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Einrichtung zum Prüfen von Spannungswandlern auf ihren Übersetzungs-
und Winkelfehler durch Vergleich mit Normalwandlern, bei der eine Hilfsspännung
sekundär zugeschaltet wird, die nach Größe und Phase veränderlich ist Das Patent
61a 691 schützt ein Verfahren und eine Einrichtung zum Prüfen von Meßwandlern auf
ihren Übersetzungs- und Winkelfehler durch Vergleich mit Normalwandlern, wobei dem
Normalwandler eine zusätzliche sekundäre EMK aufgedrückt oder eine Hilfsspannung
sekundär zugeschaltet 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.
Durch Messen der zum Abgleichen erforderlichen Hilfsgröße nach Größe und Richtung
werden dann die Fehler des Prüflings unmittelbar bestimmt. Wenn es sich um die Prüfung
von Spannungswandlernhandelt,kann nachdiesem Patent die Schaltung so, getroffen
werden, wie es in der Abb. I angedeutet ist. Hier ist mit Il der Prüfling, mit 12
der Normalwandler bezeichnet. Beide Wandler mögen dasselbe Übersetzungsverhältnis
haben. Ihre Hochspannungswicklungen sind parallel geschaltet und an eine Hochspannungsquelle
angeschlossen, deren einer Pol geerdet ist. Die Sekundärwicklungen der beiden Wandler
sind einerseits geerdet, andererseits über einen Widerstand 13 miteinander verbunden.
An die Klemmen dieses Widerstandes ist eine nach Größe und Phasenlage veränderliche,
meßbare, also bekannte Zusatzspannung oder Hilfsspannung 14 gelegt. Das Nullinstrument,
z. B. ein Vibrationsgalv anometer, liegt in der Leitung 16, Wie in dem Patent
6I2 69r erläutert ist, wird die Hilfsspannung so verändert, daß das Nullinstrument
keinen Ausschlag mehr zeigt. An den der Hilfsspannungsquelle zugeordneten Meßgeräten
kann man dann die zum Abgleichen erforderlichen Hilfsgrößen nach Größe und Richtung
und somit die Fehler des Prüflings unmittelbar bestimmen. Bei den in diesem Patent
dargestellten und erläuterten Ausführungsbeispielen
wird die zum
Abgleichen benötigte Hilfsspannung von einer Phasenschieberanordnung geliefert.
:' Die Erfindung hat die weitere Ausbilcü-#,'r und Verbesserung einer solchen EinrichtiA
zum Prüfen von Spannungswandlern ziri14 Gegenstand und besteht darin, daß bei Liefe=
rung der . zusätzlichen Spannung von dem Normalwandler selbst oder einem an die
Primär- oder Sekundärspannung des Normalwandlers angeschlossenen Hilfswandler der
Normalwandler bzw. der Hilfswandler mit mindestens zwei Sekundärwicklungen versehen
ist, von denen die eine über einen Ohmsehen Widerstand ein Potentiometer, vorzugsweise
einen Schleifdraht, speist, während die andere Wicklung über einen Kondensator ein
zweites Potentiometer, vorzugsweise einen Schleifdraht, speist. Auf diese Weise
läßt sich besonders einfach erreichen, daß die zum Abgleichen benötigte Hilfsspannung
sich prozentual mit der Nennspannung ändert, die Prüfeinrichtung also unabhängig
von etwa auftretenden Schwankungen der Netzspannung wird. Wohl sind Kompensato:ren
bekanntgeworden, bei denen zwei aufeinander senkrecht stehende Spannungen unter
Benutzung eines Isoliertransformators mit zwei Sekundärwicklungen nebst an diesen
angeschlossenen Schleifdrähten und Kondensatoren erzeugt werden. Neu und erfinderisch
dagegen ist die Erzeugung zweier senkrecht aufeinanderstehender Spannungen in der
oben geschilderten Art und Weise gemäß der vorliegenden Erfindung bei Einrichtungen
zum Prüfen von Spannungswandlern auf ihren Übersetzungs- und Winkelfehler gemäß
dem Hauptpatent, bei denen die Lieferung der zusätzlichen Spannungskomponenten von
dem Normalwandler selbst oder einem an die Primär- oder Sekundärspannung des Normalwandlers
angeschlossenen Hilfswandler erfolgt. Es ist weiterhin schon zwar vorgeschlagen
worden, die zusätzliche Spannung von :dem Normalwandler selbst oder einem an die
Primär- oder Sekundärspannung des Normalwandlers angeschlossenen Hilfswandler liefern
zu lassen, jedoch erfolgt diese Lieferung gemäß dem älteren Vorschlag auf eine grundsätzlich-
andere Art und Weise als bei der Erfindung.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Abb. 2 dargestellt.
Wie in Abb. i ist auch hier wieder der Prüfling mit i i, der Normalwandler mit I2
bezeichnet. Die Schaltung der Wandler ist im wesentlichen auch die gleiche wie in
Abb. 1. Das Nullinstrument, vorzugsweise ein Vibrationsgalvanometer 17, liegt hier
in der Leitung 16. An die Leitung 16 und an die nicht geerdete Klemme der Sekundärwicklung
des Normalwandlers 12 ist die zusätzlicheSpannungangeschlossen. Diese Hilfsspannung
kann von dem N ormal-;-vandler 12 selbst geliefert werden. Zu diesem ;,wecke erhält
der Normalwandler drei weitere @Sgkundärwicklungen 18, i9, 2o. Man kann ,-äber auch
die Hilfsspannung einem Hilfswandler entnehmen und auf diesem Hilfswandler die drei
Sekundärwicklungen 18, ig und 2o anordnen. Die in der Abb.2 gestrichelt angedeutete
Primärwicklung 21 des Hilfswandlers wird entweder an die Sekundärspannung (wie in
Abb. 2 angedeutet ist) oder an die Primärspannung des Normalwandlers 12 angeschlossen.
