DE1253816B

DE1253816B - Symmetry measuring device, especially for the calibration and testing of electricity meters

Info

Publication number: DE1253816B
Application number: DE1965S0095205
Authority: DE
Inventors: Christof Gebsattel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1965-01-28
Filing date: 1965-01-28
Publication date: 1967-11-09
Also published as: CH452050A

Description

Symmetriemeßeinrichtung, insbesondere für die Eichung und Prüfung von Elektrizitätszählern Die Eichung und Prüfung von Elektrizitätszählern. besonders von Blindverbrauchszählern, erfordert eine exakte Symmetrie der Dreieck- und Sternspannungen.Symmetry measuring device, especially for calibration and testing of electricity meters The calibration and testing of electricity meters. especially of reactive consumption meters, requires an exact symmetry of the triangular and star voltages.

Geräte zur Messung der Symmetrie sind bekannt.Devices for measuring symmetry are known.

Meist wird eine Symmetriemeßeinrichtung verwendet, die aus wenigstens zwei integrierenden Nullgeräten mit von mechanischen Richtkräften freien Ankern besteht, auf die je wenigstens zwei Drehmomente gegensinnig einwirken und die sich nur bei Gleichheit der diese Drehmomente hervorrufenden Meßgrößen aufheben. Solche nach dem Ferrarisprinzip arbeitende Geräte haben den Nachteil, daß sich die Lagerreibung und die Frequenzabhängigkeit als Fehler bemerkbar machen.Usually a symmetry measuring device is used, which consists of at least two integrating null devices with anchors free of mechanical straightening forces exists, on each of which at least two torques act in opposite directions and which are mutually exclusive cancel only if the measured variables causing these torques are equal. Such Working according to the Ferraris principle devices have the disadvantage that the bearing friction and make the frequency dependence noticeable as an error.

Ferner ist eine Schaltungsanordnung zur Anzeige der Unsymmetrie bei Mehrphasen-Wechselstromsystemen bekannt, bei der die zu vergleichenden Spannungen untersetzt, gleichgerichtet und die gleichgerichteten Spannungen der zugehörigen Phase über je ein Meßgerät, insbesondere einem Strommesser, gegeneinandergeschaltet werden. Hierbei werden die Mittelwerte der gleichgerichteten Ströme bzw. Spannungen miteinander verglichen. Auch diese bekannte Schaltungsanordnung geht über eine bestimmte Anzeigegenauigkeit nicht hinaus. A circuit arrangement for displaying the asymmetry is also included Multiphase alternating current systems are known in which the voltages to be compared stepped down, rectified and the rectified voltages of the associated Phase connected to each other via a measuring device, in particular an ammeter will. The mean values of the rectified currents or voltages are used here compared to each other. This known circuit arrangement also has a specific one Display accuracy not beyond.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Symmetriemeßeinrichtung, insbesondere für die Eichung und Prüfung von Elektrizitätszählern, mit zwei integrierenden Nullgeräten zu schaffen, die keine beweglichen Teile und daher keine Lagerreibung aufweist und die völlig frequenzunabhängig ist. Sie macht ebenfalls von einer Einrichtung Gebrauch, bei der die zu vergleichenden Spannungen mit einem Transformator untersetzt, gleichgerichtet und die gleichgerichteten Spannungen der zugehörigen Phasen über je ein an Meßgerät gegeneinandergeschaltet sind. Die Erfindung besteht darin, daß mit Hilfe einer elektronischen Einrichtung ein Vergleich zwischen den positiven und negativen Spannungszeitflächen der über Meßwiderstände gewonnenen Differenzspannung vorgenommen wird. Die Symmetriemeßeinrichtung weist in an sich bekannter Weise einen Stern-Dreieck-Umschalter auf, um die beiden Spannungen nacheinander symmetrieren zu können. The invention is based on the object of a symmetry measuring device, especially for the calibration and testing of electricity meters, with two integrating To create null devices that have no moving parts and therefore no bearing friction and which is completely independent of frequency. She also makes of a facility Use in which the voltages to be compared are reduced with a transformer, rectified and the rectified voltages of the associated phases over one each is connected to one another on the measuring device. The invention consists in that with the help of an electronic device a comparison between the positives and negative voltage-time areas of the differential voltage obtained via measuring resistors is made. The symmetry measuring device has a known manner Star-delta changeover switch to balance the two voltages one after the other to be able to.

