DE1069284B - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Meßgerät zur direkten Anzeige des Wirk- und Blindfaktors in Wechsel- oder Drehstromnetzen.

Zur direkten Anzeige des cos φ bzw. sin φ ist es bekannt, eine sogenannte Walterbrücke zu verwenden, welcher einerseits die Spannung der zu messenden Leitung als Steuergröße, andererseits der auf der Leitung fließende Strom zugeführt wird. Wird hierbei der Strom auf einen bestimmten Betrag voreingestellt, beispielsweise durch einen den Symmetriewiderständen des Stromeinganges der Brücke vorgeschalteten Spannungsteiler, so kann das am Ausgang der Brücke angeschlossene Meßinstrument unmittelbar im Winkelmaß geeicht werden. Ferner ist bekannt, als phasenabhängiges Glied einen sogenannten Ringmodulator zu verwenden.

Die vorliegende Erfindung macht Gebrauch von einer an sich bekannten Grundschaltung eines Wirk- und Blindstrommessers, die als fremdgesteuerten Schalter einen Ringmodulator besitzt und an deren Ausgang ein Anzeigeinstrument angeschlossen ist. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß zur ausgangsseitigen Voreinstellung des Instrumentenstromes auf eine einem bestimmten eingangsseitigen Scheinstrom entsprechende Skalenmarke bei abgeschalteter Steuer- as spannung die Gleichrichter in Graetzschaltung betrieben werden und sodann bei dieser Einstellung des Instrumentenstromes die genannten Gleichrichter zur Anzeige des Wirk- und Blindfaktors als Ringmodulator geschaltet werden.

Der Umstand, daß bei der ausgangsseitigen Voreinstellung der Strombezugsgröße die Verhältnisse am Stromeingang des phasenempfindlichen Gliedes nicht verändert werden und die Eigenschaft der für das phasenempfindliche Glied verwendeten Grundschaltung, daß bei geeigneter Dimensionierung sowohl der Meßstrom als auch der Steuerstromfluß den Gleichrichtern des phasenempfindlichen Gliedes aufgezwungen werden, ergeben zusammen die Möglichkeit, diese Gleichrichter nicht nur als gesteuerten *° Schalter zur Erfassung der Phasenverhältnisse, sondern darüber hinaus auch zur Voreinstellung der Strombezugsgröße zu verwenden, indem sie für diesen Zweck als Vollweg-Graetzgleichrichter umgeschaltet werden.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Wirk- und Blindfaktormessers bzw. Blindfaktormessers dargestellt.

Gemäß Abb. 1 können mit dem Umschalter S₁ und S₂ die vier Richtleiter 1, 2, 3 und 4 wahlweise zu einem Graetzgleichrichter oder aber, wie in der Zeichnung dargestellt, als Ringmodulator zusammengeschaltet werden. An zwei Diagonalpunkten dieses Gleichrichterringes sind die Enden der Sekundär-Wirk- und Blindf aktormess er

Anmelder:

P. Gossen & Co. G. m. b. H.,
Erlangen, Nägelsbachstr. 25

Dipl.-Phys. Michael Sangl, Erlangen,
ist als Erfinder genannt worden

wicklung 5 eines Stromwandlers 6 mit der Primärwicklung 7 und den Stromzuführungsklemmen 8 und 9 angeschlossen. An den beiden, anderen Diagonalpunkten liegt das Anzeigeinstrument 10, dem zwei Serienwiderstände 11 und 12 parallel liegen. Dem Anzeigeinstrument ist noch ein Einstellwiderstand 13 vorgeschaltet.

Die Schaltspannung zur Steuerung der Richtleiter 1 bis 4 wird an die Anschlußklemmen 14 und 15 angelegt. Von diesen aus wird sie der Brücke einmal "über die Mittelanzapfung 16 der Stromwandler-Sekundärwicklung zugeführt, zum anderen über den Verbindungspunkt der Widerstände 11 und 12. In die Zuleitung zu letzterem können mit dem Umschalter S₃ wahlweise entweder ein Vorwiderstand 17 oder, zur sin (p-Messung, ein Kondensator 18 eingeschaltet werden. In dieser Leitung liegt ferner der Schalter S₁, der mit den Schaltern ^₁ und S_s mechanisch gekuppelt ist und mit diesen zusammen durch den Druckknopf 19 betätigt wird.

Dieser Wirk- und Blindfaktormesser arbeitet nun folgendermaßen: Nach dem Anschließen der Steuerspannung und des Meßstromes wird der Schalter 19 gedrückt. Das Gerät arbeitet jetzt als normaler Strommesser, da die Richtleiter 1 bis 4 als Graetzgleichrichter geschaltet sind und die Steuerspannung durch S₄ abgetrennt ist. Der Einstellwiderstand 13 wird nun so verändert, daß der Zeiger des Anzeigeinstrumentes 10 auf eine bestimmte Skalenmarke einspielt, deren Wert ein Abbild des eingangsseitigen Scheinstromes ist. Diese Einstellmarke ist gleichzeitig Endpunkt einer cos φ-Skala mit dem Wert Eins. Dadurch, daß in dieser Schaltungsanordnung der Graetzgleichrichter unmittelbar an den Stromwandler angeschlossen ist, arbeiten die Gleichrichter mit aufgezwungenem Meßstrom.

