DE1142953B

DE1142953B - Circuit arrangement for error compensation of comparison devices, in particular comparison meters, when testing alternating current measuring devices, in particular electricity meters

Info

Publication number: DE1142953B
Application number: DEF30832A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Richard Friedl
Original assignee: RICHARD FRIEDL DR ING
Current assignee: RICHARD FRIEDL DR ING
Priority date: 1960-03-25
Filing date: 1960-03-25
Publication date: 1963-01-31

Description

Schaltungsanordnung zur Fehlerkompensation von Vergleichsgeräten, insbesondere Vergleichszählern, bei der Prüfung von WechselstrommeBgeräten, insbesondere Elektrizitätszählern Die bei der Elektrizitätszählerprüfung heute am häufigsten angewendeten Prüfverfahren sind Vergleichsverfahren; d. h., die Prüfung von Elektrizitätszählern erfolgt in der Weise, daß man sie mit einem Zähler, dessen Fehler vorher bestimmt worden sind, vergleicht. Mit Ausnahme von besonderen Präzisionszählern, die über Strom- und Spannungswandler angeschlossen sind und die bei allen Prüfbelastungen stets mit gleichem Strom und gleicher Spannung betrieben werden, haben Zähler, die als Vergleichszähler verwendet werden, bei den einzelnen Belastungen so große Eigenfehler, daß diese bei der Prüfung anderer Zähler im allgemeinen berücksichtigt werden müssen. Das geschieht meistens in der Weise, daß man die Fehler des Vergleichszählers nachträglich bei den Meßergebnissen des Prüflings berücksichtigt. Bei der Prüfung großer Serien bedeutet diese nachträgliche Berücksichtigung der Fehler des Vergleichszählers eine beträchtliche Zeiteinbuße durch Rechenarbeit. Vorliegender Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Angaben eines Vergleichszählers, der bei der Prüfung anderer Zähler eingesetzt ist, in einfacher Weise um definierte Werte - beispielsweise um die Eigenfehler des Vergleichszählers selbst - ohne Eingriff in den Zähler auf elektrischem Wege verändern zu können.Circuit arrangement for error compensation of comparison devices, in particular comparison meters, when testing alternating current devices, in particular electricity meters. The test methods most frequently used today in electricity meter testing are comparison methods; that is, the testing of electricity meters is carried out by comparing them with a meter whose errors have been previously determined. With the exception of special precision counters that are connected via current and voltage transformers and that are always operated with the same current and voltage for all test loads, counters that are used as comparison counters have such large intrinsic errors with the individual loads that they occur in the Examination of other meters in general must be taken into account. This is usually done in such a way that the errors of the comparison counter are subsequently taken into account in the measurement results of the test item. When testing large series, this subsequent consideration of the errors in the comparison counter means a considerable loss of time due to arithmetic work. The present invention is therefore based on the object of being able to change the information of a comparison counter, which is used when testing other counters, in a simple manner by means of defined values - for example to be able to change the intrinsic errors of the comparison counter itself - without intervening in the counter.

Es sind bereits Verfahren bekannt, mit denen die Angaben von Zählern auf elektrischem Wege beeinflußt werden können. So ist in der deutschen Auslegeschrift 1083422 bereits ein Verfahren genannt worden, bei welchem die Drehzahl durch einen mit mehreren Triebsystemen ausgerüsteten Vergleichszähler verändert werden kann, dessen Spannungsspulen parallel geschaltet und dessen Stromspulen an eine Umschaltvorrichtung angeschlossen sind, durch die sie wahlweise einzeln oder zu mehreren gleich- bzw. gegensinnig in Reihe, gegebenenfalls über einen Stromwandler, in den Strompfad der Prüflinge schaltbar sind, wobei zur Anpassung des Gangfehlers des Vergleichszählers an den Gangfehler des Prüflings ein Transformator vorgesehen ist, dessen durch Anzapfungen einstellbare Sekundärspannung als Zusatzspannung in die Zuleitung zu den Spannungsspulen des Vergleichszählers legbar ist.There are already known methods with which the information from counters can be influenced electrically. This is how it is in the German interpretative document 1083422 has already been mentioned a method in which the speed by a Comparison meters equipped with several drive systems can be changed, whose voltage coils are connected in parallel and whose current coils are connected to a switching device are connected, through which they can be selected individually or in groups of the same or in opposite directions in series, if necessary via a current transformer, into the current path of the DUTs are switchable, with the purpose of adapting the rate error of the comparison counter a transformer is provided for the error rate of the test object, whose taps adjustable secondary voltage as additional voltage in the supply line to the voltage coils of the comparison counter can be placed.

