DE398070C

DE398070C - Vorrichtung zur Bestimmung von je einer der drei Wechselstromgroessen: Wirk-, Blindleistung und Leistungsfaktor oder Phasenverschiebung aus den beiden anderen

Info

Publication number: DE398070C
Application number: DEZ13677D
Authority: DE
Inventors: Hermann Zipp
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1923-03-14
Filing date: 1923-03-14
Publication date: 1924-07-12

Description

Vorrichtung zur Bestimmung von je einer der drei Wechselstromgrößen: Wirk-, Blindleistung und Leistungsfaktor oder Phasenverschiebung aus den beiden anderen. In elektrischen, Wechselstrom erzeugenden und verbrauchenden Betrieben, insbesondere Kraftwerken mit den an die zugehörigen Verteilungsnetze angeschlossenen Verbrauchern, sind in der .Regel Meßgeräte zur Messung der an den einzelnen Stellen verbrauchten Leistungen und der dort zwischen Spannung.und Strom .bestehenden Phasenverschiebung eingebaut. Jedoch spielen nicht nur diese Größen, sondern auch noch die Blindleistungen eine bedeutende Rolle, .und zwar sowohl für die wirtschaftlichste Ausnutzung der bestehenden Anlagen wie auch für die Bemessung der Tarife für den Elektrizitätsverbrauch. Meßgeräte, welche dieBlindleistung oder denBl:indstrom unmittelbar anzeigen, werden selten verwendet. Man ist daher in der Regel darauf angewiesen, aus den beiden gemessenen Größen, der Wirkleistung und der Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung oder dem Cosinus hiervon, d. h. dem Leistungsfaktor, die Blindleistung zu berechnen.
Andererseits ist es auch für gewisse Zwecke, beispielsweise für physikalische Vorträge usw., wünschenswert, idie gegenseitige Abhängigkeit der Leistungsgrößen von Wechselströmen an einem Anschauungsmodell darzustellen.
Es sind bereits derartige Vorrichtungen bekannt geworden, die diese Aufgabe auf. rein mechanischem Wege lösen. Diese Vorrichtungen setzen gewisse mathematische Kenntnisse voraus, so daß das Verständnis ihrer Wirkungsweise durchaus nicht einfach ist. Auch ist die Vorrichtung nur bei sehr genauer und kostspieliger Ausführung brauchbar.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe in wesentlich: einfacherer Weise dadurch gelöst,, daß en sich bekannte einfache elelztrische Mittel zur Darstellung der Leistungsgrößen in übersichtlicher Schaltung, verwendet werden. Die Vorrichtung kann gegebenenfalls an eine beliebige Stromquelle angeschlossen werden. Zwei der Leistungsgrößen. aus denen die dritte auf Grund des zwischen jenen bestehenden bekannten Zusammenhanges ermittelt werden soll, werden durch Widerstände von,den Werten von -VV.irk- und Blindleistung entsprechendem Betrage dargestellt, wobei das Verhältnis dieser Wiiderstandsbeträge so eingestellt wird, daß es gleich dem Tangens des Phäsenverschiebungswinkels wird.
In den Abbildungen sind schematisch Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung Bargestell t.
A ibb. z zeigt eine Brückenschaltung. Ein beispielsweise als Schleifdraht oder als Kohlrauschwalze ausgebildeter Widerstand R und zwei regelbare Widerstähde r1, r2 sind zu der Brücke zusammengeschaltet. In dein einen Diagonalzweig liegt das Galvanometer g, in dem anderen die Spannungsquelle q und gegebenenfalls ein Schalter S. Die regelbaren Widerstände r1, r2 sind statt nach ihrem Ohmschen Betrag in Wirk- und Blindleistung geeicht. An dem Widerstand R ist eine Teilung nach tg 9p angebracht. An den einzelnen Teilstrichen stehen also Ziffern, welche das Verhältnis des abgeschnittenen Teils des Widerstandes R rechts vom Strich zu dem anderen Teil angeben. Ferner ist noch eine entsprechende Teilung nach cos gp vorgesehen, die man leicht aus der ersten Teilung herleiten kann. Selbstverständlich könnte man an der Stelle der Skala nach tg (p. die hier nur dargestellt wurde, um die Ableitung der Skalen zu verdeutlichen, auch eine nach der Phasenverschiebung q@ selbst auftragen. Stellt man nun den Gleitkontakt k, des Widerstandes r, auf den abgelesenen Wert der Wirkleistung und den Gleitkontakt k auf dem Widerstand R auf den abgelesenen Wert kies Leistungsfaktors ein und regelt dann mittels des Gleitkontaktes k2 den Widerstand r2 so lange, bis der Strom im Brückenzweig verschwindet, das Galvanometer g also keinen Ausschlag zeigt, dann zeigt der Gleitkontakt des Widerstandes r= auf den gesuchten Wert der Blindleistung.
Bei der Schaltung nach Abb.2 sind an die Stromquelle q zwei Stromkreise e.mit denWiderständen r" r2 und den beiden Spulen s1 und s2 eines Verhältnisstromzeigers (Kreuzspulmeßgerätes) angeschlossen. Das ll-teßgerät zeigt hierbei nicht das wirkliche Verhältnis der Widerstände r, rz, sondern beispielsweise den arc tg hiervon oder noch besser den cos arc tg, d. h. den Leistungsfaktor selbst. DieWiderstände r1, rz sind in Wirk- und Blindleistung geeicht. Stellt nian nun den Gleitkontakt k1 des Widerstandes r, entsprechend dem in der Anlage gemessenen Wert der Wirkleistung ein und regelt dann den zweiten Widerstand r2 so lange, bis sich der ebenfalls in der Anlage gemessene' Wert des Leistungsfaktors am Kreuzspul.meßgerät einstellt, so zeigt der Gleitkontakt k2 des Widerstandes r2 auf den gesuchten Wert oder Blindleistung.

Claims

PATENT-ANSPRÜcHE: i. Vorrichtung zur Bestimmung von je einer der drei Wechselstromgrößen: Wirk-, Blindleistung und Leistungsfaktor oder Phasenverschiebung aus den Leiden anderen, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte der Wirk- und Blindleistung durch Widerstände von entsprechendem Betrage dargestellt werden, deren Verhältnis so eingestellt .wird, daß sich der Tangens des I'hasenverschiebungswinkels ergibt, der an der zugehörigen Skala zweckmäßig in der jeweilig gewünschten Funktion dieses Winkels ablesbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der die Wirk- und Blindleistung darstellenden Widerstände gleich idem Z erhältnis der Teile eines Widerstandes gemacht wird, dessen Beträge zweckmäßig nach dem Leistungsfaktor beziffert sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Wheatstoneschen Brückenschaltung, bei der in zwei Seitenzweigen regelbare, die Wirk- und Blindleistung darstellende Widerstände angeordnet sind, während die beiden anderen Seitenzweige von einen festen Widerstand gebildet werden, auf dem ein zur Brücke führender Schleifkontakt an einer Einteilung nach dem Leistungsfaktor verschiebbar ist. q.. Vorrichtung nach Anspruch i, da-,durch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der die Wirk- und Blindleistung - darstellenden Widerstände mit einem zweckmäßig nach dem Leistungsfaktor geeichten Verhältnisstromzeiger gemessen wird.