DE463480C

DE463480C - Device for checking the shaft purity

Info

Publication number: DE463480C
Application number: DET32458D
Authority: DE
Inventors: Mendel Osnos
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1926-10-02
Filing date: 1926-10-02
Publication date: 1928-07-30

Description

Einrichtung zur Kontrolle der Wellenreinheit Die Erfindung bezieht sich auf eine weitere Verbesserung der in Patent 459 661 beschriebenen Brückenanordnung zur Prüfung der Wellenreinheit. Von den dort beschriebenen Brückenschaltungen ist in mehreren Fällen diejenige vorzuziehen, bei der die sekundären Wicklungen des Stromwandlers nicht in den Schenkeln der Meßbrücke, sondern, wie in Abb. i der erwähnten Patentschrift dargestellt ist, in der Diagonale des den Nutzstrom messenden Amperemeters liegen. In diesem Fall ist die Meßbrücke unabhängig von dem jeweiligen Stromwandler. Man kann sie dann zu einem einheitlichen Apparat zusammenbauen und zur Prüfung verschiedener Anlagen mit verschiedenen Stromwandlern verwenden. Diese Ausführung hat aber den Nachteil, daß die auf die Nutzspannung abgestimmten Glieder LC doppelt vorkommen, und dementsprechend auch zwei Ohmsche Ausgleichswiderstände in beiden anderen Schenkeln der Brückenschaltung verwendet werden. Nach der vorliegenden Erfindung wird die Schaltung wesentlich verbessert, indem das die Kontrollspannung liefernde Glied nur in einem Schenkel verwendet wird, und dementsprechend auch der Ohmsche Ausgleichswiderstand nur in dem dazu parallelen Schenkel, zwei andere Schenkel aber durch zwei scheinbare Widerstände, am besten Induktanzen, gebildet sind.Device for controlling the shaft cleanliness The invention relates focuses on a further improvement of the bridge arrangement described in patent 459,661 for checking the shaft purity. Of the bridge circuits described there is in several cases the one in which the secondary windings of the Current transformer not in the legs of the measuring bridge, but, as in Fig. I of the mentioned Patent is shown, in the diagonal of the ammeter measuring the useful current lie. In this case the measuring bridge is independent of the respective current transformer. You can then assemble them into a uniform apparatus and test different ones Use systems with different current transformers. But this version has the Disadvantage that the elements LC matched to the useful voltage occur twice, and accordingly also two ohmic balancing resistors in the other two legs the bridge circuit can be used. According to the present invention, the The circuit is significantly improved by the element supplying the control voltage is only used in one leg, and accordingly also the ohmic equalizing resistance only in the leg parallel to it, but two other legs through two apparent ones Resistors, preferably inductances, are formed.

Diese verbesserte Schaltung ist in Abb. i der beiliegenden Zeichnung dargestellt, und zwar für Verwendung zur Prüfung der Wellenreinheit eines Antennenstromes. Hier bedeutet A die Antenne, deren Kreis den Nutzstrom. vom Vorkreise, z. B. über die Kopplungsspulen I(, erhält. T ist ein Stromwandler, dessen primärer Teil S1 vom Antennenstrom durchflossen wird, und dessen sekundärer Tei1Sz zur gemeinschaftlichen Speisung des den Antennenstrom messenden Amperemeters J und der zur Wellenreinheitsprüfung verwendeten Meßbrückenanordnung dient. Bei der Brückenanordnung bestehen zwei parallele Schenkel aus zwei scheinbaren Widerständen, am besten Induktanzen L, L1, im dritten Schenkel befindet sich das auf die zu prüfende Nutzfrequenz abgestinunte, die Kontrollspannung erzeugende Glied LC und im vierten Schenkel der Ohmsche Ausgleic1iswiderstand f2. Bei absoluter Reinheit des Nutzstromes ist dann die Spannung des Kontrollgliedes LC nur durch seinen Ohmschen Widerstand gegeben, und es fließt bei der richtigen Einstellung der Meßbrücke kein Strom durch das Kontrollvoltmeter VP. Kommen noch Ströme anderer Frequenzen hinzu, so bildet das Glied LC für diese parasitären Ströme nicht nur einen rein Ohmschen, sondern auch einen bedeutenden scheinbaren Widerstand, so daß für diese schädlichen Frequenzen die Brückenschaltung kein Gleichgeeicht darstellt, und das Kontrollamperemeter V" das Vorhandensein dieser schädlichen Frequenzen anzeigt.This improved circuit is shown in Fig. 1 of the accompanying drawing for use in testing the wave purity of an antenna current. Here A means the antenna, the circle of which is the useful current. from the precircle, z. B. is obtained via the coupling coils I (,. T is a current transformer, the primary part S1 of which is traversed by the antenna current, and whose secondary part is used to jointly supply the ammeter J measuring the antenna current and the measuring bridge arrangement used to test the shaft purity. The bridge arrangement has two parallel legs of two apparent resistances, ideally inductances L, L1, in the third leg there is the element LC which is tuned to the useful frequency to be tested and which generates the control voltage, and in the fourth leg the ohmic compensation resistance f2.If the useful current is absolutely pure, the voltage is then of the control element LC is only given by its ohmic resistance, and with the correct setting of the measuring bridge no current flows through the control voltmeter VP.If currents of other frequencies are added, the element LC forms not only a purely ohmic one for these parasitic currents, but also one meaning tend apparent resistance, so that the bridge circuit does not represent the same calibration for these harmful frequencies, and the control ammeter V "indicates the presence of these harmful frequencies.

