DE2231999B2

DE2231999B2 - Device for determining the translation error and the misalignment of a current transformer

Info

Publication number: DE2231999B2
Application number: DE19722231999
Authority: DE
Inventors: Waldemar Dipl.-Ing. Zuerich Brueckel
Original assignee: TETTEX AG ZUERICH (SCHWEIZ)
Current assignee: TETTEX AG ZUERICH (SCHWEIZ)
Priority date: 1972-06-29
Filing date: 1972-06-29
Publication date: 1974-07-11
Also published as: DE2231999A1; DE2231999C3

Description

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W,W,

nur die Primärwicklung des streuarmen Transformators (ZW.,) durchfließt und der die Sekundärwicklung (W.,) des Komparators (K) durchfließende Strom (L₂) in Serie die Primärwicklung der Gegeninduktivität (M) und die Sekundärwicklung des Hilfstransformators (HT) durchfließt.only the primary winding of the low-leakage transformer (ZW.,) flows through and the current (L ₂ ) flowing through the secondary winding (W.,) of the comparator (K) flows in series through the primary winding of the mutual inductance (M) and the secondary winding of the auxiliary transformer (HT) .

Die Erfindung bezieht sich auf die Ermittlung des Übersetzungsfehlers und des Fehlwinkels eines Stromwandlers durch Vergleich mit einem Normalwandler.The invention relates to the determination of the translation error and the incorrect angle of a current transformer by comparison with a normal converter.

Bei der Durchführung derartiger Messungen unterscheidet man grundsätzlich zwischen dem Kompensationsverfahren und dem Differenzstromverfahren.When carrying out such measurements, a fundamental distinction is made between the compensation method and the differential current method.

Bei dem Kompensatior.sverfahren speist der Sekundärkrei.» des zu prüfenden StrGmwandlers gegebenenfalls über einen ersten streuarmen Zwischentransformator und einen einstellbaren Stromteiler eine Spannungsteilerschaltung, während im Sekundärkreis des Norma!stromwandle;s die Primärwicklung eines zweiten streuarmen Transformators und die Primärwicklung eiiier die Phase um 90 Grad drehenden Gegeninduktivität derart angeordnet sind, daß die Sekundärwicklung des zweiten streuarmen Transformators eine erste Spannungsteiler-Schleifdraht-Anordnung speist und die Sekundärwicklung der Gegeninduktivität eine zweite Spannungsteiler-Schleifdraht-Anordnur.^ speist, die mit dem Schleifdrahtabgriff der ersten Spannungsteiler-Schleifdraht-Anordnung verbunden ist. Ein Nullindikator ist in dem Verbindungszweig zwischen der zweiten Spannungsteiler-Schleifdraht-Anordnung und dem Abgriff der Spannungsteilerschaltung vorgesehen, die von der Sekundärwicklung des zu prüfenden Stromwandlers gespeist wird.In the compensation process, the secondary circuit feeds. " of the StrGm converter to be tested, if necessary via a first low-leakage intermediate transformer and an adjustable current divider a voltage divider circuit, while in the secondary circuit of the Norma! Stromwandle; s the primary winding of a second low-leakage transformer and the primary winding A mutual inductance rotating the phase by 90 degrees are arranged such that the secondary winding of the second low-leakage transformer a first voltage divider-slip wire arrangement feeds and the secondary winding of the mutual inductance one second voltage divider-slip wire arrangement only. ^ feeds, the one with the sliding wire tap of the first voltage divider sliding wire arrangement connected is. A zero indicator is in the connection branch between the second voltage divider sliding wire arrangement and the tap of the voltage divider circuit provided by the secondary winding of the under test Current transformer is fed.

Bei einer nach dem Difrcreiizstromverfahren arbeitenden Schaltung mir Ermittlung des Übersetzungsfehlers und des Fehlwinkels eines Stromwandlers sind die gleiches Übersetzungsverhältnis aufweisenden Sekundärwicklungen, des zu prüfenden Stromwandlers und des Normalwandlers in Serie geschaltet, und ihr Differenzstrom durchfließt einen Querwiderstand und erzeugt an demselben ein Spannungsgefälle, Der Sekundärstrom des Normalwandlers durchfließt die Primärwicklung eines streuarmen Transformators und die Primärwicklung einer die Phase um 90 Grad drehenden Gegen"nduktivität, und die Sekundärwicklung des streuarmen Transformators speist eine erste Spannungsteiler-Schleifdraht-Anordnung und die Sekundärwicklung der Gegeninduktivität eine zweite Spannungsteiler-Schleifdraht-Anordnung, wobei derIn the case of one that works according to the differential flow method Circuit with determination of the translation error and the angle of error of a current transformer are the same transformation ratio Secondary windings of the current transformer to be tested and the standard transformer connected in series, and their differential current flows through a transverse resistance and creates a voltage gradient across it, Der Secondary current of the standard converter flows through the primary winding of a low-leakage transformer and the primary winding of a counter inductance which rotates the phase by 90 degrees, and the secondary winding of the low-leakage transformer feeds a first voltage divider-slip wire arrangement and the secondary winding the mutual inductance a second voltage divider-slip wire arrangement, wherein the

ίο SclileifdrahtabgriS der ersten Spannungsteiler-Schleifdraht-Anordnung mit der zweiten Spannungsteüer-Schleifdraht-Anordnung verbunden ist. Ein Nullindikator ist an dem Verbindungszweig zwischen dem Differenzwiderstand und der zweiten Spannungsteiler-Schleifdraht-Anordnung angeordnet.ίο Clip wire trace of the first voltage divider-slip wire arrangement with the second tension control slip wire arrangement connected is. A zero indicator is on the connection branch between the differential resistor and the second voltage divider sliding wire arrangement arranged.

