DE2555141C3

DE2555141C3 - Voltage converter test circuit with comparison voltage converter

Info

Publication number: DE2555141C3
Application number: DE19752555141
Authority: DE
Inventors: Waldemar Dipl.-Ing. Zuerich Brueckel (Schweiz)
Original assignee: TETTEX AG ZUERICH (SCHWEIZ)
Current assignee: TETTEX AG ZUERICH (SCHWEIZ)
Priority date: 1975-12-08
Filing date: 1975-12-08
Publication date: 1978-10-26
Also published as: DE2555141B2; DE2555141A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spannungswandlerprüfschaltung mit Vergleichsspannungswandler.The invention relates to a voltage converter test circuit with comparison voltage converter.

Die AT-PS 2 59 685 betrifft die Bestimmung der reellen Komponente und der imaginären Komponente (Phasenwinkel) riss Fehlers des Übersetzungsverhältnisses eines Stromwandlers bzw. eines Spannungswandlers. Für die Durchführung dieser Bestimmungen werden sowohl bei der Messung eiues Stromwandlers als auch bei der Messung eines Spannungswandler ein Hilfsstromwandler in Verbindung mit Potentiometern und die Amplitude der auftretenden Wechselspannungen messenden Voltmetern verwendetAT-PS 2 59 685 concerns the determination of the real component and the imaginary component (Phase angle) crack Error in the transformation ratio of a current transformer or a voltage transformer. For the implementation of these determinations both with the measurement a current transformer as well as an auxiliary current transformer in connection with potentiometers when measuring a voltage transformer and voltmeters measuring the amplitude of the occurring alternating voltages

Bei der Prüfung eines Stromwandlers zwecks Bestimmung der Fehler eines Übersetzungsverhältnisses wird als Hilfsstromwandler ein eine Tertiärwicklung aufweisender Wandler verwendet, dessen Primär- und Sekundärwicklung dem Soll-Übersetzungsverhältnis des zu prüfenden Wandlers entsprechende Windungszahlen haben und vom Primär- bzw. vom Sekundärstrom des zu prüfenden Wandlers in Serie durchflossen sind. In der Tertiärwicklung des Hilfswandlers wird ein Tertiärstrom induziert, der die vektorielle Differenz der die Primär- bzw. die Sekundärwicklung des Hilfswandlers durchfließenden Ströme ist. An den an die Sekundär- bzw. die Tertiärwicklung angeschlossenen Potentiometern werden Spannungen entnommen, deren Amplituden durch Voltmeter zur Anzeige gebracht werden. Ferner wird die Amplitude der sich an dem vom Sekundärstrom durchflossenen Potentiometer und der sich an dem vom Tertiärstrom durchflossenen Potentiometer ausbildenden vektoriellen Differenzspannung gemessen.When testing a current transformer to determine the failure of a transformation ratio a tertiary winding transformer is used as the auxiliary current transformer, the primary and Secondary winding have the target transformation ratio of the converter to be tested number of turns corresponding to the primary or secondary current of the transducer to be tested are flowed through in series. In the tertiary winding of the auxiliary converter is a Tertiary current is induced, which is the vectorial difference between the primary and secondary windings of the auxiliary converter flowing through currents. To the one connected to the secondary or tertiary winding Potentiometers take voltages, the amplitudes of which are displayed by voltmeters will. Furthermore, the amplitude of the potentiometer through which the secondary current flows and the at the potentiometer through which the tertiary current flows measured.

Die Auswertung der durch diese Messungen erhaltbaren Gleichspannungen unter Zugrundelegen der zugehörigen Vektordiagramme gestattet die Bestimmung sowohl der Real- als auch der Imaginärkomponente des Übersetzungsfehlers des zu prüfenden Stromwandlers, wobei der Zweck der vorgesehenen Tertiärwicklung des Hilfsstromwandlers darin besteht, die vektorielle Differenz zwischen übertragenem Primärstrom und Sekundärstrom des zu pfüfenden Wandlers zu bilden.The evaluation of the DC voltages that can be obtained through these measurements on the basis of the associated Vector diagrams allow the determination of both the real and the imaginary components of the Translation error of the current transformer to be tested, with the purpose of the intended tertiary winding of the auxiliary current transformer is the vectorial difference between the transmitted primary current and To form the secondary current of the converter to be pumped.

