DE480375C - Einrichtung zum Messen von Wechselstroemen - Google Patents

Description

• Einrichtung zum Messen von Wechselströmen Es ist bekannt, daß die Gleichstromdrehspulinstrumente eine besonders hohe Empfindlichkeit zeigen, neben den weiteren Vorteilen gleichmäßiger Skalenteilung usw. Man hat verschiedentlich versucht, auch fü,r Wechselstrom derartige Instrumente herzustellen, doch ist dies bisher noch nicht gelungen. Prinzipiell wäre es möglich, ein Wechselstromdrehspulinstrument zu bauen, wenn mit der gleichen Frequenz, mit der das Feld in der Drehspule umgepolt wird, auch das ,äußere Feld des Feldmagneten sich umpolen würde. Dies kann z. B. durch Erregung des Feldmagneten mit gleichperiodischem Wechselstrom erreicht werden, doch wäre in diesem Fall die Feldstärke von Spannungsschwankungen der Erregermaschine abhängig, ebenso von Frequenzschwankungen und iähnlichen Größen, da ja der scheinbare Widerstand der Erregerwicklung u. a. auch von diesen Größen abhängt. Erfindungsgemäß soll diese Schwierigkeit dadurch umgangen werden,, daß sich die Drehspule im Feld eines permanenten, mittels Synchronmotors in Rotation versetzten Magneten befindet, dessen Feldstärke von den Daten des treibenden Stromes unabhängig ist. In dem durch die Abbildung dargestellten Ausführungsbeispiel soll das veranschaulicht werden. Durch den schematisch dargestellten Rotar eines Synchronmotors wird ein Magnet mit einer der Frequenz des zu messenden Stromes entsprechenden Umdrehungsgeschwindigkeit betrieben. Da die Drehgeschwindigkeit des Synchronmotors von Spannungsschwankungen u. dgl. unabhängig ist, so kann man den Motor aus demselben Netz antreiben, an das die Apparate angeschlossen sind. Das Instrument selbst liefert dann, wie jedes Gleichstromdrehspulinstrument, infolge der konstanten Feldstärke des rotierenden Feldmagneten dem Strom proportionale Ausschläge und ist, soweit die Drehgeschwindigkeit des Magnetsystems technisch ausführbar bleibt, frequenzunabhängig. Es ist selbstverständlich, daß Vorkehrungen getroffen werden müssen, die es verhindern, &.ß durch das Feld des Magnetsystems in der Meßspule Ströme induziert werden, die ein die Meßresultate fälschendes zusätzliches Drehmoment erzeugen. Im Ausführungsbeispiel wurde dies dadurch erreicht, daß die Drehachse des Feldmagneten senkrecht zur Drehachse des Meßsystems :steht. Die Spulenebene steht hier während des vollen Umlaufes der Magnetpole parallel zur Richtung der Kraftlinien, und es ist daher ohne weiteres klar, daß in dieser Lage durch die sich drehenden Magnetpole in der Spule keine elektromotorische Kraft induziert werden kann. Dies trifft jedoch @nur für die gezeichnete Ruhelage zu. Würde die Spule unter dem Einfluß der sie durchfließenden Meßströme aus ihrer Ruhelage herausbewegt, so würde ein Teil der Kraftlinien die Spulenebene durchsetzen und ein das Meßresultat fälschender Induktionsstrom entstehen. Dies kann dadurch vermieden werden, daß zur Ablösung nicht der Zeigerausschlag verwendet wird, sondern daß die Spannung einer Feder, welche auf das bewegliche System als Richtkraft wirkt, ablesbar gemacht wird. Bei Stromdurchgang durch die Spule muß die Federspannung um einen gewissen Betrag verändert werden, um den Zeiger in der Nullage zu 'halten; die Änderung der Federspannung ist dem die Spule durchfließenden Strom proportional.
• Dort, wo eine direkte Zeigerablesung der gemessenen Werte verlangt wird, können die in -der Spule induzierten Ströme beispielsweise dadurch kompensiert werden, daß man zwei elektrisch gleiche Spulensysteme, evtl. in Serienschaltung, verwendet, deren durch den zu messenden Strom .erzeugte Drehmomente sich addieren, während sich die induzierten Ströme elektrisch oder mechanisch aufheben.
• Die oben geschilderten Gedankengänge lassen sich natürlich sinngemäß auf mehrphasige Wechselströme und auf Stromspannungs-und senden Wechselstroms synchron rotieteten Meßarten übertragen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zum Messen von Wechselströmen, dadurch gekennzeichnet, daß eine von dem zu messenden ' Strom durchflossene Drehspule sich im Felde eines konstanten, mit der Frequenz des zu messenden Wechselstromes synchron rotierenden Feldmagneten befindet.