DE2746912A1 - Dem pruefen von messwandlern dienende einrichtung zur selbsttaetigen ermittlung des betragsfehlers und des fehlwinkels eines strom- oder spannungswandlers - Google Patents

Dem pruefen von messwandlern dienende einrichtung zur selbsttaetigen ermittlung des betragsfehlers und des fehlwinkels eines strom- oder spannungswandlers

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DE2746912A1 DE19772746912 DE2746912A DE2746912A1 DE 2746912 A1 DE2746912 A1 DE 2746912A1 DE 19772746912 DE19772746912 DE 19772746912 DE 2746912 A DE2746912 A DE 2746912A DE 2746912 A1 DE2746912 A1 DE 2746912A1
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Description

  • Dem Prüfen von Meßwandlern dienende Einrichtung zur
  • selbsttätigen Ermittlung des Betragsfehlers und des Fehlwinkels eines Strom- oder Spannungswandlers Die Erfindung betrifft eine dem Prüfen von Meßwandlern dienende Einrichtung zur selbsttätigen Ermittlung des Betragsfehlers und des Fehlwinkels eines Strom- oder Spannungswandlers in drei Fehlerbereichsstufen (niedrige Fehlerstufe ist gleich Stufe kleiner Fehler; mittlere Fehlerstufe ist gleich Stufe mittlerer Fehler; hohe Fehlerstufe ist gleich Stufe hoher Fehler) nach dem Differenzverfahren, bei dem der Prüfling mit einem Normalwandler derart zusammengeschaltet ist, daß aus der vektoriellen Differenz der Sekundärströme des Prüflings und des Normalstromwandlers bzw. der Sekundärspannungen des Prüflings und des Normalspannungswandlers der Betragsfehler und der Fehlwinkel nach Betrag und Phase angezeigt werden.
  • Nach dem Differenzverfahren arbeitende Prüfeinrichtungen sind so ausgestaltet, daß der Prüfling mit einem Normanwandler so verglichen wird, daß aus der vektoriellen Differenz der Sekundärgrößen beider Wandler die Fehler im Verhältnis zur Sekundärgröße des Normalwandlers nach Betrag und Phasendifferenz ermittelt und als Betragsfehler und Fehlwinkel angezeigt werden. Der Vorteil des Differenzverfahrens liegt in der erreichbaren geringen Meßunsicherheit, da der Einfluß von Toleranzen der verwendeten Bauteile nur von zweiter Ordnung auf die Fehleranzeige ist. (Vergleiche A. Keller: "Neuzeitliche Wandler-Meßeinrichtung nach dem Differenzverfahren", ETZ-A, Bd. 74 (1953) 105 - 109).
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine sowohl für Strom- als auch für Spannungswandlermessungen geeignete Prüfeinrichtung der eingangs erwähnten Art so auszugestalten, daß die Ermittlung und Anzeige der Strom- bzw. Spannungsfehler und der Fehlwinkel völlig selbsttätig erfolgt. Insbesondere sollen bei der Ablesung der Meßwerte in keinem Meßbereich Umrechnungsfaktoren berücksichtigt werden müssen.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die vom Sekundärstrom des Normalstromwandlers durch Nachschaltung eines Referenzstromwandlers bzw. die von der Sekundärspannung des Normalspannungswandlers durch Nachschaltung eines Referenzspannungswandlers abgeleitete Referenzspannung eine digitale 90°-Schaltung so anregt, daß zwei Rechteckspannungen entstehen, von denen eine in Phase mit der Referenzspannung des Referenzstromwandlers bzw. des Referenzspannungswandlers und eine um 900 dazu phasenverschoben ist, und daß mittels dieser Rechteckspannungen zwei Folge-Halteverstärker angesteuert werden, so daß im Ansteuerungszeitpunkt aus dem Verhältnis der von den Sekundärströmen bzw. -spannungen der Normalwandler und des Prüflings abgeleiteten Differenz- und Referenzspannung der Spannungsfehler und der Fehlwinkel als Spannungswert zur Verfügung stehen, die in zwei voneinander unabhängigen Digitalvoltmetern in einem Triggertakt vorbestimmter Taktfolge angezeigt werden.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist es von Vorteil, wenn im Falle ungleicher Nennübersetzungen von Prüfling und Normalstromwandler dem Differenzstromwandler zwei fehlerkompensierte Stromwandler nachgeschaltet sind, wenn zur Korrektur der primären Durchflutung des einen nachgeschalteten Stromwandlers in dem anderen nachgeschalteten Stromwandler aus dem Sekundärstrom des Prüflings ein Korrekturstrom abgeleitet und in die zweite Primärwicklung (Korrektunçicklung) des anderen nachgeschalteten Stromwandlers eingespeist wird, und wenn dieser Korrekturstrom wahlweise durch verschiedene Wicklungen des anderen nachgeschalteten Stromwandlers geleitet wird, wobei die Windungszahlendieser Wicklungen so gewählt sind, daß alle KNx ganzzahligen Prozentsäte des Verhältnisses 100 % ein-KNn stellbar sind.