Die Veröffentlichung »Wandler und Bürdenmeßeinrichtung« Typ MEWK der Firma Hartmann & Braun, Frankfurt, veröffentlicht April 1958, zeigt derartige nach dem Kompen «tionsverfahren arbeitende Meßschaltungen zur Ermittlung des Übersetzungsfehlers und des Fehlwinkels sowohl von Stromwandler als auch Spannungswandlem.The publication "Converter and Burden Measuring Device" Type MEWK from Hartmann & Braun, Frankfurt, published April 1958, shows those working according to the compensation method Measuring circuits to determine the translation error and the misalignment of both Current transformers as well as voltage transformers.

Zur Ermittlung des Übersetzungsfehlers und des Feiihvinkels eines Stromwandlers nach dem Differenzstromverfahren ist durch dit deutsche Auslegeschrift 1 264 604 eine Brückenanordnung mit einstellbarem Diagonalzweig bekanntgeworden, bei der der die Sekundärwicklung des zu prüfenden Wandlers durchfließende Strom eine Normalbürde durchfließt und der Normalstromwandler als Stromkomparator zur Anzeige eines verschwindenden Differenzstroms zwischen Sekundärstrom des zu prüfenden Stromwandlers und Brückenstrom einerseits und Sekundärstrom des Normalstromwandlers andererseits ausgebildet ist. Der Stromkomparator weist auf einem gemeinsamen Eisenkern eine von dem Primärstrom des iu prüfenden Stromwandlers durchflossene Primärwicklung und eine Sekundärwicklung und eine Kompensationswicklung sowie eine Detektorwicklung auf, wobei die Detektorwicklung, um gleichzeitig eine magnetische Abschirmung zu erzielen, auf einen im Inneren des vorgenannten Eisenkerns angeordneten inneren Eisenkern gewickelt ist. Die in dem Diagonalzweig der Meßschaltung vorgesehenen Impedanzen werden so eingestellt, daß der die Detektorwicklung des Stromkomparav.ors durchfließende Strom verschwindet, und in diesem Zustand lassen sich aus der Einstellung der im Diagonalzweig vorgesehenen Impedanzen der Brückenanordnung der Übersetzungsfehler und der Fehlwinkel des zu prüfenden Stromwandlers berechnen. Der zu prüfende Stromwandler und der zur Anwendung vorgesehene Stromkomparator sind dabei auf gleiche Übersetzungsverhältnisse ausgelegt.To determine the translation error and the angularity of a current transformer according to the differential current method is by dit German Auslegeschrift 1 264 604 a bridge arrangement with adjustable Diagonal branch has become known in which the secondary winding of the converter to be tested flows through Current flows through a normal load and the normal current transformer acts as a current comparator for display a vanishing differential current between the secondary current of the current transformer to be tested and Bridge current on the one hand and secondary current of the normal current transformer on the other hand is formed. Of the Current comparator has one of the primary currents of the iu being tested on a common iron core Primary winding through which the current transformer flows and a secondary winding and a compensation winding as well as a detector winding, wherein the detector winding to simultaneously have a magnetic To achieve shielding, arranged in the interior of the aforementioned iron core inner iron core is wrapped. The impedances provided in the diagonal branch of the measuring circuit become like this set so that the current flowing through the detector winding of the Stromkomparav.ors disappears, and in this state, from the setting of the impedances provided in the diagonal branch, the Calculate the bridge arrangement of the translation errors and the incorrect angle of the current transformer to be tested. The current transformer to be tested and the current comparator intended for use are included designed for the same gear ratios.

Da der bei den vorgenannten Schaltungen zur An-Wendung vorgesehene Normalstromwandlcr den Bezugsstrorn amplituden- und phasenmäßig liefert, mi¹ dem der Sekundärstrom des zu prüfenden Strom· wandlcrs verglichen wird, um den zu erwartender Übersetzungsfehler und Phasenfehler des zu prüfen· den Stromwandler zu errechnen, muß der dieser Bezugsstron.· liefernde Normalstromwandler hoch wertig in bezug auf korrektes Übersetzungsverhältni: und Streuarmut ausgebildet sein. Derartige Forderun gen resultieren in hohen Herstellungskosten eine Normalstromwandlers. Außerdem ergeben sich hier bei trotz des hohen Aufwands immer noch Fehler ii der Größenordnung von 10~⁴. Die der Erfindung zu gründe liegende Aufgabe liegt darin, sich von dieseSince the envisaged in the aforementioned circuits for on-twist Normalstromwandlcr amplitude- the Bezugsstrorn and in phase supplies, mi ¹ where the secondary stream of is compared to test current · wandlcrs to the check the expected translation error and phase error of the · calculate the power converter, The standard current transformer supplying this reference current must be of high quality with regard to the correct transmission ratio and low leakage. Such requirements result in high manufacturing costs for a normal current converter. In addition, still arise here in spite of the high cost error ii the order of 10 ~. ⁴ The object of the invention is to be found in this

an die Konstruktion eines Norraalstromwandlers zu stellenden hohen Anforderungen frei zu machen und dadurch eine Verbilligung der Gesamtanlage zu erzielen und hierbei nur noch Fehler in der Größenordnung etwa 10~° zu erreichen.to the construction of a normal current transformer freeing up the high demands placed on it and thereby making the overall system cheaper and only to achieve errors in the order of magnitude of 10 ~ °.