Will man den Anteil jeder einzelnen schädlichen Frequenz bestimmen, so kann man dies leicht erreichen, wenn man in die Diagonale des Kontrollvoltmeters ein auf die jeweilige zu untersuchende schädliche Frequenz je abzustimmendes aus in Reihe geschalteter Selbstinduktion und Kapazität bestehendes Glied einschaltet, das für die betreffende schädliche Frequenz einen Kurzschluß und für die übrigen eine Sperre bildet.If one wants to determine the proportion of each individual harmful frequency, this can be easily achieved by looking at the diagonal of the control voltmeter one that has to be coordinated with the respective harmful frequency to be examined series-connected self-induction and capacitance switches on the existing element, this is a short circuit for the harmful frequency in question and for the rest forms a lock.

Die beschriebene Schaltung kann man noch weiter verbessern, wenn man das Kontrollvoltmeter VP durch ein Amperemeter von möglichst kleinem Widerstand ersetzt, wie dies bei Abb. 1 durch in Klammern stehende Bezeichnung J, angedeutet ist. Dann wird durch die Ausschläge des Kontrollamperemeters J, und des Antennenstromamperemeters J der prozentuale Anteil der parasitären Ströme am Gesamtstrom ohne weiteres bestimmt. Wenn z. B. die beiden Induktanzen L, einander gleich sind, und das Glied IC genügend scharf abgestimmt ist, um für die schädlichen Frequenzen als Sperre zu wirken, so verteilen sich die durch ,S2, J und A fließenden parasitären Ströme im gleichen Maße auf die beiden Induktanzen L, L" so daß das Amperemeter J, nur die Hälfte dieser Ströme anzeigt. Das Verhältnis des doppelten Ausschlages von J, zum Ausschlag von J ergibt dann ohne weiteres den Grad der Wellenunreinheit.The circuit described can be improved even further if the control voltmeter VP is replaced by an ammeter with the lowest possible resistance, as indicated in Fig. 1 by the designation J in brackets. The percentage of the parasitic currents in the total current is then easily determined by the deflections of the control ammeter J and the antenna current ammeter J. If z. B. the two inductances L, are equal to each other, and the link IC is sufficiently sharp to act as a block for the harmful frequencies, the parasitic currents flowing through S2, J and A are distributed equally between the two Inductances L, L "so that the ammeter J, shows only half of these currents. The ratio of double the deflection of J to the deflection of J then gives the degree of wave impurity.

Die obenbeschriebene Brückenschaltung nach der Erfindung hat den weiteren Vorteil, daß die Induktanzen L, L2 es ermöglichen, . die Anordnung zur Kontrolle der Wellenprüfung mit der zur Messung der Wirkkomponente der Spannung oder des Stromes oder der beiden zu vereinigen, -indem man die Induktanzen Li L1 zugleich als einen Teil des bei der letztgenannten Anordnung benötigten, zur Lieferung der Blindkomponente der Spannung oder des Stromes dienenden regelbaren Transformators benutzt.The above-described bridge circuit according to the invention has the further advantage that the inductances L, L2 make it possible. to combine the arrangement for checking the wave test with that for measuring the active component of the voltage or the current or both, -by having the inductances Li L1 at the same time as part of the one required in the latter arrangement, for supplying the reactive component of the voltage or the current Serving adjustable transformer used.