  • Von Vorteil ist es auch, wenn im Falle ungleicher Nennübersetzungen von Prüfling und Normalspannungswandler ein Abgleichwiderstand mit der Differenzspannung zwischen ;;ormalspannungswandler und Prüfling beaufschlagt wird, wobei der Ausgangsstrom des Abgleichwiderstandes einen fehlerkompensierten Stromwandler speist, dem über einen Spannungswandler auch der die ungleiche Nennübersetzung ausgleichende Korrekturstrom aufgeprägt wird.
  • Derartige Prüfeinrichtungen bieten den erheblichen Vorteil, daß unter Beibehaltung der günstigen Eigenschaften einer Wandlerprüfeinrichtung nach dem Differenzverfahren, insbesondere hohe Genauigkeit, Meßwandler mit unterschiedlichen Nennübersetzungen gegeneinander gemessen werden können. Damit wird der Anwendungsbereich der erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung gegenüber bekannten Einrichtungen dieser Art wesentlich erweitert.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung näher erläutert.
  • Es stellen dar: Figur 1: eine Schaltungsanordnung zur Prüfung von Stromwandlern nach dem Differenzverfahren; Figur 2: einen Ausschnitt einer Schaltungsanordnung zur Prüfung von Spannungswandlern nach dem Differenzverfahren; Figur 3: eine Schaltungsanordnung zur Prüfung von Stromwandlern mit unterschiedlichen Nennübersetzungen; Figur 4: einen Ausschnitt einer Schaltungsanordnung zur Prüfung von Spannungswandlern mit unterschiedlichen Nennübersetzungen.
  • Wie Fig. 1 zeigt, ist die Schaltungsanordnung zur Prüfung von Stromwandlern wie folgt aufgebaut: In den Sekundärkreis eines Normalstromwandlers Nj ist ein Referenzstromwandler T1 eingeschaltet, an dessen Sekundärseite ein Bürdenwiderstand RB angeschlossen ist. In Reihe mit der Primärwicklung des Referenzstromwandlers T1 ist die erste Primärwicklung P1 eines Dreiwicklungs-Differenzstromwandlers T2 geschaltet, dessen zweite Primärwicklung P2 an die Sekundärseite des Prüflings P angeschlossen ist.
  • An die Sekundärwicklung des Differenzstromwandlers T2 ist ein Differenzwiderstand RA angeschlossen. Der nicht geerdete Pol des Differenzwiderstandes RA ist Uber einen Tiefpaßfilter TF1 mit dem Eingang eines elektronischen Dividierers oder Quotientenbildners Q verbunden. Desgleichen ist der nicht geerdete Pol des BUrdenwiderstandes RB über einen weiteren Tiefpaßfilter TF2 und einen Gleichrichter C mit dem Eingang des Quotientenbildners Q verbunden. Der Ausgang des Quotientenbildners Q ist mit den Eingängen zweier Folge-Halteverstärker S/H1 und S/H2 verbunden, deren Ausgänge zu zwei gesonderten, getriggerten Digitalvoltmetern DV1 und DV2 geführt sind.
  • Am Ausgang des Tiefpaßfilters TF2 ist über einen Rechteckumformer RU eine digitale 90°-Schaltung angeschlossen, über deren Ausgänge die beiden Folge-Halteverstärker S/H1 und S/H2 angesteuert werden.
  • Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 ist folgende: Mit Hilfe des Differenzstromwandlers T2 wird aus dem Sekundärstrom i2x des Prüflings P und aus dem Sekundärstrom i2n des Normalstromwandlers Nj der Differenzstrom gebildet, der als Spannungsabfall am Widerstand Rß die Differenzspannung uA erzeugt. Die Windungszahlen des Differenzstromwandlers T2 und die Größe des Differenzwiderstandes sind so gewählt, daß die Differenzspannung den Wert hat, wenn der Prüfling P einen Betragsfehler vom Endwert des gewählten Meßbereiches, d.h. Fi = 0,2 %, 2 k oder 20 % aufweist und die sekundäre Stromstärke gleich der Nennstromstärke ist.
  • Die Nennübersetzung des Referenzstromwandlers T1 und die Größe seines Bürdenwiderstandes RB sind so gewählt, daß bei einer sekundären Stromstärke gleich der Nennstromstärke die Referenzspannung #R den Wert hat.
  • Ein elektronischer Vektormesser ermittelt den Fehler des Prüflings dadurch, daß er aus der komplexen Differenzspannung uA und der Referenzspannung wuR den Stromfehler als und den Fehlwinkel als ermittelt.
  • Das VerhältnisNu 4 R wird mit Hilfe des elektronischen Dividierers Qgebildet. Da es sich um einen Zwei-Quadranten-Dividierer handelt, wird ihm als Nennerspannung nicht die Referenzspannung uR, sondern der Gleichrichtwert |uR| zugeführt. Als Ausgangsapannung uD des Dividierers Q ergibt sich Die Wechselspannung uD hat die gleiche Phasenlage wie Nu ihre Amplitude ist Jedoch nicht mehr vom eingestellten Prüfpunkt abhängig, sondern nur noch vom prozentualen Fehler des Prüflings. Wenn die Meßeinrichtung auf den Fehlermeßbereich "2 " eingestellt ist und der Stromwandler einen Stromfehler von 1 s hat, hat diese Spannung einen Effektivwert von Betragsfehlerbestimmung Wenn der Prüfling keinen Fehlwinkel hat, sondern nur einen Stromfehler, weist die Spannung uA und damit auch wuD keine Phasenverschiebung gegenüber der Spannung vuR auf. Der Schei-A telwert uD ist damit ein Maß für den Stromfehler Fi. Ein A Spannungswert uD = 1,5 V entspricht beispielsweise einem Stromfehler von Fi = 0,5 %, wenn der Meßbereich "2 %" gewählt ist. Der Scheitelwert uD fällt in diesem Fall zeitlich mit dem Scheitelwert uR der Referenzspannung zusammen.
  • Wenn der Prüfling zusätzlich einen Fehlwinkel aufweist, besteht zwischen D und -uR eine Phasenverschiebung. In diesem Falle ist nicht mehr ûD proportional zum Stromfehler, sondern derjenige Augenblickwert uF der Spannung uD, der zeitlich mit UR zusammenfällt.
  • Dieser Zeitpunkt ist auf einfache Weise dadurch bestimmt, daß der positive Scheitelwert von uR gegenüber dem Nulldurchgang der positiven Flanke von NuR um 900 nacheilt. Ein digitales Schaltsignal JH in Fig. 1), welches um 900 gegenüber dem Nulldurchgang der positiven Flanke von uR verschoben ist, steuert einen Folge-Halteverstärker (S/H1) derart, daß dessen Ausgangsspannung für die Dauer von etwa 300 ms denjenigen Amplitudenwert uF beibehält, den NuD zum Zeitpunkt von u(t) 5 uR hatte.
  • Fehlwinkelbestimmung Die Fehlwinkelbestimmung erfolgt analog zur Fehlerbestimmung.
  • Der Zeitpunkt der Momentanwertabtastung von und ist jetzt der Nulldurchgang der positiven Flanke von tR.
  • Ein digitales Schaltsignal (H in Fig. 1), welches gegenüber UR keine Phasenverschiebung aufweist, steuert einen zweiten Folge-Halteverstärker (S/H2). Dessen Ausgangsspannung uW ist für etwa 300 ms gleich demjenigen Augenblickswert, den -uD zum zum Zeitpunkt uR(t) = 0 hatte.
  • Meßwertanzeige Die Fehlerspannung uF und die Fehlwinkelspannung ug , die nach jeder Meßwertabtastung für etwa 300 ms als Gleichspannungswerte zur Verfügung stehen, werden während dieser Zeit von je einem Digitalvoltmeter DV1 bzw. DV2 zur die Betragsfehleranzeige und für die Fehlwinkelanzeige gemessen und angezeigt. Der Befehl zur Meßwertübernahme für die Digitalvoltmeter wird von dem digitalen Schaltsignal " H" abgeleitet, so daß die innerhalb derselben Periode der Meßspannung im zeitlichen Abstand von 900 ermittelten Fehlerspannungen uF und ug zum gleichen Zeitpunkt von den Digitalvoltmetern DV1, DV2 übernommen werden.