Um bei einer solchen Schaltung von Fehlern frei zu werden, die der Magnetisierungsstrom des Hilfsstromwandlers hervorrufen kann, sieht eine spezielle Ausführungsform der Stromwandlerprüfschaltung nach der genannten AT-PS auf dem Hilfsstromwandler eine vierte Fühlstrornwicklung vor, die über einen verstärker mit hohem Verstärkungsgrad den Strom an die Tertiärwicklung liefert, so daß auf diese Weise der in der TertiärwickJung des Hilfsstromwandlers fließendeIn order to be free of errors in such a circuit, the magnetizing current of the auxiliary current transformer can cause, see a special embodiment of the current transformer test circuit according to the called AT-PS on the auxiliary current transformer before a fourth sense current winding, which is via an amplifier supplies the current to the tertiary winding with a high gain, so that in this way the Tertiary development of the auxiliary current transformer flowing

ίο Strom exakt der vektorielle Differenzstrom zwischen dem auf die Sekundärseite übertragenen Primärstrom und dem Sekundärstrom des Hilfsstromwandlers istίο Current exactly the vectorial differential current between is the primary current transferred to the secondary side and the secondary current of the auxiliary current transformer

Für die Bestimmung der reellen und der imaginären Komponente des Fehlers des Übersetzungsverhältnisses eines Spannungswandfers sieht die genannte AT-PS 2 59 685 vor, die Primärwicklungen des zu prüfenden Spannungswandlers und eines normalen Hilfswandlers in spannurigsmäßiger Parallelschaltung zu betreiben und an die Sekundärwicklungen derselben Potentiometer anzuschalten, von denen entsprechend einstellbare Wechselspannungen abgreifbar sind und durch Voltmeter ampütudenmäßig erfaßt werden. Es wird hier aus der Sekundärspannung des zu prüfenden Spannungswandlers und einer von der Sekundärwicklung des Hilfswandlers potentiometrisch abgeleiteten Wechselspannung eine vektorielle Summenspannung gebildet, die unter Zugrundelegen des maßgeblichen Vektordiagramms durch Vergleich mitiäer vom Hilfswandler potentiometrisch abgeleiteten Sekundärspannung die Real- und die Imaginärkomponente des Fehlers des Übersetzungsverhältnisses zu bestimmen gestattet. Die Verwendung einer Tertiärwicklung auf dem Hilfsstromwandler entfällt hier, weil eine vektorielle Differenzbildung des Primär- und des Sekundärstroms des Hilfswandlers hier nicht erforderlich ist, vielmehr die Messung auf eine vektorielle Summenbildung der sekundärseitig vom Hilfswandler bzw. dem zu prüfenden Spannungswandler erzeugten Spannungen hinausläuft.For determining the real and imaginary components of the gear ratio error of a voltage converter, the aforementioned AT-PS 2 59 685 provides for the primary windings of the system to be tested To operate voltage converter and a normal auxiliary converter in voltage-related parallel connection and to connect to the secondary windings of the same potentiometer, of which the corresponding adjustable Alternating voltages can be tapped and recorded by voltmeter amputude-wise. It becomes here from the Secondary voltage of the voltage transformer to be tested and one of the secondary winding of the auxiliary transformer potentiometrically derived alternating voltage is formed a vectorial sum voltage, which is below Based on the relevant vector diagram by comparison with the potentiometric auxiliary converter derived secondary voltage, the real and the imaginary component of the error of the gear ratio allowed to determine. The use of a tertiary winding on the auxiliary current transformer does not apply here, because a vectorial difference formation of the primary and secondary current of the auxiliary converter is here is not required, rather the measurement based on a vectorial summation of the secondary side of the Auxiliary converter or the voltage to be tested voltage converter runs out.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde — die in der vorgenannten AT-PS für Spannungswandler nicht zur Erörterung gestellt ist —, eine Spannungswandlerprüfschaltung von Fehlern in Form von Spannungsabfällen freizumachen, die durch den Magnetisierungsstrom und den Belastungsstrom in den Wicklungen des Vergleichswandlers bedingt sind.The invention is based on the object - not that in the aforementioned AT-PS for voltage converters up for discussion is -, a voltage transformer test circuit of errors in the form of voltage drops to clear the magnetizing current and the load current in the windings of the Comparison converter are conditional.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt in einfacher Weise dadurch, daß der zum Vergleich mit dem zu prüfenden Spannungswandler vorgesehene Hilfswandler auf der Sekundärseite nur wenig belastet wird oder durch Anwendung eines Operationsverstärkers im Ausgangskreis sogar fast unbelastet bleibt, damit der Magnetisierungsstrom durch eine Kompensationsschaltung in die gpf. schon vorhandene Tertiärwicklung des Wandlers eingespeist und dadurch die Primärwicklung von dem Magnetisierungsstrom entlastet wird.This problem is solved in a simple manner in that the provided for comparison with the voltage converter to be tested auxiliary converter on the Secondary side is only slightly loaded or by using an operational amplifier in the output circuit even remains almost unloaded, so that the magnetizing current through a compensation circuit into the gpf. already existing tertiary winding of the converter fed in and thereby the primary winding of the Magnetizing current is relieved.

