DE571883C

DE571883C - Verfahren zum Messen des Leistungsfaktors bei beliebig belasteten Ein- oder Mehrphasensystemen

Info

Publication number: DE571883C
Application number: DEH121328D
Authority: DE
Original assignee: Hartmann and Braun AG
Current assignee: ABB Training Center GmbH and Co KG
Priority date: 1929-04-19
Filing date: 1929-04-19
Publication date: 1933-03-07

Description

Verfahren zum Messen des Leistungsfaktors bei beliebig belasteten Ein- oder Mehrphasensystemen Es sind Fernmeßv er fahren bekannt, bei denen zur Übertragung der Meßgröße in die Ferne Gleichstrom herangezogen wird. Dabeikann der Gleichstrom selbst zur Übertragung dienen in der Weise, daß der Zeiger eines Spannungsteilers entweder durch den Zeiger des Geberinstrumentes selbst oder durch eine besondere Apparatur verschoben wird. Der Gleichstrom steht dann in einer bestimmten Beziehung zu der zu übertragenden Größe und ist im allgemeinen dieser proportional. Man kann aber auch Wechselstrom oder Strominipulse über die Fernleitung schicken und diese erst am Empfangsort durch besondere Einrichtungen in Gleichstrom umformen, wobei auch hier wieder dieser in bestimmter, meist verhältnisgleicher Beziehung zu der Meßgröße steht.
Es ist weiterhin bekannt, daß derartige Einrichtungen nicht nur dazu dienen, eine einzige Meßgröße zu übertragen, sondern auch verwendet werden können, um mehrere gleich-" artige Meßw erte zu addieren. Auch in diesem Falle steht der Gleichstrom in bestimmter Beziehung zu der ermittelten Summe.
Schließlich ist es auch bekannt, mittels kleiner Motorgeneratoren, deren Gleichstromgeneratorseiten auf die Spulen eines Kreuzspulmeßgerätes geschaltet sind, Meßgrößen zu übertragen, die wie der Leistungsfaktor den Quotient zweier Meßgrößen in dem genannten Beispiel von Wirkleistung und Blindleistung darstellen. Die genannten Motorgeneratoren stellen jedoch unbequeme Hilfseinrichtungen dar. Ihr größter Nachteil besteht aber darin, daß die gelieferte Energie sehr schwach ist und in den meisten Fällen nicht zur Betätigung eines Quotientenmessers ausreicht. Diesen Übelständen wird erfindungsgemäß dadurch abgeholfen, daß die von den Meßgrößen beeinflußten, die Spule des Kreuzspul-Ohmmeters speisenden Gleichströme mit Hilfe vor. an sich bekannten Spannungsteilereinrichtungen erzeugt werden: Diese bieten den Vorteil., daß man die erforderlichen Ströme immer so stark machen kann, wie man" sie für eine sichere Einstellang des Kreuzspul-Ohmmeters benötigt.
Es tritt ferner die Forderung auf, den mittleren Leistungsfaktor von ungleich belastetem Drehstrom zu bestimmen. Für diesen mittleren Leistungsfaktor bestehen mehrere Definitionen. Am gebräuchlichsten dürfte wohl die durch folgende Formel niedergelegte Definition sein: worin NW die gesamte Wirkleistung, NL die gesamte Blindleistung bedeuten.
Auch dieser Forderung wird durch die Erfindung vorteilhaft Rechnung getragen, indem mit Hilfe der Spannungsteilereinrichtungen zunächst in beliebiger, z. B. auch bekannter Weise die Summe der Wirkleistungen und die Summe der Blindleistungen gebildet und durch Gleichströme dargestellt werden, die das Kreuzspulgerät speisen. In dem in der Schaltung dargestellten Ausführungsbeispiel stellt a eine Meßeinrichtung dar, die aus einem Wattmeter zur neuen Beschreibung zum Patent 121 328 zur Messung der Wirkleistung besteht und die außerdem den Schieber eines zugehörigen Spannungsteilers so steuert, daß der abgenommene Strom proportional der gemessenen Wirkleistung ist.
