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Schaltung zum Prüfen des Wickelsinnes der Wicklungen eines Wandlers
Wenn an Strom- oder Spannungswandlern wattmetrische Geräte oder Zähler angeschlossen
werden sollen, dann ist die Polarität der Wicklungen von entscheidender Bedeutung.
Gemäß einer Vereinbarung ist die Strom- bzw. Spannungsrichtung in beiden Wicklungen
so vorausgesetzt, daß sich bei Fehlerfreiheit der Wandler keine Phasenverschiebung
zwischen Primär- und Sekundärgröße ergibt.
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Zur Überprüfung der richtigen Polung bzw. der richtigen Klemmenbezeichnung
von Wandlern ist aus dem Buch von R. Bauer, »Die Meßwandler«, 1953, S. 222 und 223,
eine- Prüfeinrichtung bekannt, bei der- an die Primärklemmen des zu prüfenden Wandlers
über einen Tastschalter eine Gleichstromquelle angeschlossen ist. An den Sekundärklemmen
des Wandlers liegt ein als Nullinstrument ausgeführtes Galvanometer. Beim Einschalten
des Gleichstromkreises wird in der Sekundärwicklung des Wandlers ein Einschaltstromstoß
induziert, der den Zeiger des Galvanometers in einer, Richtung ausschlagen läßt.
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Wird der Tastschalter losgelassen, d. h., wird der Primärkreis des
Wandlers wieder unterbrochen, dann tritt im Sekundärkreis ein zweiter Stromstoß,
nämlich der Ausschaltstromstoß, auf, der am Galvanometer einen Ausschlag bewirkt,
dessen Richtung der des durch den Einschaltstromstoß erzeugten ersten Ausschlages
entgegengesetzt ist. Als Kriterium für die richtige Polung des zu prüfenden Wandlers
kann beispielsweise die Richtung des ersten Ausschlages des Galvanometers betrachtet
werden.
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Die bekannte Prüfeinrichtung gibt leicht zu Fehlentscheidungen Anlaß,
da das Galvanometer kurz nacheinander Ausschläge in entgegengesetzten Richtungen
durchführt. Es ist daher eine sehr genaue Beobachtung des Galvanometers erforderlich,
um die Reihenfolge der beiden Impulse und die durch sie hervorgerufenen Zeigerausschläge
zu erfassen.
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Um den zu Fehlentscheidungen Anlaß gebenden Wechselausschlag zu vermeiden,
hat man die bekannte Prüfeinrichtung mit einem doppeltwirkenden Tastschalter ausgerüstet.
Es wird dann nur der Ausschaltstromstoß, der eine größere Amplitude als der Einschaltstromstoß
aufweist, dadurch zur Prüfung herangezogen, daß beim Schließen des im Primärkreis
des Wandlers liegenden einen Kontaktes des Tastschalters der im Sekundärkreis angeordnete
andere Kontakt bereits geöffnet ist und daß der letztere Kontakt geschlossen ist,
wenn der im Primärkreis liegende Kontakt öffnet.
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Da ein diesen Anforderungen gerecht werdender Schalter nicht handelsüblich
und nur mit relativ großem Aufwand herstellbar ist, erfordert eine auf
diesem Vorschlag
beruhende Prüfvorrichtung relativ hohe Herstellungskosten.
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Den gleichen Nachteil weist einen der deutschen Patentschrift 580966
beschriebene Einrichtung zur Feststellung des Wickelsinnes miteinander verketteter
Wicklungen, beispielsweise der Wicklungen eines Transformators; auf, bei der eine
besondere Schalteinrichtung erforderlich ist, um Irrtümer zu ververmeiden, die dadurch
hervorgerufen werden können, daß beim abwechselnden Schließen und öffnen des eine
Gleichstromquelle enthaltenden primären Stromkreises im sekundären Stromkreis Stromstöße
entgegengesetzter Polarität entstehen, die ein in dem sekundären Kreis angeordnetes
Anzeigegerät einen Wechselausschlag ausführen lassen. Um diesen Wechselausschlag
zu vermeiden, wird eine Schalteinrichtung verwendet, die aus zwei Walzenschaltern
besteht, welche mit einer gemeinsamen Kurbel angetrieben werden. Dadurch, daß die
Kontaktstücke beider Walzenschalter auf dem Umfang der Walzen gegeneinander versetzt
angeordnet sind, ist dafür gesorgt, daß der sekundäre Kreis nur jeweils bei einem
Stromstoß geschlossen ist. Um die Richtigkeit der Angaben dieser Prüfeinrichtung
zu gewährleisten, muß die Schalteinrichtung zusätzlich mit einer Sperrvorrichtung
ausgerüstet werden, damit die gemeinsame Kurbel nicht im falschen Sinne gedreht
werden kann.