Die erfindungsgemäße Spannungswandlerprüfschaltung für Spannungswandlermessungen ist durch die den kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs bildenden Mittel charakterisiert.The voltage converter test circuit according to the invention for voltage converter measurements is through the characterizing part of the main claim forming means characterized.

Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung einer solchen Prüfschaltung bildet den Gegenstand des Anspruchs 2.A particularly useful embodiment of such a test circuit is the subject of the Claim 2.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand von zwei Figuren näher erläutert.An embodiment of the invention is explained in more detail with reference to two figures.

t>5 In Fig. 1 ist als Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung eine Spannungswandler-Prüfschaltung dargestellt. Der Normalspannungswandler N enthält die Primärwicklung Wu die Sekundärwicklung VV₂ und die Tertiärwick-t> 5 In Fig. 1, a voltage converter test circuit is shown as an exemplary embodiment of the invention. The normal voltage converter N contains the primary winding Wu, the secondary winding VV ₂ and the tertiary winding

lung Wi, In Reihe mit der Primärwicklung liegt ein Hilfstransformator 7} dessen Sekundärwicklung über einen Verstärker V mit hohem Verstärkungsgrad die Tertiärwicklung Wj speistlung Wi, in series with the primary winding of an auxiliary transformer is 7} whose secondary winding via an amplifier V with high gain, the tertiary winding fed Wj

Bei genügend hohem Übersetzungsverhältnis des Hilfstransformators Tund genügend hohem Verstärkergrad des Verstärkers V wird in der Tertiärwicklung Wi ein solcher Strom erzeugt, daß der Magnetisierungsstrom la des Spannungswandlers und somit die Eingangsspannung des Verstärkers Knahezu Null wird. Der Magnetisierungsstrom des Spannungswandlers wird also gleichsam in die Tertiärwicklung W₃ verlagertWith a sufficiently high ratio of the auxiliary transformer T and a high enough amplifier of the amplifier V is generated, such a current in the tertiary winding Wi, that the magnetizing current la of the voltage converter and thus the input voltage of the amplifier Knahezu zero. The magnetizing current of the voltage converter is thus shifted, _{as it were, into the tertiary winding W 3}