Eine Einrichtung zur Ermittlung des Übersetzungsfehlers und des Fehlwinkels eines Stromwandlers nach dem Kompensationsverfahren durch Vergleich mit einem Normalstromwandler der eingangs charakterisierten Art kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß als Normalstromwandler eine Stromkomparatoranordnung, bestehend aus der primär- und sekundärseitigen Serienschaltung eines mit verschwindendem Magnetfluß im Komparatormagnetkern arbeitenden Stromkomparators und eines Hilfstransformators vorgesehen ist, bei der der Stromkomparator, auf einem Eisenkern gewickelt, außer der Primärwicklung eine Sekundärwicklung und eine Kompensationswicklung von gleicher Windungszahl wie die Sekundärwicklung und eine Detektorwicklung aufweist, welch letztere vorzugsweise von erhöhter Windungszahl ist und zweckmäßigerweise um einen im Innern des gleichzeitig als magnetischer Schirm wirkenden vorgenannten Eisenkerns angeordneten inneren Eisenkern gewickelt ist, und daß die Detektorwicklung des Stromkomparators den Eingang eines Verstärkers von hohem Verstärkungsgrad bildet und die Kompensationswicklung des Stromkomparators im Ausgang des genannten Verstärkers als Gcgcnkopplungswicklung angeordnet ist und an einem Ende die Kompensationswicklung und die Komparatorwicklung miteinander verbunden sind.A device for determining the translation error and the error angle of a current transformer according to the compensation method by comparison with a standard current transformer of the initially characterized Type is characterized according to the invention in that a current comparator arrangement, consisting of the primary and secondary series connection of one with a disappearing Magnetic flux in the comparator magnetic core working current comparator and an auxiliary transformer is provided in which the current comparator is wound on an iron core, except for the primary winding a secondary winding and a compensation winding with the same number of turns as the secondary winding and has a detector winding, the latter preferably having an increased number of turns and expediently around one inside the aforementioned, which simultaneously acts as a magnetic screen Iron core arranged inner iron core is wound, and that the detector winding of the Current comparator forms the input of an amplifier with a high gain and the compensation winding of the current comparator in the output of said amplifier as a coupling winding is arranged and at one end the compensation winding and the comparator winding together are connected.

Eine Einrichtung zur Ermittlung des Übersetzungsfehlers und des Fehhvinkels eines Stromwandlers nach dem DifTerenzstromverfahren durch Vergleich mit einem Normalstromwandler gleichen Übersetzungsverhältnisses der eingangs charakterisierten Art kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß als Normalstromwandler eine Stromkomparatoranordnung, bestehend aus der primär- und sekundärseitigen Serienschaltung eines mit verschwindendem Magnetfluß im Komparatormagnetkern arbeitenden Stromkomparators und eines Hilfstransformators vorgesehen ist, bei der der Stromkomparator, auf einem Eisenkern gewickelt, außer der Primärwicklung eine Sekundärwicklung und eine Kompensationswicklung von gleicher Windungszahl wie die Sekundärwicklung und eine Detektorwicklung aufweist, welch letztere vorzugsweise von erhöhter Windungszahl ist und zweckmäßigerweise um einen im Innern des gleichzeitig als magnetischer Schirm wirkenden vorgenannten Eisenkerns angeordneten inneren Eisenkern gewickelt ist, und daß die Detektorwicklung des Stromkomparators den Eingang eines Verstärkers von hohem Verstärkungsgrad bildet und die Kompensationswicklung des Stromkomparators im Ausgang des genannten Verstärkers als Gegenkopplungswicklung angeordnet ist und an einem Ende die Kompensationswicklung und die KomparatorwicMung miteinander verbundenA device for determining the translation error and the incorrect angle of a current transformer according to the differential current method by comparison with a normal current transformer with the same transformation ratio of the type characterized at the outset according to the invention in that a current comparator arrangement as a normal current converter, consisting of the primary and secondary series connection of one with vanishing magnetic flux in the comparator magnetic core working current comparator and an auxiliary transformer provided is, in which the current comparator, wound on an iron core, in addition to the primary winding a secondary winding and a compensation winding with the same number of turns as the secondary winding and has a detector winding, the latter preferably having an increased number of turns and expediently around an inside of the aforementioned iron core, which also acts as a magnetic screen arranged inner iron core is wound, and that the detector winding of the current comparator forms the input of a high gain amplifier and the compensation winding of the current comparator arranged in the output of said amplifier as a negative feedback winding and the compensation winding and the comparator winding are connected to one another at one end

Der durch die Erfindung erreichte Vorteil ist durch die Verwendung eines sich selbst auf verschwindende Magnetisierung im Eisenkern abgleichenden Stromkomparators begründet, wobei der Hilfstransformator eine leistungsmäßige Entlastung des an den mit verschwindender Magnetisierung arbeitenden Stromkomparator angeschlossenen Verstärkers bewirkt, denn bei der erfindungsgemäßen Schaltungsweise ergibt es sich ja, daß für den an der Verbindungsklemme der Sekundärwicklung und der Kompensationswicklung des Stromkomparators abfließenden Strom in bezug auf Ampere-Windungszahlen Gleichgewicht mit dem die Primärwicklung des Stromkomparators durchfließenden Strom besteht.The advantage achieved by the invention is vanishing through the use of a self-contained Magnetization justified in the iron core balancing current comparator, the auxiliary transformer a power-related relief of the current comparator working with vanishing magnetization connected amplifier causes, because results in the circuit according to the invention it is true that for the connection terminal of the secondary winding and the compensation winding of the current comparator flowing off with respect to ampere-turns equilibrium with the current flowing through the primary winding of the current comparator.

