DE135895C - - Google Patents

Info

Publication number
DE135895C
DE135895C DENDAT135895D DE135895DA DE135895C DE 135895 C DE135895 C DE 135895C DE NDAT135895 D DENDAT135895 D DE NDAT135895D DE 135895D A DE135895D A DE 135895DA DE 135895 C DE135895 C DE 135895C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
core
transformer
phase
voltage
terminals
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DENDAT135895D
Other languages
German (de)
Publication of DE135895C publication Critical patent/DE135895C/de
Active legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R25/00Arrangements for measuring phase angle between a voltage and a current or between voltages or currents

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Vorliegende Erfindung betrifft ein Mefsgeräth zur Bestimmung des Leistungsfactors einer mit Wechselstrom gespeisten elektrischen Anlage. .The present invention relates to a measuring device for determining the performance factor of a AC powered electrical system. .

Unter der im Allgemeinen zulässigen Voraussetzung, dafs die Strom- und Spannungsänderungen das Sinusgesetz befolgen, kommt dieser Leistungsfactor, der für die Phasenverschiebung der Stromstärke in Bezug auf die Spannung eingeführt wird, algebraisch unter der Form des Cosinus des Phasenverschiebungswinkeis zum Ausdruck. Vorliegendes Mefsgeräth mifst direct diesen Winkel und kann sowohl für Einphasen- als auch für Mehrphasenströme Verwendung finden.Under the generally permissible assumption that the current and voltage changes obey the sine law, comes this power factor, which is responsible for the phase shift of the amperage in relation to the Voltage is introduced, algebraically, taking the form of the cosine of the phase shift angle to expression. The present measuring device directly mitigates this angle and can find use for both single-phase and multi-phase currents.

Fig. i, 2 und 3 zeigen drei verschiedene Anordnungen des Mefsgeräthes in schematischer Darstellung.Figs. I, 2 and 3 show three different ones Arrangements of the measuring device in a schematic representation.

Von dem Dreiphasengenerator a (Fig. 1) führen drei Speiseleitungen Z1, Z2, Z3 nach der mit Strom zu versehenden Anlage. Die Primärwicklungen der drei kleinen Transformatoren ij, ί2, ί3 liegen mit den Speiseleitungen I1, Z2, Z3 in Serie, die Secundärwicklungen sind mit ihren Enden an einen gemeinschaftlichen neutralen Punkt angeschlossen. Die Spannung an den Secundärklemmen kann nach Belieben durch Verschiebung der Gleitcontacte C1, C2, C3 geändert werden.From the three-phase generator a (FIG. 1), three feed lines Z 1 , Z 2 , Z 3 lead to the system to be supplied with electricity. The primary windings of the three small transformers ij, ί 2 , ί 3 are connected in series with the feed lines I 1 , Z 2 , Z 3 , the ends of the secondary windings are connected to a common neutral point. The voltage at the secondary terminals can be changed as desired by moving the sliding contacts C 1 , C 2 , C 3 .

Der doppelpolige Drehstromtransformator t ist unmittelbar an die Klemmen des Generators α angeschlossen. Die Secundärwicklung dieses Transformators wird von einem besonderen Kern b getragen, der um den Mittelpunkt 0 gedreht werden kann; der Kern c der Primärwicklung dagegen ist feststehend.The double-pole three-phase transformer t is connected directly to the terminals of the generator α . The secondary winding of this transformer is carried by a special core b , which can be rotated around the center 0; the core c of the primary winding, however, is fixed.

Die drei elektrostatischen Voltmeter V1, V2, vs sind in der im Schema (Fig. 1) ersichtlichen Weise angeschlossen.The three electrostatic voltmeters V 1 , V 2 , v s are connected in the manner shown in the diagram (FIG. 1).

Die Handhabung und der Betrieb gestalten sich in der folgenden Weise:Handling and operation are as follows:

Die an den Secundärklemmen der Transformatoren J1, t2, i8 herrschenden Spannungen sind um 90° in Bezug auf die in den Leitern I1, I2, Z3 bestehenden Intensitäten verschoben.The voltages prevailing at the secondary terminals of the transformers J 1 , t 2 , i 8 are shifted by 90 ° with respect to the intensities existing in the conductors I 1 , I 2 , Z 3.

