CH635942A5 - Device used for testing instrument transformers for the automatic determination of the absolute-value error and the phase displacement angle of a current or voltage transformer - Google Patents

Description

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PATENTANSPRÜCHE . KNx ,nnm . ln_ .

1. Dem Prüfen von Messwandlern dienende Einrichtung zur er a n,sses • % ernste arsmd.

selbsttätigen Ermittlung des Betragsfehlers und des Fehlwinkels „ , ,

eines Strom- oder Spannungswandlers in drei Fehlerbereichs- 7; Pnifeinrjchtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-

stufen nach dem Differenzverfahren, bei dem der Prüfling mit 5 daf'm Fal,le ungleicher Nennubersetzungen von Prüfling einem Normalwandler derart zusammengeschaltet ist, dass aus £> undNormalspannungswandler (N0) em Abgleichwiderstand der vektoriellen Differenz der Sekundärströme des Prüflings (Ra) mit der Differenzspannung (u Ä) zwischen Normalspan-

und des Normalstromwandlers bzw. der Sekundärspannungen nungswandler (Ny) und Prüfling (P) beaufschlagt wird, wobei des Prüflings und des Normalspannungswandlers unter Verwen- der Ausgangsstrom des Abgleichwiderstandes (Ra) einen feh-

dung der vom Sekundärstrom des Normalstromwandlers durch io lerkompensierten Stromwandler (T6) speist, dem über einen

Nachschaltung eines Referenzstromwandlers bzw. der von der Spannungswandler (T7) auch der die ungleiche Nennüberset-

Sekundärspannung des Normalspannungswandlers durch Nach- zun® ausgleichende Korrekturstrom (j K) aufgeprägt wird. Schaltung eines Referenzspannungswandlers abgeleiteten Refe-.

renzspannung der Betragsfehler und der Fehlwinkel nach Be-

trag und Phase in zwei voneinander unabhängigen digitalen An- 15

zeigegeräten angezeigt werden, dadurch gekennzeichnet, dass _ Die Erfindung betrifft ein dem Prüfen von Messwandlern die Umschaltung der drei Fehlerbereichsstufen mittels eines dienende Einrichtung zur selbsttätigen Ermittlung des Betragseinstellbaren, fehlerkompensierten Stromwandlers (T5, T6) er- feWers und des Fehlwinkels eines Strom- oder Spannungswand-folgt, dessen Sekundärwicklung (WF) dekadisch umschaltbar ist, ^ers ^re' Fehlerbereichsstufen (niedrige Fehlerstufe ist gleich dass die sinusförmige Referenzspannung (îfR) eine digitale 90°- 20 Stufe kleiner Fehler; mittlere Fehlerstufe ist gleich Stufe mittle-Schaltung so anregt, dass diese zwei Rechteckspannungen er- rer Dehler, hohe Fehlerstufe ist gleich Stufe hoher Fehler) nach zeugt, von denen eine in Phase mit der Referenzspannung (uR) dem Differenzverfahren, bei dem der Prüfling mit einem Nordes Referenzstromwandlers (T,) bzw. des Referenzspannungs- derarj zusammengeschaltet ist dass aus der vekto-wandlers (T3) und eine um 90° dazu phasenverschoben ist, und »ellen Differenz der Sekundarstrome des Prüflings und des dass mittels dieser Rechteckspannungen zwei Folge-Haltever- 25 Normalstromwandlers bzw. der Sekundarspannungen des Pruf-stärker (S/Hu S/H2) angesteuert werden, so dass im Ansteue- lm§s des Normalspannungswandlers unter Verwendung der rungszeitpunkt aus dem Verhältnis der von den Sekundärströ- vom Sekundarsttom des Normalstromwandlers durch Nach-men bzw. -Spannungen der Normalwandler (NJ; N„) und des fcha!tunS eines Referenzstromwandlers bzw der von der Se-Prüflings (P) abgeleiteten Differenzspannung (uA) und Refe- kundarspannung des Normalspannungswandlers durch Nach-

