DE401849C

DE401849C - Einrichtung zur Messung des Leistungsfaktors in Wechselstromanlagen

Info

Publication number: DE401849C
Application number: DEC34225D
Authority: DE
Original assignee: Chamberlain and Hookham Ltd
Current assignee: Chamberlain and Hookham Ltd
Priority date: 1923-01-19
Filing date: 1923-12-05
Publication date: 1924-09-10

Description

Einrichtung zur Messung des Leistungsfaktors in Wechselstromanlagen. Es ist bekannt, in einem Dreiphasenwechselstromsystem mit drei Leitungen zwei einzelne Wattmesser zu verwenden, um die nutzbare Energie, welche durch die Anlage geleitet wird, zu messen. jedes Meßelement besitzt eine Spannungs- und eine Stro_.:wicklung. Werden die Phasen mit i, 2, 3 bezeichnet, so sind die Stromwicklungen der beiden Meßeletrente z. B. in den Phasen i und ; angeordnet, und die mit diesen Phasen verbundenen Spannungswicklungen besitzen eine gemeinsame Verbindung mit der Phase 2. Ist die Belastung ausgeglichen, so werden die Energieablesungen der beiden Meßelemente mitunter benutzt, um den durchschnittlichen Leistungsfaktor zu berechnen. Für einen gegebenen Leistungsfaktor bleibt das Verhältnis der beiden Meßablesungen konstant, solange die Last ausgeglichen ist.
Die vorliegende Erfindung soll es nun ermöglichen, die erwähnten Verhältnisse in; einem Instrument zur Messung des durchschnittlichen Leistungsfaktors zu verwerten, unter Ausschluß von Berechnungen, die sonst nötig gewesen sind.
Die Erfindung betrifft demgemäß eine Einrichtung, die eine Einstellung eines beweglichen Zeigers durch beide Meßelemente in einer 'Weise gestattet, daß die Bewegung des Zeigers in einem bestimmten Verhältnis zum Leistungsfaktor steht. Das eine Meßelement ist hierbei mit Einrichtungen ausgestattet, durch welche das Getriebe zur Zeigereinstellung in bestimmten Zeitabschnitten in die Ruhelage zurückgeführt wird.
Insbesondere behandel, die Erfindung eine Einrichtung, bei der ein Zeiger durch ein Differentialgetriebe von den beiden Meßelementen nur in einer Richtung verstellt wird, und bei der die Einrichtungen zur zeitweiligen Zurückführung der den Zeiger über das Differentialgetriebe einstellenden Vorrichtungen von einem der Meßelemente aus geregelt werden.
Auf der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform in den Abb. i und 2 scherratisch dargestellt.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Schnecken a, a' (Abb. i) durch, je ein Meßinstrument angetrieben. Lose auf einer Welle b sind zwei Mittelräder c, c' angeordnet, welche zum Differentialgetriebe gehören. Die Mittelräder stehen in Eingriff mit einem Umlaufrad, welches an einem Träger d sitzt, der fest mit der Welle b verbunden ist. Die Mittelräder werden durch die Schnecken über Vorgelege angetrieben, wie auf der Zeichnung dargestellt ist. Auf der Welle U, welche den Träger d für das Umlaufrad trägt, ist noch eine Schnecke/ (Abb. i und 2) aufgesetzt, welche den Zeiger g über ein nur in einer Richtung, zwangläufig arbeitendes Getriebe einstellt. Beispielsweise greift die Schnecke f in ein Rad h ein, welches unter dem Einfluß einer Uhrfeder i steht. Der Antrieb des Zeigers erfolgt durch einen Zapfen j, der sich gegen den Zeiger oder einen Teil desselben legt. Bei der umgekehrten Bewegung des unter der Wirkung der Feder i stehenden Rades h bleibt infolge der beschriebenen Anordnung der Zeiger in Ruhe. Der Zeiger spielt über einer Skala k, die in der gewünschten Weise mit Einteilungen versehen ist.
Das Rad h wird von einem gelenkig angeordneten Hebel L gehalten oder ist, allgemein gesprochen, in einer Weise gelagert, daß es aus den Zähnen der Schnecke f ausgehoben werden kann. Eine Feder n hält das Rad h in Eingriff mit der Schnecke, während das Ausheben durch einen Elektromagneten m erfolgt.
