, the voltage error (translation error), and the component perpendicular to it, the phase deviation, the angle error. If you put a for
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Converters low, and practically nothing changes in the voltage conditions.
The circuit described is known and forms the starting point for various methods for testing voltage converters. The methods that have become known so far from the circuit described are either of moderate accuracy or require extensive, unclear equipment with expensive and sensitive special instruments. They also need a constant auxiliary voltage from the same alternating current network that supplies the test voltage for the voltage converter.
These disadvantages are avoided by the present invention, which relates to circuits from which easy-to-use apparatus of great simplicity and accuracy can be developed.
The subject of the present invention is an arrangement which makes it possible to determine the errors of voltage transformers in the differential circuit in that the secondary differential voltage or a fraction of it is compensated for by means of a zero method using two controllable voltages shifted by 900, which are derived from the secondary Voltages are caused in suitable circuit elements. These elements can be fixed or adjustable resistances, capacitances, chokes, mutual inductances or combinations thereof. The secondary differential voltage can also be subdivided or transformed by these circuit elements.
To generate the necessary compensation voltages, the circuit elements can be placed either in the secondary circuit of the normal voltage converter or in that of the converter to be tested or in that of a third converter or to the primary voltage. It is essential that the mutual inductances, which are used to generate a voltage shifted by 900 relative to the reference voltage, are switched in such a way that the secondary coils of the mutual inductances are de-energized after the adjustment. This has the advantage that the self-inductances and resistances of the secondary coils, since they are in the zero circle, have no influence on the deviation. Any sufficiently sensitive alternating current instrument, preferably a vibration galvanometer, can serve as a zero instrument.
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Examples of circuits in accordance with the invention are illustrated in Figures 2-7.
N is the normal voltage converter, X the converter to be tested, V. G. the zero instrument.
One terminal each of the secondary windings of the transducers are directly connected to one another so that the difference in secondary voltages prevails between the other two terminals. The voltages used for compensation are generated in the circuits according to FIGS. 2 and 3 by a sliding wire s and a controllable mutual inductance m, the primary coil of which is connected to the secondary voltage of the normal converter in series with the sliding wire and a series resistor Ru. The capacitor 0 ensures that the voltage on the sliding wire is shifted in the direction with the secondary voltage and the voltage of the mutual inductance m is shifted by 900.
According to FIG. 2, these two compensation voltages are switched against the secondary voltage of an auxiliary transformer HT via a zero instrument, which is primarily fed by the differential voltage. Provided that this auxiliary transformer transforms the differential voltage with sufficient translation and angular accuracy, the resistance value tapped on the contact wire s is a measure of the voltage error and the set mutual inductance m is a measure of the angular error of the converter X.
According to FIG. 3, the differential voltage sends a current via a series resistor f through the primary coil of an auxiliary mutual inductance HM, the secondary voltage of which is switched against the compensation voltages. The EMF generated by RM on the secondary coil is practically shifted by 900 compared to the differential voltage. As a result, the resistance value tapped on the guide wire s now forms a measure for the angle error and the set value of the mutual inductance m a measure for the voltage error of the converter X.
According to FIGS. 4 and 5, the circuit generating the compensation voltage is not directly
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