DE429872C

DE429872C - Electrical measuring instrument, in particular counter

Info

Publication number: DE429872C
Application number: DEA43007D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Publication date: 1926-06-11

Description

Elektrisches IVIeßinstrument, insbesondere Zähler. Außer Wirkverbrauchs- und Blindverbrauchszählern bzw. Meßinstrunienten, die bei einer Phasenverschiebung von go° oder o° zwischen Strom und Spannung stillstehen, werden für bestimmte Tarife auch solche Zähler benötigt, welche bei einem anderen Phasenverschiebungswinkel stillstehen und welche somit die Summe oder Differenz von Wirkverbrauch und Blindverbrauch oder von Teilen dieser Größen messen.Electrical measuring instrument, especially counter. Except active consumption and reactive consumption meters or measuring instruments, which in the event of a phase shift of go ° or o ° between current and voltage stand still for certain tariffs such a counter is also required, which at a different phase shift angle stand still and which is the sum or difference of active consumption and reactive consumption or measure from parts of these sizes.

Für alle diese Fälle mußte man bisher besondere Zähler bauen, was für eine wirksame Durchführung der Massenfabrikation nachteilig ist. Durch die Erfindung soll nun ein Zähler geschaffen werden, durch welchen es möglich ist, ohne Änderung cler Spulen oder Triebsysteme lediglich durch Umklemmen der Leitungen und gegebenenfalls noch durch Änderung eines Vorschaltwiderstandes die Wirkung des Zählers so abzuändern, daß er bei jedem gewünschten Phasenverschiebungswinkel stillsteht.For all these cases you had to build special meters, what is disadvantageous for effective mass production. Through the invention a counter is now to be created through which it is possible without change The coils or drive systems simply by reconnecting the lines and if necessary change the effect of the counter by changing a series resistor so that that it stands still at any desired phase shift angle.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß auf dem Spannungskern mehrere Spulen angeordnet sind, die so aufeinander einwirken, daß durch Änderung der an die Spulen anzulegenden Spannungen der resultierende Spannungsfluß bei induktionsfreier Last jede gewünschte Richtung zum Stromfluß besitzen kann. Hierbei ist es gleichgültig, ob die Wicklungen der verschiedenen Spulen voneinander getrennt sind oder ob eine einzige Wicklung mit Anzapfungen angeordnet ist.This is achieved according to the invention in that on the voltage core several coils are arranged, which act on each other that by change of the voltages to be applied to the coils, the resulting voltage flow in the case of non-induction Load can have any desired direction for current flow. It does not matter here whether the windings of the different coils are separated from each other or whether one single winding is arranged with taps.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele mit zwei Spulen pro Triebsystem dargestellt. Wenn es auch ohne weiteres möglich ist, mehr als zwei Spulen zu verwenden, so dürfte dies wohl kaum jemals nötig sein.The drawing shows exemplary embodiments with two coils per drive system shown. If it is also easily possible to use more than two coils, so this should hardly ever be necessary.

Bei sämtlichen Abbildungen ist angenommen, daß zwei Stromspulen, und zwar in den Phasen i und 3, vorhanden sind. Ferner sind in der Abb. i und in den Abb. d. und folgenden nur diejenigen Spannungsspulen gezeichnet, die mit der in Phase i liegenden Stromspule zusammenarbeiten. Die mit der anderen Stromspule zusammenarbeitenden Spannungsspulen können dann in einfacher Weise unter Zugrundelegung der Aronschaltung angeordnet werden.All figures assume that two current coils, and although in phases i and 3, are present. Furthermore, in Fig. I and in Fig. D. and following only those voltage coils are drawn that correspond to the in Phase i lying current coil work together. Those working together with the other current coil Voltage coils can then be set up in a simple manner based on the Aron circuit to be ordered.