Eine der von den Schnecken a, a' angetriebenen Wellen, z. B. die Welle s, trägt eine Scheibe o, welche isoliert einen Kontaktstift p trägt, der bei jeder Umdrehung einmal bei Anlage an die Kontakte g den Magnetstromkreis schließt und damit ein Ausheben des Rades h aus der Schnecke f verursacht. Das Rad h kehrt dann unter Wirkung seiner Feder i in die Anfangslage zurück, welche durch Anlegen des Stiftes j gegen den festen Anschlag r bestimmt ist. In dieser Lage verbleibt der Zeiger g so lange, bis der Magnetstromkreis wiedereingeschaltet und das Rad h wieder in Angriffslage gekommen ist.
Das in Abb. 2 dargestellte Getriebe stellt nur eine Ausführungsform aus der großen Zahl derjenigen Getriebe dar, die zur Zurückführung des Zeigers in die Anfangslage benutzt werden können.
Sind zwei Einphasen-Wattstundenmesser in eine Dreiphasen-Stromleitung zur Messung der Dreiphasen-Belastung nach dem bekannten Zweiwattmetermeßverfahren eingeschaltet, so werden beide Meßelemente mit gleicher Geschwindigkeit laufen, wenn es sich um eine ausgeglichene und nichtinduktive, Belastung handelt. Wird jedoch die Belastung induktiv und bleibt sie daneben ausgeglichen, so wird das eine Meßelement schneller als das andere laufen. Die relativen Geschwindigkeiten ändern sich hierbei mit dem Leistungsfaktor. Fällt der Leistungsfaktor auf o,5, so wird das langsamer laufende Meßelement stillstehen und für Leistungsfaktoren unter o,5 sogar in entgegengesetzter Richtung umlaufen.
Hierbei ist es erforderlich, daß beim Anschluß der Meßelemente an die Meßeinrichtung beachtet wird, daß das die Kontaktvorrichtung betreibende Meßelement dasjenige ist, welches bei einer ausgeglichenen induktiven Belastung schneller läuft. Die periodische Rückführung des Zeigergetriebes tritt jeweils nach Durchführung von gleichen Mengen von elektrischer Energie durch eines der Meßelemente ein. Infolgedessen kann die Bewegung des Zeigers zwischen zwei Rückführungen in die Anfangslage als Maß für den durchschnittlichen Leistungsfaktor in diesem Zeitraum benutzt werden. Bei geeigneter Einteilung der Skala k zeigt infolgedessen der Zeiger den durchschnittlichen Leistungsfaktor in einem gegebenen Zeitraum an. Da der Zeiger durch sein Einstellgetriebe nur in einer Richtung bewegt wird, so gibt die in beliebigem Zeitpunkt eingenommene Zeigereinstellung den kleinsten Leistungsfaktor an, welcher seit der vorhergehenden Zurückführung des Zeigers erreicht wurde.
Selbstverständlich kann an Stelle der elektrischen Zeigerrückführung auch eine mechanische Rückstellung treten. Ebenso lassen sich die übrigen Teile des beschriebenen Instrumentes den jeweils erforderlichen Bedürfnissen anpassen.

Claims

PATENT-ANSPRÜ CHF: i. Einrichtung zur Messung des Leistungsfaktors in Wechselstromanlagen, die mit zwei Einzelphasen-Energiemessern ausgestattet sind, dadurch gekennzeichnet, daß durch die beiden Meßelemente ein verstellbarer Zeiger in der Weise eingestellt wird, daß die Zeigerbewegung proportional zum Leistungsfaktor erfolgt und besondere" unter Einfluß des einen Meßelementes stehende Einrichtungen vorgesehen sind, die das Zeigergetriebe in bestimmten Zeitabschnitten in die Anfangslage zurückführen.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeigergetriebe durch ein Differentialgetriebe von den Meßelementen aus nur in einer Richtung bewegt wird, während die Rückführung in die Anfangslage selbsttätig nach Ingangsetzung der Auslösevorrichtung vor sich geht.