° s ~ \ . 30 Schaltung eines Referenzspannungswandlers abgeleiteten Referenzspannung (u R) der Spannungsfehler und der Fehlwinkel als renzspannung der Betragsfehler und der Fehlwinkel nach Be-Spannungswert zur Verfügung stehen, die m zwei voneinander trag und pjjase jn zwej voneinander unabhängigen digitalen Anunabhängigen Digitalvoltmetern (DV1; DV2) m emem Trigger- zeigegeräten angezeigt werden.

takt vorbestimmter Taktfolge angezeigt werden. Nach dem Differenzverfahren arbeitende Prüfeinrichtungen

2. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- 35 sind so ausgestaltet, dass der Prüfling mit einem Normalwandler net, dass vor dem Eingang des den Quotienten aus der Diffe- SQ vergüten wird, dass aus der vektoriellen Differenz der Se-renzspannung (u A) und der Referenzspannung (u R) bildenden kundärgrÖssen beider Wandler die Fehler im Verhältnis zur Se-Quotientenbildners (Q) zwei baugleiche Tiefpassfilter (TFl5 kundärgrösse des Normalwandlers nach Betrag und Phasendif-TF2) angeordnet sind. ferenz ermittelt und als Betragsfehler und Fehlwinkel angezeigt

3. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- 40 werden. Der Vorteil des Differenzverfahrens liegt in der er-net, dass die digitale 90°-Schaltung von einem Phase Locked reichbaren geringen Messunsicherheit, da der Einfluss von To-Loop-Schaltkreis und von einer Exklusiv-Und/Oder-Verknüp- leranzen der verwendeten Bauteile nur von zweiter Ordnung fung gebildet ist. auf die Fehleranzeige ist. (Vergleiche A. Keller: «Neuzeitliche

4. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- Wandler-Messeinrichtung nach dem Differenzverfahren», net, dass im Falle der Stromwandlerprüfung die Differenzspan- 45 ETZ-A, Bd. 74 (1953) 105-109).

nung (u.) durch einen Dreiwicklungs-Differenzstromwandler ^ „ .. , ,. . , , , .

(T2) gebildet ist, dessen Primärwicklungen (P1; P2) in die Sekun- Cf Der hegt die Aufgabe zugrunde, eine sowohl fur därkreise des Normalstromwandlers (N,) und des Prüflings (P) Jtrom- aIs auch ^ Spannungswandlermessungen geeignete eingeschaltet sind. Prufemnchtung der eingangs erwähnten Art so auszugestalten,

dass die Ermittlung und Anzeige der Strom- bzw. Spannungs-

5. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- 50 fehler und der Fehlwinkel völlig selbsttätig erfolgt. Insbesonde-net, dass im Falle der Spannungswandlerprüfung die Differenz- re sollen bei der Ablesung der Messwerte in keinem Messbespannung (u A) durch Gegenschaltung der Sekundärkreise des reich Umrechnungsfaktoren berücksichtigt werden müssen. Normalspannungswandlers (NTj) und des Prüflings (P) gebildet ist. ' Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst,

