CH194503A - Anordnung zum Messen einer Wechselstromkomponente. - Google Patents

Description

  Anordnung zum     hiessen    einer     Wecliselstromkomponente.       Inder     Messtechnik        tritt    besonders in letz  ter     Zeit    immer häufiger ,die Aufgabe auf,  eine     Komponente        eines        Wechselstromes    zu       bestimmen:

  ,        insbesondere        beispielsweise    bei  der     Messung    des     Verlustwinkens        einer        Kapa-          zität,der    seiner Bedeutung nach immer stär  ker erkannt wird.

   Zur Zeit benutzt man für  solche     Messungen        vorzugsweise        Brüek-en-          schaltungen,    bei     denen    das     Mess@gerät        bezw.     eine das     Messgerät        enthaltende        Schaltung    im       Dia.gonalzvcreig    der Brücke liegt.

   Der     Nach-          tnil        solcher        Bräckenschaltungen        beseht          darin,        dass    sie eines -verhältnismässig grossen  Energieaufwandes bedürfen, weil nur     ein     durch ,die     Ver,chiebung    des     B@rüoken,gleich-          gewiehtes        bedingter,    stets sehr kleiner     Teil          des    gesamten     über    die     Brücke        fliessenden:

       Stromes auch das     3lessinstrument    durch  fliesst.  



  Dieser Nachteil der     Brückenschalhing     wird erfindungsgemäss     dadurch        vermieden,          dass        zwischen    dem zu messenden Strom     und            ,einem        Vergleichstrom    .gleicher Grösse, jedoch       definierter        Phasenlage    die auf die definierte  Phase     bezogene    Differenz gebildet     wird.        Auf     diese Weise ist es möglich,

   die Messung nicht  nur wesentlich empfindlicher     als    bei     Verwen-          dungeiner    Brückenmethode zu     gestallten.        Das     Messgerät wird auch     sonst    wesentlich ein  facher und übersichtlicher.  



       Ein        Ausführungsbeispiel    der Erfindung       ist    in der Zeichnung dargestellt. Es     ist    dabei  angenommen,     dass        es    sich     um    die in der       Praxis    häufig     vorkommende        Aufgabe    der  Messung des     Verlustwinkels        einer    Kapazität  handelt.

   Die zu     messende        Kapazität        ist        mit     1     bezeichnet.    2 ist eine     veränderliche        prak-          tisoh        verlustfreie        Vergleichskapazität.        ä    ist  ein     Differenzwandler,    4     ein        Gleichstromin-          strument,    5 ein     fremdgesteuerter    Gleichrich  ter, der über     einen        Phasens,

  ehieber    6 an eine       Sekundärwicklung    7     eines        Transformators    8       angeschlossen    ist. Eine     zweite        Sekundär-          wicklung    9 des     Transformators    8 liefert die      für die     M        essanordnung    erforderliche, zweck  mässig in der Höhe in weiten Grenzen     ver-          änderliche    Spannung.

       Zum.        Abgriff    einer       gewünschten    Spannung von der     Sekundär-          wicklung    9     b.ezw.    zur     stetigen        Änderung        der          Spannung        innerhalb        eines        Messvorganges     dient     ein    .Schieber 10.

   Mit     diesem        Schifiber     10     ist        ein    zweiter Schieber 1-1 fest :gekuppelt,  der von einem     ausgespannten;        Widerstands-          draht    1.2 einen     seiner        Stellung    .entsprechen  den     Teilbetrag    abgreift.

   Mit dem     drehbaxen          Teil        :des        Vergleichskondensators    2, der     sche-          matisch        als        kreisförmiges    Gehäuse     mit    oben  sitzendem Drehknopf     dargestellt    ist, ist     -eine          Kontaktbrücke    13     fest    verbunden,     die    auf  zwei kreisförmig     nebeneinander        angeordneten          Widenstaudsdrähten    14,

   15     schleift    und so  entsprechend     ihrer        Stellung        einen    mehr oder       minder        grossen    Teil :

  dieser     Widerstandsdrähte          kurzschliesst.    Die     Widerstandsdrähte    14 und  15 sind so     gegenüber    dem     drehbaren    Teil der  Kapazität 2.

       angeordnet,        dass,    mit     zuneh.men-          der.    Kapazität der     kurzgeschlossene    Teil der       Widerstände        ebenfalls        zunimmt.    .Sowohl der       Widerstandsdraht    12,     als    auch die     Wider-          standsdrähte    14, 15 sind parallel zum     Ness-          instrument    4 geschaltet, so dass,

   die     Empfind-          lchkeit    des     Messinstrumentes        entsprechend     der an     ihnen    abgegriffenen     Länge        sieh        ver-          ändert.     