Die an den Secundärklemmen des Transformators t jeweilig herrschenden Spannungen sind mit den entsprechenden Spannungen an den Bürsten des Generators phasengleich, so lange sich die auf dem Kerne b angeordneten Wicklungen in einer bestimmten Lage in Bezug auf die ihnen auf dem Kern c entsprechenden Wicklungen befinden. Sobald aber eine Winkelverschiebung zwischen beiden eintritt, so hat dies eine entsprechende Verschiebung der an den Klemmen des Kernes b herrschenden Spannungen gegenüber den an den Klemmen des Generators α herrschenden Spannungen zur Folge.The voltages prevailing at the secondary terminals of the transformer t are in phase with the corresponding voltages on the brushes of the generator, as long as the windings arranged on the core b are in a certain position in relation to the windings corresponding to them on the core c. However, as soon as an angular shift occurs between the two, this results in a corresponding shift in the voltages prevailing at the terminals of the core b with respect to the voltages prevailing at the terminals of the generator α .

Da die auf dem unbeweglichen Kern c des Transformators t befindlichen Wicklungen derart angeordnet sind, dafs ein Drehfeld entsteht, so wirkt dieses auf die Wicklungen des Kernes b und erzeugt elektromotorische Kräfte. Es wird daher, sobald der Kern b mit seinen Wicklungen um den Mittelpunkt 0 mit der Hand gedreht wird, jede Ver:· . jng von b in Bezug auf c, d. h. in Bezug auf das in-Since the windings on the immovable core c of the transformer t are arranged in such a way that a rotating field is created, this acts on the windings of the core b and generates electromotive forces. Therefore, as soon as the core b is rotated by hand with its windings around the center O , every Ver: ·. jng of b in relation to c, i.e. in relation to the in-

ducirende Drehfeld eine entsprechende Verschiebung der an den Bürsten von b herrschenden Spannungen in Bezug auf das Drehfeld oder in Bezug auf die Klemmenspannung hervorrufen. Aufserdem erkennt man, dafs diese Wirkung sich bei Drehung des Kernes b proportional zu dieser Drehung ändert, d. h. die Aenderung der elektromotorischen Kraft ist proportional der Winkelstellung des Kernes b. Ducirende rotating field cause a corresponding shift in the voltages prevailing at the brushes of b in relation to the rotating field or in relation to the terminal voltage. It can also be seen that this effect changes proportionally to this rotation when the core b rotates, ie the change in the electromotive force is proportional to the angular position of the core b.

Auf Grand dieses ist die Methode für die Bestimmung der Phasenverschiebung der Stromintensität in Bezug auf die Spannung die folgende: On Grand this is the method for determining the phase shift of the current intensity in terms of voltage, the following:

Um beispielsweise die Phasenverschiebung φχ des Stromes in I1 zu bestimmen, stellt man den beweglichen Contact C1 des Transformators £j so, dafs die durch das Voltmeter V2 angezeigte Spannung gleich der Spannung am Voltmeter V1 ist. Da das Voltmeter v8 so angeschlossen ist, dafs es die geometrische Differenz zwischen den Spannungen V1 und V2 angiebt, so wird man, indem man den Kern b um die Achse ο dreht, stets die Angaben des Voltmeters v3 aufheben können. Wird der Winkel, um welchen man den Kern b aus der Gleichstellung in Bezug auf Kern c hat drehen müssen, um zu diesem Resultat zu gelangen, mit ψ bezeichnet, so wird φ1 == ψ — 90° sein.For example, in order to determine the phase shift φ χ of the current in I 1 , the movable contact C 1 of the transformer E j is set so that the voltage indicated by the voltmeter V 2 is equal to the voltage on the voltmeter V 1 . Since the voltmeter v 8 is connected in such a way that it indicates the geometrical difference between the voltages V 1 and V 2 , one will always be able to override the information given by the voltmeter v 3 by rotating the core b around the axis o. If the angle by which one has to rotate the core b from the equation with respect to core c in order to arrive at this result is denoted by ψ, then φ 1 == ψ - 90 °.