. . 55 dass die Umschaltung der drei Fehlerbereichsstufen mittels ei-

6 Prufemnchtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- nes einstellbareil) fehlerkompensierten Stromwandlers erfolgt, net, dass im Falle ungleicher NenouDersetaingen von Prüfling dessen Sekundärwicklung dekadisch umschaltbar ist, dass die P) und Normalstromwandler (Nj) Gera Differenzstromwandler sinusförmige Referenzspannung eine digitale 90°-Schaltung so (T2) zweifehlerkompensierte Stromwandler (T4, T5) nachge- anregt; dass diese ^ Rechteckspannungen erzeugt, von denen schaltet sind, dass zur Korrektur der pnmaren Durchflutung des 60 eine in Phase mit der Referenzspannung des Referenzstrom-Stromwandlers (T5) m dem Stromwandler (T4) aus dem Sekun- wandlers bzw. des Referenzspannungswandlers und eine um 90° därstrom (12x) des Prüflings (P) ein Korrekturstrom (1K) abgelei- dazu phasenverschoben ist, und dass mittels dieser Rechtecktet und in die zweite als Korrekturwicklung wirkende Primär- Spannungen zwei Folge-Halteverstärker angesteuert werden, so Wicklung (WK) des Stromwandiers (T5) eingespeist wird und dass im Ansteuerungszeitpunkt aus dem Verhältnis der von den dass dieser Korrekturstrom (1K) wahlweise durch verschiedene 65 Sekundärströmen bzw. -Spannungen der Normalwandler und Wicklungen des Stromwandlers (T5) geleitet wird, wobei die des Prüflings abgeleiteten Differenzspannung und Referenz-Windungszahlen dieser Wicklungen so gewählt sind, dass alle Spannung der Spannungsfehler und der Fehlwinkel als Span-ganzzahligen Prozentsätze des nungswert zur Verfügung stehen, die in zwei voneinander unab-

3

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hängigen Digitalvoltmetern in einem Triggertakt vorbestimmter Taktfolge angezeigt werden.

In Weiterbildung der Erfindung ist es von Vorteil, wenn im Falle ungleicher Nennübersetzungen von Prüfling und Normalstromwandler dem Differenzstromwandler zwei fehlerkompensierte Stromwandler nachgeschaltet sind, wenn zur Korrektur der primären Durchflutung des einen nachgeschalteten Stromwandlers in dem anderen nachgeschalteten Stromwandler aus dem Sekundärstrom des Prüflings ein Korrekturstrom abgeleitet und in die zweite Primärwicklung (Korrekturwicklung) des anderen nachgeschalteten Stromwandlers eingespeist wird, und wenn dieser Korrekturstrom wahlweise durch verschiedene Wicklungen des anderen nachgeschalteten Stromwandlers geleitet wird, wobei die Windungszahlen dieser Wicklungen so gewählt sind, dass alle ganzzahligen Prozentsätze des Verhältnis-

K,

ses

■Nx

K,

100% einstellbar sind.

■Nn

Von Vorteil ist es auch, wenn im Falle ungleicher Nennübersetzungen von Prüfling und Normalspannungswandler ein Abgleichwiderstand mit der Differenzspannung zwischen Normalspannungswandler und Prüfling beaufschlagt wird, wobei der Ausgangsstrom des Abgleichwiderstandes einen fehlerkompensierten Stromwandler speist, dem über einen Spannungs-wandler auch der die ungleiche Nennübersetzung ausgleichende Korrekturstrom aufgeprägt wird.

Derartige Prüfeinrichtungen bieten den erheblichen Vorteil, dass unter Beibehaltung der günstigen Eigenschaften einer Wandlerprüfeinrichtung nach dem Differenzverfahren, insbesondere hohe Genauigkeit, Messwandler mit unterschiedlichen Nennübersetzungen gegeneinander gemessen werden können. Damit wird der Anwendungsbereich der erfindungsgemässen Prüfeinrichtung gegenüber bekannten Einrichtungen dieser Art wesentlich erweitert.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung näher erläutert. Die Fig. 1 und 2 stellen Grundschaltungen dar, für die ein Schutz nicht beansprucht wird, die jedoch zur besseren Erläuterung der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Erfindung dienen.

Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung zur Prüfung von Stromwandlern nach dem Differenzverfahren (Grundschaltung) ;

Fig. 2 einen Ausschnitt einer Schaltungsanordnung zur Prüfung von Spannungswandlern nach dem Differenzverfahren (Grundschaltung) ;

Fig. 3 eine Schaltungsanordnung gemäss der Erfindung zur Prüfung von Stromwandlern mit unterschiedlichen Nennübersetzungen;

Fig. 4 einen Ausschnitt einer Schaltungsanordnung gemäss der Erfindung zur Prüfung von Spannungswandlern mit unterschiedlichen Nennübersetzungen.

