DE1062816B

DE1062816B - Circuit arrangement for power meter

Info

Publication number: DE1062816B
Application number: DEM34178A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Erich Marek
Original assignee: ERICH MAREK ELEK SCHE MESSGERA
Current assignee: ERICH MAREK ELEK SCHE MESSGERA
Priority date: 1957-05-14
Filing date: 1957-05-14
Publication date: 1959-08-06

Description

DEUTSCHESGERMAN

Für die Messung oder Zählung elektrischer Leistung o#r Energie werden Instrumente Benutzt, die einen Strom- und einen Spannungspfad aufweisen. Die Schaltung ist hierbei notgedrungen so, daß ■ eine der beiden Verlustleistungen —die des Strom- oder des Spannungspfades'-.—.. mitgernessen wird. Um die wirkliche, vqnV .Verbraucher aufgenommene Leistung zu ermitteln, ist .daher die von dem Instrument angezeigte Leistung um die Verlustleistung· (beispielsw.eisedes -Spannungspfades), zu verringern- .-— Es sind "Schaltungen, bekanntgeworden, die. diese Korrektur'selbsttätig, vornehmen, so. daß.- die .tatsächliche; Leistungsaufnahme des Verbrauchers angezeigt wird. Sie benutzen eine zweite Feldsp.ulwickfüng im Strpmpfad, durch "die "der" durch den Spanfmngspfad fließ ende Strom in entgegengesetztem Sinne geleitet wird und auf diese Weise dessen Wirkung in. der HaüptwicMung -aufhebt.- Nur die Hauptwicklung, ist vom Verbraucherstrom durchflossen, so daß nur diese -allein- auf das Meßwerk zur" Auswirkung kommt. Der" Nachteil dieser Anordnung besteht in der sehr engen Kopplung zwischen Strom- und Spannungspfad, durch die insbesondere bei höheren Fre- For the measurement or counting of electrical power or energy, instruments are used that have a current and a voltage path. The circuit is inevitably so that ■ one of the two power losses - that of the current or the voltage path '-. - .. is eaten. In order to determine the real power consumed by the consumer, the power displayed by the instrument has to be reduced by the power loss (for example of the voltage path). Circuits have become known that allow this correction 'automatically, so. that.- the. actual; power consumption of the consumer is displayed. You use a second field winding in the current path, through which "the" current flowing through the voltage path is conducted in the opposite direction and onto it Manner whose effect in. The main winding -covers.- Only the main winding is traversed by the consumer current, so that only this -alone- has an effect on the measuring mechanism. The "disadvantage of this arrangement is the very close coupling between current and Voltage path through which, especially at higher fre-

quenzen und kleinem Leistungsfaktor eine genaue Messung beeinträchtigt wird. -25sequences and small power factor impair an accurate measurement. -25

Vorliegende Erfindung schaltet diese Nachteile durch völlige Entkopplung der beiden Pfade aus und gestattet es außerdem, mehrere Meßbereiche zu bilden.The present invention eliminates these disadvantages by completely decoupling the two paths It also allows several measuring ranges to be created.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung eines in Reihe mit dem Verbraucher liegenden, mit einem Übersetzungsverhältnis 1:1 versehenen Stromwandlers an zwei gegenüberliegenden Diagonalpunkten einer im Gleichgewicht befindlichen Brückenschaltung liegt, von der zwei gegenüberliegende Zweige aus dem in zwei Wicklungen aufgeteilten Strompfad und zwei andere gegenüberliegende Zweige aus den Nachbildungen dieser beiden Wicklungen bestehen, daß an diesen beiden Brückendiagonalpunkten der um den Strom des Spannungspfades erhöhte Verbraucherstrom zugeführt wird und daß der dritte Brückendiagonalpunkt an dem einen Verbraucheranschlußpunkt und der vierte Brückendiagonalpunkt über den Spannungspfad und dessen Vorwiderstand an dem anderen Verbraucherpunkt liegt.The invention is characterized in that the secondary winding is one in series with the consumer lying current transformers with a transformation ratio of 1: 1 on two opposite one another Diagonal points of a bridge circuit in equilibrium lies, of which two are opposite Branches from the current path divided into two windings and two others opposite one another Branches consist of the replicas of these two windings that at these two bridge diagonal points the consumer current increased by the current of the voltage path is supplied and that the third bridge diagonal point at the a consumer connection point and the fourth bridge diagonal point via the voltage path and whose series resistance is at the other consumer point.