Um einen Vergleich zwischen den positiven und negativen Spannungszeitflächen der an dem Meßwiderstand abfallenden Spannung vornehmen zu können, wird gemäß der Erfindung die an dem Meßwiderstand abfallende Spannung über einen Modulationsverstärker, insbesondere einen Hallmultiplikator, auf einen Integrationsspeicher, insbesondere eine Integrierdrossel, gegeben, welche bei gleich großen positiven und negativen Spannungszeitflächen lediglich ummagnetisiert wird, aber bei unterschiedlichen Spannungszeitflächen bis zur Sättigung gefüllt wird und dann jeweils einen Impuls auf einen nachgeschalteten elektronischen Zähler abgibt. Je nachdem, welche der beiden Vergleichsspannungen gerade größer ist, zählt der Zähler vor- oder rückwärts, so daß man dadurch den Abgleich vornehmen kann. To make a comparison between the positive and negative stress-time areas To be able to undertake the voltage drop across the measuring resistor, according to the Invention the voltage drop across the measuring resistor via a modulation amplifier, in particular a Hall multiplier, on an integration memory, in particular an integrating choke, given which at the same size positive and negative Voltage-time areas is only remagnetized, but with different voltage-time areas is filled to saturation and then each one pulse to a downstream electronic counter delivers. Depending on which of the two equivalent stresses is just greater, the counter counts up or down, so that you get the Can make comparison.

An Hand der Zeichnung wird das Prinzip der elektronischen Symmetriemeßeinrichtung gemäß der Erfindung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 ein symmetrisches Spannungsdreieck mit symmetrischen Stern- und Dreieckspannungen, Fig. 2 ein Blockschaltbild der elektronischen Symmetriemeßeinrichtung und F i g. 3 die Kennlinie einer Integrierdrossel, F i g. 4 zwei Spannungsdiagramme, und zwar das obere mit gleichgroßen Spannungen und das untere mit unterschiedlich großen Spannungen. The principle of the electronic symmetry measuring device is based on the drawing explained in more detail according to the invention. 1 shows a symmetrical voltage triangle with symmetrical star and delta voltages, Fig. 2 is a block diagram of the electronic Symmetriemeßeinrichtung and F i g. 3 the characteristic of an integrating throttle, FIG. 4 two voltage diagrams, namely the upper one with equally large voltages and the lower with different levels of tension.

F i g. 1 zeigt das Spannungsdiagramm. Spannungssymmetrie ist vorhanden, wenn sämtliche Stern- bzw. F i g. 1 shows the voltage diagram. Voltage symmetry is present, if all star resp.

Dreieckspannungen gleich groß sind. In der Praxis begnügt man sich mit dem Vergleich zweier Spannungspaare.Triangular voltages are equal. In practice one is content with the comparison of two voltage pairs.

Bei dem in Fig.2 dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Sternspannung URo mit der Sternspannung Uso und die Sternspannung Uso mit der Sternspannung UTO und nach Umschaltung die Dreieckspannung URs mit der Dreieckspannung UST und die Dreieckspannung UST mit der Dreieckspannung UTR miteinander verglichen. Zu diesem Zweck werden einem an sich bekannten Stern-Dreieck-Umschalter 1 die Netzphasen R, S, T und Mp zugeführt. Mit Hilfe dieses Umschalters 1 werden diese Spannungen auf die Primärwicklungen eines Untersetzertransformators 2 gegeben. Die untersetzten Spannungen werden an den Sekundärwicklungen abgenommen und Gleichrichtern 3 zugeführt. Die gleichgerichteten Spannungen werden nunmehr über einen Meßwiderstand 4 gegeneinandergeschaltet. Widerstände 5 dienen zum Einprägen des Stromes. In the embodiment shown in Figure 2, the star voltage URo with the star voltage Uso and the star voltage Uso with the star voltage UTO and after switching the triangle voltage URs with the triangle voltage UST and the Triangle voltage UST compared with the triangle voltage UTR. To this Purpose are a known star-delta changeover switch 1, the network phases R, S, T and Mp supplied. With the help of this switch 1 these Tensions given to the primary windings of a step-down transformer 2. The squat Voltages are taken from the secondary windings and fed to rectifiers 3. The rectified voltages are now switched against one another via a measuring resistor 4. Resistors 5 are used to impress the current.

Ein Widerstand 6 dient dazu, ein ständiges Fließen des Stromes zu bewirken, damit keine Verfälschung des Meßergebnisses eintreten kann.A resistor 6 is used to ensure a constant flow of the current cause so that no falsification of the measurement result can occur.