Wie Fig. 1 zeigt, ist die Grundschaltung zur Prüfung von Stromwandlern wie folgt aufgebaut:

In den Sekundärkreis eines Normalstromwandlers Nj ist ein Referenzstromwandler Tj eingeschaltet, an dessen Sekundärseite ein Bürdenwiderstand RB angeschlossen ist. In Reihe mit der Primärwicklung des Referenzstromwandlers Tj ist die erste Primärwicklung Pi eines Dreiwicklungs-Differenzstromwandlers T2 geschaltet, dessen zweite Primärwicklung P2 an die Sekundärseite des Prüflings P angeschlossen ist.

An die Sekundärwicklung des Differenzstromwandlers T2 ist ein Differenzwiderstand R angeschlossen. Der nicht geerdete Pol des Differenzwiderstandes R ist über einen Tiefpassfilter TFj mit dem Eingang eines elektronischen Dividierers oder Quotientenbildners Q verbunden. Desgleichen ist der nicht geerdete Pol des Bürdenwiderstandes RB über einen weiteren Tiefpassfilter TF2 und einen Gleichrichter G mit dem Eingang des Quotientenbildners Q verbunden. Der Ausgang des Quotientenbildners Q ist mit den Eingängen zweier Folge-Halteverstärker S/Hx und S/H2 verbunden, deren Ausgänge zu zwei gesonderten, getriggerten Digitalvoltmetern DVj und DV2 geführt sind.

s Am Ausgang des Tiefpassfilters TF2 ist über einen Rechteckumformer RU eine digitale 9Ö°-Schaltung angeschlossen, über deren Ausgänge die beiden Folge-Halteverstärker S/Hj und S/H2 angesteuert werden.

Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung gemäss Fig. 1 io ist folgende:

Mit Hilfe des Differenzstromwandlers T2 wird aus dem Se-kundärstromT2x des Prüflings P und aus dem SekundärstromT2n des Normalstromwandlers Nj der Differenzstrom 7 —T ->•

15 - A ~~ ! 2x 12n gebildet, der als Spannungsabfall am Widerstand RA die Differenzspannung u A erzeugt. Die Windungszahlen des Differenzstromwandlers T2 und die Grösse des Differenzwiderstandes RA 20 sind so gewählt, dass die Differenzspannung den Wert

-A V2

hat, wenn der Prüfling P einen Betragsfehler vom Endwert des 25 gewählten Messbereiches, d.h. F; = 0,2%, 2% oder 20% aufweist und die sekundäre Stromstärke gleich der Nennstromstärke ist.

Die Nennübersetzung des Referenzstromwandlers Tx und die Grösse seines Bürdenwiderstandes RB sind so gewählt, dass 30 bei einer sekundären Stromstärke gleich der Nennstromstärke die Referenzspannung u R den Wert

- V

35

hat.

Ein elektronischer Vektormesser ermittelt den Fehler des Prüflings dadurch, dass er aus der komplexen Differenzspan-nung H a und der Referenzspannung u R den Stromfehler als

40

_ Reûâ Hr und den Fehlwinkel als

45

ô.=

Im uA "R

100%

• 3438 '

ermittelt.

Das Verhältnis uA/uR wird mit Hilfe des elektronischen Dividierers Q gebildet. Da es sich um einen Zwei-Quadranten-Divi-50 dierer handelt, wird ihm als Nennerspannung nicht die Referenzspannung uR, sondern der Gleichrichtwert luRl zugeführt. Als Ausgangsspannung u D des Dividierers Q ergibt sich

55

10 -Ua I URI

Die Wechselspannung u D hat die gleiche Phasenlage wie u Ä, ihre Amplitude ist jedoch nicht mehr vom eingestellten Prüf-60 punkt abhängig, sondern nur noch vom prozentualen Fehler des Prüflings. Wenn die Messeinrichtung auf den Fehlermessbereich «2%» eingestellt ist und der Stromwandler einen Stromfehler von 1 % hat, hat diese Spannung einen Effektivwert von

V.