Gemäß Bild 1 wird dem Instrument ein Stromwandler mit der Primärwicklung 1 vorgeschaltet, dessen Sekundärwicklung 2 an die Speisepunkte 3,4 einer Brückenschaltung angeschlossen ist. In zwei gegenüberliegenden Brückenzweigen liegen die beiden Feldspulwicklungen 5, 6 des Strompfades, in den beiden anderen deren möglichst genaue Nachbildungen 7 und 8. Die Brücke ist daher im Gleichgewicht.According to Figure 1, a current transformer with the primary winding 1 is connected upstream of the instrument, the secondary winding 2 of which is connected to the feed points 3, 4 of a bridge circuit. In two opposite The two field coil windings 5, 6 of the current path are located in the bridge branches the other two their replicas 7 and 8, which are as accurate as possible. The bridge is therefore in equilibrium.

Der über den Spannungspfad mit der Wicklung 11 Schaltungsanordnung für LeistungsmesserThe circuit arrangement for power meters via the voltage path with the winding 11

Anmelder; ■'Applicant; ■ '

Elektrische Messgeräte, -IS
Bremen, -NieäersacKsendaBdin-? 1-Electrical measuring devices, -IS
Bremen, -NieäersacKsendaBdin-? 1-

Dipl.-Ing. Erich Marek, Bremen,
ist als Erfinder -g£nannFw~0TcIen:Dipl.-Ing. Erich Marek, Bremen,
is as the inventor -g £ nannFw ~ 0TcIen:

(DreKspüle) und~ dem Vorwiderstand 12 fließende Strom gelangt über "die beiden neutralen AnschlußpunkteQ- und lO -e"benf alls in - die. - Brückenschaltung. Die beiden Speisepunkte für den Spannungspfad liegen am Verbraucher 13.(DreKspüle) and ~ the series resistor 12 current flowing through "the two neutral connection points Q- and 10 -e "if necessary in - the. - bridge circuit. The two feed points for the voltage path are up to the consumer 13.

Funktion der Schaltung: Über die Primärwicklung des Wandlers fließt außer dem Verbraucherstrom auch noch der vom Spannungspfad aufgenommene Strom. Angenommen, das Übersetzungsverhältnis des Wandlers wäre 1:1, dann fließt ein gleich großer, entgegengesetzt gerichteter Strom auch durch die Sekundärwicklung 2. Da alle Brückenzweige gleiche Größe haben sollen, teilt er sich in zwei gleiche Hälften einerseits über Feldwicklung 5 und Nachbildung 7, anderseits über Nachbildung 8 und Feldwicklung 6. Der vom Spannungspfad 11,12 aufgenommene Strom teilt sich in der Brücke ebenfalls in zwei gleiche Teile, einerseits über 5, 8, anderseits über 7, 6, wobei er in den Feldwicklungen 5, 6, wie beabsichtigt, die vom Wandler herrührenden Ströme gerade um so viel verringert, daß nur die vom Verbraucherstrom herrührenden Anteile übrigbleiben.Function of the circuit: In addition to the consumer current flows through the primary winding of the converter nor the current consumed by the voltage path. Assume the gear ratio of the converter if 1: 1, then an equally large, oppositely directed current also flows through the secondary winding 2. Since all branches of the bridge should have the same size, it divides into two equal halves on the one hand via field winding 5 and replica 7, on the other hand via replica 8 and field winding 6. The current absorbed by the voltage path 11, 12 is also divided into two equal parts in the bridge, on the one hand over 5, 8, on the other hand over 7, 6, whereby he in the field windings 5, 6, as intended, the from Currents originating from the converter are reduced by just enough that only the currents originating from the consumer current are reduced Shares remain.