Die Erfindung ist in der nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren erörtert. Von den Figuren zeigtThe invention is discussed in the following description with reference to the figures. from shows the figures

ίο Fig. 1 eine schematische Darstellung der der Veröffentlichung in dem Firmenblatt »Wandler und Bürdenmeßeinrichtung« entsprechenden Schaltungsweise, F i g. 2 eine erste Ausführungsform der Erfindung, F i g. 3 eine zweite, vereinfachte Ausführungsform der Erfindung undίο Fig. 1 is a schematic representation of the publication in the company sheet »converter and load measuring device« corresponding switching method, F i g. 2 shows a first embodiment of the invention, FIG. 3 shows a second, simplified embodiment of the invention and

F i g. 4 bis 6 weitere Ausführungsformen der Erfindung. F i g. 4 to 6 further embodiments of the invention.

Die in F i g. 1 dargestellte bekannte Schaltungsanordnung zeigt das Grundprinzip der Ermittlung desThe in F i g. 1 shown known circuit arrangement shows the basic principle of determining the

Übersetzungsfehlers und des Fehlwinkels eines zu prüfenden Stromwandlers X mittels eines Normalstromwandlers N nach dem Spannungskompensationsverfahren. Hierbei speist der Wandler X über einen Zwischenwandler ZW₁ und eine Stromteilerschaltung Si₁, die auch in Fortfall kommen kann, den Spannungsteiler Sp₁ und der Normahvandler /V über eine Gegeninduktivität M und einen Zwischenwandler ZW₂ die mit einem Schleifdraht SF versehene Spannungsteilerschaltung Sp„ während die Sekundärwicklung der Gegeninduktivität M durch eine RC-Schaltung an dem Schleifdraht 5ό eine gegenüber der Schleifdrahtspannung U_F um 90° versetzte Spannung U Λ erzeugt.Translation error and the error angle of a current transformer to be tested X by means of a normal current transformer N according to the voltage compensation method. In this case, the transducer X fed via an intermediate transformer ZW ₁ and a power divider circuit Si _1, which can also come in Fort case, the voltage divider Sp ₁ and the Normahvandler / V via a mutual inductance M and an intermediate converter ZW ₂ which is provided with an abrasive wire SF voltage divider circuit Sp " while the secondary winding of the mutual inductance M generates a voltage U Λ offset by 90 ° with respect to the sliding wire _{voltage U F} by means of an RC circuit on the sliding wire 5 ό .

An dem als Feussnersche Teilerschaltung mit zwisehen zwei gleichen einstellbaren Widerständen/?.,,, und R₂;, angeordnetem Schleifdraht SF ausgebildeten Spannungsteiler Sp₂ wird die Kompensationsspannung Uj. und an dem Schleifdraht SF die Fehlerspannung ± Uj- abgegriffen, zu der sich die Fehlwinkelspannung ±Uö addiert. Herrscht beispielsweise an dem Schleifdraht SF eine Spannung Up= +3 mV, so entspricht diese Spannung bei einer Kompensationsspannung t/jfe = 1 V einem Fehlerbereich von F = + 3 °/o. Ebenso kann hierbei an dem Schleifdraht Sd eine Spannung Ud= ±3,5 mV erzeugt werden, die einem Fehlwinkelbereich von δ = ±12' entsprechen würde. Stellt man dagegen den Spannungsteiler auf U_k = 0,1 V ein, so ergeben sich bei gleichen Schleifdrahtspannungen die Fehlerbereiche F= ±3°/o und <3 = ±120'. Damit bei einer Veränderung der Kompensationsspannung U_k der Abgriff an dem linken Spannungsteiler Sp₁ nicht verändert zu werden braucht, wird durch die Stromteilerschaltung St₁ der Strom im Spannungsteiler Sp₁ im obigen Fall von l'l auf 1/10 herabgesetzt. Hierbei ist die Stromteilerschaltung Si₁ so ausgebildet, daß ihr Eingangswiderstand bei einer Veränderung dei Kompensationsspannung U_k und damit des Meß bereichsf aktors erhalten bleibt.The voltage divider Sp ₂ , designed as a Feussner divider circuit with two identical adjustable resistors /?. ,,, and R ₂ ;, arranged contact wire SF , the compensation voltage Uj. and the error voltage ± Uj- tapped on the sliding wire SF, to which the error angle voltage ± Uö is added. If, for example, a voltage Up = +3 mV prevails on the sliding wire SF, this voltage corresponds to an error range of F = + 3% with a compensation voltage t / jfe = 1 V. A voltage Ud = ± 3.5 mV, which would correspond to an incorrect angle range of δ = ± 12 ', can also be generated on the sliding wire Sd. If, on the other hand, the voltage divider is set to U _k = 0.1 V, the error ranges F = ± 3 ° / o and <3 = ± 120 'result with the same contact wire voltages. So that the tap on the left voltage divider Sp ₁ does not need to be changed when the compensation voltage U _k changes, the current divider circuit St ₁ reduces the current in the voltage divider Sp ₁ in the above case from l'l to 1/10. Here, the current divider circuit Si _{1 is designed} so that its input resistance remains unchanged when the compensation voltage U _k and thus the measuring range factor change.