Bei der Einrichtung nach Abb: i sind zwei getrennte Spannungsspulen vorgesehen; die eine Spule I ist in bekannter Weise zwischen den Phasen i und 2, die andere Spule II zwischen den Phasen i und 3 angeschlossen. In Abb. 2 ist das Vektordiagramm dieses Zählers dargestellt. i, 2 und 3 sind die Spannungen der einzelnen Phasen gegen Erde. Die in den Spulen wirksamen verketteten Spannungen zwischen den Phasen sind mit E,2 und El; bezeichnet. Die zugehörigen Felder liegen um etwa go° zurück in Richtung der Vektoren E,z und # E,3. Im Spannungseisen überlagern sich diese beiden Felder, so daß das resultierende Feld @ E,.",_ zwischen den beiden es erzeugenden Feldern liegt. überwiegt das Feld # E,_, so wird der Vektor des resultierenden Feldes näher an diesem Vektor liegen; überwiegt das andere Feld, so wird das resultierende Feld näher an letzterem liegen. Die genaue Richtung des resultierenden Feldes läßt sich nicht einfach durch geometrische Addition der Einzelflüsse in einem Diagramm ermitteln, da sich die Flüsse selbst wieder gegenseitig beeinflussen und so die Verhältnisse komplizieren. Die zweite Wicklung kann statt an die Spannung E,3 auch an irgendeine andereDrehstroinspannung, beispielsweiseE_3, gelegt «-erden, so daß dadurch ein resultierendes Feld von ganz anderer Richtung erreicht wird. Wird der einen oder anderen Wicklung oder auch beiden noch Obmscher Widerstand vorgeschaltet, so kann durch Anlegen je zweier Spannungen des Drehstromnetzes an die beiden Wicklungen jede beliebige Lage des resultierenden Flusses erzielt werden. Besitzt das Drehstromnetz außerdem einen Nulleiter, so sind die Schaltmöglichkeiten noch reichlicher; jede beliebige Richtung des Spannungsflusses kann auf die verschiedensten Arten erreicht «erden; man wird schließlich diejenige Schaltung wählen, die den geringsten Wattverbrauch verursacht. .In the device according to Fig: i there are two separate voltage coils intended; one coil I is in a known manner between phases i and 2, the other coil II is connected between phases i and 3. In Fig. 2 this is Vector diagram of this counter shown. i, 2 and 3 are the voltages of each Phases to earth. The concatenated voltages between the Phases are with E, 2 and El; designated. The associated fields are around go ° back towards vectors E, z and # E, 3. Overlap in the tension iron these two fields so that the resulting field @ E,. ", _ between the two it is generating fields. if the field # E, _ predominates, the vector of the resulting Field closer to this vector; if the other field predominates, the resulting one becomes Field closer to the latter. The exact direction of the resulting field leaves not simply by geometrically adding the individual flows in a diagram determine, since the rivers themselves influence each other again and so the Complicate relationships. The second winding can instead of the voltage E, 3 also to some other rotary current, for example E_3, "- earthed, so that thereby a resulting field is reached from a completely different direction. Will the one or the other winding or both still Obmscher resistance connected upstream, by applying two voltages from the three-phase network to the two windings any location of the resulting flow can be achieved. Has the three-phase network In addition, a neutral conductor, so the switching options are even more abundant; every any direction of the voltage flow can be achieved in the most varied of ways "earth; in the end, you will choose the circuit that consumes the lowest watts caused. .

Statt der zwei getrennten Wicklungen, von denen bisher die Rede war, kann man auch mit einer einzigen Wicklung auskommen. Es kann dann eine ganze normale Spannungsspule verwendet werden, deren einer Punkt herausgeführt und an eine der drei Leitungsphasen bzw. an den Nulleiter angelegt wird, während die Enden der Spule an zwei andere Phasen angelegt werden. Dadurch verringert sich wohl die Zahl der Schaltkombinationen, die möglich sind, da nur drei Enden verfügbar sind; immerhin können mit ein und derselben Spule im Dreileiterstromnetz zwölf verschiedene Zähler hergestellt werden; im Vierleiterstromnetz ist die Zahl noch bedeutend größer. Das eine Feld wird durch denjenigen Teil der Spule gebildet, der zwischen dem Anzapfungspunkt und dem einen Endpunkt der Spule liegt, und das andere Feld durch denjenigen Teil, der zwischen dem Anzapfungspunkt und dem anderen Ende der Spule liegt.Instead of the two separate windings mentioned so far, you can get by with a single winding. It can then be quite a normal one Voltage coil are used, one point of which is led out and connected to one of the three line phases or is applied to the neutral conductor, while the ends of the coil applied to two other phases. This probably reduces the number of Switching combinations that are possible because only three ends are available; anyway can use twelve different meters with one and the same coil in a three-wire network getting produced; in the four-wire network, the number is significantly larger. That a field is formed by that part of the coil that is between the tapping point and one end point of the coil and the other field through the part between the tapping point and the other end of the coil lies.

