Anordnung züm Beein-flussen elektrischer Schalt-, Mess- oder Anzeigevorrichtungen in Abhängigkeit von der zeitlichen Änderun,- des Effektivwertes einer Weehselstromgrösse. Die Erfindung bezieht sich auf elektrische.
Schalt-, Mess- oder Anzeigevorrichtungen und bezweckt, eine Anordnung zu schaffen, welche es ermöglicht, die zeitliche Änderung des Effektivwertes einer Wechselstromgrösse zu überwachen und zur Auslösung eines Schal ters bezw. zur Betätigung einer Mess- oder Anzeigevorrichtung zu benutzen.
Dieser Zweck wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass die zu beeinflussende Vorrichtung durch induktive oder kapazitive Koppelung an einen Stromkreis angeschlossen ist, in welchem ein durch Gleichrichtung gewonnener, dem Effek tivwert der Wechselstromgrösse proportionaler Gleichstrom fliesst.
Dabei empfiehlt es sich (z. B. durch An wendung an sich bekannter zusätzlicher Mittel oder durch entsprechende Ausbildung der zu beeinflussenden Vorrichtung selbst) dafür zu sorgen, dass die Vorrichtung auf die von der Netzfrequenz herrührende -#Veebselsti-onikom- ponente des gleichgerichteten Stromes nicht anspricht.
Auf der Zeichnung ist die. Erfindung an zwei Ausfübrungsbeispielen schematisch ver- atischatilicht, bei denen ein elektromagne tisches Relais in Abhängigkeit von der Än derungsgeschwindigkeit der Stromstärke eines Wechselstromkreises erregt wird.
Bei der Anordnung nach Abb. <B>1.</B> ist die Sekundärwicklung eines Stromwandlers 2, dessen Primärwicklung in einem Wechsel stromkreis<B>1</B> liegt, mit ihren Enden an<B>je</B> einen Trockengleichrichter<B>3</B> bezw. 4 ange schlossen. Die Gegenelektroden der Gleich richter<B>3</B> und 4 sind miteinander verbunden. Zwischen ihre Verbindungsstelle und die Mitte der Sekundärwicklung des Stromwand lers 2 ist ein induktionsfreier Widerstand<B>5</B> und in Reihe mit diesem die Primärspule eines Transformators<B>6</B> eingeschaltet.
Im Sekundärkreise des Transformators<B>6</B> liegt die Magnetwicklung eines nur auf Gleich strom ansprechenden elektromagnetischen Re lais<B>7.</B> Durch die beschriebene Anordnung wird ein den Widerstand<B>5</B> und die Sekun därwicklung des Transformators<B>6</B> durch fliessender Gleichstrom erhalten, der dem Effektivwert des im Wechselstromkreis<B>1</B> fliessenden Stromes proportional ist.
Solange dieser Gleichstrom konstant bleibt, izt die in der Sekundärwicklung des Transformators <B>6</B> induzierte Spannung eine reine Wechsel spannung von der Frequenz der dem Gleich strom überlagerten Pulsationeu, und die 31agrietwicklung des Relais<B>7</B> bleibt uner- regt, da sie gegen Wechselströme dieser Frequenz unempfindlich ist. Steigt aber der Effektivwert der Stromstärke im Kreise<B>1</B> plötzlich an, so wird in der Sekundärwick lung des Transformators<B>6</B> eine Gleichspan nung induziert. Infolgedessen wird das Relais <B>7</B> erregt und zur Auslösung gebracht.
All Stelle der durch den Transformator<B>6</B> bewirkten induktiven Koppelung könnte auch eine kapazitive Koppelung treten, z. B. in der Weise, dass die Magnetwicklung des Re lais<B>7</B> von dem Ladestrom eines an der) Widerstand<B>5</B> in ParalleIsehaltung atige- schlossenen Kondensators erregt wird.
Man kann die beschriebene Anordnung dazu verwenden, Stosskurzschlüsse kenntlich bezw. unschädlich zu machen, indem man in der angegebenen Weise die Änderungs- geschwIndigkeit der Wechselstromstärke
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auf die elektromagnetische Vorrichtung ein wirken lässt.