  • Die Meßwertübernahme erfolgt selbsttätig im zeitlichen Abstand von etwa 300 ms. Der Zeitpunkt der Meßwertabtastung kann wahlweIse auch durch einen externen Schaltbefehl bestimmt werden.
  • Diese Betriebsart der Wandlermeßeinrichtung ist dann vorteilhaft, wenn im Zusammenwirken mit einem Prozeßrechner ein automatischer Wandlerprüfplatz betrieben werden soll.
  • Digitale 90°-Schaltung Die beiden digitalen Schaltsignale H" und "jH" werden aus der Referenzspannung uR mit Hilfe eines phasenstarren Regelkreises PLL (Phase Locked Laop) gewonnen. Mit dieser Schaltung können Rechtecksignale erzeugt werden, die die gleiche Frequenz und Phasenlage haben wie die ihr zugeführte Signalspannung, und gleichzeitig Signale, die ein ganzzahliges Vielfaches dieser Frequenz aufweisen und die gegenüber dieser Signalspannung keine Phasenverschiebung haben. Die Funktion dieser Schaltung ist außerdem in einem.weiten Bereich frequenzunabhängig.
  • Für die Prüfeinrichtung gemäß der Erfindung wurde ein Frequenzbereich von 10 Hz bis 75 Hz gewählt. Die PLL-Schaltung erzeugt zwei Signale, von denen eines (H) von gleicher Frequenz und Phasenlage ist wie die Referenzspannung, während das zweite Signal bei gleicher Phasenlage die doppelte Meßfrequenz aufweist. Mit Hilfe eines "Exklusiv-Oder"-Gatters wird aus dem Rechtecksignal doppelter Frequenz und dem SIG-Signal eine dritte Rechteckspannung gewonnen (je), die die gleiche Frequenz wie die Referenzspannung hat, gegenüber dieser jedoch um 90° nacheilt.
  • Wie Fig. 2 zeigt, ist die Schaltungsanordnung zur Spannungswandlerprüfung wie folgt aufgebaut: Zur Ermittlung der Differenzspannung uA sind die Sekundärwicklungen des Normalspannungswandlers NU und des Prüflings P in Differenzschaltung miteinander verbunden. In den Sekundärkreis des Normalspannungswandlers NU ist ein Referenzspannungswandler T3 eingeschaltet. Im übrigen ist die Schaltung wie durch die Trennstellen u, v in Fig. 1 gekennzeichnet weitergeführt.
  • Bei Betragsfehlern von Endwert des gewählter Melbereiches.
  • d.h. Fu = 0,2 , 2 * oder 20 % und Sekundärspannungen von der Größe der Mennspannung ergeben sich fur die Referenzspannung zur und die Differenzspannung ut die gleichen Werte wie bei der Stromwandlermessung.
  • Im Falle ungleicher Nennübersetzungen von Prüfling P und Normalstromwandler Nj ist die Prüfeinrichtung für die Stromwandlerprüfung gemäß Fig. 3 auszubilden.
  • Es ist hierbei in den Sekundärkreis des Prüflings P ein elektronisch fehlerkompensierter Stromwandler T4 eingeschaltet, dessen Primärwicklung mit der zweiten Primärwicklung P2 des Dreiwicklungs-Differenzstromwandlers T2 in Reihe geschaltet ist. Ferner ist die Sekundärwicklung des Differenzstromwandlers T2 mit der Primärwicklung eines weiteren fehlerkompensierten Stromwandlers T5 verbunden. Der fehlerkompensierte Stromwandler T5 besitzt auf einem gemeinsamen Eisenkern zwei Primärwicklungen W# und WK sowie zwei Sekundärwicklungen W1 und WF.
  • Die Sekundärwicklungen W1 und WF sind über einen Verstärker V miteinander verbunden, während die zweite Primärwicklung WK an die Sekundärwicklung des fehlerkompensierten Stromwandlers T4 angeschlossen ist. An die zweite Sekundärwicklung WF ist der Differenzwiderstand Rb angeschlossen, an dem die Spannung abfällt. Die Verbindungsstelle zwischen WF und RA ist dann gegebenenfalls über den Tiefpaßfilter TF1 an den Eingang des Quotientenbildners Q angeschlossen.
  • Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3 ist folgende: Die früher erläuterten Fehlerformeln gelten nur unter der Voraussetzung gleicher Nennübersetzungen von Prüfling und Normalwandler. Wenn die Nennübersetzungen beider Wandler jedoch verschieden sind (KNx + KNn), gilt folgendes: Aus der reellen Komponente 1F und der imaginären Komponente is des Differenzstromes iA lassen sich weder der Stromfehler noch der Fehlwinkel des Prüflings ermitteln, da im Differenzstrom ein Anteil enthalten ist, der durch die ungleichen Nenmibersetzungen, und nicht durch den Fehler des Prüflings verursacht wurde Dieser Anteil läßt sich um Beispiel kompensieren, wenn die Windungszahl der vom Sekundärstrom t2x des Prüflings P durchflossenen Wicklung des Differenzstromwandlers T2 (Fig. 1) entsprechend verändert wird. Wegen der geringen Windungszahl dieser Wicklung (6 Windungen für i2N = 5 A) ist die damit mög--2N liche Anpassung aber nicht feinstufig genug durchführbar.
  • Ein sehr feinstufiger Ausgleich unterschiedlicher Nennübersetzungen wird durch die Schaltung gemäß Fig. 3 erzielt. In Fig. 1 wird die DffSDifferenzspannung uA dadurch gewonnen, daß der Differenzstrom i einen Spannungsabfall am Bürdenwiderstand RA des Differenzstromwandlers T2 erzeugt. Da bei diesem Verfahren der Differenzstromwandler wegen der sehr großen Bebürdung einen zu großen Fehler aufweisen würde, ist der Differenzwiderstand Rh stattdessen auf der Sekundärseite eines elektronisch fehlerkompensierten Stromwandlers T5 (Fig. 3) angeordnet. Die Primärwicklung WA des Stromwandlers T5 wird dabei vom Differenzstrom iA durchflossen. Der Fehler dieses Stromwandlers ist auch bei kleinen Werten von und großen Werten für RA sehr gering, da zur Erzeugung des Spannungsabfalls u an RA keine entsprechend große magnetische Induktion im Wandlerkern erforderlich. ist, sondern nur ein um den Faktor v w1 verminderter Teil derselben, wobei v die Verstärkung des Verstärkers V (v = 500) und wF und w1 die Windungszahlen der Wicklungen WF und W1 (wF = 5 oder 50 oder 500, wI = 3000) bedeuten.
  • Die Fehlerbestimmung wird nun dadurch ermöglicht, daß aus dem Sekundärstrom i2X des Prüflings ein Korrekturstrom -K a bgelei-12x T tet wird, der so in eine zweite Primärwicklung WK des Stromwandlers T5 eingespeist wird, daß sich als Sekundärstrom von T5 ein Strom der Größe i ergibt. Wenn der Korrekturstrom den Wert - hat, wird d.h. i2X nimmt denjenigen Wert des Sekundärstromes an, den der Prüfling bei gleicher Nennübersetzung wie der Normalwandler aufweisen würde. Aus in ergibt sich dann Durch Wahl entsprechender Windungszahlen der in 1 %-Stufen, vorzugsweise im Bereich von 60 bis 120 % verstellbaren Korrekturwicklung WK lassen sich die Auswirkungen der verschiedenen Ubersetzungen in dem angeführten Bereich in Stufen von 0,01 kompensieren. Der Korrekturstrom 1K kann vorzugsweise über Korrekturschalter den verschiedenen Wicklungen des Stromwandlers T5 zugeführt werden. Die aus dem Verhältnis der Nennübersetzungen errechnete und mittels Schalter an der Frontplatte der Meßeinrichtung eingestellte Korrektur ist unabhängig vom eingestellten Prüfpunkt, da sowohl als auch iK dem Prüfstrom proportional sind.
