DE477423C

DE477423C - Reactive consumption or reactive power meter based on the induction principle for single-phase and multi-phase current

Info

Publication number: DE477423C
Application number: DEL64106D
Authority: DE
Original assignee: Landis and Gyr AG
Current assignee: Landis and Gyr AG
Priority date: 1924-12-23
Filing date: 1925-09-26
Publication date: 1929-06-06

Description

Blindverbrauchs- bzw. Blindleistungsmesser nach dem Induktionsprinzip für Einphasen- und Mehrphasenstrom Es sind Blindverbrauchszähler bekannt geworden, .bei denen parallel zur Hauptstromspule ein Ohmscher Widerstand liegt und die einen magnetischen Nebenschluß aufweisen. Wenn diese Ausführungen für Frequenzen in der Größe von 5o Perioden pro Sekunde zu brauchbaren Resultaten führen, so genügen sie für Zähler für niedrige Frequenzen nicht, cla der magnetische Nebenschluß, in der üblichen Anordnung verwendet, dies nicht gestattet.Reactive consumption or reactive power meter based on the induction principle for single-phase and multi-phase electricity reactive consumption meters have become known, .which have an ohmic resistance parallel to the main current coil and some have magnetic shunt. If these versions are for frequencies in the Size of 50 periods per second lead to useful results, they are sufficient for low frequency counters not, cla the magnetic shunt in which usual arrangement is used, this is not permitted.

Die Erfindung bezweckt, einen Zähler zu schalten, der sowohl bei den in Lichtnetzen gebräuchlichen Frequenzen als auch bei niedrigeren Frequenzen, wie sie in Bahnnetzen vorkommen, anwendbar ist.The invention aims to switch a counter that is used in both the Frequencies commonly used in lighting networks as well as at lower frequencies, such as they occur in rail networks is applicable.

Bekanntlich ist es notwendig, daß in einem Blindverbrauchsmesser nach der Induktionstype bei dem Leistungsfaktor i das wirksame Spannungsfeld mit dem wirksamen Stromfeld in Phasenopposition liegt. Dabei ist es gleichgültig, ob das wirksame Spannungsfeld mit der erzeugenden Spannung in Phase li:gt oder nicht. Beim vorliegenden Zähler «eist das Spannungsfeld gegenüber der erzeugenden und zugehörigen Spannung einen Phasenwinkel auf, der zwischen o und go° ist. Das wirksame Stromfeld muß nun gegenüber dem Strom so verschoben werden, daß bei dein Leistungsfaktor i dasselbe mit dem Spannungsfeld in Phasenopposition liegt bzw. in der gleichen Richtung.As is well known, it is necessary that in a blind consumption meter after the induction type with the power factor i the effective voltage field with the effective current field is in phase opposition. It does not matter whether that effective voltage field with the generating voltage in phase li: gt or not. At the The present counter is the field of tension in relation to the generating and associated counter Voltage a phase angle that is between o and go °. The effective current field must now be shifted in relation to the current so that with your power factor i the same is in phase opposition with the stress field or in the same direction.

Die genannte Verschiebung wird gemäß der Erfindung dadurch erzielt, daß in Serie zur Stromspule eine regelbare Drosselspule und beiden zusammen ein Ohmscher Widerstand parallel geschaltet ist.Said shift is achieved according to the invention by that in series with the current coil an adjustable choke coil and both together Ohmic resistance is connected in parallel.

Die Zeichnung zeigt das Schema eines Einphasenzählzrs sowie zugehörige Vektordiagramme.The drawing shows the scheme of a single-phase meter and related Vector diagrams.

In Abb. i der Zeichnung ist i die Spannungsspule, 2 ein Ohmscher Vorschaltwiderstand, 3 die Stromspule, ¢ eine Drosselspule und 5 ein Ohmscher Widerstand. Die Drosselspule ist mit der» Stromspule in Serie geschaltet. Der Ohmsche Widerstand 5 liegt zu beiden parallel. Drosselspule und Ohmscher Widerstand können ,einzeln oder beide regulierbar sein, um dadurch die induktive Abgleichung zu erzielen.In Fig. I of the drawing, i is the voltage coil, 2 is an ohmic series resistor, 3 the current coil, ¢ a choke coil and 5 an ohmic resistor. The choke coil is connected in series with the »current coil. The ohmic resistance 5 is to both parallel. The choke coil and the ohmic resistance can be regulated individually or both in order to achieve the inductive balancing.

In Abb. 2 ist das Vektordiagr amm für den Spannungskreis angegeben. Die Strecke 6-7 stellt die \ etzspannung E dar. An der Spannungsspule i (Abb. i) liegt die Teilspannung Es, am Widerstand 2 die Spannung E",. Der wirksame Spannungsfluß hat die Größe cD E und ist durch den Vektor 6-g dargestellt.The vector diagram for the voltage circuit is given in Fig. 2. The line 6-7 represents the mains voltage E. At the voltage coil i (Fig. I) is the partial voltage Es, at the resistor 2 the voltage E ",. The effective voltage flow has the size cD E and is represented by the vector 6-g.