Der Winkel φ, wird also auf einer an dem feststehenden Theile des Transformators t befindlichen Gradeintheilung vermittelst eines an dem beweglichen Theil b des Transformators t befestigten Zeigers abgelesen werden können.The angle φ, can therefore be read on a graduation on the stationary part of the transformer t by means of a pointer attached to the movable part b of the transformer t.

In der gleichen Weise wird man bezüglich der Intensitäten in den Leitungen I2 und /3 verfahren können, jedoch mufs man Sorge tragen, dafs die Klemmen der Voltmeter V1 und V2 an die in Frage kommenden Stromkreise angeschlossen werden.The same procedure can be used with regard to the intensities in the lines I 2 and / 3 , but care must be taken that the terminals of the voltmeters V 1 and V 2 are connected to the relevant circuits.

Man würde es sich haben ersparen können, die beiden Voltmeter V1 und V2 gleichzustellen, und könnte sich damit begnügen, die das Maximum oder das Minimum des Voltmeters V3 liefernde Stellung zu suchen. Aber man erhält mit Hülfe des zuerst beschriebenen Verfahrens eine viel gröfsere Genauigkeit.One would have saved the need to equate the two voltmeters V 1 and V 2 , and could be content with looking for the position that supplies the maximum or the minimum of the voltmeter V 3. But with the aid of the procedure first described one obtains a much greater accuracy.

Die Methode der Zurückführung auf die Nullstellung läfst die Verwendung irgend eines zur Spannungsmessung dienenden Mefsgeräthes zu. Man wird daher die elektrostatischen Voltmeter z. B. durch thermische Voltmeter ersetzen können. The method of return to zero allows the use of either for voltage measurement serving Mefsgeräthes. One becomes therefore the electrostatic voltmeter z. B. can be replaced by thermal voltmeters.

Ferner würde man sich auch mit einer einzigen der einen Phase entsprechenden Wicklung auf den Kern b haben begnügen können. Dann würde man haben:Furthermore, one would be satisfied with a single winding corresponding to the one phase on the core b . Then you would have:

ΦιΦι = Φ= Φ -90°-90 ° 120°120 ° = Φ= Φ - 9ο° -- 9 ο ° - 2· 120°2 x 120 ° 9393 = Φ= Φ - 90° -- 90 ° -

Zur weiteren Klarlegung sind zwei Wicklungen auf dem Transformator t dargestellt, und zwar so, dafs der Kern b in Bezug auf den Kern c verschoben ist. Wenn man den Kern b nach Art eines Gramme'sehen Ringes bewickelt, kann man die Winkelverschiebung des Kernes b durch die Verstellung der Bürsten (Fig. 2), die um 1200 auf dem Collector k entfernt sind, ersetzen. Man wird dann einfach für b und c dieselbe Wicklung benutzen können.For further clarification, two windings are shown on the transformer t in such a way that the core b is displaced with respect to the core c. If it b the core in the manner of a ring Gramme'sehen wound, can be the angular displacement of the core b by the movement of the brush (FIG. 2) which are distant by 120 0 k on the collector, replace. You will then simply be able to use the same winding for b and c.

In der Praxis sind die Intensitäten in den Leitungen I1, I2, I3 immer ziemlich gleich, und es wird im Allgemeinen genügen, die in einer der Leitungen, in I1 z. B., Platz greifende Verschiebung zu messen.In practice, the intensities of the lines I 1, I 2, I 3 always about the same, and it will suffice in general, the z in one of the lines in I. 1 B. to measure space encompassing displacement.

Die zwei Transformatoren t2 und ts werden dann unnöthig, ebenso die eine der drei beweglichen Bürsten des Transformators t. The two transformers t 2 and t s are then unnecessary, as is one of the three movable brushes of the transformer t.

Wenn man andererseits den Winkel zwischen den beiden bestehenden Bürsten ändert, jedoch unter Aufrechterhaltung der Lage der Mittellinie, so wird dadurch die Gröfse der Spannung V1 geändert, ohne ihre Phase zu beeinflussen. Es kann auf diese Weise der gleitende Contact C1 unterdrückt werden.If, on the other hand, the angle between the two existing brushes is changed, but the position of the center line is maintained, the magnitude of the voltage V 1 is changed without affecting its phase. In this way, the sliding contact C 1 can be suppressed.