  • Bei der Prüfung von Spannungswandlern ist die Korrekturschaltung ebenfalls wirksam. Wie Fig. 4 zeigt, wird die Differenzspannung Nu mit Hilfe eines Widerstandes zuerst in einen Differenzstrom lA umgesetzt, der die Wicklung WA des fehlerkompensierten Stromwandlers T6 durchfließt. Der für die Korrektur benötigte Strom ZK wird in diesem Falle mit Hilfe eines zusätzlichen Spannungswandlers T7 und eines Widerstandes RK aus der Sekundärspannung q2x des Prüflings gewonnen. Im übrigen ist die Korrekturschaltung gemäß Fig. 4 wie die Schaltung nach Fig. 3 zu ergänzen.
  • Oberschwingungsanteile in der Prüfspannung bzw. im Prüfstrom beeinflussen die Meßwertanzeige'der Wandlermeßeinrichtung auf zwei verschiedene Weisen. Einmal verfälschen sie die Referenzspannung UR, und zweitens führen sie zu einem großen Oberschwingungsanteil im Differenzstrom i, da das Ubertragungsverhalten von Prüfling und Normalwandler für verschiedene Frequenzen nicht gleich ist und sich die Oberschwingungsanteile daher bei der Differenzbildung nicht gegenseitig kompensieren.
  • Damit dadurch keine falsche Anzeige entsteht, ist in Fig. 1 zwischen dem Differenzstromwandler T2 und dem Dividierer Q ein Tiefpaßfilter TF1 geschaltet, das eine Dämpfung von mehr als 50 dB für Frequenzen > 150 Hz hat, so daß die dem Dividierer Q zugeführte Spannung nur noch Cberschwingungsanteile mit vernachlässigbar kleiner Amplitude enthält. Da die Ausgangsspannung dieses Tiefpasses nach Betrag und Phasenlage sehr stark von der Meßfrequenz abhängt, wird auch die Referenzspannung R mit Hilfe eines vor dem Gleichrichter G eingeschalteten Tiefpaßfilters TF2 nach Betrag und Phasenlage in gleicher Weise verändert. Der Gleichlauf zwischen den beiden völlig gleich aufgebauten Tiefpässen TF1 und TF2 ist zwischen 15 Hz und 65 Hz so gut, daß das Verhältnis u/uR, das ein Maß für den Fehler des Prüflings ist, in diesem Frequenzbereich um weniger als 0,1 % verfälscht wird.
  • Die erfindungsgemäße Prüfeinrichtung zeichnet sich gegenüber bekannten Prüfeinrichtungen dieser Art durch folgende Vorteile aus: Die Ermittlung und Anzeige von Strom- bzw. Spannungsfehlern und Fehlwinkeln erfolgt völlig selbsttätig. Bei der Ablesung der Meßwerte müssen in keinem Meßbereich Umrechnungsfaktoren berücksichtigt werden. Die Ablesung ist zwischen 15 Hz und 65 Hz jeweils frequenzunabhängig. Nicht nur die Fehleranzeige, sondern auch die Fehlwinkelanzeige ist ohne Umrechnung für alle Frequenzen gültig. Die erfindungsgemäße Prüfeinrichtung kombiniert die Vorteile des Differenzverfahrens mit der besonders bei der Spannungswandlerprüfung erforderlichen Möglichkeit der Verwendung verschiedener Nennübersetzungen. Damit zeichnet sich die erfindungsgemäße Prüfeinrichtung neben einer sehr guten Meßgenauigkeit gleichzeitig durch einen sehr breiten Einsatzbereich aus. Genau wie bei den bisher bekannten handabgeglichenen Wandlermeßeinrichtungen ist die vorliegende Prüfeinrichtung sowohl für Strom- als auch für Spannungswandlermessungen geeignet. Selbstabgleichende Meßeinrichtungen waren bisher nur für Strom- oder Spannungswandlermessungen bekannt.
  • Durch die eingebauten Tiefpaßfilter wird der Einfluß von Oberwellen, die entweder in der Prüfspannung bzw. im Prüfstrom enthalten sind oder die durch das Übertragungsverhalten der Prüflinge hervorgerufen werden, eliminiert, so daß sie auf die Meßwertanzeige keinen Einfluß haben.
  • Die erfindungsgemäße Prüfeinrichtung ist für die Prüfung von Strom- oder Spannungswandlern jeglicher Art und/oder Spannungsebenen geeignet.