Im Prinzip läßt sich mit dieser Einrichtung der gleiche Zweck erfüllen, der mit der hier beschriebenen Erfindung erreicht werden soll. Der Vorteil der in dieser Schrift beschriebenen Anordnung gegenüber der vorgenannten bekannten Anordnung liegt darin, daß besonders im Hinblick auf Präzisionsvergleichszähler im Spannungskreis Schaltkontakte vermieden werden, die durch veränderliche Übergangswiderstände den Strom in den Spannungskreisen der Zähler fehlerhaft verändern können.In principle, the same purpose can be achieved with this device, which is to be achieved with the invention described here. The advantage of the in this document described arrangement compared to the aforementioned known arrangement lies in the fact that especially with regard to precision comparison counter in the voltage circuit Switching contacts are avoided, which are caused by variable contact resistances Can incorrectly change the current in the voltage circuits of the meters.

Eine weitere Vorrichtung zur Drehzahlregulierung ist durch die deutschen Auslegeschriften 1055683 und 1071223 bekannt, bei welcher Wechselstrom-Elektrizitätszählern eine Vorschalteinrichtung zur Fehlerkorrektur zugeordnet wird, welche für die Hauptdrehmoment- und die Phasenregelung in den Spannungspfad zusätzlich zur Meßspannung Zusatzspannungen einspeist und welche zur Hilfsdrehmomentregelung in den Strompfad zusätzlich zu dem Meßstrom einen von der Meßspannung abgeleiteten Strom erzeugt, wobei durch besondere Maßnahmen der Einfluß der Impedanz der Stromspule auf diesen Zusatzstrom berücksichtigt wird.Another device for speed regulation is by the German Auslegeschriften 1055683 and 1071223 known in which AC electricity meters a ballast for error correction is assigned, which is used for the main torque and the phase control in the voltage path in addition to the measurement voltage, additional voltages feeds and which for auxiliary torque control in the current path in addition to the measuring current generates a current derived from the measuring voltage, with special Measures taken into account the influence of the impedance of the current coil on this additional current will.

