Seheinleistungsmessanordnung für Drehstrom
Die Erfindung bezieht sieh auf eine Seheinleistungsmessanordnung für Drehstrom, bei der auf eine erste Achse wenigstens eines Halbleiter-Hallspannungsgenerators ein dem einen Faktor, also beispielsweise der Span nung des Scheinverbrauchs, entsprechendes Magnetfeld unter Verwendung von Gleich- richtern im Erregerkreis einwirkt, durch die xweite Achse ein dem andern Faktor, also beispielsweise dem Strom, entsprechen. der Strom fliesst, während die dritte Achse an oinem Gleichstrommessgerät liegt. Eine solche Scheinleistungsmessanordnung ist insbesondere zur Scheinverbrauchszählung geeignet.
Eine bekannte Anordnung zeigen die Fig. 1 und 2. Ilier soll beispielsweise der Schein- verbraueh eines bei 1 (Fig. 1) an ein nicht gezeichnetes Wechselstromnetz angeschlosse- nen Verbrauchers V mittels eines Hallumfor- mers l, und eines Gleiehstromamperestunden- zähler der in Kilovoltstunden geeicht ist, gemessen werden. Zu diesem Zweck wird der Feldmagnet 2 des Umformers IT über eine Gleichrichteranordnung 3 von der Spannung der Anlage erregt.
Ein dem Anlagenstrom proportionaler Strom wird durch einen Wandler 4 über einen Vorwiderstand 5 der zweiten Achse 6,7 eines Halbleiterblättchens 8 zugeführt, das in einem Luftspalt des Ma gneten 2 liegt. Die dritte Achse 9,10 des Halbleiterblättehens 8 ist über einen Vorwiderstand 11 und eine Gleichrichteranord- nung 12 an den Zähler Z angeschlossen. Natiirlich kann statt dessen durch die Achsen 6,7 auch ein der Messspannung proportionaler Strom und dafür der Magnet 2 durch einen dem Messstrom proportionalen Strom erregt sein.
Ferner kann, wie Fig. 2 zeigt, die Gl. eichrichteranordnung 12 statt in den Zäh- lerstromkreis auch in den Stromkreis der Achse 6, 7 eingeschaltet werden.
Man kann von dieser bekannten Anord nung zu einer für die Drehstromscheinverbrauchsmessung geeigneten Anordnung ge'lan- gen, wenn man jeder Phase des Drehstromnetzes eine Anordnung gemäss Fig. 1 oder 2 zuteilt und die Messwege der drei Zähler durch bekannte Mittel addiert.
Die Erfindung hat die Aufgabe, einen Weg zu weisen, wie man mit wesentlich geringerem Aufwand das gleiche Ziel erreicht.
Bei einer Seheinleistungsmessanordnung für Drehstrom, bei der auf eine erste Achse wenigstens eines Halbleiter-Hallspannungsgene- rators ein dem einen Faktor des Scheinver brauchs entsprechendes Magnetfeld unter Verwendung von Gleichrichtern im Erregerkreis einwirkt, durch die zweite Achse ein dem andern Faktor entsprechender Strom fliesst, während die dritte Achse an einem Gleichstrommessgerät liegt, werden erfindungsgemäss drei lIallgeneratoren vorgesehen, deren erste Achsen magnetisch im Sinne der drei Summanden eines Drehstromsystems von dem genannten ersten Faktor beeinflusst,
deren zweiten Achsen die dem andern Faktor entsprechenden Strume über Wandler zuge- führt sind und deren dritte Achsen in Reihe an einem Messgerät liegen. Bei Verwendung dieser Scheinleistungsmessanordnung zur Seheinverbrauchszählung wird als Gleichstrommessgerät ein Zähler vorgesehen.
Die Erfindung bietet den Vorteil, dass man mit einem einzigen Zähler oder Messgerät aus- kommt, für das nach der Alternative der Fig. 1 eine Gleichrichteranordnung 12 nur ein einziges Mal aufgewendet werden mut3.
Es braucht infolgedessen auch nur ein einziges Zählertriebsystem geeicht zu werden.
Ein Schaltbild für eine Ausführungsform einer solchen Anordnung ist in Fig. 3 dargestellt. Die Bezugszeichen entsprechen denen der Fig. l. Drei Blättchen Ut bis U3 liegen mit ihren Achsen 9,10 in Reihe über einen Widerstand 11 und einen Gleichrichter 12 an dem Zähler Z. Den Achsen 6,7 werden mittels der Wandler 4 den drei Phasenströmen proportionale Strume zugeleitet. Die Speisung über Wandler ist erforderlich, damit sich die Potentiale der drei Generatoren frei einstellen können. Auf jedes Blättehen 8 wirkt im Sinne der Fig. 1 ein Magnet 2 ein, dessen Wicklung je an einer Phasenspannung des Drehstromnetzes liegt.
Für die Blättehen 8 verwendet man am besten Halbleiter mit einer Trägerbeweglich- keit (Elektronen-und Defektelektronen) von mehr als 6000 cm2/V sec, insbesondere mehr als lO000 cm2/Vsee. Solehe Verhältnisse ergeben sieh zum Beispiel bei Halbleitern von der Art AxlIBVn also beispielsweise bei Indiumantimon.