Bei gleichem Übersetzungsverhältnis der beider Stromwandler X und N werden beide Spannungs teiler Sr₁ und St, in der Mittelstellung, beispielsweis« bei einem Kompensationswiderstand R_k = 100 Ω, ab gegriffen, während bei ungleichen Übersetzungsver hältnissen der linke Spannungsteiler Sr₁ entsprechenc eingestellt werden muß. Die an dem linken Span nungsteiler Sr₁ abgegriffene Spannung EZ₁ und dii Summe der Spannungen U_k + U_F + Ud = U₂ werdeiWith the same transformation ratio of the two current transformers X and N , both voltage dividers Sr ₁ and St are tapped in the middle position, for example, with a compensation resistor R _k = 100 Ω, while the left voltage divider Sr ₁ must be set accordingly if the transmission ratios are unequal . The voltage divider at the left clamping Sr ₁ voltage tapped EZ dii ₁ and sum of the voltages U _k + U _F + Ud = U ₂ werdei

über den Nullstromanzeiger N/ gegeneinandergeschaltet, so dkß dieser beim Abgleich null anzeigt.switched against each other via the zero current indicator N /, so this shows zero during the adjustment.

Während nun die beiden Zwischenwandler ZW₁ und ZW₂ so ausgebildet werden können, daß sie bei nicht zu verschiedenen Sekundärströmen der beiden Sürmwandler Λ' und N einen gänzlich zu vernachlässigenden Meßfehler verursachen, gehen die Fehlergrößen des Normalstromwandlers N voll und ganz in die Messung ein.While the two intermediate converters ZW ₁ and ZW ₂ can be designed in such a way that they cause a completely negligible measurement error if the secondary currents of the two storm converters Λ 'and N are not too different, the error sizes of the normal current converter N are fully included in the measurement.

Dieser Mangel wird gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß der Normalstromwandler N durch einen selbstabgleichenden Stromkomparator K gebildet ist, wie dies in F i g. 2 dargestellt ist.This deficiency is eliminated according to the invention in that the normal current converter N is formed by a self-balancing current comparator K , as shown in FIG. 2 is shown.

Der Stromkomparator K besitzt vier Wicklungen und zwei vorzugsweise als Toroide ausgebildete Eisenkerne, wobei der eine Eisenkern E₁ zugleich die magnetische Abschirmung für den in seinem Inneren angeordneten, als Detektorkern dienenden Eisenkern E₉ bildet, und zwar die Primärwicklung W₁, die Sekundärwicklung W₂ und die Kompensationswicklung W^ von gleicher Windungszahl wie W₂, die sämtlich auf dem Eisenkern E₁ aufgewickelt sind, und die auf dem Detektorkern E₁ aufgewickelte Detektorwicklung W₄ mit vorzugsweise höherer Windungszahl. Die Detektorwicklung W_t bildet den Eingang zu dem Verstärker V, dessen Ausgangsstrom J₀ die Kompensationswicklung W₃ speist. Der Verstärker V besitzt einen hohen Verstärkungsgrad; infolgedessen erzeugt er einen solchen Ausgangsstrom J₀ in der Wicklung W_n, daß die Verstärkereingangsspannung verschwindet. Dies bedeutet, daß der magnetische Fluß in dem zugehörigen hochpermeablen Eisenkern ebenfalls verschwindet und somit ein Amperewindungszahlgleichgewicht J₂- W₂ + J₀- W₂=J₁W₁ hergestellt wird. Unter der vereinfachenden Annahme, daß W₁ = W₂=W₃ sei, fließt dann in den Primärwicklungen der Gegeninduktivität M und des Zwischenwandlers ZW₂ der fehlerfreie Komparatorstrom J_k=J₂ + J₀ = J₁. The current comparator K has four windings and two iron cores, preferably designed as toroids, with one iron core E ₁ at the same time forming the magnetic shield for the iron core E ₉ , which is arranged in its interior and serving as a detector core, namely the primary winding W ₁ and the secondary winding W ₂ and the compensation winding W ^ of the same number of turns as W _2, all of which are wound on the iron core e _1, and the wound on the detector detecting winding core e ₁ W ₄ higher, preferably having number of turns. The detector winding W _t forms the input to the amplifier V, the output current J _{0 of} which feeds the compensation winding _{W 3.} The amplifier V has a high gain; as a result, it generates such an output current J ₀ in the winding W _n that the amplifier input voltage disappears. This means that the magnetic flux in the associated highly permeable iron core also disappears and thus an equilibrium of ampere turns J ₂ - W ₂ + J ₀ - W ₂ = J ₁ W ₁ is established. Under the simplifying assumption that W ₁ = W ₂ = W ₃ , the fault-free comparator current J _k = J ₂ + J ₀ = J ₁ then flows in the primary windings of the mutual inductance M and the intermediate transformer ZW ₂ .