Bei vorliegender Erfindung wird eineFehlerkorrektur vornehmlich von Zählern ebenfalls durch einen Zusatzstrom im Strompfad erreicht, wobei die Impedanz der Zählerspule ohne Einfluß auf die Größe des Zusatzstromes bleibt; d. h., während es sich bei dem bisher bekannten Verfahren praktisch um die Einspeisung einer netzspannungsproportionalen Zusatzspannung in den Stromkreis des Zählers handelt, die jeweils nur für eine bestimmte Strombelastung eine bestimmte prozentuale Drehzahländerung hervorruft, wird bei vorliegender Erfindung der Zählerstromspule ein dem Meßstrom proportionaler Zusatzstrom zugeführt, so daß die hierdurch verursachte prozentuale Drehzahländerung von der Größe des Meßstromes unabhängig ist. Die Erfindung geht aus von einer Schaltungsanordnung zur Fehlerkompensation von Vergleichsgeräten, insbesondere Vergleichszählern, bei der Prüfung von Wechselstrommeßgeräten, insbesondere Elektrizitätszählern, bei der mittels mindestens eines mit schaltbaren Anzapfungen versehenen Hilfsstromwandlers in das Vergleichsgerät, insbesondere Vergleichszähler, zusätzlich ein Hilfsstrom in solcher Größe und Stufung einspeisbar ist, daß Proportionalität zwischen Stufung und Fehler des Vergleichsgeräts gewährleistet ist. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß in den Stromspulenkreis des Vergleichsgerätes; insbesondere Vergleichszählers, mit seiner Primärwicklung ein Stromwandler eingeschaltet ist, dessen angezapfte Sekundärwicklung in Parallelschaltung zur Stromspule des Vergleichsgerätes, insbesondere Vergleichszählers, liegt.In the present invention, error correction is primarily performed by Counting also achieved by an additional current in the current path, the impedance the counter coil has no influence on the size of the additional current; d. h., while In the previously known method, it is practically a matter of feeding in a line voltage proportional Additional voltage in the circuit of the meter acts, each only for a certain Current load causes a certain percentage change in speed is at According to the present invention, the meter current coil has an additional current proportional to the measuring current supplied, so that the percentage change in speed caused by this from the Size of the measuring current is independent. The invention is based on a circuit arrangement for error compensation of Comparison devices, especially comparison counters, when testing alternating current meters, especially electricity meters by means of at least one auxiliary current transformer provided with switchable taps in the comparison device, in particular comparison counter, an additional auxiliary current can be fed in in such a size and gradation that proportionality between graduation and error of the comparison device is guaranteed. It is characterized by that in the current coil circuit of the comparison device; in particular comparison counter, a current transformer is switched on with its primary winding, its tapped Secondary winding connected in parallel to the current coil of the comparison device, in particular Comparison counter, lies.

Gemäß Fig:1 wird dabei der den Vergleichszähler 3 durchfließende Prüfstrom J über die Primärwicklung eines Hilfswandlers 1 geführt und um dessen sekundären Strom d J erniedrigt oder erhöht. Der für den Prüfling 4 vorgegebene Prüfstrom bleibt unverändert. Verfügt der Hilfswandler über eine entsprechende Anzahl von schaltbaren sekundären Anzapfungen, so kann der Strom im Vergleichszähler 3 über einen Wahlschalter 2 um definierte Werte, z. B. um dessen Eigenfehler, verändert werden. Bei Schalterstellung 0 ist der Strom d J = 0, wobei der Hilfswandler sekundärseitig kurzgeschlossen ist. Die Verzweigung des Zusatzstromes d J auf den äußeren Stromkreis und auf die Stromspule des Zählers 3 hat auf die Genauigkeit des Prüfverfahrens keinen Einfluß, da die Differenz zwischen äußerem Strom und Spulenstrom stets d J bleibt. An Stelle eines Hilfswandlers mit vielen Anzapfungen können auch gemäß Fig. 2 mehrere Wandler 1 in dekadischem Aufbau verwendet werden.According to FIG. 1, the test current J flowing through the comparison counter 3 is conducted via the primary winding of an auxiliary converter 1 and decreased or increased by its secondary current d J. The test current specified for the test item 4 remains unchanged. If the auxiliary converter has a corresponding number of switchable secondary taps, the current in the comparison counter 3 can be increased by defined values, e.g. B. to its intrinsic error, can be changed. When the switch is set to 0, the current d J = 0, with the auxiliary converter being short-circuited on the secondary side. The branching of the additional current d J to the external circuit and to the current coil of the meter 3 has no influence on the accuracy of the test method, since the difference between the external current and the coil current always remains d J. Instead of an auxiliary converter with many taps, a plurality of converters 1 in a decadic structure can also be used according to FIG. 2.

Für die Fehlerkompensation beliebig belasteter Drehstrom-Vergleichszähler sind die Hilfswandler zweckmäßig für jedes Zähler-Stromsystem vorzusehen. Die Wahlschalter jeder Dekade schalten dann jeweils die Zusatzströme ,4 J in allen Phasen gleichzeitig.For error compensation, three-phase comparison meter with any load the auxiliary converters are to be provided appropriately for every meter power system. The selector switches Each decade then switch the additional currents, 4 J in all phases at the same time.