Claims (7)

  1. Patentansprüche 1.Dem Prüfen von Meßwandlern dienende Einrichtung zur selbsttätigen Ermittlung des Betragsfehlers und des Fehlwinkels eines Strom- oder Spannungswandlers in drei Fehlerbereichsstufen (niedrige Fehlerstufe ist gleich Stufe kleiner Fehler; mittlere Fehlerstufe ist gleich Stufe mittlerer Fehler; hohe Fehlerstufe ist gleich Stufe hoher Fehler) nach dem Differenzverfahren, bei dem der Prüfling mit einem Normalwandler derart zusammengeschaltet ist, daß aus der vektoriellen Differenz der Sekundärströme des Prüflings und des Normalstromwandlers bzw. der Sekundärspannungen des Prüflings und des Normalspannungswandlers der Betragsfehler und der Fehlwinkel nach Betrag und Phase angezeigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Sekundärstrom des Normalstromwandlers (Nj) durch Nachschaltung eines Referenzstromwandlers (T1) bzw. die von der Sekundärspannung des Normalspannungswandlers (Nu) durch Nachschaltung eines Referenzspannungswandlers (T3) abgeleitete Referenzspannung (uhr) eine digitale 9O0-Schaltung so anregt, daß zwei Rechteckspannungen entstehen, von denen eine in Phase mit der Referenzspannung (UR) des Referenzstromwandlers (T ) bzw. des Referenzspannungswandlers (T3) und eine um 90 dazu phasenverschoben ist, und daß mittels dieser Rechteckspannungen zwei Folge-Halteverstärker (S/H1' S/H2) angesteuert werden, so daß im Ansteuerungszeitpunkt aus dem Verhältnis der vön den Sekundärströmen bzw. -spannungen der Normalwandler (NJ, Nu) und des Prüflings (P) abgeleiteten Differenzspannung zur und Referenzspannung (NuR) der Spannungsfehler und der Fehlwinkel als Spannungswert zur Verfügung stehen, die in zwei voneinander unabhängigen Digitalvoltmetern (DV1, DV2) in einem Triggertakt vorbestimmter Taktfolge angezeigt werden.
  2. 2. PrUfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Eingang des den Quotienten aus der Differenzspannung ( E ) und der Referenzspannung (NuR) bildenden Quotientenbildners (Q) zwei baugleiche Tiefpaßfilter (TF1, TF2) angeordnet sind.
  3. 3. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die digitale 900-Schaltung von einem Phase Locked Loop-Schaltkreis und von einer Exklusiv-Und/Oder-Verknüpfung gebildet ist.
  4. 4. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der Stromwandlerprüfung die Differenzspannung (u) \ durch einen Dreiwicklungs-Differenzstromwandler (T2) gebildet ist, dessen Primärwicklungen (P1, P2) in die Sekundärkreise des Normalstromwandlers (Nj) und des PrUflings (P) eingeschaltet sind.
  5. 5. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der Spannungswandlerprtifung die Differenzspannung ( ) durch Cegenschaltung der Sekundärkreise des Normalspannungswandlers (Nu) und des Prüflings (P) gebildet ist.
  6. 6. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet; daß im Falle ungleicher Nennübersetzungen von Prüfling (P) und Normaistromwandler (NJ) dem Differenzstromwandler (T2) zwei fehlerkompensierte Stromwandler (T4, T5) nachgeschaltet sind, daß zur Korrektur der primären Durchflutung des Stromwandlers (T5) in dem Stromwandler (T4) aus dem Sekundärstrom (i#2x) des Prttflings (P) ein Korrekturstrom (tK) abgeleitet und in die zweite Primärwicklung (Korrekturwicklung) (WK) des Stromwandlers (T5) eingespeist wird und daß dieser Korrekturstrom (i) wahlweise durch verschiedene Wicklungen des Stromwandlers (T5) geleitet wird, wobei die Windungszahlen dieser Wicklungen so gewählt sind, daß alle ganzzahligen Prozentsätze des Verhältnisses KNx . 100 % einstellbar sind.
    kNn
  7. 7. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1,.dadurch gekennzeichnet, daß im Falle ungleicher Nennübersetzungen von Prüfling (P) und Normalspannungswandler (Nu) ein Abgleichwiderstand (RA) mit der Differenzspannung (u) zwischen Normalspannungswandler (Nu) und Prüfling (P) beaufschlagt wird, wobei der Ausgangsstrom des Abgleichwiderstandes (RA) einen fehlerkompensierten Stromwandler (T6) speist, dem über einen Spannungswandler (T7) auch der die Nennübersetzung ausgleichende Korrekturstrom (iK) aufgeprägt wird.
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