65

Betragsfehlerbestimmung

Wenn der Prüfling keinen Fehlwinkel hat, sondern nur einen Stromfehler, weist die Spannung u A und damit auch u D keine

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Phasenverschiebung gegenüber der Spannung u R auf. Der Schei- rend das zweite Signal bei gleicher Phasenlage die doppelte telwert ûD ist damit ein Mass für den Stromfehler F;. Ein Span- Messfrequenz aufweist. Mit Hilfe eines «Exklusiv-Oder» -Gat-

nungswert ûD = 1,5 V entspricht beispielsweise einem Strom- ters wird aus dem Rechtecksignal doppelter Frequenz und dem fehler von Fj = 0,5 %, wenn der Messbereich «2%» gewählt ist. SIG-Signal eine dritte Rechteckspannung gewonnen (jH), die

Der Scheitelwert ûD fällt in diesem Fall zeitlich mit dem Schei- 5 die gleiche Frequenz wie die Referenzspannung hat, gegenüber telwert ûR der Referenzspannung zusammen. dieser jedoch um 90° nacheilt.

Wenn der Prüfling zusätzlich einen Fehlwinkel aufweist, be- Wie Fig. 2 zeigt, ist die Grundschaltung zur Spannungs-

steht zwischen u D und u R eine Phasenverschiebung. In diesem wandlerprüfung wie folgt aufgebaut: _

Falle ist nicht mehr ûD proportional zum Stromfehler, sondern Zur Ermittlung der Differenzspannung u A sind die Sekun-

derjenige Augenblickwert uF der Spannung uD, der zeitlich mit 10 därwicklungen des Normalspannungswandlers Nu und des Prüf-

ûR zusammenfällt. ~~ lings P in Differenzschaltung miteinander verbunden. In den

Dieser Zeitpunkt ist auf einfache Weise dadurch bestimmt, Sekundärkreis des Normalspannungswandlers Nu ist ein Refe-dass der positive Scheitelwert von ÎTR gegenüber dem Nulldurch- renzspannungswandler T3 eingeschaltet. Im übrigen ist die gang der positiven Flanke von u R um 90° nacheilt. Ein digitales Schaltung wie durch die Trennstellen u, v in Fig. 1 gekennzeich-

Schaltsignal (jH in Fig. 1), welches um 90° gegenüber dem Null- 15 net weitergeführt. .

durchgangderpositivenFlankevonuR verschoben ist, steuert . BeiBetragsfeWernvomEndwert des gewahten Messberei-

einen Folge-Halteverstärker (S/H,) derart, dass dessen Aus- ches d.h^Fu = 0,2%, 2% oder 20% und Sekundarspannungen r«. j. i a • • a_ von der Grosse der Nennspannung ergeben sich fur die Refe-

gangsspannung fur die Dauer von etwa 300 ms denjenigen Am- — , f' ^

plitudenwert uF beibehält, den u n zum Zeitpupkt von uR(t) — ûn,n ìì r und die Differenzspannung u a die gleichen

Yiolfe Werte wie bei der Stromwandlermessung.

Im Falle ungleicher Nennübersetzungen von Prüfling P und Fehlwinkelbestimmung Normalstromwandler Nj ist die Prüfeinrichtung für die Strom-

Die Fehlwinkelbestimmung erfolgt analog zur Fehlerbe- wandlerprüfung gemässFig. 3 auszubilden.

Stimmung. Der Zeitpunkt der Momentanwertabtastung von ÛD ,5 herbe1 m den Sekundarkreis des Prüflings P em elek-