Arbeitet man hier mit Feldstärken von 10 000 Gauss, so kann man Hallspannungen in der Grossenordnung von 0, 1 V erzielen, die auch ohne Zwischenschaltung von Verstärkern Messgeräte und Zähler betreiben konnen. fTm aus den Hallgeneratoren optimale Leistung herauszuholen, müssen die inneni und äussern Widerstände entsprechend abgeglichen werden. Es dürfte sieh empfehlen, den oder die Magnete 2, den Zähler oder sei- nen Stromkreis auch mit Mitteln zur Kom- pensation von Messfehlern zu versehen.
So wird man zum Beispiel dem Luftspalt des Magneten 2 einen Nebenschluss aus einer Wärmelegierung mit negativem Temperaturkoeffizienten der magnetisehen Leitfahigkeit geben, der den Temperaturgang des Halbleiters 8 ausgleicht. Ferner wird es sieh empfehlen, die gleichgeriehteten Strume durch bekannte Mittel möglichst gut zu glätten.
Alles dies soll aber nicht näher erläutert werden.
Visual power measurement arrangement for three-phase current
The invention relates to a visual power measurement arrangement for three-phase current, in which a magnetic field corresponding to one factor, for example the voltage of the apparent consumption, acts on a first axis of at least one semiconductor Hall voltage generator using rectifiers in the exciter circuit, through the x-wide axis one factor corresponds to the other, for example the current. the current flows while the third axis is connected to a DC meter. Such an apparent power measuring arrangement is particularly suitable for counting apparent consumption.
A known arrangement is shown in FIGS. 1 and 2. For example, the apparent consumption of a consumer V connected to an alternating current network (not shown) at 1 (FIG. 1) by means of a Hall converter 1 and a DC ampere-hour meter from FIG Kilovolt-hours is calibrated. For this purpose, the field magnet 2 of the converter IT is excited by the voltage of the system via a rectifier arrangement 3.
A current proportional to the system current is fed through a converter 4 via a series resistor 5 to the second axis 6, 7 of a semiconductor wafer 8, which is located in an air gap of the 2 magnet. The third axis 9, 10 of the semiconductor sheet 8 is connected to the counter Z via a series resistor 11 and a rectifier arrangement 12. Of course, instead of this, a current proportional to the measurement voltage can also be excited through the axes 6, 7 and the magnet 2 can instead be excited by a current proportional to the measurement current.
Furthermore, as shown in FIG. 2, Eq. The calibration rectifier arrangement 12 can also be switched into the axis 6, 7 circuit instead of the counter circuit.
One can get from this known arrangement to an arrangement suitable for the three-phase apparent consumption measurement if an arrangement according to FIG. 1 or 2 is assigned to each phase of the three-phase network and the measurement paths of the three meters are added by known means.
The object of the invention is to provide a way of achieving the same goal with significantly less effort.
In a visual power measuring arrangement for three-phase current, in which a magnetic field corresponding to one factor of apparent consumption acts on a first axis of at least one semiconductor Hall voltage generator using rectifiers in the excitation circuit, a current corresponding to the other factor flows through the second axis, while the third axis is on a direct current measuring device, three linear generators are provided according to the invention, the first axes of which are magnetically influenced by the first factor mentioned in the sense of the three summands of a three-phase system,
the second axes of which the currents corresponding to the other factor are fed via transducers and the third axes of which lie in series on a measuring device. When using this apparent power measuring arrangement for visual consumption counting, a counter is provided as a direct current measuring device.
The invention offers the advantage that a single counter or measuring device can be used for which, according to the alternative of FIG. 1, a rectifier arrangement 12 must only be used once.
As a result, only a single meter drive system needs to be calibrated.
A circuit diagram for an embodiment of such an arrangement is shown in FIG. The reference symbols correspond to those of FIG. Three leaflets Ut to U3 lie with their axes 9, 10 in series via a resistor 11 and a rectifier 12 on the counter Z. By means of the converter 4, currents proportional to the three phase currents are fed to the axes 6, 7. The supply via converter is necessary so that the potentials of the three generators can freely adjust. In the sense of FIG. 1, a magnet 2 acts on each sheet 8, the winding of which is connected to a phase voltage of the three-phase network.
Semiconductors with a carrier mobility (electron and defect electrons) of more than 6000 cm2 / V sec, in particular more than 10000 cm2 / Vsee, are best used for the leaves 8. Such conditions result, for example, in semiconductors of the AxlIBVn type, for example in indium antimony.
If one works here with field strengths of 10,000 Gauss, one can achieve Hall voltages in the order of magnitude of 0.1 V, which can also operate measuring devices and counters without the interposition of amplifiers. To get optimal performance from the Hall generators, the internal and external resistances must be adjusted accordingly. It might recommend that the magnet or magnets 2, the counter or its circuit also be provided with means for compensating for measurement errors.
For example, the air gap of the magnet 2 will be given a shunt made of a thermal alloy with a negative temperature coefficient of the magnetic conductivity, which will compensate for the temperature variation of the semiconductor 8. Furthermore, it is recommended that the straightened currents be smoothed as well as possible by known means.
However, none of this should be explained in more detail.