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Einrichtung zur Messung von Gleichströmen und zur Anzeige der Stromrichtung In der Messtechnik ist es erforderlich, hohe Gleichströme oder Gleichströme bei hoher Spannung zu messen. Es ist wünschenswert, dass für diese Messungen normale Messgeräte verwendet werden können.
Dieser Bedingung wird durch Verwendung eines Messwandlers für Gleichstrom entsprochen. Ein Beispiel für eine solche Verwendung ist die Einrichtung gemäss dem tschechoslowakischen Patent Nr. 83 252. Bei der üblichen Verwendung haben diese Schaltungen die Eigenschaft, dass sie die Messung der absoluten Grösse des durchfliessenden Gleichstromes ermöglichen, jedoch seine Richtung nicht anzeigen, so dass nicht beurteilt werden kann, ob es sich um eine Lieferung oder eine Entnahme handelt. Diese Tatsache ergibt sich aus der Theorie der Wandler von selbst.
Die technische Praxis erfordert jedoch sowohl die Messung der Grösse als auch die Anzeige der Rich- tung des Stromes. Die Schaltung gemäss des vorliegenden Erfindungsgedankens ermöglicht beides mit Hilfe eines statischen Gleichstromwandlers mit gleichgerichtetem richtungsabhängigem Sekundärstrom, der ne- ben der Primär- und Sekundärwicklung zusätzlich eine von einem von der Speisewechselspannung hergeleitete und gleichgerichteten Polarisationsstrom erregte Polarisationswicklung besitzt.
Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass ihr Messgerät zwischen die Enden von zwei Widerständen, von denen sich der eine im Stromkreis des gleichgerichteten Sekundärstromes, der andere im Stromkreis des gleichgerichteten Polarisationsstromes befindet, in solcher Weise geschaltet ist, dass es die Differenz der Spammngsabfälle an diesen Widerständen anzeigt.
Statische Gleichstromwandler mit richtungsabhängigem Sekundärstrom sind an sich bereits bekannt.
Neben Schaltungsanordnungen mit gittergesteuerten Gefässen gibt es auch statische Gleichstromwandler mit ungesteuerten Gleichrichterzellen, insbesondere Trockengleichrichterzellen zur Gleichrichtung des Sekundatstromesbei denen neben der Primär-und Sekundärwicklung noch eine zusätzliche, von einem Hilfs- gleichstrom erregte Gleichstromwicklung vorgesehen ist, die eine Umkehr der resultierenden Magnetiserung des Hauptwandlers verhindert. Der hiebei entstehende Übersetzungsfehler wird durch den gleichen Hilfsgleichstrom sekundärseitig in einer Brücken-oder Differentialschaltung wieder kompensiert.
Der Unterschied zwischen dem vorstehend beschriebenen bekannten Gleichstromwandler und dem Erfindungsgegenstand besteht darin, dass bei der erfindungsgemässen Einrichtung die Kompensationsschaltung aus zwei Belastungswiderständen besteht und die Differenz der Spannungsgefälle an diesen Widerständen von einem Messgerät angezeigt wird.
Diese Schaltung bringt gegenüber der bekannten Ausführung den Vorteil mit sich, dass der innere Ausgangswiderstand so gering ist, dass man die Richtung des Gleichstromes anzeigen und dabei handelsübliche Messgeräte verwenden kann, was bei der bekannten Schaltungsanordnung nicht möglich ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Das Schema zeigt eine beispielsweise Anordnung der einzelnen Teile des Stromkreises. Mit T istein Messwandler bezeichnet, welcher die Arbeitswicklung 1, die Steuerwicklung 2 und die Polarisationswicklung 3 besitzt. Mit 6 und 7 sind ohmsche Widerstände bezeichnet, von denen der eine (oder beide) einstellbar ist. 4 und'5 stellen Vollweggleichrichter-lkücken in bekannter Schaltung dar. Mit 8 ist ein Begrenzungswiderstand im Polarisationskreis bezeichnet, mit 9 das eigentliche Mess- bzw. Anzeigegerät.
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10 stellt einen Kondensator zur Glättung der gleichgerichteten Netzspannung für den Polarisationslaeis dar. Mit 11 ist ein Trenntransformator bezeichnet, welcher für die eigentliche Funktion der Einrichtung nicht bezeichnend ist, aber deshalb notwendig ist, weil die Kreise des Arbeits-und Polarisationsstromes über das Messgerät 9 galvanisch verbunden sind.
Durch die Steuerwicklung 2 fliesst der zu messende Gleichstrom, welcher beide Durchflussrichtungen haben kann. Der von der Speise-Wechselspannung hergeleitete Polarisationsstrom in der Wicklung 3 wird durch die Brücke 5 gleichgerichtet und durch den Kondensator 10 geglättet. Der Arbeitsstrom in der Wicklung 1, welcher durch die Brücke 4 gleichgerichtet wird, ist gemäss der Transduktor-Theorie der Summe der magnetomotorischen Kräfte proportional, welche durch die Steuerwicklung 2 und die Polarisationswicklung 3 hervorgerufen werden.
Das Messgerät 9, welches den zu messenden Strom anzeigt, ist an den Enden der Widerstände 6 und 7 angeschlossen und misst den Unterschied der an diesen Widerständen entstehenden Spannungsgefälle. Durch Einstellung dieser Widerstände kann erzielt werden, dass beim Nullwert des zu messenden Stromes die Spannungsgefälle an den Widerständen 6 und 7 übereinstimmen. Diese Verhältnisse ändern sich auch nicht bei einer Änderung der Speise-Wechselspannung. Das Gerät 9 zeigt den Wert "Null" an.
Wenn durch die Wicklung 2 der zu messende Strom zu fliessen beginnt, so wird der eingestellte Gleichgewichtszustand an den Widerständen 6 und 7 gestört und das Messgerät 9 zeigt eine Ablenkung, welche dem gemessenen Strom in der Wicklung 2 direkt proportional ist. Bei Änderung der Durchfluss-Rich- tung des zu messenden Stromes, also bei Änderung seiner Polarität, ändert sich auch die Polarität der am Gerät 9 liegenden Spannungsdifferenz. Es ist daher vorteilhaft, ein Gerät mit dem Nullpunkt in der Mitte zu verwenden. Bei der Untersuchung der Schaltungsanordnung ergab sich die Tatsache, dass die Angaben des Gerätes 9 von äusseren störenden Einflüssen, wie Änderungen der Speisespannung, der Frequenz u. dgl. unabhängig sind.
Wie bereits erwähnt, sind die Kreise 1 und 3 über das Gerät galvanisch geschaltet. Es ist daher erforderlich, zur Speisung des Polarisationskreises 3 einen Trenntransformator 11 zu verwenden.