In den Abb. 3 bis 8 ist die eine Hälfte der Fälle, die in Dreileiternetzen möglich sind, in den Abb.9 bis 14 die andere Hälfte dargestellt. Es ist ein Zähler mit zwei messenden Systemen zugrunde gelegt. Nur bei der ersten Schaltung (Abb.3) sind beide Spannungsspulen gezeichnet; bei den anderen kann die Schaltung der zweiten Spule unter Zugrundelegung der Aronschaltung gefunden werden.In Figs. 3 to 8, half of the cases are those in three-wire networks are possible, the other half is shown in Figures 9 to 14. It's a counter based on two measuring systems. Only for the first circuit (Fig.3) both voltage coils are drawn; in the case of the others, the circuit of the second Coil can be found on the basis of the Aron circuit.

.Nach Abb.3 werden in der oberen Spule die Spannungen E13 und E, überlagert, und zwar ist angenommen, daß die Spule mit der größeren Windungszahl an der Spannung F_13 liegt. Dieses Feld ist daher als Hauptfeld H bezeichnet. Die Spule mit der niederen Windungszahl liegt dann an der um i2o° voreilenden Spannung E3_; das Feld ist daher als Zusatzfeld Z bezeichnet. Die Stromspulen liegen entsprechend in den Phasen i und 3.According to Fig.3, the voltages E13 and E, are superimposed in the upper coil, it is assumed that the coil with the larger number of turns is connected to the voltage F_13 lies. This field is therefore referred to as the main field H. The coil with the The lower number of turns is then due to the voltage E3_ leading by i2o °; the field is therefore designated as additional field Z. The current coils are accordingly in the Phases i and 3.

Die Schaltungen nach den Abb..I bis 8 ergeben sich hieraus durch zyklische Vertauschung der Spannungen, derart, daß an die Enden der das Zusatzfeld erzeugenden Spule stets eine Spannung angelegt ist, die der das Hauptfeld erzeugenden Spannung um i2o° voreilt.The circuits according to Figs. I to 8 result from this through cyclical ones Interchanging the voltages in such a way that at the ends of the generating the additional field Coil is always applied with a voltage equal to that of the voltage generating the main field advanced by i2o °.

Die Schaltungen nach den Abb.9 bis 14 ergeben sich ferner in ähnlicher Weise dadurch, daß an die Enden der das Zusatzfeld erzeugenden Spule stets eine Spannung angelegt ist, die der das Hauptfeld erzeugenden Spannung um i2o° nacheilt.The circuits according to Figures 9 to 14 are also similar Way in that always one at the ends of the coil generating the additional field Voltage is applied which lags the voltage generating the main field by i2o °.

Bei allen diesen Schaltungen liegen die beiden Enden der Spulen an zwei Phasen, während der an der Wicklung herausgeführte Punkt jeweils am dritten Leiter liegt.In all of these circuits, the two ends of the coils are in contact two phases, while the point brought out on the winding is always on the third Head lies.

Auch bei diesen Anordnungen ist es aus den gleichen Gründen, wie dies oben für Abb. i dargelegt ist, nicht möglich, die Richtung des resultierenden Feldes theoretisch durch Rechnung oder auf zeichnerischem Wege zu ermitteln. Ist aber für einen der sechs Fälle der Abb.3 bis 8 und für einen der sechs Fälle der Abb. 9 bis 14 die Phasenverschiebung durch Versuch bekannt, so können die fünf anderen durch einfache Überlegung gefunden werden.With these arrangements, too, it is for the same reasons as this As set out above for Fig. i, it is not possible to determine the direction of the resulting field to be determined theoretically by calculation or by drawing. But is for one of the six cases of Figs. 3 to 8 and for one of the six cases of Fig. 9 to 14 the phase shift is known through experiment, so the five others can through simple consideration can be found.