Da der Stromkomparator K bei verschwindendem magnetischem Fluß keine Leistung überträgt, ist der Hilfstransformator HT mit gleichem Übersetzungsverhältnis vorgesehen, welcher die erforderliche Leistungsübertragung übernimmt. Durch die erfindungsgemäße Schaltung wird erreicht, daß der Sekundärstrom des zu prüfenden Wandlers X mit einem fehlerfreien Sekundärstrom des Komparators K verglichen wird.Since the current comparator K does not transmit any power when the magnetic flux disappears, the auxiliary transformer HT is provided with the same transmission ratio, which takes over the required power transmission. The circuit according to the invention ensures that the secondary current of the converter X to be tested is compared with an error-free secondary current of the comparator K.

Die Schaltung nach F i g. 2 hat jedoch einen Nachteil. Dieser besteht darin, daß im Sekundärkreis des Verstärkers V sowohl die Primärwicklung des Zwischenwandlers ZW₀ als auch diejenige der Gegeninduktivität M liegt und daß diese beiden Wicklungen außerdem noch vom Sekundärstrom J₂ durchflossen werden. Infolgedessen muß der Verstärker V gegen eine verhältnismäßig hohe Gegenspannung arbeiten, die in der Hauptsache von der Primärwicklung der Gegeninduktivität M verursacht wird. Bei einer praktischen Ausführung betrag die Primärleistung der Gegeninduktivität beim Nennstrom etwa 0,625 VA und bei doppeltem Nennstrom etwa 2,5 VA, während der Zwischenwandler beim Nennstrom nur einen Eigenverbrauch von etwa 0,1 VA und bei doppeltem Nennstrom etwa 0,4 VA aufwies.The circuit according to FIG. However, 2 has a disadvantage. This consists in the fact that both the primary winding of the intermediate converter ZW ₀ and that of the mutual inductance M lie in the secondary circuit of the amplifier V and that the secondary current J _{2 also} flows through these two windings. As a result, the amplifier V has to work against a relatively high counter voltage, which is mainly caused by the primary winding of the mutual inductance M. In a practical version, the primary power of the mutual inductance is around 0.625 VA at the nominal current and around 2.5 VA at twice the nominal current, while the intermediate transformer only consumed around 0.1 VA at the nominal current and around 0.4 VA at twice the nominal current.

Die vom Verstärkerstrom J₀ durchflossene Kompensationswicklung W₃ geht nur mit ihrem äußerst geringen ohmschen Widerstand in die Messung ein, da der Stromkomparator K beim Abgleich keinen magnetischen Fluß mehr aufweist und infolgedessen der induktive Widerstand der Kompensationswicklung verschwindet. Das gleiche gilt auch für die Sekundärwicklung W₂ des Stromkomparators K. Die zusätzliche Belastung des Verstärkers durch die Kompensationswicklung W₃ ist durch J₀ ²¹R₃ gegeben, wobei J₀ ir der Größenordnung von mA liegt und R₃ wesentlich kleiner ist als 1 Ω.The compensation winding W ₃ through which the amplifier current J ₀ flows is only included in the measurement with its extremely low ohmic resistance, since the current comparator K no longer has a magnetic flux during adjustment and as a result the inductive resistance of the compensation winding disappears. The same applies to the secondary winding W _{2 of} the current comparator K. The additional load on the amplifier from the compensation winding W ₃ is given by J ₀ ²¹ R ₃ , where J ₀ ir is on the order of mA and R _{3 is} significantly smaller than 1 Ω .

Um den Verstärker von der verhältnismäßig hohen Belastung seitens der Gegeninduktivität zu entlasten,To relieve the amplifier from the relatively high load on the part of the mutual inductance,

ίο wird diese gemäß der weiteren Ausgestaltung der Erfindung nach F i g. 3 in den Stromkreis des Hilfstransformators HT verlegt. Infolgedessen wird sie nicht mehr von dem fehlerfreien Strom/,, sondern von einem fehlerbehafteten Strom J₂ durchflossen. Der dadurch verursachte Fehler ist aber nur von zweiter Größenordnung, da er einen Fehler vom Fehler bildet, und wirkt sich außerdem nur auf die Messung des Fehlwinkels d und nicht auf diejenige des Stromfehlers F aus.ίο this is according to the further embodiment of the invention according to F i g. 3 relocated to the circuit of the auxiliary transformer HT. As a result, it is no longer flowed through by the fault-free current I, but by a faulty current J _2. The error caused by this, however, is only of the second order of magnitude, since it forms an error from the error, and moreover only affects the measurement of the error angle d and not that of the current error F.

ao Sofern der Stromwandler X und der Stromkomparator K das gleiche Übersetzungsverhältnis aufweisen, kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der Hilfstransformator HT durch den Stromwandler X ersetzt werden, wie dies in F i g. 4 dargestellt ist. Bei dieser Schaltung erfährt der Stromwandler X durch den Primärwiderstand der Gegeninduktivität M und den Widerstand der Wicklung W₁ des Komparators K eine zusätzliche Belastung, die bei der Bemessung durch die vorgesehene Strombürde B zu berücksichtigen ist. Die Belastung des Verstärkers V ist hierbei jedoch die gleiche wie in der Schaltung nach Fig. 3.ao If the current transformer X and the current comparator K have the same transformation ratio, the auxiliary transformer HT can be replaced by the current transformer X according to a further embodiment of the invention, as shown in FIG. 4 is shown. In this circuit, the current transformer X experiences an additional load due to the primary resistance of the mutual inductance M and the resistance of the winding W _{1 of} the comparator K , which must be taken into account when dimensioning the current load B provided. However, the load on the amplifier V is the same as in the circuit according to FIG. 3.

