Messgerät zur direkten Messung des Liehtbogenabfalles hei Metalldampfapparaten. Für die betriebsmässige Messun<B>-</B> des Liehthogenabfalles von [lleichrichtern usw. sind bisher zwei Methoden angegeben worden.
Die eine beruht auf der Aufladung eines Kondensators, der unter Zwischenschaltung eines Hilfsgleichrichterrohres zur Fernhal tung der wiederkehrenden Sperrspannung zwischen einer Anode und der Kathode des zu untersuchenden Gleichrichters geschaltet ist;
sie eignet sich ,jedoch nur zur Messung des Selieitelwertes der Lichtbogenspannung. Die andere Methode ist eine wattmetrische, bei der die Stromspule des )Vattmeters im Zuge einer Anodenleitung liegt und die Spannungsspule ,zwischen der zugehörigen Anode und der Kathode des zu untersuchen den Gleichrichters angeschlossen ist, und wo bei die Spannungsspule durch ein passend ge schaltetes Gleichrichterrohr vor der wieder kehrenden Sperrspannung geschützt sein kann.
Diese zweite Methode eignet: sich zur Messung des wattmetrischen Mittel wertes der Lichthogenspannung, ermög- licht jedoch keine direkte Anzeige des Voltbetrages, da man noch die Division des Wattbetrages durch den Mittelwert des Anodenstromes nachträglich auszuführen hat. Ausserdem ist diese Methode zunächst nur für kleinere Gleichstromstärken brauch bar. da. man nicht ohne weiteres Stromwand ler einschalten kann, da diese bekanntlich nur den Wechselanteil der Anodenströme transformieren würden.
Es sind zwar Schal tungen angegeben worden, die diese Schwie rigkeiten überbrücken, so zum Beispiel durch Verwendung eines Stromwandlers mit zwei Durchführungen, die zur Aufhebung der Gleichstrommagnetisierung entgegengesetzt gepolt im Zuge von zwei verschiedenen Ano denleitungen liegen. Aber der praktischen Durchführung dieser Messmethode stellen sich bei Grossgleichrichtern mit fest verleg ten Anodenleitungen meist kaum überwind bare Hindernisse entgegen.
Gegenstand der Erfindung ist eine An ordnung die den mittleren Lichtbogenabfall ohne den genannten Aufwand zu messen ge stattet und den weiteren wesentlichen Vor zug hat, eine direkte Anzeige des Voltbetra ges der Lichtbogenspannung zu ermöglichen. Das Wesen der Erfindung ergibt sich aus dem in der Abb. 1 im Prinzip dargestellten Ausführungsbeispiel.
Die Anordnung be steht aus drei Gleichrichterrohren Gi, G2 und G3, einem in der Mitte geteilten Wider stand R und einem Drehspulvoltmeter V, die in der angegebenen Weise geschaltet und an zwei zeitlich aufeinanderfolgende Anoden Ai und 12 und an die Kathode K des zu untersuchenden Gleichrichters angeschlos sen sind.
Die )Virkungsweise der Anordnung ist folgende: Es sei zunächst angenommen, dass die Lichtbogenspannungen der beiden Anoden einander gleich sind, während der zugehöri gen Brenndauer den konstanten Betrag EL haben und so verlaufen, wie Abb. 2 veran schaulicht. Die Brenndauer jedes Anoden stromes sei im Winkelmass ausgedrückt
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worin p die Phasenzahl des Gleich richters und u die Überlappungsdauer der Anodenströme bedeutet. Der Lichtbogenab- fall der Gleichrichterrohre G sei EG.