Die Sekundärwicklung 18 speist über, einen Ohmschen Widerstand 22 einen Schleifdraht
23, dessen Abgriff mit 24 bezeichnet ist. Die Sekundärwicklung i9 speist über einen
Kondensator25 einen zweiten Schleifdraht 26, dessen Abgriff mit 27 bezeichnet ist.
An die dritte Sekundärwicklung 20 ist ein Ohmscher oder komplexer Widerstand 28
angeschlossen, der teilweise parallel zu dem Schleifdraht 26 liegt. Die Mitten der
beiden Schleifdrähte 23 und 26 sind miteinander verbunden. Der Abgriff 24.
ist an die nicht geerdete Klemme der. Sekundärwicklung des Normalwandlers 12 angeschlossen,
während der Abgriff 27 über das Vibrationsgalvanometer 17 mit der nicht geerdeten
Klemme der Sekundärwicklung des Prüflings i i verbunden ist.
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Die Spannung der Sekundärwicklung 18 ist phasengleich und proportional
der Spannung der Sekundär- und Primärwicklung des Normalwandlers 12. Da die Widerstände
22 und 23 winkelfrei sind, ist somit auch der in ihnen fließende Strom und damit
der Spannungsabfall an dem Schleifdraht 23 phasengleich mit der Primärspannung des
Wandlers 12 und proportional dem Abgriff am Schleifdraht und der Primärspannung
des Normalwandlers 12. Die Spannungen der Wicklungen i9 und 2o sind wiederum phasengleich
und proportional der Sekundär- und Primärspannung des Normalwandlers 12. Da der
an der Wicklung icg liegende Kreis hauptsächlich kapazitiver Natur ist, wird auch
der im Schleifdraht 26 fließende Strom im wesentlichen senkrecht auf der Spannung
der Wicklung ig stehen. Der verbleibende Fehlwinkel wird durch den am Widerstand
28 herrschenden Spannungsabfall ausgeglichen, so daß bei richtiger Abgleichung der
im Schleifdraht 26 fließende Strom genau senkrecht auf der Spannung der Wicklung
i9 steht. Der Spannungs.abgriff am Schleifdraht 26 ist also proportional der Abgrifflänge
und der Primärspannung des Normalwandlers 12, während er in Phase genau senkrecht
auf dieser Spannung steht. Mit dieser Meßeinrichtung ist man in der Lage, das Vibrationsgalvanometer
zum
Nullausschlag zu bringen. Bei richtiger Bemessung der Widerstände und Wandlerübersetzungsverhältnisse
läßt es sich mühelos erreichen, daß an dem Schleifdraht 23 der Übersetzungsfehler
und an dem Schleifdraht 26 der Fehlwinkel abgelesen werden kann. Zu diesem Zwecke
werden die Skalen der beiden Schleifdrähtein den zu 1nessendenGröl.;elT unmittelbar
geeicht.
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Im Kreis des Vibrationsgalvanometers 17 liegen lediglich der Eigenwiderstand
des Vibrationsgalvanometers, die geringen Schleifdrahtwiderstände (bei dem Fehler
o und Fehlwinkelo..sind dieSchleifdrahtwiders-tände sogar völlig o) und die Sekundärwiderstände
der Spannungswandlerwicklung; der Eigenwiderstand des Vibrationsgalvanometerswird
in den meisten Fällen den größten Teil des Gesamtwiderstandes ausmachen. Man kann
also den geringsten Unterschied in den Spannungen feststellen. Falls das übersetzungsverhältnis
des Normalwandlers dem Sallübersetzungsverhältnis entspricht, arbeitet die Einrichtung
bei Prüflingen, die auch den Fehler o haben, ohne weiteres fehlerlos. Bei Prüflingen
mit Fehlern wird ein Fehler der Meßeinrichtung insofern auftreten, als die Übersetzungsverhältnisse
des Hilfswandlers und die Widerstände 22, 23, 25, 26 und 28 nicht die richtigen
Werte haben. Die Fehler dieser Übersetzungsverhältnisse und dieser Widerstandswerte
sind jedoch nur Fehler vom gemessenen Meßfehler. Beträgt beispielsweise der Fehler
des Prüflings 1 °/o und der Gesamtfehler des Hilfswandlers und der Widerstände 22,
23, 25, 26 und 28 ebenfalls 1 so beträgt der resultierende Meßfehler nur o,oi °1a.
Da es ohne Schwierigkeiten möglich ist, den Gesamtfehler des Hilfswandlers und der
Widerstände der-Meßeinrichtung unter 1 °/o zu halten, ermöglicht die Erfindung,
eine Prüfeinrichtung zu schaffen, die außerordentlich genau und dabei einfach arbeitet
und deshalb auch leicht transpo.rtabel gestaltet werden kann. Es kommt hinzu, daß
besondere Meßgeräte außer dem Vibrationsgalv anorneter nicht benötigt werden.