Der Leistungsmesser selbst kann dabei ein oder mehrere Meßwerke besitzen, d. h. also zur Messung von gleich- oder beliebig ungleichbelastetem Drehstrom eingerichtet sein. In jedem Falle ist der abgehende Strom IQ proportional der gemessenen Wirkleistung. Bei b ist genau dieselbe Apparatur dargestellt, lediglich mit dem Unterschied, daß der Leistungsmesser hier zur Messung der Blindleistung eingerichtet ist. Durch die Verschiebung des Schiebers einer auch liier vorgesehenen Spannungsteilereinrichtung ist der Strom Il, verhältnisgleich der gemessenen Blindleistung. Am Empfangsort sind nun außer normalen Drehspul-Milliamperemetern c und d, die tatsächlich den Gleichstrom messen, aber die Wirk- bzw. die Blindleistung anzeigen, noch die beiden Spulen eines Kreuzspulinstrumentes e eingeschaltet.
Es ist nun bekannt, daß mit einem Kreuzspulinstrument das Verhältnis von zwei Strömen und damit auch der Winkel gemessen werden kann, der den Komponenten der beiden Stromstärken entspricht. Da nun die Ströme IQ und I6 bZw. verhältnisgleich der Wirk- und der Blindleistung sind, so leuchtet es ohne weiteres ein, daß mit dieser Schaltung ein Mittel gegeben ist, um den Leistungsfaktor einwandfrei zu bestimmen. Das Instrument e kann eine Skala erhalten, auf welcher der Winkel der Phasenverschiebung oder auch der zugehörige Leistungsfaktor cos ?p unmittelbar eingetragen wird.
Was hier für den einfachsten Fall dargelegt wurde, läßt sich auch auf verwickeltere Fälle ausdehnen, z. B. auf den, daß die Wirk- und die Blindleistung je durch Summierung mehrerer Einzelleistungen gefunden wurde. Grundsätzlich bleibt der einzuschlagende Weg der im vorstehenden niedergelegte.
Durch richtige Wahl der Stromstärken IU und Ir, hat man es ferner in der Hand, die Skala des Phasemnessers e weitgehend besonderen Wünschen anzupassen.
Schließlich kann man auch das Instrument selbst beispielsweise mit besonders geformten Magneten ausrüsten und es so für solche Fälle geeignet machen, wo zwischen den Leistungen und dem Strom IQ bzw. Ih nicht mehr einfache Verhältnisgleichheit, sondern kompliziertere Beziehungen bestehen.
Wenn es sich nicht um eigentliche Fernmessung des Leistungsfaktors, sondern nur darum handelt, gemäß der Formel (i) den mittleren Leistungsfaktor eines Drehstromsystems zu ermitteln, so wäre ganz die entsprechende Schaltung zu wählen.

Claims

PATEXTANOPRÜCHE: i. Verfahren zum Messen des Leistungsfaktors bei beliebig belasteten Ein- oder Mehrphasensystemen mit Hilfe von zwei in Ouotientensclialtung auf ein Kreuzspulgerät einwirkenden Strömen, von denen der eine in bestimmter Beziehung zu der gemessenen Wirkleistung, der andere in entsprechender Beziehung zu der gemessenen Blindleistung des Systems steht, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Meßströme für das Kreuzspulgerät in Potentiometerschaltung von Spannungsteilerwiderständen abgenommen werden.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkleistung und die Blindleistung je durch -Summierung der Einzelleistungen mehrerer beliebig belasteter Ein- oder Mehrphasensysteme gebildet werden und das Kreuzspulgerät so beeinflussen, daß es das Verhältnis der beiden Summenwirk- bzw. -blindleistungen und damit den mittleren Leistungsfaktor aller summierten Systeme mißt.