DE1760294U - Leistungsmesser. - Google Patents

Description

• Leistungsmesser

  ea tm w

  Die Neuerung bezieht sich auf einen Leistungsmesser o Es ist bekannt, die Meßfehler eines Leistungsmessers, die durch die Induktivität der Spannungsmeßspule hervorgerufen werden, dadurch zu kompensieren, daß man eine entsprechende Kapazität im Spannungspfad zuschaltet. Diese Schaltung hat aber den Nachteil, daß der Abgleich nur für eine Frequenz, vorzugsweise also für die Grundfrequenz des Starkstromnetzes, für die der Leistungsmesser bestimmt ist, durchgeführt werden kann. In den Oberwellen, die beispielsweise bei Verlustleistungsmessungen an Epsteinproben oder sonstigen Eisenverlustmeßeinrichtungen eine wesentliche Rolle spielen, ist der Abgleich dagegen nicht mehr vorhanden.
• Neuerungsgemäß wird eine frequenzunabhängige Kompensation des Phasenfehlers im Spannungspfad eines Leistungsmessers dadurch erreicht, daß im Strompfad desselben durch einen Nebenschluß zur Stromspule der gleiche Phasenwinkel zwischen dem zu messenden Strom und dem in der Stromspule fließenden Teilstrom erzeugt wird, wie er zwischen der zu messenden Spannung und dem Strominder Spannungsspule infolge der Induktivität derselben besteht.
• Bild 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel gemäß der Neuerung. 1 ist die Spannungsspule des Leistungsmessers mit der Induktivität LS, 2 der Vorwiderstand RV im Spannungspfad einschließlich des Innenwi., derstandes der Spannungsmeßspule, 3 und 4 sind die Stromspulen mit der Induktivität ei und dem Innenwiderstand Ri, 5 ist der neuerungs-

  gemäße Nebenschlußwiderstand R ; der vorzugsweise aus dem gleichen

  P

  Leitermaterial wie die Stromspule erstellt wird, damit seine Tempe-

  raturabhãngigkeit die gleiche ist wie die der Stromspule R Es

  gelten dann die Gleichungen

  und

  darausfolgt

  Wie man siebte wird der Winkel zwischen U und Ju ebenso groß wie

  der Winkel zwischen J und J39 sofern die Gleichung

  erfülltisto

  Der Leistungsmesser ist in dieser Schaltung phasenrein bis zu

  beliebig hohen Frequenzen ? Es entstehen lediglich Amplitudenfehler,

  sobald der induktive Spannungsabfall im Spanmmgspfadin die Größen-

  ordnung des ohmschen Spannungsabfalles kommto Diese Amplitudenfehler

  werden bei der vorgeschlagenen Kompensationsschaltung noch größer ;

  da nun zusätzliche Amplitudeafehler auch im Strompfad bestehen be-

  züglich des Amplitudenverhältnisses von J und J3 die ebenfalls mit

  der Frequenz anwachsen. Trotzdem kann es vorteilhaft sein, die vor-

  geschlagene Schaltung insbesondere bei solchen Leistungsmessern an-

  zuwenden, die bereits bei niedrigem cos Vollausschlag zeigen sol-

  leno Für Eisenverlustmessungea werden gerne Leistungsmesser verwen-

  dete die bereits bei cos = 0 ; 1 Vollausschlag zeigeno Bei solchen

  Leistungsmessern ist der Phasenfehley viel kritischer als der Ampli-

  tudenfehler.