ist jetzt der Nulldurchgang der positiven Flanke von u R. ~ tromschfehlerkompensierter Stromwandler ^eingeschaltet, '. „ J». ~ „s ,, -R ... ~ dessen Primärwicklung mit der zweiten Primärwicklung P2 des Em digitales Schaltsignal (H m Fig. 1), welches gegenüber u R Dreiwickiungs.DifferenZstromwandlers T2 in Reihe geschaltet keine Phasenverschiebung aufweist, steuert einen zweiten Fol- ist. Ferner ist die Sekundärwicklung des Differenzstromwand-ge-Halteverstärker (S/H2). Dessen Ausgangsspannungus ist für jers <j~2 mit der Primärwicklung eines weiteren fehlerkompen-etwa 300 ms gleich demjenigen Augenblickswert, den u D zum 30 sjerten Stromwandlers T5 verbunden. Der fehlerkompensierte Zeitpunkt uR(t) = 0 hatte. Stromwandler T5 bestitz auf einem gemeinsamen Eisenkern zwei Primärwicklungen WA und WK sowie zwei Sekundärwick-Messwertanzeige • lungen W£ und WF. Die Sekundärwicklungen Wt und WF sind

Die Fehlerspannung uF und die Fehlwinkelspannung u6, die über einen Verstärker V miteinander verbunden, während die nach jeder Messwertabtastung für etwa 300 ms als Gleichspan- 35 zweite Primärwicklung WK an die Sekundärwicklung des fehler-nungswerte zur Verfügung stehen, werden während dieser Zeit kompensierten Stromwandlers T4 angeschlossen ist. An die von je einem Digitalvoltmeter DV! bzw. DV2 für die Betrags- zweite Sekundärwicklung WF ist der Differenzwiderstand RA fehleranzeige und für die Fehlwinkelanzeige gemessen und an- angeschlossen, an dem die Spannung u A abfällt. Die Verbin-gezeigt. Der Befehl zur Messwertübernahme für die Digitalvolt- dungsstelle zwischen WF und RA ist dann gegebenenfalls über meter wird von dem digitalen Schaltsignal «jH» abgeleitet, so den Tiefpassfilter TFj an den Eingang des Quotientenbildners dass die innerhalb derselben Periode der Messspannung im zeit- q angeschlossen.

liehen Abstand von 90 ermittelten Fehlerspannungen uF und Uj Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung gemäss Fig. 3 zum gleichen Zeitpunkt von den Digitalvoltmetern DVj, DV2 jst f0igen(je:

übernommen werden. ^ Die früher erläuterten Fehlerformeln gelten nur unter der

Die Messwertübernahme erfolgt selbsttätig im zeitlichen Voraussetzung gleicher Nennübersetzungen von Prüfling und Abstand von etwa 300 ms. Der Zeitpunkt der Messwertabta- Normalwandler. Wenn die Nennübersetzungen beider Wandler stung kann wahlweise auch durch einen externen Schaltbefehl jedoch verschieden sind (KNx 4= KNn), gilt folgendes: Aus der bestimmt werden. Diese Betriebsart der Wandlermesseinrich- reellen KomponenteTF und der imaginären KomponenteT5 des tung ist dann vorteilhaft, wenn im Zusammenwirken mit einem 5Q Differenzstromes7A lassen sich weder der Stromfehler noch der Prozessrechner ein automatischer Wandlerprüfplatz betrieben Fehlwinkel des Prüflings ermitteln, da im Differenzstrom ein werden soll. Anteil enthalten ist, der durch die ungleichen Nennübersetzun gen, und nicht durch den Fehler des Prüflings verursacht wurde. Digitale 90 -Schaltung Dieser Anteil lässt sich zum Beispiel kompensieren, wenn die

Die beiden digitalen Schaltsignale «H» und «jH» werden 5S Windungszahl der vom Sekundärstrom72 des Prüflings P durchaus der Referenzspannung u R mit Hilfe eines phasenstarren Re- fiossenen Wicklung des Differenzstromwandlers T2 (Fig. 1) ent-gelkreises PLL (Phase Locked Loop) gewonnen. Mit dieser sprechend verändert wird. Wegen der geringen Windungszahl Schaltung können Rechtecksignale erzeugt werden, die die glei- dieser wickiUng (6 Windungen für72N = 5 A) ist die damit che Frequenz und Phasenlage haben wie die ihr zugeführte Si- mö ,iche Anpass aber nicht feinStufig genug durchführbar, gna Spannung, und gleichzeitig Signale, die ein ganzzahliges 6Q Ein sehr feinstufi Ausgleich unterschiedlicher Nennüber-Vielfaches dieser Frequenz aufweisen und die gegenüber dieser setz wird durch die Schaltung gemäss Fig. 3 erzielt. In Fig. Signalspannung keine Phasenverschiebung haben. Die Funktion x wird die Differenzspannung dadurch gewonnen, dass der dieser Schaltung ist ausserdem in einem weiten Bereich fre- «... „ -v „