Bei der in F i g. 5 dargestellten Meßschaltung nach dem Differenzstromverfahren für gleiches Übersetzungsverhältnis des Stromwandlers X und des Komparators K ist ein Hilfstransformator HT vorgesehen. Bei dieser Schaltung durchfließt der Sekunda: .itrom des Wandlers X und derjenige des Komparators K den Differenzwiderstand RA in entgegengesetzter Richtung. Der Differenzstrom Δ J erzeugt an dem entsprechend dem Meßbereichfaktor einzustellenden Widerstand R A eine Spannung A U, welche durch die an den Schleifdrähten SF und Sd einzustellenden Spannungen U_F und Ud kompensiert wird. Hierbei müssen der Stromwandler X, der Komparator K und der Hilfstransformator HT das gleiche Übersetzungsverhältnis aufweisen.In the case of the in FIG. 5 shown measuring circuit according to the differential current method for the same transformation ratio of the current transformer X and the comparator K , an auxiliary transformer HT is provided. In this circuit, the secondary flow of the converter X and that of the comparator K flow through the differential resistance RA in the opposite direction. The differential current Δ J generates a voltage AU at the resistor RA to be set according to the measuring range factor, which voltage is compensated for by the voltages U _F and Ud to be set at the sliding wires SF and Sd. The current transformer X, the comparator K and the auxiliary transformer HT must have the same transformation ratio.

Legt man sonst die gleichen Spannungsverhältnisse wie bei der Schaltung nach F i g. 1 zugrunde, so ergibtIf the same voltage ratios are applied as in the circuit according to FIG. 1 is based, so results

sich, daß die an dem Differenzwiderstand R A auftretende Spannung Δ U maximal eine reelle Komponente von 3 mV und eine imaginäre Komponente von 3,5 mV haben kann. Die zusätzliche Belastung zu derjenigen des Wandlers ZW ist also äußerst gering. Ferner geht der Fehler des Zwischenwandlers bei dieser Schaltung ebenfalls nur in zweiter Ordnung ein, da dieser nur den Schleifdraht SF speist, dem die Fehlerspannung U_F entnommen wird, und keine Kompensationsspannung U_k benötigt wird, bei der sich ein Fehler in vollem Umfang auswirken würde. that the voltage Δ U appearing at the differential resistor RA can have a maximum of a real component of 3 mV and an imaginary component of 3.5 mV. The additional load to that of the converter ZW is therefore extremely low. Furthermore, the error in the intermediate converter is also only a second order in this circuit, since it only feeds the sliding wire SF , from which the error voltage U _{F is} taken, and no compensation voltage U _{k is} required, in which an error would have its full effect .

In der Schaltung nach Fig. 3 kann der durch die Zwischenwandler ZW₁ und ZW₂ verursachte geringe Meßfehler, der bei der Prüfung von Präzisionsstromwandlern unzulässig sein kann, beseitigt werden, wenn nach F i g. 6 die Zwischenstromwandler ebenfalls als kompensierte Komparatoren ZK₁ und ZK₂ ausgeführt werden. In diesem Fall ist es zweckmäßig, die Zwischenkompensatoren so zu bemessen, daß ihr Sekun-In the circuit according to FIG. 3, the slight measurement error caused by the intermediate transformers ZW ₁ and ZW ₂ , which may be impermissible when testing precision current transformers, can be eliminated if, according to FIG. 6 the intermediate current transformers are also designed as compensated comparators ZK ₁ and ZK ₂ . In this case it is advisable to dimension the intermediate expansion joints so that their second

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clärstrom 0,01 A beträgt, um den Stromteiler 5/, und die Spannungsteiler Sp₁ und Sp₂ ohne Nebenwiderstände anschließen zu können.Clärstrom is 0.01 A in order to be able to connect the current divider 5 / and the voltage dividers Sp ₁ and Sp ₂ without shunt resistors.

Es ist nicht ratsam, den Komparator ZK₂ auf der rechten Seite dadurch einzusparen, daß der Komparator K von "ornherein für einen Sekundärstrom von 0.01 A ausgelegt wird. In diesem Fall müßten näm-It is not advisable to _{save the comparator ZK 2} on the right side by designing the comparator K from the outset for a secondary current of 0.01 A. In this case, namely