Die Anordnung zur Messung der Wirkspannungen oder Wirkströme ist im Patent 45'a ooa und in mehreren Zusatzpatenten beschrieben und besteht in folgendem: Zur Messung der Wirkspannung wird dem Voltmeter in Reihe mit der IC.eminenspatlnung der betreffenden Stelle noch eine zusätzliche Spannung zugeführt, die auf dem Anlagestrom wesentlich senkrecht steht, also die Richtung der Blindspannungskoinponente hat. Diese zusätzliche Spannung wird von einem geeigneten regelbaren Apparat, z. B. einem primär von dem Anlagestrom durchflossenen regelbaren Stromwandler, erzeugt und derart eingestellt, daß sie die ganze Blindkomponente der Klemmenspannung wegkompensiert, so daß das Voltmeter nur die Wirkspannung zeigt, was daran zu erkennen ist, daß sein Ausschlag zum Minimum wird. In :ähnlicher Weise wird zur -Bestimmung eines Wirkstromes dem Amperemeter außer dem Anlagestrom (oder einem diesem pro; portional und phasengleichen Strom) noch eine zu der Klemmenspannung senkrechte Stromkomponente zugeführt, die die Blindkomponente des betreffenden Anlagestromes wegkompensiert, so daß auch hier wiederum der des Amperemeters die allein verbleibende Wirkstromkomponente anzeigt.The arrangement for measuring the active voltages or active currents is in Patent 45'a ooa and described in several additional patents and consists of the following: To measure the active voltage, the voltmeter is connected in series with the IC.eminenspatlnung an additional voltage is supplied to the relevant point, which is applied to the system current is essentially perpendicular, i.e. has the direction of the reactive voltage component. This additional voltage is provided by a suitable controllable apparatus, e.g. B. a regulatable current transformer through which the system current flows, generated and such set so that it compensates away the entire reactive component of the terminal voltage, so that the voltmeter only shows the active voltage, which can be seen from the fact that its rash becomes the minimum. In: similarly to the determination of a Active current to the ammeter apart from the system current (or one proportional to it and in-phase current) another current component perpendicular to the terminal voltage which compensates away the reactive component of the relevant system current, so that here again that of the ammeter is the only remaining active current component indicates.

Abb. z der beiliegenden Zeichnung zeigt die *Vereinigung der Anordnung zur Wellenreinheitsprüfung reit der zur Messung von Wirkspannungen. Hier ist die Schaltung zur Wellenreinheitsprüfung dieselbe wie bei der Abb. r. Als Meßinstrument zur Kontrolle der schädlichen Ströme kann auch hier entweder ein Voltmeter oder ein Amperemeter verwendet werden. Dieses Instrument ist hier allgemein durch M, bezeichnet. Dem zur Messung der Wirkspannung dienenden Voltmeter V wird einerseits galvanisch, oder, wie gezeichnet, durch Vermittlung einer Wicklung l(1 eine Spannung zugeführt, die dem Antennenkreis von dem Vorkreis zugeführt ist, oder eine dieser proportionale und mit ihr phasengleiche Spannung. Außerdem ist im Stromkreis des Voltmeters eine weitere Wicklung N vorgesehen, die dem Voltmeter die zusätzliche Blindspannung zuführt, und die mit den Induktanzen L., L1 in einem veränderlichen induktiven Kopplungsverhältnis steht. Die Induktanzen LI L1 stellen somit in bezug auf den den Nutzstrom repräsentierenden Strom J die Primärwicklung eines Stromtransformators dar, dessen Sekundärwicklung N daher die nötige Blindkomponente liefert. Man kann die Wicklung L1 und N zu einem Apparat zusammenbauen, wobei die beiden TeileLi eine mehr oder weniger große Streuung gegeneinander haben und symmetrisch zur Wicklung N bei allen Lagen der letzteren angeordnet sind. N kann z. B. innerhalb einer die beiden Spulen L1 tragenden Trommel drehbar angeordnet werden, so da.ß bei einer bestimmten Nullage der Wicklung N in dieser nichts induziert wird, und bei der Verdrehung in einem oder anderen Sinne eine entsprechend gerichtete und entsprechend große Blindkomponente.Fig. Z of the accompanying drawing shows the * union of the arrangement for the shaft cleanliness test the for the measurement of active voltages rides. Here is the The circuit for checking the shaft cleanliness is the same as in Fig. R. As a measuring instrument to control the harmful currents, either a voltmeter or an ammeter can be used. This instrument is here generally represented by M, designated. The voltmeter V used to measure the active voltage is on the one hand galvanically, or, as shown, by means of a winding l (1 a voltage fed, which is fed to the antenna circuit from the pre-circuit, or one of these proportional voltage in phase with it. In addition, in the circuit of the Voltmeter another winding N is provided, which gives the voltmeter the additional Reactive voltage supplies, and those with the inductances L., L1 in a variable inductive coupling ratio. The inductances LI L1 are thus related the primary winding of a current transformer on the current J representing the useful current represents, whose secondary winding N therefore supplies the necessary reactive component. One can assemble the winding L1 and N to form an apparatus, the two parts Li one have more or less large scatter against each other and symmetrical to the winding N are arranged at all layers of the latter. N can e.g. B. within a die two coils L1 supporting drum are rotatably arranged, so da.ß at a certain zero position of the winding N in this nothing is induced, and when twisting in one sense or another, a correspondingly directed one and a correspondingly large reactive component.

