DE115295C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

M 115295 KLASSE 21 e.

Drehfeldmefsgeräth für Drehstrom.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 8. November 1899 ab.

Nach Gorges, Elektrotechnische Zeitschrift 1891, S. 213, ist die Arbeit α in einem Drehstromnetze, wenn i_a, i_b, i_c die Ströme und e_a, e_b, e_c die Spannungen bedeuten, Fig. 1.

ι r.

« = — Ua ■ (^ec — ^eb) + H ■ i^ea — ^ec) + »c · (^eb — O]-

Setzt man hierin
so ergiebt sich

^ec = —

^a = γ i^ea ■ (— »« + ²h — Q — ^eb ■ (² «β — '* — »c)]·

Da ferner

und
so folgt

21,=

²ⁱa = — ² (h

Nach dieser Gleichung (2) kann man die Arbeit eines Drehstromsystems durch vier Dynamometermessungen bestimmen, oder auch, indem man einmal ein der Summe der Ströme i_b und z'_c, und dann ein der Summe der Ströme i_a und i_c proportionales Feld herstellt, durch zwei Messungen.

Es seien

Ja =

i?

zwei den Spannungen e_a und e_b proportionale Ströme, so geht die Gleichung (2) über in

a = R[Je, (h + i_c) —ja (i_a + i_c)l (3)

Will man nach dieser Gleichung die Messung mit Drehfeldmefsgeräthen ausführen, so mufs man den Strömen j_a und j$ eine Phasenverschiebung von 90° gegen die zugehörigen Spannungen e_a und e_b ertheilen. Dies kann man z. B. durch die im D. R. P. 107846 beschriebene Brückenanordnung erreichen.

Jedes der beiden Glieder von Gleichung (3) kann demnach durch ein Drehfeldmefsgeräth gemessen werden, in welchem das dem Strome proportionale Feld durch zwei von zwei verschiedenen der drei Ströme gespeisten Spulen erregt wird. Der eine dieser beiden Ströme ist der der benutzten Spannung gegenüberliegende, der andere der zwischen dieser und der bei der zweiten Messung benutzten Spannung liegende Strom. Hierbei ist es Bedingung für die Richtigkeit der Messungen,

dafs beide Stromspulen gleiche Windungszahlen j besitzen.

In Fig. 2 ist die angegebene Schaltung mit der Abänderung dargestellt, dafs die beiden Stromspulen g und h des Drehfeldmefsgeräthes d und ebenso die beiden Stromspulen / und k des Drehfeldmefsgeräthes f nicht mit zwei Wickelungen versehen sind, sondern dafs jede dieser Spulen nur von einem einzigen Strome durchflossen wird. Nach dieser Anordnung führt man thatsächlich mit einem Mefsgeräth zwei Messungen gleichzeitig aus, indem nämlich die Combination des von g erzeugten Feldes mit den von der Spannung e_a erzeugten Feldern ein Drehmoment und die Combination des von h erzeugten Feldes mit den von der Spannung e_a erzeugten Feldern ein zweites Drehmoment ergiebt. Die von g und h erzeugten Felder sind jetzt auch bei gleichen Amperewindungszahlen nicht mehr in jedem Äugenblicke gleich grofs. Da sie im Allgemeinen nicht in gleicher Phase sind, werden sich daher zeitweilig diese Felder durch die von e_a erzeugten Felder schliefsen. Dies kann indessen nur eine Aenderung der Constante und nicht einen theoretischen Fehler hervorrufen, weil der Verstärkung des einen Feldes, z. B. g, eine ebenso grofse Verminderung des gegenüberliegenden Feldes, z. B. h, entspricht. Genau ebenso verhält es sich mit den beiden Feldern / und k des Mefsgeräthes f in Bezug auf das Feld der Spannung e_b.

Bei Mefsgeräthen, bei denen der angetriebene Theil nicht eine Trommel, sondern eine Scheibe ist, kann man die beiden von den verschiedenen Strömen gespeisten Spulen zu beiden Seiten der Scheibe anordnen.

Die auf die beweglichen Systeme der beiden Mefsgeräthe, die die Arbeit α nach Gleichung (3) messen, ausgeübten Drehmomente sind

A, = C₁ \e_a (i_a + O]

^Db = ^C2 \ß_b (i_b + y],

worin C₁ und c₂ Constanten sind. Werden beide Mefsgeräthe so abgeglichen, dafs C₁ = c₂ wird, so können ihre beweglichen Systeme mechanisch mit einander gekuppelt werden, so dafs ein Doppelmefsgeräth entsteht, dessen Angaben der ganzen Drehstromarbeit proportional sind. Hierzu eignet sich ganz besonders die im D. R. P. 107846 beschriebene Anordnung der Spannungsspulen, die auch in Fig. 2 dargestellt ist, da durch Aenderung der Widerstände m und η die Constanten der Mefsgeräthe abgeglichen und durch Aenderung der Widerstände 0 und ρ die genaue Phasenverschiebung von 90 ° eingestellt werden kann, ohne die erste Abgleichung zu stören.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Drehfeldmefsgeräth für Drehstrom, bei dem das der Spannung proportionale Feld durch einen gegen die Spannung um 90° in der Phase verschobenen Strom, das dem Strome proportionale Feld dagegen durch zwei Spulen erregt wird, von denen die eine von dem der benutzten Spannung gegenüberliegenden Strom, die andere von einem der beiden anliegenden Ströme durchflossen wird.
2. 2. Die Anordnung der beiden nach Anspruch ι geschalteten Spulen auf gegenüberliegenden Seiten der Trommel oder der Scheibe derart, dafs ihre Achsen in eine gerade Linie fallen.
3. 3. Die Combination zweier Mefsgeräthe nach Anspruch 1 zu einem einzigen Mefsgeräth, wobei im ersten Mefsgeräth die Spannung e_a, im zweiten die Spannung e_b, ferner im ersten Mefsgeräth der der Spannung e_a gegenüberliegende, sowie der zwischen den beiden Spannungen e_a und e_b liegende Strom, dagegen im zweiten Mefsgeräth der der Spannung e_b gegenüberliegende, sowie der zwischen den beiden Spannungen e_a und e_b liegende Strom verwendet wird, wobei die Constanten beider Mefsgeräthe auf gleiche Höhe justirt sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.