Da die nur auf Gleichstrom ansprechende Vorrichtung bis zu einem gewissen Grade auch gegenüber Wechselströmen von sehr geringer Frequenz emfindlich ist, so kann sie auch dazu dienen, das Auseinanderfallen zweier synchron arbeitender Kraftwerke kennt- lieh zu machen, zwischen denen in diesem Falle mit der Schwebungsfrequenz pulsierende Wechselströme auftreten.<B>In</B> ganz analoger Weise kann matt aber auch die Magnetwick- lung auf Änderungen der Wechselspannung
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ansprechen lassen, was zum Beispiel dann von Torteil ist,
wenn bei einer Synchroni- sierungseinrichtung das Synchroni4eren ober halb einer gewissen Schwebungsfrequenz ver miedet) werden soll. Da für die Schwebungs- frequenz die Änderungsgeschwindigkeit der Differenzspannung in der Nähe des Null wertes ein Mass darstellt, so lässt sich die beschriebene Anordnung dazu benutzen, eilte genügende Annäherung an den Synchronis mus kenntlich zu machen oder einen ent sprechenden Sehaltvongang auszulösen.
Ohne alt der Erfindung etwas zu ändern, kasin man die Anordnung auch so einrieb- teil, dass nicht der Absolutwert des Strom- oder Spannungsanstieges, sondern seine pro zentuale Grösse die Auslösung des Relais bezw. die Betätigung der Mess- oder Anzeige- voi-i-ichtuijg bewirkt.
Man muss in diesem Falle nur dafür sorgen, dass eine Auslösung bezw. eine Anzeige erfolgt, sobald der Wert der Änderungsgeschwindigkeit des Effektiv wertes der Wechselstromgrösse
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eine Grösse erreicht hat, die zu dem zuge hörigen Effektivwert selbst (J bezw. <B>E)</B> in einem vorgeschriebenen Verhältnis steht.
Dies kann zum Beispiel durch ein Relais erreicht werden, dem man zwei gegenein- andergeschaltete Gleichspannungen zuführt, von denen die eine der Grösse
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bezw.
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und die andere der Grösse<B>J</B> bezw. <B>E</B> pro portional ist. Dadurch wird der Relaisstrom seinerseits proportional dem Ausdruck
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Sorgt man nun weiter dafür, dass das Relais anspricht, wenn
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bezw.
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wird, so erfolgt die Auslösung, sobald die prozentuale Änderungsgeschwindigkeit
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bezw.
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gerade den Wert des Propor- tionalitätsfaktors <B>k</B> bezw. <B>g</B> übersteigt. Ein Ausführungsbeispiel<B>für</B> die zuletzt erwähnte Anordnung ist in Abb. 2 darge stellt, deren der Abb. <B>1</B> entsprechende Teile init den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind.
Die Schaltung unterscheidet sich von der nach Abb. <B>1</B> nur dadurch, dass die -Alag- netWiCklUng des Relais<B>7</B> in Reihe mit dem Widerstand<B>5</B> an die Sekundärwicklung des Transformators<B>6</B> angeschlossen ist, derart, dass das Spannungsgefälle des Widerstandes der Sektitidl;11'Spannupg entgegengei-ichtet ist. Die an dem Widerstande <B>5</B> herrschende Gleichspannung ist proportional dem Effektiv wert des Stromes im Wechselstromkreis<B>1,</B> die Sekundärspannung des Transformators<B>6</B> dagegen proportional der Änderungsgeschwin digkeit dieses Effektivwertes.
Die Stärke des Erregerstromes des Relais<B>7</B> richtet sich nach der jeweiligen Differenz der beiden Gleich spannungen.
Arrangement for influencing electrical switching, measuring or display devices depending on the change over time - the effective value of an alternating current quantity. The invention relates to electrical.
Switching, measuring or display devices and aims to create an arrangement which makes it possible to monitor the change over time in the effective value of an alternating current variable and to trigger a switch BEZW. to operate a measuring or display device.
This purpose is achieved according to the invention in that the device to be influenced is connected by inductive or capacitive coupling to a circuit in which a direct current, which is obtained by rectification and is proportional to the effective value of the alternating current, flows.
It is advisable to ensure (e.g. by using additional means known per se or by appropriate design of the device to be influenced itself) that the device responds to the power supply frequency component of the rectified current does not respond.