Bei. der Messung der Wellenreinheit wird der Voltmeterstromkreis durch ein- oder zweipolige Schalter g unterbrochen. Bei der Messung der Wirkspannung wird der Schalter g geschlossen. Es empfiehlt sich dabei, das Meßinstrument MP sicherheitshalber mittels eines Schalters F abzustellen (obwohl das nicht unbedingt nötig ist, wenn die Wicklung N in beiden Teilen L1 gleich und gleichgerichtete Spannungen induziert). Durch Verdrehung der Wicklung N wird dann der Ausschlag des Voltmeters V auf ein Minimum gebracht, das der zu bestimmenden Wirkspannung entspricht.At. The voltmeter circuit is used to measure shaft purity one or two pole switch g interrupted. When measuring the active voltage, the switch g is closed. It is advisable to use the MP measuring instrument as a precaution to be turned off by means of a switch F (although this is not absolutely necessary if the winding N is the same in both parts L1 and induces rectified voltages). By turning the winding N, the deflection of the voltmeter V becomes on Brought minimum that corresponds to the effective voltage to be determined.

Abb.3 zeigt eine analoge Schaltung zur Vereinigung der Wellenreinheitsprüfanordnung mit der Einrichtung zur Messung der Wirkströme. Bei der Prüfung der Wellenreinheit steht der Amperemeterschalter lt am besten in der Lage i, die durch- voll ausgezogene Linien angedeutet ist. Das Amperemeter J zeigt dabei den ganzen Antennenstrom. Bei der Messung des Wirkstromes empfiehlt es sich, auch hier das Kontrollinstrument MP abzuschalten. Nun wird durch Schließung des Schalters g der Stromkreis der Wicklung N, die ähnlich angeordnet ist wie bei Abb. a, geschlossen. Diese Wicklung kann auch, wie in Abb.3 dargestellt ist, an die Kopplungsspule K des Antennenkreises direkt angeschlos. sen werden und führt einen zur Klemmenspannung der Kopplungsspule K senkrecht stehenden Strom der im Stromkreis des -Amperemeters J über die Induktanzen L, L2 (die jetzt in bezug auf Wicklung N als Sekundärwicklungen anzusehen sind) die nötige regelbare Blindkomponente des Stromes J erzeugen. Auch hier wird das Amperemeter J bei entsprechender Verdrehung der Wicklung N auf einen Minimumausschlag gebracht, der die Wirkstromkomponente näßt.Fig.3 shows an analog circuit for combining the shaft cleanliness test arrangement with the device for measuring the active currents. When checking the shaft purity, the ammeter switch lt is best in position i, which is indicated by solid lines. The ammeter J shows the entire antenna current. When measuring the active current, it is advisable to switch off the control instrument MP here as well. Now, by closing switch g, the circuit of winding N, which is arranged similarly to Fig. A, is closed. This winding can also, as shown in Fig. 3, be connected directly to the coupling coil K of the antenna circuit. sen and carries a current perpendicular to the terminal voltage of the coupling coil K, which generates the necessary controllable reactive component of the current J in the circuit of the -amperemeter J via the inductances L, L2 (which are now to be regarded as secondary windings with regard to winding N). Here, too, the ammeter J is brought to a minimum deflection when the winding N is rotated accordingly, which wets the active current component.

