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Verfahren zum Prüfen von Meßwandlern -Infolge der technischen Vervollkommnung
des Meßwandlerbaues hinsichtlich der Meßgenauigkeit der Wandler macht sich immer
mehr - die Unzulänglichkeit der bisherigen Prüfverfahren zur Fehlerbestimmung geltend.
Ein Vergleich der bekannten einzelnen Prüfverfahren f ür Stromwandler zeigt, daß
diejenigen Verfahren die genauesten sind, bei denen entweder die Spannungsabfälle
zweier vom Primär- bzw. Sekundärstrom des zu prüfenden Wandlers durchflossenen Widerstände
möglichst ungeteilt gegeneinandergeschaltet oder einer der zu prüfenden Stromwandler
mit einem Normalwandler in einer Vergleichsschaltung verglichen wird. Verzichtet
man bei dem ersten Verfahren zur Erhöhung der Meßgenauigkeit auf Spannungsteiler,
so ergibt sich die Notwendigkeit, die zur Kompensation des übersetzungs- und Phasenfehlers
notwendigen Wirk- und Blindwiderstände parallel zu schalten. Eine derartige Anordnung
weist allerdings den Vorteil großer Genauigkeit auf, hat aber den Nachteil, daß
die Fehlergrößen nicht unmittelbar ablesbar sind wie bei Anwendung von Spannungsteilern,
sondern aus den Widerstandswerten erst errechnet werden müssen. Bei dem zweiten
Verfahren, bei dem der zu prüfende Stromwandler mit einem Normalmeßwandler verglichen
wird, wird der über das Nullinstrument fließende Strom durch empfindliche Instrumente
nach Größe und Phasenlage bestimmt, so daß sich hieraus ein Maß für die Wandlerfehler
ergibt. Mit die= sein unmittelbaren Anzeigeverfahren läßt sich aber nicht die Genauigkeit
einer Nullmethode erreichen.
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Die Erfindung beseitigt diese Nachteile dadurch, daß eine Hilfsspannung
unmittelbar dem Normalwandler sekundärseitig zugeschaltet oder ihm als zusätzliche
sekundäre EMK aufgedrückt und nach Größe und Phase so lange geändert wird, bis der
sich aus dieser Addition ergebende Sekundärstrom bzw. die Sekundärspannung des Normalwandlers
gleich dem Sekundärstrom bzw. der Sekundärspannung des zu prüfenden Wandlers ist.
Es ist zwar schon ein Verfahren zum Prüfen von Meßwandlern durch Vergleich mit Normalwandlern
unter Verwendung einer nach Größe und Phase regelbaren Hilfsspannung bekanntgeworden,
deren Wirkung sich zu der Wirkung der Sekundärspannung bzw. des Sekundärstromes
addiert und bei dem eine Kompensationseinrichtung benutzt wird, aus deren Einstellung
der Fehler des Prüflings nach- Größe und Richtung bestimmt werden kann. Die Abgleichung
geschieht hier jedoch dadurch, daß die Spannungssysteme eines Differentialinstrumentes,
die von einem an derselben Stromquelle liegenden Phasenschieber gespeist werden,
durch
Vorschalten von Widerständen, deren Größe ein Alaß für die Wandlerfehler ist, beeinflußt
werden. Es wird auf den Ausschlag O des Instrumentes auskompensiert und dann an
den zugeschalteten Widerständen die Größe der Fehler abgelesen. Demgegenüber hat
die Erfindung den Vorteil wesentlich größerer Empfindlichkeit, so daß der kleinste
noch vorhandene Fehlerstrom angezeigt wird, während bei dem bekannten Verfahren
,ein, mechanisches Abwägen stattfindet.
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In den Abbildungen sind Prüfeinrichtungen zur Ausübung. des Verfahrens
nach der Erfindung dargestellt.
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Nach Abb. i werden der zu prüfende Stromwandler i i und der Normalwandler
12 von demselben Primärstrom durchflossen. Bei nicht übereinstimmendem übersetzungsverhältnis
der beiden Wandler wird über das Nullinstrument 13 ein Ausgleichsstrom fließen.
Dieser Ausgleichsstrom verschwindet, sobald die Übersetzungsverhältnisse beider
Wandler einander angeglichen sind. Gemäß der Erfindung wird dem Normalwandler mit
Hilfe einer Hilfswicklung 14 ein zusätzlicher Fluß aufgedrückt, bis der Sekundärstrom
des Normalwandlers gleich dem des Prüflingswandlers ist. Phasenlage und -größe des
Hilfsstromes werden durch die Wirk- und Blindleistungsinstrumente 15, 16 angezeigt,
die beispielsweise aus einem elektrodynamischen und Drehfeldinstrument gebildet
werden. Als Vergleichsstrom zur Bestimmung der Phasenlage der Korrektur dient ein
dem Stromwandler 17 entnommener, mit dem Instrument 18 meßbarer Strom, dessen Primärwicklung
die des normalen Wandlers 12 sein kann. Der Stromzeiger 18 gestattet dabei gleichzeitig,
die Größe des jeweiligen. Primärstromes abzulesen. Zur Beeinflussung von Phasenlage
und Größe des Hilfsstromes dient der Phasenschieber 1g und der Regulierwiderstand
oder Reguliertransformator 2o. Da die A-W-Zahl des Normalwandlers bekannt und das
A-W-Diagramm eines Stromwandlers immer geschlossen ist, ergibt sich aus der Größe
und Richtung der zusätzlichen A-W-Zahl der Hilfswicklung eine Möglichkeit zur sehr
genauen Bestimmung des übersetzungsverhältnisses und des Winkelfehlers des Prüflings.