  Der     Wandler    3 ist     in,der        Zeichnung    le  diglich     schematisch    dargestellt. Zweckmässig       wird    er so     ausgebildet,        dass,

  eine        Streuung     nach Möglichkeit     vermieden        ist.        Man        wird     also     insbesondere        die        Sekundärwicklung     über den .ganzen     Umfang    des     Kernes    vertei  len und d     ass-elbe        auch    möglichst weitgehend       für    :

  die     beiden        Primärwicklungen    durchfüh  ren.     Bei        Beginn    der     Messung        wird        zunächst          einmal    der     Phasenschieber    so     eingestellt,    dass  die     Erregerspannung    für den     fremdgesteuer-          ten        Synchronschalter    5     konphas    mit der     E:

  r-          regerspaannung    der     Messanordnung        liegt.    So  dann wird die Kapazität 2 so     lange        verIn-          dert,        bis    das     MessinstTument    4     keinen        Aus-          schlag        anzeigt.    Da über die     Kapazität    2     ein          reiner        Blindstrom        fliesst,

          ist        somit    der über       Messkapazität    1     fliessende        Blindstrom        in    die-         sem    Falle kompensiert.

   Sobald man     nun    den       Phasem:chie:ber    6 um 90   verstellt, d. h. auf  die Messung :der Wirkkomponente übergeht,  wird     das    Instrument     einen,    Ausschlag zeigen,  der dem     Verlustwinkel    des     Kondensators    1       entspricht.    Dieser Ausschlag     ist    zunächst  abhängig von der Grösse der Kapazität 1.

    Dia nun bei     :der        Voreinstellung    die Kapazität  2 auf     eine    analoge Grösse     gebracht    werden  muss, sind an     dieser        Kapazität    die zuvor be  schriebenen     Mittel    angebracht, um die     Emp-          findlichkeitdes        Messinstrumentes    4 so zu ver  ändern,

       dass-die        Anzeige    von der Grösse der  Kapazität unabhängig     wird.    Ausserdem ist  die     Empfindliohkeit    der     Anzeige    noch     ab-          hä.ngig    von der an die Anordnung gelegten       Spannung.    Um auch     :diese        Abhängigkeit    zu  beseitigen,     istweiterhin    noch     ,d:

  er        Schleifdralht     12 parallel,     zum.        Messinstrument    4 geschaltet,  und zwar derart, dass mit     zunehmender    Span  nung der durch den     Schleifdraht    12     gebildete          Pasallelwid,

  erstand    ständig     kleiner        wird.          Wenn    man also     zum    Beispiel bei     einem    Prüf  objekt den     Verlustwinkel    über den ganzen       Spannungsbereich    bis zu einem     zulässigen          Endwert    verfolgen     will,    dann wird dadurch,  dass ,gleichzeitig mit dem     Kontakt    10 auch  der Kontakt 11     verschoben        wund,

          selbsttätig     das     Instrument    4 der     Spannungserhöhung     entsprechend in     seiner        Empfindlichkeit        ver-          mindert,    so     dass'    die     Empfindlichkeit    der ge  samten     Messanordnung        unverändert    bleibt.  



       Das        beschriebens        Ausführungsbeispiel     stellt nur     eine        :der        vielen        Anwendungsmög-          lichkeiten    des     Erfindungsgegenstandes    dar.

    An .Stelle der     Kapazität    kann     ebensogut        ein          Wechs-elstromwiderotand        und        anderes        mehr     in bezug auf     seine        Wechselstromeigenschaften     gemessen     werden.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Anordnung zum Messen einer Wechsel- stromkomponente, gekennzeichnet.duroheinen Hilfskreis, in dem ein Vergleichstrom von mit dem zu messenden .Strom übereinstim- mender Grösse und definierter Phasenlage er- zeugt wird,

   und durch einen Differenzwand- ler, mit dessen Hilfe die auf .die definierte Phase des Vergleichstromes bezogene Diffe renz zwischen dem Hilfsstromkreis und dem 3lessstromkreis gebildet wird. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1.

   Anordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, da zur Messung der Dif ferenz ein Glaichstro@mmessinstrument mit vorgeschaltetem, fremmdgesteuertem Gleich richter dient. 2. Anordnung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die Erreger wicklung des Gleichrichters über einen Phasenschieber aus einem Transformator gespeist wird, der gleichzeitig die Span nung für die Messanordnung liefert. 3.

   Anordnung nach Patentanspruch, unter Verwendung eines Regeltransformators zur Speisung der Messanordnung, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um die Empfindlichkeit des Mess- instrumentes in Abhängigkeit von den Regelorganen des Transformators so zu verändern,

   dass mit steigender Transfor- matorspannung die Empfindlichkeit des Messinstrumentes entsprechend abnimmt. 4. Anordnung nach Patentanspruch, bei wel cher die :

   gemessene Wechselstromkompo- nente zur Bestimmung der Wechselstrom eigenschaften von @cheinwiderstäuden dient, dadurch gekennzeichnet, dass im Hilfskreis ein seinen Eigenschaften, nach definierter,, seiner Grösse nach veränder- barerScheinwiderstan4 angeordnet ist, und Mittel vorgesehen sind,

   um entspre chend -den Grössenänderungen des Schein- widerstandes die Empfindlichkeit des Messinstrumentes zu verändern.

   5. Anordnung nach Patentanspruch, bei wel cher die gemessene Wechselstromkompo- nente zur Bestimmung des Verlustwinkels von Kapazitäten dient, dadurch gekenn zeichnet, .dass, im Hilfskreis ein regelbarer, praktisch verlustfreier Vergleichskonden- sator angeordnet ist und Mittel vorgesehen sind,

   um entsprechend den Grössenände- rungen des Kondensators die Empfindlich- keit des Messinstrumentes zu verändern.