Der auf diese Weise vereinfachte praktische Apparat ist schematisch in Fig. 2 dargestellt.The practical apparatus simplified in this way is shown schematically in FIG.

Um den Winkel zwischen den Bürsten J1 und f% zu vergröfsern, wird das Handrad m gedreht. Die Bewegung der Bürsten wird durch ein Kegelrad^?, welches in zwei mit den Bürsten J1 und f2 fest verbundene Zahnräder T1 und r2 eingreift, hervorgebracht.In order to enlarge the angle between the brushes J 1 and f % , the handwheel m is turned. The movement of the brushes is brought about by a bevel gear ^? Which engages in two gears T 1 and r 2 firmly connected to the brushes J 1 and f 2.

Um die Phase der Spannung zwischen den Bürsten fx und f2 zu ändern, bewegt man den Hebel /, welcher die beiden letzteren und den Zeiger i zu gleicher Zeit mit sich zieht.In order to change the phase of the tension between the brushes f x and f 2, one moves the lever /, which pulls the latter two and the pointer i with it at the same time.

Durch die Einschaltung eines Commutators wird man ferner alle Spannungen mit Hülfe eines Voltmeters ablesen können.By switching on a commutator, one also gets all tensions with help a voltmeter.

Drei anderej besondere Anordnungen mögen beispielsweise angedeutet werden.Three other particular arrangements may be suggested, for example.

1. Man könnte, um die Angaben der Voltmeter V1 und V2 gleich zu machen, Gleitcontacte auf drei inductionsfreien Widerständen bewegen, die einerseits an den Klemmen der Bürsten des Transformators t, andererseits an einem gemeinschaftlichen Punkte angeschlossen sind. Die Gleitcontacte der Transformatoren £pf2, ts würden dann unnöthig werden.1. In order to make the specifications of voltmeters V 1 and V 2 the same, sliding contacts could be moved on three induction-free resistors, which are connected on the one hand to the terminals of the brushes of the transformer t and on the other hand to a common point. The sliding contacts of the transformers £ pf 2 , t s would then become unnecessary.

2. Man würde den Transformator t fortlassen und einfach drei inductionsfreie Widerstände r1; r2, r3 an die Klemmen des Generators α anschliefsen können, die, wie in Fig. 3 schematisch angegeben ist, um 1200 von einander angeordnet werden. Es könnte dann ein isoiirendes Lineal /, welches zwei Zapfen mit Gleitcontacten ex und e2 trägt, so ange-2. The transformer t would be omitted and simply three inductance-free resistors r 1; r 2 , r 3 can be connected to the terminals of the generator α , which, as indicated schematically in FIG. 3, are arranged at 120 ° from one another. An insulating ruler /, which carries two pins with sliding contacts e x and e 2 , could then be attached in this way.

ordnet werden, dafs man die Berührungspunkte derselben auf den Widerständen rv r2, r3 verstellen kann. Man würde so die Phäsenä'nderung der Spannung V1 zwischen den Gleitcontacten ev und e2 erhalten. Um die Gröfse dieser Spannung zu verändern, würde man die Gleitcontacte ^1, g2, g3 verstellen. Zu demselben Zwecke würde man die Entfernung der Gleitcontacte e1 und e2 ändern können.be arranged so that the points of contact of the same on the resistors r v r 2 , r 3 can be adjusted. The change in phase of the voltage V 1 between the sliding contacts e v and e 2 would thus be obtained. To change the magnitude of this tension, the sliding contacts ^ 1 , g 2 , g 3 would be adjusted. For the same purpose it would be possible to change the distance between sliding contacts e 1 and e 2 .

Das Lineal / würde in diesem Falle bei seiner Verstellung eine Scala mit sich bewegen, welche parallel zur Richtung des Widerstandes T1 verschoben würde. Die Abweichungen würden durch einen am Lineal/ befestigten Index i angezeigt werden.In this case, the ruler / would move a scale with it when it was adjusted, which would be displaced parallel to the direction of the resistance T 1. The deviations would be indicated by an index i attached to the ruler /.