909 6W/17S

Claims (2)

Nach dem Loslassen des Druckschalters 19 sind die Gleichrichter 1 bis 4 wieder als Ringmodulator hintereinandergeschaltet, und die Unterbrechung im Steuerspannungspfad ist aufgehoben. Da nun der Widerstand 17 oder auch der Kondensator 18 gegenüber den Widerständen 11 und 12, aber auch gegenüber den Gleichrichter-Durchlaßwiderständen sehr hochohmig ist, bedeutet das, daß der in dem Steuerstromkreis fließende Strom praktisch nur von den Bauteilen 17 bzw. 18 bestimmt wird. Die Gleichrichter 1 bis 4 arbeiten demgemäß auch mit aufgezwungenem Steuerstromfluß. Wie man der Zeichnung unschwer entnehmen kann, sind in jeder Schaltphase jeweils zwei im Ring gegenüberliegende Gleichrichter leitend oder gesperrt. Beispielsweise sind die Gleichrichter 1 und 3 geöffnet, wenn die Steuerspannung momentan eine solche Richtung hat, daß an dem Verbindungspunkt der Widerstände 11 und 12 positives Potential herrscht. Ist nun im Steuerspannungsfeld der Widerstand 17 eingeschaltet, so zeigt das Instrument 10 unmittelbar den Leistungs- oder Wirkfaktor cos φ an, und der Ausschlag ist um so größer, je genauer die Phasenlagen von Steuerspannung und Meßstrom übereinstimmen. Ist hingegen der Kondensator 18 als phasendrehendes Glied eingeschaltet, so zeigt das Anzeigeinstrument den Blindfaktor sind φ an. An Stelle des Vorwiderstandes 13 kann mit gleichem Erfolg auch ein dem Anzeigeinstrument parallel geschalteter Einstellwiderstand entsprechender Größe Verwendung finden. Die Schaltung gemäß Abb. 2 des erfindungsgemäßen Blindfaktormessers unterscheidet sich von der in Abb. 1 dargestellten Schaltung durch den Wegfall der ohmschen Widerstände 11 und 12, an deren Stelle die Kondensatoren 20 und 21 eingefügt sind. Hierdurch wird in einfacher Weis« eine nahezu ideale 90°-Phasendrehung im Steuersp-annungsfeld: erreicht. Der Einstellwiderstand 22 liegt jetzt parallel zum Anzeigeinstrument. Ein weiterer Vorteil der in Abb. 2 gezeigte« Schaltung ist ihre hohe Leistungsatisbeute, die in dem Wegfall des durch die Widerstände 11 und 12 in Abb. 1 ge gegebenen ohmschen Nebenschlusses zum Anzeigeinstrument begründet ist. Es kann hier demgemäß bei sonst gleichen Verhältnissen ein unempfindlicheres Anzeigeinstrument Verwendung finden. Besonders vorteilhaft ist die hohe Leistungsausbeute insbesondere dann, wenn an Stelle des Anzeigeinstrumentes der Brücke eine Regelanordnung nachgeschaltet werden soll, die eine nicht zu vernachlässigende Steuerleistung benötigt. PAT ENT A N SPBt; CHE:

1. Wirk- und Blindfaktormesser mit einer /■cos ψ- bzw. /· sin φ-Meß schal tung, die als fremdgesteuerten Schalter einen Ringmodulator besitzt und an deren Ausgang ein Anzeigeinstrument angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur ausgangsseitigen Voreinstellung des Instrumentenstromes auf eine einem bestimmten eingangsseitigen Scheinstrom entsprechende Skalenmarke bei abgeschalteter Steuerspannung die Gleichrichter in Graetzschaltung betrieben werden und sodann bei dieser Einstellung des Instrumentenstromes die genannten Gleichrichter zur Anzeige des Wirk- und Blindfaktors als Ringmodulator geschaltet werden.

2. Blindfaktormesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an zwei Diagonalpunkten des Ringmodulators das Anzeigeinstrument und an die beiden anderen Diagonalpunkte die Stromwandler-Sekundärwicklung angeschlossen ist und dabei die Steuerspanmingsqueüe mit dem sekundären Spanrmngstnittelpunkt des Meßstromwandlers und mit dem Verbindungspunkt zweier dem Anzeigeinstrumen parallel geschalteter Serienkondensatoren verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 540 579.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

©909 649/179 11.59