  e

  Der neuerungsgemäße Parallelwiderstand Rp muß klein sein gegenüber dem Scheinwiderstand des Objektes, dessen Leistung gemessen werden soll. Diese Bedingung kann immer erfüllt werden, sofern der Eigenverbrauch der Stromspule des Leistungsmess. ers klein ist gegenüber der zu messenden Leistung bzwo der Scheinleistung des Prüflings. Bei den bekannten elektro-dynamischen Leistungsmessern ergibt sich damit allerdings ein weiterer zusätzlicher Fehler, der durch die induktive Kopplung zwischen Spannungs-und Stromspule entsteht und der nur für einen begrenzten Ausschlagsbereich innerhalb des Skalenumf anges verschwindet, in welchem die Kopplung durch senkrechte Winkellage der Achsen von Strom-und Spannungsspule zu Null wird. Die neuerungsgemäße Schaltung hat daher insbesondere bei Lichtzeigerleistungsmessern mit kleinem Winkelbereich des Ausschlages der Spannungsspule ihre Bedeutung.
• Bild 2 zeigt das Prinzipbild dieses Leistungsmesserso Er enthält zwei Systeme 1 und 2 mit je einer Spannungsspule 3 und 4 und je einer Stromspule 5 und 6. Innerhalb der Spulen sind dünne Eisenplättchen 17 und 18 ähnlich den bei Dreheiseninstrumenten bekannten aktiven Kernen aus dünnen Drähten 7 bis 14 aufgespannt, die je zweifeststehenden Eisenplättchen 15 und 16 gegenüberstehenD Unter dem Einfluß der magnetischen Felder der Spulen entstehen Kräfte, die von den Spanndrähten 7 bis 14 aufgenommen werden, ohne daß eine nennenswerte Lagenänderung stattfindet. Durch diese Verspannungen ändern sichdieohmschen Widerstände der Meßdrähte. Die Widerstandsänderung

  wird in einer Wheatstone-Bruckenschaltung gemessen die nach Bild 4

  geschaltet sein kanne Die in Bild 4 dargestellten Widerstände sind

  Abgleichelemente zum elektrischen Symmetrieabgleich. Die Ziffern

  entsprechen den Bezeichnungen nach Bild 2. Die Anzeigpfindlich-

  keiten gegenüber Abstoßungskräften auf die Eisen-oder Eisennickel-

  plättchen 15-18 haben unterschiedliches Vorzeichen. Da die Kräfte

  in den beiden Systemen bei entsprechender Polung der Anschlüsse der Strom-und Spannungsspulen dem Quadrat der vektoriellen Summe (z. B. in 1) bzw. der vektoriellen Differenz (z B. in 2) von Strom und Spannung proportional sind9 so ist die Anzeige eines in der Diagonale der Wheatstone-Brückenschaltung angebrachten Meßinstrumentes direkt der zu messenden Leistung proportional. Bei einem Leistungsmesser dieser Art ist die Kopplung zwischen

  denReihenschaltungen der Spannungs-und Stromspulen gleich Null.

  da die in den Stromspulen induzierten Spannungen einander entgegen-

  gesetzt gleich sind und beide Stromspulen in Reihe geschaltet wer-

  dene Für einen derartigenLeistungsmesser kommt die Neuerung daher

  vorzugsweise in Frage.

  0

  Bild 3 zeigt die vollständige Schaltung mit dem neuerungsgemä-

  Ben Parallelwiderstand R zu der Reihenschaltung der beiden Strom-

  P

  spulen 3 und 4. Die Bezeichnungen entsprechen denen von Bild 2.

  Durch Umpolung des Galvanometers in der Brückenschaltung an einer

  der beiden Brücken kann ein solcher Leistungsmesser auch als Strom-oder Spannungsmesser für Effektivwerte mit streng quadratischer und sehr großer Anzeigeempfindlichkeit ausgenutzt werden. Schutzanspruch

  --------

Claims (1)

1. Schutzanspruch Leistungsmesser, dadurch gekennzeichnet, daß im Strompfad durch einen Nebenschluß zur Stromspule der gleiche Phasenwinkel zwischen dem zu messenden Strom und dem in der Stromspule fließenden Teilstrom erzeugt wird, wie er zwischen der zu messenden Spannung un dem Strom in der Spannungsspule infolge der Induktivität derselben besteht.