3. An Stelle der Transformatoren Z1, t.2, t3 könnte man gleichfalls inductionsfreie Widerstände verwenden, analog denjenigen, welche zur Intensitätsmessung mit thermischen Apparaten dienen. Man hätte dann: Cp1 = φ.3. Instead of transformers Z 1 , t. 2 , t 3 , one could also use induction-free resistors, analogous to those used for intensity measurement with thermal apparatus. One would then have: Cp 1 = φ.

Man könnte ferner einen kleinen Transformator zur Spannungserhöhung an den Klemmen dieses Widerstandes abzweigen.You could also use a small transformer to increase the voltage on the terminals branch off this resistance.

Bei Einphasenströmen bleiben die Anordnungen dieselben, aber man wird, um ein Drehfeld zu schaffen, eine der bekannten Anordnungen, z. B. einen asynchronen Mehrphasenmotor anwenden können.With single-phase currents, the arrangements remain the same, but one becomes to one To create a rotating field, one of the known arrangements, e.g. B. an asynchronous polyphase motor can apply.

Claims (1)

Patent-Anspruch:
Mefsgeräth zur Bestimmung des Phasenverschiebungswinkels zwischen zwei wechselnden elektromotorischen Kräften, bestehend im Princip aus einem Phasentransformator und einem Spannungsreductor, dadurch gekennzeichnet, dafs die zwei Spannungen zuerst mit Hülfe des Reductors gleich gemacht und darauf durch die Bewegung des Phasentransformators für jeden Augenblick genau entgegengesetzt zu einander gerichtet werden, wobei die Winkel verstellung des beweglichen Theiles des letzteren den gesuchten Winkel mifst.
Patent claim:
Measuring device for determining the phase shift angle between two alternating electromotive forces, consisting principally of a phase transformer and a voltage reducer, characterized in that the two voltages are first made equal with the help of the reducer and then directed exactly opposite to each other by the movement of the phase transformer the angular displacement of the movable part of the latter must be the desired angle.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.1 sheet of drawings.
DENDAT135895D Active DE135895C (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE135895C true DE135895C (en)

Family

ID=403895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DENDAT135895D Active DE135895C (en)

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE135895C (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5364680A (en) * 1992-07-28 1994-11-15 Kimberly-Clark Corporation Process for selectively absorbing oily contaminants

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5364680A (en) * 1992-07-28 1994-11-15 Kimberly-Clark Corporation Process for selectively absorbing oily contaminants

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0344558A2 (en) Method and apparatus for detecting short circuits in stacks of iron plates
DE135895C (en)
DE4002603A1 (en) Voltage tester with two test probes - has probes connected by single core cable and voltage measuring element and voltage indicator arranged in handles
WO1996026447A1 (en) Voltage transformer with increased electric strength
DE193522C (en)
DE2455007B2 (en) PROCEDURE FOR LOCATING DEFECTIVE INSULATION ON ELECTRICAL CABLES
DE880026C (en) Electrical DC compensation measuring device
DE423665C (en) Measuring device for an electrical system
DE1922025C3 (en) Method and device for determining the one-, two- or three-phase short school currents in three-phase electrical networks
DE621744C (en) Arrangement for generating three-phase electricity from single-phase electricity and vice versa
DE135720C (en)
DE964896C (en) Electrical measuring device
DE174744C (en)
DE323486C (en) Electrodynamometer
DE2039756A1 (en) Arrangement for measuring the arc power and / or star voltage in the line of three-phase arc furnaces
AT142504B (en) Device for testing insulation and dielectric materials.
DE2112775C3 (en) Method for measuring the power losses of large reactors and the means for their execution
DE976469C (en) Circuit arrangement for displaying the asymmetry in multi-phase alternating current systems
DE891292C (en) Arrangement for obtaining a direct current proportional to the frequency from an alternating voltage
DE604359C (en)
DE156457C (en)
DE761007C (en) Power converter
DE412422C (en) Measuring, display or relay device for a multi-phase circuit
DE96824C (en)
DE648301C (en) Frame circuit protection arrangement for detecting the frame circuit at the star point or in the immediate vicinity of the star point of the windings of three-phase machines and apparatus