In Abb. 3 ist das Vektordiagramm für den Stromkreis dargestellt, und zwar für den Leistungsfaktor - i. Der Netzstrom J teilt sich in zwei TeileJs 10-i3 und Ju, io-i2. J" durchfließt die Stromspule 3 und die Drosselspule: ¢ (Abb. 1). J", gleich Strecke 1o-12 in Abb. 3 ist dem Netzstrom J voreilend, dadurch wird J, und damit auch cP J, dem Strom J nacheilend. Die Verhältnisse müssen und können nun so gewählt werden, daß der Phasenwinkel 9 E des wirksamen Spannungsfeldes gegenüber der Spannung F_ (Abb. 2-) gleich groß, ist wie y J, (Abb. 3). Die Einregulierung ist sowohl durch den regulierbaren Widerstand 5 (Abb. i) als auch die regulierbare Drosselspule 4 (Abb. i) oder beide Einrichtungen zusammen möglich. Nach dieser Darstellung fallen die beiden wirksamen Spannungsflüsse D E und (b J, zusammen. In einem abgeglichenen Wirkverbrauchszähler ist nun aber das Drehmoment proportional D - cD E # fi J # sin (9o° - 9p) - cb E # f J cos (p, wobei 9o° ganz allgemein der nacheilende Phasenwinkel des wirksamen Spannungsfeldes gegenüber dem wirksamen Stromfeld bei cos 9#:.- i ist. Im Blindv erbrauchszähler muß bei cos p - i, sofern für denselben das Drehmoment für Phasenwinkel zwischen o und 18o° nacheilend in derselben Richtung wirken soll wie zwischen o und 9o° nacheilend beim Wirkverbrauchszähler, der Phasenwinkel i .des wirksamen Spannungsfeldes gegenüber dem wirksamen Stromfeld bei cos W - i,o um 18o° nacheilend sein, denn nur dann wird D - cD E # cb J sin (18o°- qg) positiv, d. h. D - D E # fi j sin rP. Aus diesen Ausführungen geht hervor, daß der Vektor des wirksamen Spannungsfeldes cb E der Abb. 2 in die Lage cb E' - 6-9' gebracht werden muß. Das geschieht einfach dadurch, daß die, Anschlüsse der Spannungsspule vertauscht werden.In Fig. 3 the vector diagram for the circuit is shown, namely for the power factor - i. The mains current J is divided into two parts Js 10-i3 and Ju, io-i2. J "flows through the current coil 3 and the choke coil: ¢ (Fig. 1). J", equal to distance 1o-12 in Fig. 3, leads the mains current J, which means that J, and thus also cP J, lag the current J. The ratios must and can now be chosen so that the phase angle 9 E of the effective stress field compared to the voltage F_ (Fig. 2-) is the same as y J, (Fig. 3). Adjustment is possible through the adjustable resistor 5 (Fig. I) as well as the adjustable choke coil 4 (Fig. I) or both devices together. According to this representation, the two effective voltage flows DE and (b J, coincide. In a balanced active consumption meter, however, the torque is now proportional to D - cD E # fi J # sin (90 ° - 9p) - cb E # f J cos (p , where 9o ° is generally the lagging phase angle of the effective voltage field compared to the effective current field at cos 9 #: .- i. In the blind consumption meter, at cos p - i, provided that the torque for phase angles between 0 and 180 ° lagging in should act in the same direction as between 0 and 90 ° lagging with the active consumption meter, the phase angle i. of the effective voltage field compared to the effective current field at cos W - i, o should be lagging by 180 °, because only then will D - cD E # cb J sin (18o ° - qg) positive, ie D - D E # fi j sin rP. From these explanations it can be seen that the vector of the effective stress field cb E in Fig. 2 is brought into position cb E '- 6-9' This happens simply by the fact that the, connections de r voltage coil are swapped.

Der Zähler nach der beschriebenen Ausführung hat nicht nur, wie ausführliche Versuche ergaben, außerordentlich gute Eigenschaften in Abhängigkeit der Belastung und des Leistungsfaktors des Netzes, sondern er zeigt auch noch in weitem Maße geringe Abhängigkeit von Spannungs-, Frequenz- und Temperaturänderungen.The counter according to the embodiment described has not only how detailed Tests have shown exceptionally good properties depending on the load and the power factor of the network, but it is also still to a large extent low Dependence on voltage, frequency and temperature changes.

Dieses beschriebene Zählersystem kann auch als Wattmetersystem verwendet werden, indem das Drehmoment durch die Verdrehung einer Feder kompensiert wird. Die Verdrehung der Scheibe, welche durch einen Zeiger auf einer Skala dargestellt werden kann, ist dann ein Maß für die Blindleistung.This meter system described can also be used as a watt meter system by compensating the torque by twisting a spring. The rotation of the disk, which is represented by a pointer on a scale is then a measure of the reactive power.

Im weitern können einzelne Systeme auf bekannte Art zu Mehrphasenzählern zusammengebaut werden, wobei insbesondere auch die Zweiwattmeterschaltung für die Blindverbrauchs- bzw. Blindleistungsmessung angewendet werden darf.Furthermore, individual systems can be converted into multi-phase meters in a known manner be assembled, in particular the two watt meter circuit for the Reactive consumption or reactive power measurement may be used.

Claims

PATENT CLAIM: Bl.ind consumption or reactive power meter based on the induction principle for single-phase or multi-phase current, characterized in that a controllable inductor coil and an ohmic resistor are connected in parallel in series with the current coil.