Für die Praxis ist es jedoch zweckmäßig und ausreichend, an Stelle der dekadisch angeordneten Einzelwandler für jede Phase nur einen Hilfswandler gemäß Fig. 3 mit beispielsweise 2 # 25 + 1 = 51 Anzapfungen zu verwenden, die über einen entsprechenden Wahlschalter geschaltet werden können und mit denen sich Änderungen von 0 bis ± 5 % des Primärstromes in 0,20/,-Stufen einstellen lassen. Bei Schalterstellung 0 ist die sekundäre Wandlerwicklung über zwei beliebige Anzapfungen kurzgeschlossen. Mit solchen Wandlern lassen sich z. B. bei der stroboskopischen Prüfung von Elektrizitätszählern zwei Aufgaben gleichzeitig lösen: Zunächst kann man den Eigenfehler des Vergleichszählers durch entsprechende Verschiebung der Nullstellung des Wahlschalters berücksichtigen, zum anderen kann man die Geschwindigkeit der Läuferscheibe des Vergleichszahlers in bezug auf die des Prüfungsläufers unter Zuhilfenahme von bekannten, für den Drehzahlvergleich entwickelten Einrichtungen so einregulieren, daß Gleichlauf vorhanden ist. An einer Skala des Wahlschalters kann dann der Fehler des Prüflings sofort abgelesen werden (vgl. Fig. 4). Der Wahlschalter besitzt hierfür zweckmäßig zwei Teilungen, von denen die innere, gegen den Drehknopf 6 verdrehbare und auf den Markierungsring 7 befindliche Teilung der Voreinstellung des Nullpunktes um den Eigenfehler des Vergleichszählers dient, während die auf der Deckplatte der Wandlereinrichtung befindliche Teilung 8 bei Drehzahlvergleichsverfahren (z. B. stroboskopischen Verfahren) die Ablesung der Prüflingsfehler gestattet. Für die der Eigenfehlerkompensation dienende Nullpunktverstellung sind an dem Schalteroberteil außerdem verschiebbare oder steckbare Markierungen 9 vorgesehen, die eine leichte Verstellung des Nullpunktes entsprechend der gewünschten Prüfbelastung ermöglichen. Die Markierungen können beispielsweise mit cos 99 = 1, cos 99 = 0,5 und cos T = 0,25 oder 501, 5001, und 1000/0 bezeichnet werden.In practice, however, it is expedient and sufficient to use only one auxiliary converter according to FIG Changes from 0 to ± 5 % of the primary current can be set in 0.20 /, - steps. When the switch is set to 0, the secondary transformer winding is short-circuited via any two taps. With such converters z. B. in the stroboscopic testing of electricity meters two tasks can be solved at the same time: First you can take into account the inherent error of the comparison meter by shifting the zero position of the selector switch accordingly, on the other hand you can determine the speed of the carrier disk of the comparison meter in relation to that of the test runner with the help of known, Adjust devices developed for speed comparison in such a way that synchronism is present. The error of the test item can then be read off immediately on a scale on the selector switch (see FIG. 4). For this purpose, the selector switch has two divisions, of which the inner division, which can be rotated against the rotary knob 6 and is located on the marking ring 7, is used to preset the zero point by the inherent error of the comparison counter, while the division 8 located on the cover plate of the converter device is used for speed comparison methods (e.g. B. stroboscopic procedure) allows the reading of the test object errors. For the zero point adjustment serving to compensate for inherent errors, movable or pluggable markings 9 are also provided on the upper part of the switch, which allow easy adjustment of the zero point in accordance with the desired test load. The markings can be designated, for example, with cos 99 = 1, cos 99 = 0.5 and cos T = 0.25 or 501, 5001, and 1000/0.

Vor der Prüfung erfolgt die Einstellung der Drehknopfnullmarke 10 auf die der gewünschten Belastung entsprechende Markierung 9. Der Drehknopf 6 läßt sich hierfür gegen den Markierungsring 7, sofern dieser festgehalten wird, verstellen.Before the test, the rotary knob zero mark 10 is set to the marking 9 corresponding to the desired load. For this purpose, the rotary knob 6 can be adjusted against the marking ring 7, provided it is held.