auen7unabhäneiff Dinerenzstrom 1A einen Spannungsabfall am Burdenwiderstand

RA des Differenzstromwandlers T2 erzeugt. Da bei diesem Ver-Für die Prüfeinrichtung gemäss der Erfindung wurde ein 65 fahren der Differenzstromwandler wegen der sehr grossen BeFrequenzbereich von 10 Hz bis 75 Hz gewählt. Die PLL-Schal- bürdung einen zu grossen Fehler aufweisen würde, ist der Diffe-tung erzeugt zwei Signale, von denen eines (H) von gleicher renzwiderstand RA stattdessen auf der Sekundärseite eines Frequenz und Phasenlage ist wie die Referenzspannung, wäh- elektronisch fehlerkompensierten Stromwandlers T5 (Fig. 3) an

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geordnet. Die Primärwicklung WA des Stromwandlers T5 wird aus der Sekundärspannung u 2x des Prüflings gewonnen. Im übri-dabei vom Differenzstrom7A durchflössen. Der Fehler dieses gen ist die Korrekturschaltung gemäss Fig. 4 wie die Schaltung Stromwandlers ist auch bei kleinen Werten von7A und grossen nach Fig. 3 zu ergänzen.

Werten für RA sehr gering, da zur Erzeugung des Spannungsab- Oberschwingungsanteile in der Prüfspannung bzw. im Prüffalls uÄ an Ra keine entsprechend grosse magnetische Induktion 5 sttom beeinflussen die Messwertanzeige der Wandlermessein-im Wandlerkern erforderlich ist, sondern nur ein um den Faktor richtung auf zwei verschiedene Weisen. Einmal verfälschen sie die Referenzspannung u R, und zweitens führen sie zu einem v ■ — verminderter Teil derselben, wobei v die Verstärkung grossen Oberschwingungsanteil im Differenzstrom7A, da das wf Übertragungsverhalten von Prüfling und Normalwandler für des Verstärkers V (v = 500) und wF und v/1 die Windungszahlen 10 verschiedene Frequenzen nicht gleich ist und sich die Ober-der Wicklungen WF und WI (wF = 5 oder 50 oder 500, wt = schwingungsanteile daher bei der Differenzbildung nicht gegen-3000) bedeuten. seitig kompensieren. Damit dadurch keine falsche Anzeige ent-

Die Fehlerbestimmung wird nun dadurch ermöglicht, dass steht, ist in Fig. 1 zwischen dem Differenzstromwandler T2 und aus dem SekundärstromT2x des Prüflings ein Korrekturstrom7K dem Dividierer Q ein Tiefpassfilter TF! geschaltet, das eine abgeleitet wird, der so in eine zweite Primärwicklung WK des 15 Dämpfung von mehr als 50 dB für Frequenzen > 150 Hz hat, so Stromwandlers T5 eingespeist wird, dass sich als Sekundärstrom dass dem Dividierer Q zugeführte Spannung nur noch Ober-von T5 ein Strom der Grösse! ergibt. Wenn der Korrektur- Schwingungsanteile mit vernachlässigbar kleiner Amplitude enthält. Da die Ausgangsspannung dieses Tiefpasses nach Betrag und Phasenlage sehr stark von der Messfrequenz abhängt, wird 20 auch die Referenzspannung u R mit Hilfe eines vor dem Gleichrichter G eingeschalteten Tiefpassfilters TF2 nach Betrag und Phasenlage in gleicher Weise verändert. Der Gleichlauf zwischen den beiden völlig gleich aufgebauten Tiefpässen TFt und TF2 ist zwischen 15 Hz und 65 Hz so gut, dass das Verhältnis u J u R, das ein Mass für den Fehler des Prüflings ist, in diesem

