DE661924C - Anordnung zur Messung der relativen Phasenverschiebung von zwei Wechselspannungen gleicher Frequenz mittels zweier in Gegentakt geschalteter Roehren - Google Patents

Description

• Anordnung zur Messung der relativen Phasenverschiebung von zwei Wechselspannungen gleicher Frequenz mittels zweier in Gegentakt geschalteter Röhren Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung, die eine zwischen zwei Wechselspannungen gleicher Frequenz auftretende Phasenverschiebung wieder rückgängig zu machen und den Betrag des Phasenwinkels, der zur Kompensation erforderlich ist, abzulesen gestattet. Die Einrichtung ist besonders geeignet, wenn ein dauernder Phasenvergleich zwischen zwei Spannungen durchgeführt werden und die Rückstellung automatisch erfolgen soll.
• Es ist bekannt, zwei Wechselspannungen in ihrer Phasenlage in der in Abb. x a bzw. i b dargestellten Weise zu überwachen: Beide Spannungen U1 und U2 werden den Gittern G, und G2 der beiden im Gegentakt liegenden Röhren R, und R2 mittels geeigneter Übertrager T, und T2 so zugeführt, daß z. B. die Spannung Ui beide Gitter mit gleich großen, aber gegenphasigen Komponenten steuert, während die Spannung U3 beide Gitter gleichphasig beeinflußt und im Gleichgewichtszustand gegenüber den beiden gegenphasigen Komponenten genau gleiche Phasenverschiebung (also 9o °) besitzt. Dies ist im Vektordiagramm der Abb.2 dargestellt. Dann erhalten die beiden Röhren R1 und R2 gleiche resultierende Gitterwechselspannung und demzufolge auch gleich große Anodenströme. Diese fließen über ein Differentialrelais RD, welches nur anspricht, wenn zwischen den beiden Anodenströmen eine bestimmte Abweichung eingetreten ist. Sobald eine Phasenverschiebung zwischen den beiden Wechselspannungen Ui und UZ auftritt, erhält die eine Röhre eine größere, die andere Röhre eine entsprechend kleinere resultierende Gitterwechselspannung. In gleicher Weise ändern sich auch die Anodenströme und bewirken, daß das Differentialrelais RD nach der einen oder anderen Seite Kontakt gibt und irgendwelche Stromkreise beeinflußt.
• Zur Steigerung der Empfindlichkeit kann in bereits bekannter Weise für den Gleichgewichtszustand der Phasenwinkel zwischen den beiden gegenphasigen und der gemeinsamen gleichphasigen Gitterwechselspannung auf einen optimalen Wert eingestellt werden. Es kann dem Gitter ferner eine hohe negative Vorspannung erteilt oder eine Verstärkerstufe vorgesetzt werden.
• Um nun eine Messung einer aufgetretenen Phasenverschiebung zii ermöglichen, kann in den Anodenstromkreisen der beiden Gegentaktröhren R1 und R2 an Stelle des Differentialrelais RD beispielsweise ein Ohmscher Widerstand TV gelegt werden, dem die Anodenspannung in der Mitte zugeführt wird. Parallel zu W kann ein Gleichstrominstrument I gelegt werden, dessen Nullpunkt in der Mitte der Skala liegt. Im Gleichgewichtszustand der Anordnung steht der Zeiger des Gleichstrominstruments auf Null. Beim Auftreten einer Phasenverschiebung ergibt sich auf dem Instrument ein entsprechender Ausschlag nach links oder nach rechts vom Nullpunkt je nach dem Richtungssinn der aufgetretenen Phasenverschiebung. Somit kann das Gleichstrominstrument unmittelbar in Winkelgraden geeicht und die aufgetretenen Phasenverschiebungen abgelesen werden. Diese Methode hat jedoch den Nachteil, daß Phasenverschiebungen von mehr als 36o' nicht aufgezeichnet werden, was insbesondere bei Beobachtung der beiden Wechselströme über eine längere Zeitdauer sehr wesentlich sein kann. Derartige Phasenverschiebungen von mehr als 36o' kommen hauptsächlich beim Vergleich zweier miteinander zu synchronisierender Frequenzen vor, da beim Weglaufen der einen Frequenz die Phase zwischen beiden Frequenzen sehr rasch über eine Mehrzahl von Perioden hinwegläuft. Es ist daher beim Vergleich zweier zu synchronisierender Frequenzen, z. B. bei Gleichwellensendeanlagen, notwendig, Phasenverschiebungen auch von mehr als 36o' messen zu können.