Bei der Zählerprüfeinrichtung durch Drehzahlvergleich wird dann der Drehknopf 6 einschließlich des Markierungsringes 7 so lange verstellt, bis die zu vergleichenden Zähler gleiche Läufergeschwindigkeiten besitzen. Der Fehler des Prüflings wird dann vom Zeiger 11 des Markierungsringes auf der äußeren Teilung 8 angezeigt.In the counter test device by speed comparison, the rotary knob 6 including the marking ring 7 is adjusted until the counters to be compared have the same rotor speeds. The error of the test item is then indicated by the pointer 11 of the marking ring on the outer graduation 8 .

Ein Gerät 12 nach Fig. 3 kann in Verbindung mit allen Zählern für Ein- und Mehrphasenwechselstrom benutzt werden. In dem Gerät ist ein Umschalter 17 für Dreileiter- und Vierleiter-Wechselstromzähler vorgesehen. Der Prüfling 4 wird dabei dem Gerät 12 vorgeschaltet und erhält bei Vierleiterzählern die Ströme JR, Js, JT und Jo, während der Vergleichszähler dem Gerät 12 über die Anschlüsse 13, 14, 15 und 16 nachgeschaltet ist und durch die Hilfswandler 1 veränderte Ströme JR + d JR, Js + d Js, JT + 4JT und J, + d JR + 4 Js + d JT erhält.A device 12 according to FIG. 3 can be used in connection with all meters for single and multi-phase alternating current. A changeover switch 17 for three-wire and four-wire alternating current meters is provided in the device. The device under test 4 is connected upstream of the device 12 and receives the currents JR, Js, JT and Jo in the case of four-wire meters, while the comparison meter is connected downstream of the device 12 via the connections 13, 14, 15 and 16 and the currents JR + changed by the auxiliary converter 1 d JR, Js + d Js, JT + 4JT and J, + d JR + 4 Js + d JT.

Die Anforderungen an die Genauigkeit der Hilfswandler sind gering, da von diesen nur verhältnismäßig kleine Ströme (Fehlerströme) geliefert werden sollen, deren Fehler sich als Fehler von Fehlern auswirken. Mit Wandlerkernen hoher Anfangspermeabilität und einer Kernleistung von etwa 1 VA lassen sich Hilfswandler bauen, die bei Primärströmen von etwa 0,05 bis etwa 100 A anwendbar sind.The requirements for the accuracy of the auxiliary converters are low, since only relatively small currents (fault currents) are supplied by these whose faults have the effect of being faults of faults. With converter cores higher Initial permeability and a core power of about 1 VA can be used as auxiliary converters that can be used for primary currents of about 0.05 to about 100 A.

Durch den geringen Leistungsbedarf können die Hilfswandler auch bei Gleichlastverfahren in Verbindung mit einem Vergleichszähler auf der Sekundärseite von Stromwandlern verwendet werden.Due to the low power requirement, the auxiliary converters can also be used with Equal load procedure in connection with a comparison counter on the secondary side used by current transformers.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Circuit arrangement for error compensation of comparison devices, in particular comparison meters, when testing AC current measuring devices, in particular electricity meters, in which an auxiliary current of such size and gradation can also be fed into the comparison device, in particular comparison meter, by means of at least one auxiliary current transformer provided with switchable taps, that proportionality between gradation and error of the comparison device is guaranteed, characterized in that a current transformer is switched on with its primary winding in the current coil circuit of the comparison device, in particular comparison counter, the tapped secondary winding of which is connected in parallel to the current coil of the comparison device, in particular comparison counter. 2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized by a step switch for the auxiliary current transformer, the switching steps of which are denoted in error values and the switch zero position can be adjusted by a preset step value. 3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized by an auxiliary current transformer, the tap changer of which in the zero position short-circuits a section of the secondary transformer winding. Considered publications: German Auslegeschriften Nos. 1055 683, 1061 433, 1071223; German Patent No. 958 855; Dr.Ing. PM Pf lier, »Electricity meters, Springer-Verlag, 1953, p. 100.