Aus dem Diagramm gemäß F i g. 4 ist zu ersehen, daß bei Gegeneinanderschaltung der zwei um 120£ in der Phase verschobenen Spannungen URo und Us< sich als Differenz bei vollständigem Abgleich gleich große positive und negative Spannungszeitflächen ergeben. Diese Spannungszeitflächen sind in Fig.4 schraffiert. Sind aber die Spannungen URo und Uns¢, nicht gleich groß. oder beträgt der Winkel zwischen diesen Sternspannungen nicht 170-. so sind die positiven und negativen Spannungszeitfiächen nicht mehr gleich groß, wie F i g. 4 unten zeigt. Zur Auswertung wird nun die am Meßwiderstand 4 abfallende Spannung über einen Modulationsverstärker 7, z. B. einen Hallmultiplikator, auf einen Integrationsspeicher 8, der beispielsweise eine Integrierdrossel sein kann, gegeben. Sind also die Spannungszeitflächen nicht gleich groß. so wird über den Modulationsverstärker 7 der Integrationsspeicher 8 bis zur Sättigung gefüllt und gibt dann jeweils einen Impuls, vorzugsweise über einen Impulsformer 9, auf einen nachgeschalteten elektronischen Zähler 10. Dieser kann beispielsweise ein vor- und rückwärts zählendes Schieberegister mit elektronischer Anzeige sein. Es kann beispielsweise zehn Stellen aufweisen. Über die Leitung 11 werden beispielsweise die Signale zum Vor- oder Rückwärtszählen übermittelt, während die Leitung 12 die eigentliche Zählleitung ist. Ist ein Impuls an das Zählwerk 10 abgegeben, so muß der Integrierdrossel nunmehr die zu integrierende Spannung umgekehrt zugeführt werden, da die Integrierdrossel 8 voll gesättigt ist. From the diagram according to FIG. 4 it can be seen that when connected against each other of the two voltages URo and Us, shifted in phase by 120 £, are the difference positive and negative voltage-time areas of the same size with full adjustment result. These stress-time areas are hatched in FIG. But are the tensions URo and Us ¢, not the same size. or is the angle between these star voltages not 170-. so the positive and negative stress-time areas are no longer same size as F i g. 4 below shows. The measurement resistor is now used for evaluation 4 falling voltage through a modulation amplifier 7, z. B. a reverb multiplier, to an integration memory 8, which can be, for example, an integrating choke can, given. So the stress-time areas are not of the same size. so will over the modulation amplifier 7 of the integration memory 8 is filled to saturation and then outputs a pulse, preferably via a pulse shaper 9 a downstream electronic counter 10. This can, for example, a be upward and downward counting shift register with electronic display. It can have ten digits, for example. Via the line 11, for example the signals for up or down counting transmitted, while the line 12 the actual counting line is. If a pulse is sent to the counter 10, it must the voltage to be integrated is now fed to the integrating choke in reverse, since the integrating choke 8 is fully saturated.

Dies wird beispielsweise über eine Leitung 13 eingeleitet. In F i g. 3 ist die Kennlinie einer solchen Integrierdrossel 8 dargestellt. Durch die in Fig. 4 dargestellten Spannungszeitflächen wird die Drossel ständig auf- und abmagnetisiert. Dabei ist es wesent- lich, daß die Aufmagnetisierungszeit 1 t groß gegenüber der Periodendauer der Wechselspannung ist.This is initiated via a line 13, for example. In F i G. 3 shows the characteristic of such an integrating throttle 8. The in 4, the choke is continuously magnetized up and down. It is essential Lich that the magnetization time 1 t large compared to the Is the period of the alternating voltage.

Eine vollständige Symmetrie wird dann erreicht, wenn beide Zählwerke 10 auf Null stehen, d. h. wenn bei der Abstimmung in einem oder beiden Zählwerken eingezählt worden ist, müssen genauso viele Impulse aus denselben wieder herausgenommen werden. Der Abgleich wird für die Stern- und Dreieckspannungen hierbei getrennt vorgenommen. Die erfindungsgemäße Einrichtung läßt sich auch bei solchen Meßmethoden verwenden, wo man auf eine Stern-Dreieck-Umschaltung verzichtet. Mit 14 ist eine Löschtaste für die Zählwerke 10 bezeichnet. Complete symmetry is achieved when both counters 10 are at zero, i.e. H. if when voting in one or both registers has been counted in, just as many impulses must be taken out of them again will. The adjustment is separated for the star and delta voltages performed. The device according to the invention can also be used with such measuring methods use where there is no star-delta switching. At 14 there is one Clear key for the counters 10 designated.

Claims

Claims: 1. Symmetry measuring device, especially for the Calibration and testing of electricity meters in which the voltages to be compared stepped down with a transformer, rectified and the rectified voltages the associated phases are connected to one another via a measuring device each, d a you can do this with the help of an electronic device a comparison between the positive and negative stress-time areas of the The differential voltage obtained via measuring resistors is carried out.

2. Symmetry measuring device according to claim 1, characterized in that that the electronic device consists of a modulation amplifier, an integration memory with a downstream pulse shaper stage and one that works forwards and backwards Counter exists.

3. Symmetry measuring device according to claim 1 and 2, characterized in that that as a modulation amplifier a known Hall modulator and as an integration memory an integrating throttle known per se is used.

4. symmetry measuring device according to claim 1 to 3, characterized in that that the voltage to be integrated is reversed with each pulse. ~~~~~~~~ Documents considered: German Patent No. 976469.