Der Schalter h kann dabei in der Lage i bleiben. Wenn aber der Frequenzwandler T Eisen -besitzt, so können in diesem (infolge des Umstandes, daß die Sekundärwicklung S. nicht direkt durch Amperemeter kurzgeschlossen ist, sondern über weitere zusätzliche Spannung, wobei also sein Feld nicht vollkommen abgedrosselt ist) unzulässig große Verluste entstehen. In diesem Fall empfiehlt es sich, den Schalter h bei der Messung des Wirkstromes in die punktiert gezeichnete Lage umzulegen, so daß die Wicklung S2 durch das Amperemeter direkt kurzgeschlossen ist: Dann sind die beiden Spannungen, die der Wicklung S2 und die der Wicklung N, nicht mehr hintereinander, wie bei der Lage i des Schalters h, sondern parallel in bezug auf das Amperemeter geschaltet. Im Amperemeter J überlagern sich auch bei der Schalterstellung z die beiden von den genannten Spannungen herrührenden Stromkomponenten unabhängig voneinander in ähnlicher Weise, als ob diese Spannungen hintereinander geschaltet wären. Das rührt daher, daß der Eigenwiderstand des Amperemeters J als vernachlässigbar klein, in Vergleich zu den Impedanzen S2 und L1, anzusehen ist.The switch h can remain in position i. But if the frequency converter T possesses iron, so can in this (due to the fact that the secondary winding S. is not short-circuited directly by ammeter, but via other additional ones Voltage, whereby its field is not completely throttled) impermissibly large Losses arise. In this case it is advisable to use the switch h during the measurement of the active current in the position shown in dotted lines, so that the winding S2 is directly short-circuited by the ammeter: Then the two voltages that of winding S2 and that of winding N, no longer one behind the other, as with the Position i of switch h, but connected in parallel with respect to the ammeter. In the ammeter J, the two of are also superimposed when the switch is set to z the current components resulting from the said voltages independently of one another in in a similar way as if these voltages were connected in series. That stirs hence that the intrinsic resistance of the ammeter J is negligibly small, in Comparison to the impedances S2 and L1 is to be seen.

Es ist schließlich noch zu bemerken, daß man auch bei der Schaltung nach Abb. a, wenn es erwünscht ist, am Amperemeter J Wirkströme messen kann und in ähnlicher Weise bei der Schaltung nach Abb.3 die Wirkspannungen, wenn man in. den Stromkreis der Wicklung N ein entsprechendes Voltmeter einschaltet. In diesen beiden Fällen muß man zu diesem Zweck die Anordnung so treffen, daß im Stromkreise des Voltmeters kein Ohmscher Widerstand vorhanden ist, daß also der sonst bei den Voltmetern übliche Ohmsche Vorschaltwiderstand hier durch einen entsprechend großen induktiven ersetzt wird. Dann werden, wie nähere Untersuchungen gezeigt haben, das Voltmeter V oder das Amperemeter J keine gegenseitige unerwünschte Verdrehung ihrer Ströme hervorbringen.Finally, it should also be noted that one also works with the circuit according to Fig. a, if required, can measure active currents on the ammeter J and in a similar way with the circuit according to Fig. the circuit of winding N switches on a corresponding voltmeter. In these In both cases, for this purpose, the arrangement must be made in such a way that in the circuit of the voltmeter there is no ohmic resistance, so that otherwise with the Voltmeter usual ohmic series resistance here by a correspondingly large one inductive is replaced. Then, as further investigations have shown, that Voltmeter V or the ammeter J do not have any undesired mutual twisting of theirs Bring forth currents.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for checking the shaft purity according to Patent 459 661, the secondary winding of the transformer located finitely in the diagonal of the bridge arrangement, characterized in that in one leg of the bridge circuit the control element (LC) which generates the control voltage and is tuned to the useful frequency to be examined, in the leg parallel to it an ohmic balancing resistor and in two other legs there are apparent resistances, ideally inductances. a. Device according to Claim i, characterized in that, in order to determine the proportion of different harmful frequencies in the diagonal of the control voltmeter, a member to be pinned off for the respective harmful frequency to be examined is switched on. 3. Device according to claim i, characterized in that the control voltmeter (VP) is replaced by an ammeter (Jp) of the smallest possible resistance. 4. Device according to claim 3, characterized in that the element (LC) is as sharply tuned as possible to the useful frequency that all parasitic currents are deflected from it to the control ammeter (1p). 5. Device according to claim i or the following, characterized in that it is combined with a device for measuring active voltages or active currents of the useful circuit by the inductances (L, L,) of the bridge arrangement at the same time as part of the required for measuring the active component Transformers are used, namely in a variable, adjustable coupling ratio to a further winding (N), which is inductively or galvanically fed by the voltage of that point (k) whose active voltage or active current is measured. 6. Device according to claim 5, characterized in that the voltmeter for measuring the active voltage in the current -] <travel of the winding (N) is connected (Fig. Z). Device according to claim 5, characterized in that. The ammeter (.1), which is otherwise used to measure the total useful current and located in a diagonal of the bridge arrangement, serves to measure the active currents (Fig.3). B. Device according to claim 7, characterized by a switch (h) through which the ammeter (.1) used in the measurement of the active currents can be switched so that it is from both the secondary winding (S2) of the ammeter current transformer (t) as is also fed in parallel from winding (N) _.