Hat beispielsweise der Normalwandler 2ooo primäre A-W und fließt in der Hilfswicklung
von zehn Windungen ein dem primären Strom phasengleicher Strom von 2 Ampere, so
wird der Wandler mit 2o A-W zusätzlich erregt. Schlägt hierbei das Nullinstrument
nicht aus, so hat der Prüfling einen Übersetzungsfehler
und einen Fehlwinkel von o Minuten.
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Bei Anwendung dieses Prüfverfahrens ist neben dem Vorteil einer sehr
hohen Meßgenauigkeit, die aus dem Verhältnis der geringen zusätzlichen Hilfs-A-W-Zahl
zur Primär-A-W-Zahl resultiert, eine hohe Absolutgenauigked der, Messung gegeben,
weil der Normalwandler nur mit den Verlusten in den Sekundärverbindungsleitungen
und dem Nullinstrument belastet ist, so daß also im absoluten Kurzschluß praktisch
gemessen werden kann.
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Nach Abb. z ist die Möglichkeit gegeben, mit Hilfe einer Belastungseinrichtung
2i die Fehler des Prüflings bei verschiedenen Bürden zu messen. Die Windungen der
Hilfswicklung 14 des Normalwandlers und die der Sekundärwicklung des Hilfsstromwandlers
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sind.mit Hilfe von Schleifbürsten 22 einstellbar, um Wandlerfehler nicht
nur bei Normalstrom, sondern auch beispielsweise bei io 0;o des Normalstromes feststellen
zu können. Bei diesem Beispiel wird sowohl die Hilfswicklung 1 ¢ des Normalwandlers
wie die Sekundärwicklung des Hilfsstromwandlers bis auf io % ihrer normalen Windungszahl
eingestellt. Die Skala der beiden Wattmeter kann in an sich-bekannter Weise in übersetzungsfehler
und Minutenfehlwinkel geeicht werden. da einem bestimmten Strom in der Hilfswicklung
immer der gleiche Wandlerfehler entspricht.
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Da der -Normalwandler oft,für sehr viele Übersetzungsverhältnisse
benutzbar sein muß, wird es nicht immer möglich sein, ihm für alle übersetzungsverhältnissedieselbe
primäraA-W-Zahl zu geben. Aus diesem Grunde erhalten nach Abb. 3 sowohl die Sekundärwicklung
des Normalwandlers 12 wie auch seine Hilfswicklung 14 und die Sekundärwicklung des
Hilfsstromwandlers 17 Anzapfungen 22, die den jeweiligen A-W-Zahlen entsprechen.
Für diesen Fall empfiehlt es sich, sowohl für die Hilfswicklung 1 ¢ des Normalwandlers
sowie für die Sekundärwicklung des Hilfswandlers 17 je einen besonderen Stromteiler
23 und 24 vorzusehen, der nunmehr dafür sorgt, daß bei dem jeweiligen Meßpunkt die
Skalen der Wattmeter den richtigen Wert anzeigen.
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Wie Abh.4 zeigt, läßt sich dieses Prüfverfahren auch für Spannungswandler
verwenden. Zu diesem Zwecke arbeitet der Phasenschieberkreis i9, 2o auf einen Normalwiderstand
25, dessen Spannungsabfall sich zu dem des Normalspannungswandlers izaddiert. Der
zweite Kreis der Wirk- und Blindleistungsinstrumente 15 und 16 wird nunmehr nicht
von einem Stromwandler, sondern von dem Normalwandler über den Teiler 24 gespeist.
Die Spannungsspulen der Instrumente liegen dabei parallel.
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Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Prüfen von
Spannungswandlern ist es auch möglich, den Normalwandler
12 mit
dem Prüfling i i nach Abb. q. zu vertauschen. In diesem Falle wird die Zusatzspannung
des Normalwiderstandes nicht an die Seite des Normalwandlers, sondern- an die Seite
des -Prüflings angelegt. Die -Anzeigen an den Meßinstrumentenskalen gelten dann
mit umgekehrtem Vorzeichen.
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Auch bei der Stromwandlermeßeinrichtung ist diese Umkehrung des Verfahrens
möglich, falls die primäre A-W-Zahl bekannt und die Möglichkeit des Aufsetzend einer
Hilfswicklung auf den Prüfling gegeben ist.