Ergibt sich beispielsweise durch Messung bei der Einrichtung nach Abb. 3 eine Phasenverschiebung des resultierenden Feldes gegenüber der Spannung an den Enden der Spule von io5° (solche sowie auch größere und kleinere Winkel sind leicht zu erreichen durch entsprechende Abgleichung der Windungszahl beider Wicklungen evtl. auch durch Vorschalten von Ohmschen Widerständen), so zeigt der Zähler nach Abb. 3 Der Zähler nach Abb. d. steht dann bei 15' voreilendem Strom, er läuft bei nacheilendem Strom rückwärts; der Zähler nach Abb.5 steht bei 45' nacheilendem Strom, er läuft bei cos T - i rückwärts und zeigt den Wert (sin f-cosq,) an; der Zähler nach Abb.6 steht bei i5° voreilendem Strom, der nach Abb. i steht bei 15° voreilendem Strom, er läuft bei nacheilendem Strom vorwärts; der Zähler nach Abb. 8 steht bei 45' nacheilendem Strom, er läuft bei cos qg- i vorwärts und zeigt (cos T, - sin T,) an.If, for example, a measurement in the device according to Fig. 3 results in a phase shift of the resulting field compared to the voltage at the ends of the coil of io5 ° (such angles as well as larger and smaller angles can easily be achieved by adjusting the number of turns in both windings, possibly also by connecting ohmic resistors upstream), the counter according to Fig. 3 shows The counter according to Fig. D. then stands at 15 'leading current, it runs backwards if the current is lagging; the counter according to Fig.5 stands at 45 'lagging current, it runs backwards at cos T - i and shows the value (sin f-cosq,); the counter according to Fig.6 stands at 15 ° leading current, that according to Fig. i stands at 15 ° leading current, it runs forward when the current is lagging; the counter according to Fig. 8 stands at 45 'lagging current, it runs forward at cos qg-i and shows (cos T, - sin T,).

Der Zähler nach Abb. 5 kann ohne weiteres durch Verändern der Vorschaltwiderstände in einen Zähler verwandelt werden, der etwa bei 36° 50 Minuten nacheilendem Strom (cos - o,8 ind.) oder bei 30° nacheilendem Strom stillsteht und bei stärker nacheilendem Strom vorwärts läuft. Am besten werden in beiden Feldern Vorschaltwiderstände vorgesehen: soll der Spannungsvektor nach der einen Seite verschoben werden, so wird der eine Vorschaltwiderstand durch Abwickeln von Widerstandsdraht vergrößert; soll der Spannungsvektor nach der anderen Seite verschoben werden, so wird der andere Widerstand vergrößert.The counter according to Fig. 5 can easily be changed by changing the series resistors be converted into a counter, the current lagging about at 36 ° 50 minutes (cos - 0.8 ind.) or with a 30 ° lagging current stands still and with a more lagging current Current is running forward. It is best to provide series resistors in both fields: if the stress vector is to be shifted to one side, then one becomes Ballast resistance increased by unwinding resistance wire; shall be the stress vector are shifted to the other side, the other resistance is increased.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electrical measuring instrument, in particular counter, characterized in that several switchable voltage coils are connected to the voltage core, which are connected to different voltages, possibly with the interposition of series resistors, so that the angle between the effective voltage flow and the current flow with an inductive load is only set to any value can be set by reconnecting the line connections and changing the series resistance.

2. Embodiment according to claim i, characterized in that that the instrument carries a single tension coil, one point from the Is led out inside.

3. Embodiment according to claim: 2 for measuring three-phase power. characterized in that the two ends of the coil on two lines and the Tapping point are connected to the third line.