,, ^ ... . Frequenzbereich um weniger als 0,1% verfälscht wird,

d.h12x nimmt denjenigen Wert des Sekundarstromes an, den der Die erfindun gemMsse Prüfeinrichtung zeichnet sich gegen-

Prufhng bei gleicher Nennubersetzung wie der Normalwandler übef bekannten Priifeinrichtungen dieser Art durch folgende aufweisen wurde. Aus i'A ergibt sich dann Vorteile aus •

7'p 7'6 Die Ermittlung und Anzeige von Strom- bzw. Spannungs-

F; == ■ 100% und ô; = y~- ■ 3438 ' fehlem und Fehlwinkeln erfolgt völlig selbsttätig. Bei der Able-

■ n sung der Messwerte müssen in kleinem Messbereich Umrechnungsfaktoren berücksichtigt werden. Die Ablesung ist zwi-

Durch Wahl entsprechender Windungszahlen der in 1 %- sehen 15 Hz und 65 Hz jeweils frequenzunabhängig. Nicht nur

Stufen, vorzugsweise im Bereich von 60 bis 120% verstellbaren dje Fehleranzeige, sondern auch die Fehlwinkelanzeige ist ohne

Korrekturwicklung WK lassen sich die Auswirkungen der ver- Umrechnung für alle Frequenzen gültig. Die erfindungsgemässe schiedenen Übersetzungen in dem angeführten Bereich Prüfeinrichtung kombiniert die Vorteüe des Differenzverfah-

rens mit der besonders bei der Spannungswandlerprüfung erfor-0,6< —— < 1,2 40 derlichen Möglichkeit der Verwendung verschiedener Nennen Übersetzungen. Damit zeichnet sich die erfindungsgemässe in Stufen von 0,01 kompensieren. Der KonektuistromTK kann Prüfeinrichtung neben einer sehr guten Messgenauigkeit gleich-vorzugsweise über Korrekturschalter den verschiedenen Wiek- eif" sehr breiten Einsatzbereich aus. Genau wie lungen des Stromwandlers T5 zugeführt werden. Die aus dem bei den bisher bekannten handabgeglichenen Wandlermessein-Verhältnis der Nennübersetzungen errechnete und mittels 45 nchtungen ist die vorliegende Prufemnchtung sowohl fur Schalter an der Frontplatte der Messeinrichtung eingestellte Strom- ais auch fur Spannungswandlermessungen geeignet. Korrektur ist unabhängig vom eingestellten Prüfpunkt, da so- Selbstabgleichende Messemnchtungen waren bisher nur fur

^ .. . . Strom-oder Spannungswandlermessungen bekannt. Durch die wo I a a s auc i K dem Prüf ström proportional sind. eingebauten Tief passfilter wird der Einfluss von Oberwellen,

Bei der Prüfung von Spannungswandlern ist die Korrektur- die entweder in der Prüfspannung bzw. im Prüfstrom enthalten

Schaltung ebenfalls wirksam. Wie Fig. 4 zeigt, wird die Diffe- sind oder die durch das Übertragungsverhalten der Prüflinge renzspannung u^ mit Hilfe eines Widerstandes zuerst in einen hervorgerufen werden, eliminiert, so dass sie auf die Messwert-

Differenzstrom l A umgesetzt, der die Wicklung WA des fehler- anzeige keinen Einfluss haben.

kompensierten Stromwandlers T6 durchfliesst. Der für die Kor- Die erfindungsgemässe Prüfeinrichtung ist für die Prüfung rektur benötigte Strom î K wird in diesem Falle mit Hilfe eines 55 von Strom- oder Spannungswandlern jeglicher Art und/oder zusätzlichen Spannungswandlers T7 und eines Widerstandes RK Spannungsebenen geeignet.

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4 Blatt Zeichnungen