On the drawing is the. Invention based on two exemplary embodiments schematically ver atischatilicht, in which an electromagnetic relay is excited as a function of the rate of change in the amperage of an alternating current circuit.
In the arrangement according to Fig. 1. The secondary winding of a current transformer 2, the primary winding of which is in an alternating current circuit <B> 1 </B>, has its ends at <B> each </B> a dry rectifier <B> 3 </B> respectively. 4 connected. The counter electrodes of the rectifiers <B> 3 </B> and 4 are connected to one another. An induction-free resistor <B> 5 </B> and in series with this the primary coil of a transformer <B> 6 </B> is connected between its connection point and the middle of the secondary winding of the current transformer 2.
In the secondary circuit of the transformer <B> 6 </B> lies the magnet winding of an electromagnetic relay <B> 7, which only responds to direct current. </B> The arrangement described creates a resistor <B> 5 </B> and the secondary winding of the transformer <B> 6 </B> is obtained by flowing direct current, which is proportional to the rms value of the current flowing in the alternating current circuit <B> 1 </B>.
As long as this direct current remains constant, the voltage induced in the secondary winding of the transformer <B> 6 </B> is a pure alternating voltage at the frequency of the pulsation superimposed on the direct current, and the 31agriet winding of the relay <B> 7 </B> remains unexcited, as it is insensitive to alternating currents of this frequency. However, if the rms value of the current strength suddenly increases in circuit <B> 1 </B>, a direct voltage is induced in the secondary winding of transformer <B> 6 </B>. As a result, the relay <B> 7 </B> is energized and caused to trip.
All places of the inductive coupling brought about by the transformer 6 could also be a capacitive coupling, e.g. B. in such a way that the magnetic winding of the relay <B> 7 </B> is excited by the charging current of a capacitor connected to the) resistor <B> 5 </B> in parallel.
You can use the described arrangement to identify or short short circuits. to render harmless by changing the rate of change of the alternating current strength in the manner indicated
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can act on the electromagnetic device.
Since the device, which responds only to direct current, is also sensitive to alternating currents of very low frequency to a certain extent, it can also be used to make the breakup of two synchronously operating power plants known, between which in this case pulsating with the beat frequency Alternating currents occur. <B> In </B> a completely analogous way, matt but also the magnet winding can react to changes in the alternating voltage
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let us talk about what, for example, is from Torteil,
if synchronization is to be avoided above a certain beat frequency in a synchronization device. Since the rate of change of the differential voltage in the vicinity of the zero value represents a measure for the beat frequency, the described arrangement can be used to indicate a rapid, sufficient approach to the synchronism or to trigger a corresponding visual condition.
Without changing anything old of the invention, the arrangement can also be installed in such a way that it is not the absolute value of the current or voltage increase, but its percentage value that triggers the relay or the actuation of the measuring or display voi-i-ichtuijg causes.
In this case you just have to ensure that a trip or a display appears as soon as the value of the rate of change of the effective value of the alternating current quantity
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has reached a size that is in a prescribed ratio to the associated effective value itself (J or <B> E) </B>.
This can be achieved, for example, by using a relay to which two direct voltages connected to one another are fed, one of which is the value
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respectively
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and the other size <B> J </B> or. <B> E </B> is proportional. This in turn makes the relay current proportional to the expression
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You now continue to ensure that the relay responds when
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respectively
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is triggered, as soon as the percentage rate of change
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respectively
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just the value of the proportionality factor <B> k </B> resp. <B> g </B>. An exemplary embodiment for the last-mentioned arrangement is shown in FIG. 2, the parts of which correspond to those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.
The circuit differs from the one according to fig. <B> 1 </B> only in that the arrangement of the relay <B> 7 </B> is connected in series with the resistor <B> 5 </B> the secondary winding of the transformer <B> 6 </B> is connected in such a way that the voltage gradient of the resistance of the Sektitidl; 11'Spannupg is opposed. The DC voltage prevailing at the resistor 5 is proportional to the effective value of the current in the AC circuit 1, while the secondary voltage of the transformer 6 is proportional to the rate of change of this Effective value.
The strength of the excitation current of the relay <B> 7 </B> depends on the respective difference between the two DC voltages.