• Erfindungsgemäß betätigt der Ausgang der beiden Röhren über einen Motor oder über Schrittschaltwerke einen Phasenregler, der die Phase der einen der beiden den Gittern zugeführten Wechselspannungen bis zur Erreichung der Gleichheit der beiden Anodenströme verschiebt, wobei die Umlaufzahl des Motors bzw. die Schrittzahl der Schrittschaltwerke mittels Zähleinrichtungen gezählt wird, so daß auch größere Phasenverschiebungen als 36o 'gemessen werden können.
• Kompensationseinrichtungen mit einer Differentialschaltung sind an sich bereits für Fernzeigerverstellungszwecke bekannt. Hierbei verschiebt der Ausgang der Röhre über Antriebsvorrichtungen die Phase der einen der beiden den Gittern der differential geschalteten Röhre zugeführten Wechselspannungen bis zur Erreichung der Gleichheit der beiden Anodenströme. Die Anwendung einer solchen Kompensationseinrichtung erhält aber im vorliegenden Fall durch die Verbindung mit den Zählwerken eine besondere Bedeutung, da hierdurch Phasenverschiebungen von mehr als 36o' abgelesen werden können, was mit den bekannten Einrichtungen nicht möglich war.
• Die Phasendreheinrichtung kann außerdem mit einem Zeiger versehen werden, so daß die momentane Phasenverschiebung zwischen den Wechselspannungen jederzeit leicht ablesbar ist.
• Die Erfindung soll an Hand der Abb. 3 näher beschrieben werden. Die Anodenströme der beiden Röhren Rl und R2 werden über je ein polarisiertes Relais RP, und RP, mit den Kontakten ypl und yp. geführt, zwischen denen erforderlichenfalls noch der symmetrische Widerstand W mit dem parallel liegenden Gleichstrominstrument I angebracht werden kann. Sobald durch eine Phasenverschiebung die Anordnung aus dem Gleichgewichtszustand gebracht wird, spricht das entsprechende polarisierte Relais RP, oder RP, an und betätigt über ein Schrittschaltwerk S1 oder S2 mit Unterbrecher RU und ein Vorgelege V den Phasenregler P so lange, bis der Gleichgewichtszustand wieder hergestellt ist. An Stelle des Schrittschaltwerkes kann auch ein Motor mit Rechts- und Linkslauf angeordnet werden. Zugleich mit dem Schrittschaltwerk S1, SE oder dem Motor wird außerdem ein ZählwerkZl oder Z2 betätigt (je nach dem Richtungssinn der Phasenverschiebung). Da jedem gezählten Schritt der Schrittschaltwerke eine bestimmte konstante Phasenverschiebung entspricht, kann aus der Zahl der Schritte ermittelt werden, welche Phasenverschiebung innerhalb einer bestimmten Betriebszeit aufgetreten und nach welcher Richtung sie erfolgt ist, auch wenn sie mehr als 36o' beträgt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Anordnung zur Messung der relativen Phasenverschiebung von zwei Wechselspannungen gleicher Frequenz mittels zweier in Gegentakt geschalteter Röhren, deren Gittern die eine Wechselspannung im Gleichtakt, die andere Wechselspannung mit go ° Phasenverschiebung im Gegentakt zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Röhren über einen Motor oder über Schrittschaltwerke einen Phasenregler betätigt, der die Phase der einen der beiden den Gittern zugeführten Wechselspannungen bis zur Erreichung der Gleichheit der beiden Anodenströme verschiebt, und daß die Umlaufszahl des Motors bzw. die Schrittzahl der Schrittschaltwerke mittels Zähleinrichtungen gezählt wird, so daß auch größere Phasenverschiebungen als 36o' gemessen werden können.