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Eine erhebliche Senkung der Herstellungskosten gegenüber denen der
bekannten Schaltungen zum Prüfen des Wickelsinnes der Wicklungen eines Wandlers,
enthaltend eine Gleichstromquelle zum Speisen der Wandlerprimärwicklung, ein polarisiertes
Anzeigeinstrument zum Anschluß an die Sekundärwicklung sowie einen im Primär- und
Sekundärwicklungskreis Kontakte aufweisenden Prüfschalter, durch den das Instrument
dann an die Sekundärwicklung angeschlossen ist, wenn im Primärwicklungskreis
die
Bedingungen für die Induzierung eines Prüfimpulses einer vorgesehenen Polarität
geschaffen sind, läßt sich dadurch erzielen, daß erfindungsgemäß in Reihe mit der
Stromquelle und der Wandlerprimärwicklung ein Kondensator liegt und daß der Prüfschalter
derart ausgebildet und angeschlossen ist, daß in seiner einen Lage (Arbeitslage)
der Kondensator kurzgeschlossen und der Sekundärwicklungskreis geöffnet ist, während
in der anderen Lage (Ruhelage) des Prüfschalters der Kondensatorkurzschluß aufgehoben
und der Sekundärwicklungskreis geschlossen ist, im Sinne der Ausnutzung der bei
der Umschaltung des Prüfschalters von der einen in die andere -Lage einsetzenden
Kondensatorladung zum Erzeugen des Prüfimpulses.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Prüfschaltung gemäß
der Erfindung dargestellt. An die Klemme K der Primärwicklung P eines zu prüfenden
Wandlers W ist die negative Anschlußklemme einer Gleichstromquelle B angeschlossen,
an deren positiver Klemme ein Stromventil V liegt.
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Zwischen Stromventil V und der Klemme L der Primärwicklung P ist ein
Kondensator C angeordnet, der durch einen Arbeitskontakta eines Schalters T, der
vorzugsweise als Umschalter ausgebildet ist, kurzgeschlossen werden kann. Ein Ruhekontakt
r des Schalters T liegt im Sekundärkreis des Wandlers- W und kann den Stromkreis
für ein an der Sekundärwicklung 8 angeschlossenen Gleichstromgalvanometer G unterbrechen.
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Wird der Schalter T von r nach a umgeschaltet, dann wird der im Pnmärkreis
liegende Kondensator C kurzgeschlossen und gleichzeitig der Sekundärkreis unterbrochen.
Da hierbei das Galvanometer abgeschaltet wird, - kann der beim Einschalten im Primärkreis
des Wandlers W entstehende Einschaltstromstoß, der in der Sekundärwicklung 8 einen
Spannungsstoß induziert, das Galvanometer G nicht beeinflussen. Gelangt der Schalter
T wieder in seine Ruhelage, in der das Galvanometer G an die Sekundärwicklung angeschlossen
wird, dann wird der Kurzschluß des Kondensators C aufgehoben. Der Kondensator beginnt
sich aufzuladen und ruft einen Strom im Primärkreis hervor, dessen Amplitude mit
wachsender Ladung stetig abnimmt. Durch den sich zeitlich verändernden Ladestrom
wird der Wandler erregt und infolge Induktion in der Sekundärwicklung S ein Gleichspannungsimpuls
erzeugt, dessen Amplitude mit der Zeit abnimmt. Dieser Gleichspannungsimpuls treibt
durch den nach einer kurzen Umschaltzeit geschlossenen Sekundärkreis einen Gleichstromimpuls,
dessen Zeitdauer zwar um die Umschaltzeit gegenüber der Länge des Gleichspannungsimpulses
verkürzt ist, dessen Amplitude jedoch noch groß genug ist, um im Galvanometer G
einen deutlich sichtbaren Zeigerausschlag hervorzurufen.
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In der Prüfvorrichtung gemäß der Erfindung wird also während des
Prüfvorganges im Sekundärkreis des zu prüfenden Wandlers nur ein Gleichstromimpuls
erzeugt, der entsprechend seiner gleichbleibenden Polarität den Zeiger des Galvanometers
nur in einer Richtung auslenkt. Ein Zeigerausschlag in entgegengesetzter Richtung
kommt nur zustande,
wenn eine der Wicklungen des Wandlers verkehrt angeschlossen
ist. Damit kann bei entsprechender Bezeichnung der Skala des Galvanometers in einfacher
Weise abgelesen werden, ob die Polung richtig oder falsch ist.
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Das im Primärkreis liegende Stromventil V soll eine Umladung des
Kondensators im Anschluß an dessen Entladung infolge der in Primärwicklung gespeicherten
Energie verhindern, die im Sekundärkreis einen weiteren Impuls erzeugen würde. Dieser
weitere Impuls würde auf Grund seiner Polarität zusammen mit dem beim Laden des
Kondensators entstehenden Impuls einen Wechselstromimpuls bilden, der im Galvanometer
den unerwünschten Wechselausschlag hervorrufen würde.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung besteht
darin, daß unter Ausnutzung der Dämpfungsverhältnisse des verwendeten Galvanometers
durch wiederholtes Betätigen des Schalters T der Galvanometerausschlag vergrößert
werden kann.
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Dadurch können z. B. Stromwandler mit ungünstigem Obersetzungsverhältnis,
die bei einmaliger Schalterbetätigung nur einen sehr kleinen Galvanometerausschlag
erzeugen würden, sicher - geprüft werden.