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Fernmeßeinrichtung nach dem Drehmoment-Kompens ationsverfahren In
der Fernmeßtechnik sind Kompensationsschaltungen bekannt, bei welchen das fernzuübertragende
Maß durch einen Drehtransformator eingeregelt wird.
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Diese bekannten Einrichtungen haben den Nachteil, daß der Regelbereich
des Drehtransformators, um Zweiwertigkeit nach der Gleichrichtung zu vermeiden,
auf die Hälfte beschränkt werden muß. Ferner sind in anderen Schaltungen Einrichtungen
bekanntgeworden, bei denen zur Vergrößerung des Regelbereiches des Drehtransformators
eine konstante Spannung mit der Sekundärspannung des Drehtransformators in Reihe
geschaltet ist. Dies wird durch eine zweite Wicklung, die auf dem feststehenden
Teil des Drehtransformators angebracht ist, erreicht. Diese Anordnung hat jedoch
den Nachteil, daß die in den beiden hintereinandergeschalteten Sekundärwicklungen
induzierten Spannungen verschiedenen Einflüssen unterliegen und infolgedessen nicht
genau in Phase sind. Das heißt, der Phasenwinkel zwischen dem resultierenden Strom
beider Wicklungen und dem Feld der Erregerspule ist vom Drehwinkel des Drehtransformators
abhängig, und es kann dadurch keine ausreichend gemeinsame Phasendrehung im Sekundärkreis
stattfinden, wie es zur Vermeidung von Rückwirkungen im Drehtransformator, die bei
einem Drehmoment-Kompensationsverfahren Fehler hervorrufen würden, erforderlich
ware.
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Die Mängel der bekannten Einrichtungen werden beseitigt, indem erfindungsgemäß
zur Vergrößerung des Regelbereiches des D rehtransformators ein Hilfstransformator
vorgesehen ist, dessen Primärwicklung mit der Erregerwicklung und dessen Sekundärwicklung
mit der Sekundärwicklung des Drehtransformators in Reihe geschaltet ist.
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Durch diese Anordnung ist auf der Primärseite des Drehtransformators
oder des Hilfstransformators die Möglichkeit einer Phasendrehung durch eine Widerstands-Kondensator-Kombination
gegeben, so daß bei entsprechender Dimensionierung die induzierten Spannungen in
den Sekundärwicklungen der hintereinandergeschalteten Transformatoren genau in Phase
sind.
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Infolgedessen wirkt vor dem Gleichrichter über den gesamten Regelbereich
des D rehtransformators eine resultierende Wechselspannung mit konstanter Phasenlage,
bei der lediglich der Betrag eine Funktion des Ausschlagwinkels darstellt und in
keinem Falle den Wert Null annehmen kann, da die Sekundärspannung des Hilfstransformators
vorteilhaft größer als die maximale Spannung des Drehtransformators ausgelegt ist,
um keine Zweiwertigkeit auftreten zu lassen.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand zweier Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Abb. 1 zeigt einen grundsätzlichen Aufbau der Fernmeßeinrichtung.
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Ein Primärmeßwerk 1 wandelt den fernzuübertragen-
den Meßwert in ein
dem Meßwert proportionales Drehmoment um. Das Primärmeßwerk 1 ist mechanisch über
eine gemeinsame Achse 2 mit einem Drehsapulmeßwerk 3 und einem Drehtransformator
4 gekuppelt, der durch das im Primärmeßwerk 1 erzeugte Drehmoment aus seiner Nullage
bewegt wird. Mit dem Drehtransformator 4 ist ein Hilfstransformator5 in Reihe geschaltet.
Die resultierende Spannung der induzierten EMKs der Sekundärwicklungen beider Transformatoren
ruft einen Strom hervor, der über ein Phasendrehglied 6 und nach Gleichrichtung
in einem Gleichrichter7 eine Brückenschaltung speist, die im Beispiel aus den Widerständen
8, 9 und 10 besteht, in deren einem Zweig die Rähmchenspule 11 des Drehspulmeßwerkes
3, die Fernleitung 12 und das Anzeigeinstrument 13 liegen. Der durch das Drehspulmeßwerk
3 fließende Strom ruft ein Drehmoment hervor, das dem Drehmoment des Primärmeßwerkes
1 entgegengerichtet ist. Die Drehmomentendifferenz dieser beiden Meßwerke bewirkt
eine Verdrehung des Drehtransformators 4 in jene Richtung, die die Differenz der
Drehmomente verkleinert. Bei verschwindender Differenz tritt Stillstand des Drehtransformators
4 ein. Mit dem weiteren Phasendrehglied 14 werden die induzierten Spannungen der
beiden Transformatoren in gleiche Phasenlage gebracht. Das Phasendrehglied 6 sorgt
zwecks Vermeidung von Rückwirkungen des Drehtransformators 4 auf das Primärmeßwerk
1 für eine Phasenverschiebung von 900 zwischen dem Strom der Sekundärkreise des
Dreh- und Hilfstransformators und dem Feld des Drehtransformators 4. Da der gleichgerichtete
Strom des Sekundärkreises den Wert Null nicht erreichen kann, jedoch für den Fernleitungskreis
dieser Wert gefordert wird, wird dieser mit der Brückenschaltung 8, 9, 10 mit der
Hilfsgleichspannung
15 erreicht. Reicht die am Ausgang der beschriebenen
Anordnung vorhandene Gleichstromleistung nicht aus, über die Fernleitung 12 eine
große Entfernung zu überbrücken, ist es zweckmäßig, in den Kompensationskreis zwischen
Gleichrichter 7 und Brückenschaltung 8, 9, 10, wie in Abb. 2 dargestellt, einen
magnetischen Verstärker 16 einzuschalten.
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Um bei großer Verstärkung die Zeitkonstante klein zu halten, kann
der magnetische Verstärker 16 auch mehrstufig ausgebildet sein.
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PATENTANSPROCHE: 1. Fernmeßeinrichtung nach dem Drehmomentkompensationsverfahren,
bei der das fernzuübertragende Maß durch einen aus dem Wechselstromnetz gespeisten
Drehtransformator eingeregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vergrößerung
des Regelbereiches des Drehtransformators ein Hilfstransformator vorgesehen ist,
dessen Primärwicklung mit der Erregerwicklung und dessen Sekundärwicklung mit der
Sekundärwicklung des Drehtransformators in Reihe geschaltet ist.