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lieh sowohl die Sekundär- als auch die Kompensationswicklung des Komparators die hohe Windungszahl von 120 000 aufweisen, wenn der Komparator eine Amperewindungszahl von 1200 AW besitzen soll. Die Zwischenwandler sowie auch die Kompara· toren kommen demgegenüber mit einer wesentlich geringeren Amperewindungszahl aus.lent both the secondary and the compensation winding of the comparator the high number of turns of 120,000 if the comparator has a number of ampere turns of 1200 AW target. In contrast, the intermediate converters and also the comparators come with an essential lower number of ampere-turns.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for determining the translation error and the error angle of a current transformer according to the compensation method by comparison with a normal current transformer, in which the secondary circuit of the current transformer to be tested (A "), if necessary via a first low-leakage intermediate transformer (ZW ₁ ) and an adjustable current divider (Si ₁ ) feeds a voltage divider circuit (Sp ₁ ) and in the secondary circuit of the normal current transformer (N) the primary winding of a second low-leakage transformer (ZW ₂ ) and the primary winding of a mutual inductance (M) rotating the phase by 90 ° are arranged and in which the secondary winding of the second low-leakage Transform Hors (ZW.,) Feeds a first voltage divider slip wire arrangement (SF) and the secondary winding of the counter-inductance (M ) feeds a second voltage divider slip wire arrangement (Sd) , which is connected to the slip wire tap of the first voltage divider slip wire Arrangement (SF) is connected, with a zero indicator (NI) in de m connecting branch between the tap of the voltage divider _{circuit (Sp 1} ) and the second voltage divider sliding wire arrangement (SA) is arranged, characterized in that a current comparator arrangement, consisting of the primary and secondary side series with a vanishing magnetic flux, is used as the normal current transformer (N) in the comparator magnetic core working current comparator (K) and an auxiliary transformer (HT) is provided, in which the current comparator (K). wound on an iron core (E ₁ ), apart from the primary winding (W ₁ ) has a secondary winding (W.,) and a compensation winding (W ₃ ) with the same number of turns as the secondary winding (W.,) and a detector _{winding (IK 4} ), which latter is preferably of increased number of turns and is expediently wound around an inner iron core (E.,) arranged _{inside the aforementioned iron core (E 1} ), which simultaneously acts as a magnetic screen, and that the detector winding (W ,) of the current comparator (K) den The input of an amplifier (V) of high gain is formed and the compensation winding (W.,) of the current comparator (K) is arranged in the output of said amplifier (V) as a negative feedback winding and at one end the compensation winding (W _s ) and the comparator winding (W .,) are connected to each other.

2. Device according to claim 1, characterized in that the interconnected terminals of the secondary winding (W _s ) and the compensation winding (W ₃ ) of the comparator (K) withdrawn current

60 nen terminals of the secondary winding (W ₈ ) and the compensation winding (W ₃ ) of the comparator (K) withdrawn current

\W_t \ W _t

the primary winding of the mutual inductance (M) and the second low-leakage intermediate transformer (ZW ₂ ) flows through in series (FIG. 2).

3. Device according to claim 1, characterized in that only the primary winding of the second low-leakage intermediate transformer (ZW ₂ ) flows through the interconnected and the secondary winding (W. ₂ ) of the KiDmparators (K) and the secondary winding of the auxiliary transformer., ( HT) current flowing through (/ _s ) only flows through the primary winding of the mutual inductance '[M) (Fig. 3).

4. Device according to claim 3, in which the current transformer (A ') and the current comparator (K) have the same transformation ratio, characterized in that the secondary winding of the current transformer to be tested (A') and a burden (B) and the secondary winding ( W ₂ ) dev comparator (K) and the primary winding of the mutual inductance (M) are connected in series and thereby the current transformer to be tested (A ") also acts as an auxiliary transformer (HT) (FIG. 4).

5. Device according to claim 1, characterized in that the two litter Zv. ischentransformatoren (ZW ₁ ) are formed by two self-balancing current comparators (ZK ₁ and ZK.,) (Fig. 6).

6. Device for determining the translation error and the error angle of a current wall lc rs (A ") according to the differential current method by comparison with a normal current transformer (N) with the same transformation ratio, in which the secondary winding of the current transformer to be tested (A") and the secondary winding of the standard transformer (N) are connected in series and their difference stiom flows through a transverse resistance (R. 1) and in which the secondary current of the standard converter flows through the primary winding of a low-leakage transformer (ZW.,) And the primary winding of a mutual inductance (M) that rotates the phase by 90 ° and wherein the secondary winding of the low-leakage transformer (ZW.,) a first voltage divider abrasive wire assembly (SF) and the secondary winding of the mutual inductance (M) supplies a second voltage divider abrasive wire Anordnunc (SA) and the Schleifdrahtabgriff the first voltage divider Slidewire -Arrangement (SE) with the second voltage divider wire-arm arrangement (S ^) v and a zero indicator is arranged in the connecting branch between the differential resistor (R I) and the second voltage divider sliding wire arrangement (StS) , characterized in that a current comparator arrangement, consisting of the primary and secondary-side, is used as the normal current transformer (N) Series connection of a current comparator (K) working with vanishing magnetic flux in the comparator magnetic core and an auxiliary transformer (HT) is provided, in which the current comparator (K ) is wound on an iron core (E ₁ ), except for the primary winding (W ₁ ) a secondary winding (W ₂ ) and a compensation winding (W ₃ ) with the same number of turns as the secondary winding (W ₂ ) and a detector winding (W ^ , the latter preferably of increased! Number of turns is and expediently im

an inner iron core (E ₂ ) arranged inside the aforementioned iron core (E ₁ ), which simultaneously acts as a magnetic screen, is wound, and that the detector winding (WJ of the current comparator (K) forms the input of an amplifier (V) of high gain and forms the compensation winding (W ₃ ) of the current comparator (K) Ua output of said amplifier (V) is arranged as a negative feedback winding and at one end the compensation winding (W ₃ ) and the comparator _{winding (W 2} ) are connected to one another,

7. Device according to claim 6, characterized in that the interconnected terminals of the secondary winding (W.,) and the compensation winding (W ₃ ) of the! Comparator (K) withdrawn current