Um den Verstärker in bezug auf Blindleistung zu entlasten, wird hierbei zweckmäßigerweise der Blindleistungsanteil der Magnetisierungsleistung auf geeignete Weise kompensiert Handelt es sich um Kompensierung einer induktiven Blindleistung, so kann dies durch einen Kondensator erfolgen, der zu der Tertiärwicklung Wz parallel geschaltet wird und so bemessen ist, daß die von ihm aufgenommene kapazitive Blindleistung der Magnetisierungs-Blindleistung des Wandlers entspricht.In order to relieve the amplifier with respect to reactive power, the reactive power component of the magnetization performance is in this case expediently compensated appropriately If it is compensating an inductive reactive power, so this can be done by a capacitor which is connected in parallel to the tertiary winding Wz and is dimensioned that the capacitive reactive power consumed by it corresponds to the magnetizing reactive power of the converter.

Handeit es sich um eine kapazitivie Blindleistung des Wandlers, wie dies bei Sonderausführungen von Spannqngswandlern vorkommen kann, so kann dieser Blindleistungsanteil durch eine der Tertiärwicklung parallelgeschaltete Induktivität kompensiert werden.If it is a capacitive reactive power of the Converter, as can happen with special versions of voltage converters, this can Reactive power component can be compensated by an inductance connected in parallel to the tertiary winding.

An die Sekundärwicklung W2 des Spannungswandlers ist ggf. über einen Operationsverstärker OP ein Spannungsteiler Sp₂ angeschaltet an dessen Teilwiderstand Ri eine Teilspannung abgegriffen wird. Diese wird mit dem Spannungsabfall an einem Widerstand R\ eines Spannungsteilers Sp₁ verglichen, der an die Sekundärwicklung eines zu prüfenden Spannungswandlers X angeschlossen ist Λ/ist ein Nullinstrument.A voltage divider Sp _{2 is} connected to the secondary winding W2 of the voltage converter, possibly via an operational amplifier OP, at the partial resistance Ri of which a partial voltage is tapped. This is compared with the voltage drop across a resistor R \ of a voltage divider Sp ₁ , which is connected to the secondary winding of a voltage converter X to be tested Λ / is a zero instrument.

Für die Prüfung von Präzisions-Spannungswandlers reicht die Genauigkeit der Kompensationsschaltung nach Fig. 1 mit den beiden Spannungsteilern Sp\ und Sp₁ nicht aus. Hierfür eignet sich besser für die Differentialschaltung nach F i g. 2, bei der die an einem Widerstand RA abgegriffene Fehlerspannung UA unmittelbar abgeglichen wird. In Fig.2 sind die üblichen für den Abgleich des Fehlwinkels erforderlichen Mittel der Einfachheit halber weggelassen.The accuracy of the compensation circuit according to FIG. 1 with the two voltage dividers Sp 1 and Sp _{1 is} not sufficient for testing precision voltage converters. The differential circuit according to FIG. 1 is better suited for this. 2, in which the error voltage UA tapped at a resistor RA is adjusted immediately. In FIG. 2, the usual means required for adjusting the misalignment are omitted for the sake of simplicity.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Voltage converter test circuit with a primary winding, a secondary winding and a tertiary winding having comparison voltage converter, characterized in that the primary winding of an auxiliary current converter (T) \ n is connected in series with the primary winding (Wi) of the comparison voltage converter (N) and the secondary winding of the auxiliary converter (T ) feeds the tertiary winding (Wi) of the comparison voltage converter (Λ / J) via an amplifier with a high gain

2. AC voltage comparator according to claim 1, characterized in that an operational amplifier (OP) is connected to the secondary winding (W ₁ ) of the converter, at whose output circuit a reference voltage for a connected measuring circuit is taken.

3. Circuit according to claim 1, characterized in that. a capacitor (C) of the tertiary winding (VA) of the comparator (N) is connected in parallel.