Solange die Anode Ai allein brennt, ist nur das Rohr Gi gezündet. Am Voltmeter liegt stets die Spannung zwischen den Punk ten a und c des Widerstandes R. Da wäh rend dieses Teils der Brennperiode nur über den Teil a b des Widerstandes Strom fliesst, tritt nur an diesem Teil ein Spannungsab fall auf, während der Spannungsabfall am Teil c b gleich null ist. Das Voltmeter liegt also während dieser Zeit an der Spannung EL-EG. Zündet nach Verlauf der Zeit
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die Anode A2,
zünden auch die Rohre G2 und G3. Am Teil<I>a b</I> des Widerstandes R liegt immer noch die Spannung EL-EG. Am Teil<I>c b</I> des Widerstandes liegt jetzt eben falls die Spannung EL--EG. Da diese der erstgenannten entgegengesetzt ist, ist die wirksame Spannung am Voltmeter während dieses Teils der Brennperiode, während beide Anoden gleichzeitig brennen, gleich Null. Erlischt nach einer weiteren Zeit 2c die Anode A1, so bleiben nur die Rohre G2 und G3 gezündet.
Am Teil<I>a b</I> des Widerstandes R liegt weiterhin die Spannung EL-Ec, und am Teil c b des Widerstandes ebenfalls. Die am Voltmeter wirksame Spannung ist also auch während dieses Teils der Brennperiode Null. Das Voltmeter integriert somit nur über den Teil der Periode, in dem die Anode Ai allein brennt.
Am Teil a b des Wider standes R wirkt nämlich vom Beginn des Brennens der ersten Anode bis zum Er löschen der , zweiten Anode EL-EC. Von dem Mittelwert dieser Spannung wird die cntgegengesetzt wirkende, am Widerstand <I>c b</I> auftretende Spannung, die während der ganzen Brenndauer der zweiten Anode eben falls gleich EL-EG ist, elektrisch subtra hiert, so dass am Voltmeter nur während des festen Zeitbetrages
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der von der Überkap pungsdauer 2c unabhängig ist, die Span nung Ev Ev = (EL-EG)Ip auftritt.
Bei, gegebenen Ec- und p-Werten ist also das Voltmeter in EL-Werten eiCh- bar.
Ist die Lichtbogenspannung über die Brenndauer nicht konstant, so kann man den dadurch entstehenden Mess-fehler weitgehend eliminieren, wenn man die Anschlüsse der Anoden Ai und A2 miteinander vertauscht und aus den beiden Auslesungen den Mittel wert bildet.
Während nämlich bei der in der Abb. 1 dargestellten Schaltung vom Mittel wert des Lichtbogenabfalles, gemessen vom Beginn des Brennens der ersten Anode bis zum Erlöschen der zweite Anode, der Mittel wert des Lichtbogenabfalles, gemessen wäh rend der ganzen Brenndauer der zweiten Anode, elektrisch subtrahiert wird, wird nach dem Vertauschen der Anschlüsse der Anoden Al und A2 vom erstgenannten Mit telwert des Lichtbogenabfalles, der während der ganzen Brenndauer der ersten Anode bemessene Mittelwert elektrisch subtrahiert.
Wenn also der Lichtbogenabfall beispiels weise zu Beginn der Periode niedriger ist als am Ende, dann wird sich bei der ersten Messung ein niedrigerer Mittelwert ergeben als bei der zweiten Messung. Durch die Mit telwertbildung kann somit der Messfehler weitgehend eliminiert werden. Zur Beschleu nigung der Messung können an sich bekannte Einrichtungen, beispielsweise zweipolige Um schalter, zur Vertauschung der Anschlüsse der Anoden<B>Al</B> und A2 in den beiden zuin Messgerät führenden Leitungen vorgesehen -erden.
Ist, wie zum Beispiel bei Sechs- und Zwölfphasengleichrichtern mit verlängerter Anodenbrenndauer die Zeit
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klein gegen über 2c-, so kann man die Genauigkeit der Messung vergrössern, wenn man an Stelle von zwei aufeinanderfolgenden Anoden zum Beispiel eine Anode und die übernächste <B>USW.</B> an die Messanordnung anschliesst.
Ist der zu untersuchende Gleichrichter ein gittergesteuerter, so müssen die Gleich richterrohre im gleichen .Sinne mitgesteuert werden.