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Messgerät nach Ferraris'schem Prinzip zur Bestimmung der wattlosen Leistung in Drehstromanlagen.
Den Gegenstand der erfindung bilden Messgeräte nach Ferraris'schem Prinzip, welche bei Drehstrom gleicher oder ungleicher Belastung die wattlose Leistung bzw. den wattlosen Verbrauch anzeigen. In den Figuren sind Ausführungsbeispiele derselben dargestellt.
Der Strom einer in den Leiter 1 (Fig. 1 und 2) eingeschalteten Stromwicklung wirkt mit einer Spannungswicklung zusammen, welche an die beiden anderen Leiter 2 und 3 angeschlossen ist. Dabei wird das motorisch wirksame Magnetfeld N 1 dieser Spannungswicklung so eingestellt, dass es der erzeugenden negativen Spannung EI um den Winkel von 1200 und damit dem oben
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setzung, dass das Hauptstromfeld mit dem erzeugenden Strom in Phase sei.
Das zweite messende System erhält eine Hauptstromwicklung, welche in den Leiter 2
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Nacheilung von 600 gegenüber der erzeugenden negativen Spannung - E2 eingestellt, so dass es dem Felde des Hauptstromes um einen Winkel von 300 voreilt.
Mit der Stromwicklung in dem Leiter 1 kann man auch eine Spannungswicklung zusammen arbeiten lassen, welche an die Leitungen 1 und : ! angeschlossen ist, wobei deren motorisch wirksames Feld der erzeugenden Spannung um einen Winkel von 600 nacheilen muss. Ebenso kann nut der Stromwicklung in dem Leiter 2 eine Spannungswicklung zusammen arbeiten, welche an die Leiter 1 und 2 angeschlossen ist und deren Feld der erzeugenden Spannung um einen Winkel von 120 nacheilt.
Ausser den ausgeführten Beispielen der Schaltung lassen sich noch verschiedene andere Kombinationen finden, bei welchen auch beispielsweise zwei Hauptstromwicklungen mit einer gemeinsamen Spannungswickluug zusammen wirken, oder bei welchen vor die Spannungsspule
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Wesentlich ist dabei stets, dass das eine Hauptstromfeld mit einem Nebenschlussfeld zu- sammen arbeitet, welches ihm bei induktionsfreier Belastung des Netzes um 300 voreilt, während das andere Hauptstromfeld mit einem Nebenschlussfeld zusammen arbeitet, das ihm unter der reichen Voraussetzung um 30"nacheilt.
Selbstverständlich ist es für das Wesen der Erfindung ohne Belang, ob die erforderlichen Phasenverschiebungen zwischen den wirksamen Strom-und Spannungsfeldern dadurch herbei- geführt werden, dass die Spalll1ungsfelder verschoben werden, oder ob durch bekannte Mittel die motorisch wirksamen Felder der Stromspulen, oder endlich diejenigen der Strom-und Spannungsspulen um solche Winkel zueinander verschoben werden, dass die gewünschten, für
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proportional dem Produkt aus den motorisch wirksamen Feldern und dem Sinus des zwischen denselben bestehenden Phasenverschiebungswinkels.
Da die drei Spannungen des Drehstromnetzes der Grösse nacheinander gleichgesetzt werden dürfen, also
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und ferner die Magnetfelder bei Ferrarismessgeräten proportional den erzeugenden Spannungen bzw. Strömen sind, so ist das Drehmoment des oben beschriebenen Messgerätes für die wattlose Leistung bei induktionsfreier Belastung
D = E. i2. sin 30 - E i1 sin 30 und bei induktiver Belastung
D = E. i2 sin (30 +#2)-E. i1 sin (30 -#1).
Diese letzte Gleichung ist aber dieselbe, welche oben für die wattlose Leistung aufgestellt wurde.
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bei Drehstrom mit vier Leitungen richtig gemessen wird. Zu diesem Zwecke wird, wie in Fig. 3 dargestellt, in jeden der drei Aussenleiter des Drel1stromnetzes 1, 2, 3 eine Hauptstromspule geschaltet, und zwar arbeitet jede dieser Stromspulen mit einer Spannmgsspule zusammen, deren Feld bei induktionsfreier Belastung in Phase ist mit dem Feld der Hauptstromspule. Das Drehmoment und damit der Ausschlag bzw. die Drehgeschwindigkeit eines jeden der soeben erwähnten Messgeräte ist proportional dem Produkt aus der Stromstärke in dem betreffenden Leiter, der Spannung desselben gegen den Nulleiter und dem Sinus des Phasenverschiebungswinkels zwischen diesen beiden.
Die Summe der Angaben der drei Messgeräte, welche an ge-
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Wenn man, was zulässig ist, annimmt, das Feld der Stromspulen sei mit dem Strom D Phase, so muss das Feld der Spannungsspule, welche an die negative Spannung e angeschlossen ist, auf eine Nacheilung von 600 gegenüber der erzeugenden Spannung eingestellt werden. Diese Phasenverschiebung ist auch bei den an die negativen Spannungen ei und e angeschlossenen Spannungsspulen einzustellen.
Die motorisch wirksamen Felder derselben fallen dann mit denjenigen der zugehörigen Hauptstromspulen zusammen.
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von 1200 der erzeugenden Spannung nacheilen. Es braucht nicht besonders hervorgehoben zu werden, dass es auch möglich ist, Spannungsspulen mit 600 und solche mit 1200 in ein und demselben Messgerät gleichzeitig zu verwenden, sofern dieselben nur an die richtigen Aussenleiter angeschlossen werden.
Man kann auch eine Spannungsspule, welche beispielsweise mit der Stromspule im Leiter 1 zusammen arbeitet, an die Leiter 2 und 3 anschliessen. Das Feld dieser Spannungsspule erhält dann eine Verschiebung von 00 gegenüber der zugehörigen Stromspule, sofern, was leicht gemacht werden kann, ein Winkel von 900 zwischen Klemmspannung und Feld der Spannungsspule eingestellt wird.
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1.
Messgerät nach Ferraris'schem Prinzip zur Bestimmung der wattlosen Leistung in beliebig belasteten Drehstromanlagen, dadurch gekennzeichnet, dass für Anlagen mit drei Leitungen in dem Messgerät ein Hauptstromfeld mit einem Nebenschlussfeld zusammen arbeitet, welches ihm bei induktionsfreier Belastung des Netzes um 30 voreilt, während ein zweites Hauptstromfeld mit einem Nebenschlussfeld zusammen arbeitet, welches ihm unter den gleichen Voraussetzungen um 300 nacheilt.
2. Messgerät nach Ferraris'schem Prinzip zur Bestimmung der wattlosen Leistung in beliebig belasteten Drehstromanlagen, dadurch gekennzeichnet, dass für Anlagen mit Nulleiter in jeden Aussenleiter des Stromnetzes eine Hauptstromwicklung angeordnet ist, die mit einer Spannungswicklung zusammen arbeitet, wobei bei induktionsfreier Belastung des Netzes eine Phasenverschiebung von 0 zwischen den motorisch wirksamen Magnetfeldern jedes messenden
Systems vorhanden ist.