Der Feldspulstrom ist daher ein Maß nur für den Verbraucherstrom. Da auch der Spannungspfad an den Verbraucher angeschlossen ist, zeigt der Leistungsmesser die reine Verbraucherleistung an. Dabei ist durch die im Gleichgewicht befindliche Brückenschaltung eine gegenseitige Beeinflussung der beiden Pfade vermieden.The field coil current is therefore a measure only for the consumer current. Since the voltage path is on the consumer is connected, the power meter shows the pure consumer power. It is due to the balanced bridge circuit a mutual influence of the two paths avoided.

Es ist auch möglich, die Brückenschaltung abzuwandeln (Bild 2). Die beiden Brückenzweige 5, 7 sind dann durch die beiden Wicklungshälften der bei 14 mitten angezapften Sekundärwicklung 2 des Wandlers ersetzt, der in diesem Falle ein kleinstmögliches Übersetzungsverhältnis von 2:1 haben muß. Bei noch höherem Übersetzungsverhältnis muß ein ent-It is also possible to modify the bridge circuit (Fig. 2). The two bridge branches 5, 7 are then through the two winding halves of the secondary winding 2 of the converter, which is tapped in the middle at 14 replaced, which in this case must have the smallest possible transmission ratio of 2: 1. At still higher gear ratio, a corresponding

909 580/171909 580/171

Claims

A speaking smaller portion of the current flowing via the voltage path can be passed over the bridge, which is done in Figure 2 by a voltage divider 16 which is connected between points 10 and 14. In picture 1 it should be between points 9 and 10. The circuit according to Fig. 2 has the advantage that the current path only requires one winding with which an ammeter can be connected in series in the simplest way. In the circuit according to Figure 1, this should also have z-vssei1 separate windings. This ammeter also only shows the amperage consumed by the consumer, which, if the power factor is different from 1, can otherwise only be determined by a somewhat cumbersome calculation. '. . The circuits can be modified even further in that a branch parallel to the actual voltage path with its own series resistor supplies the equalizing current for the bridge. This will be preferred at low voltages. In the case of the settling according to Figure 2, the center tap of the secondary winding can also be replaced by a voltage divider, which under certain circumstances can also take over the function of the series resistor. Patent claims:

1. Circuit arrangement for power meters to correct the self-consumption of the voltage path caused measurement error, characterized in that the secondary winding one in series with the consumer, provided with a transmission ratio of 1: 1 Current transformer at two opposite diagonal points one in equilibrium Bridge circuit is located from the two opposite branches from which in two windings split current path and two other • opposite branches from the replicas of these two windings exist that at these two bridge diagonals the around the current of the voltage path increased consumer current is supplied and that the third bridge diagonal point at the one consumer connection point and the fourth bridge diagonal point via the voltage path and its series resistor the other consumer point.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the tapped in the middle Secondary winding of the current transformer with a current transformation ratio of 2: 1 forms two juxtaposed bridge branches, while the other two branches form the current path and its simulation, and that at the center tap of the secondary winding the one consumer connection point and the connection point of the current path and simulation via the voltage path and its Series resistor is the other consumer connection point.

3. Circuit arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that at a higher gear ratio of the converter, a proportion of the current in the voltage path corresponding to the transformation ratio via a current branch is fed to the bridge circuit.

4. Circuit arrangement according to claim 1 to 3, characterized in that a current in the Voltage path is a current in the same proportion as the voltage path in a branch parallel to the voltage path is passed over the bridge circuit.

1 sheet of drawings

& 909 580/176 7.59