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Anordnung zur gleichzeitigen Ferngebung einer Meßgröße mittels desselben
Gebers auf Quotientenmeßwerke und elektrische Zähler oder summierende elektrische
Geräte o. dgl. Es bestanden bisher Schwierigkeiten, die elektrische Ferngebung derselben
Meßgröße auf ein Ouotientenmeßwerlc und gleichzeitig auf einen elektrischen Zähler,
der die Momentanwerte der Meßgröße integriert, mittels einer Übertragungsleitung
und eines Gehers durchzuführen, da beider Eichung der Empfänger eine gegenseitige
Beeinflussung der Empfänger auftritt. Es ist eine Anordnung mit einem Widerstandsgeber
mit Mittelabgriff bekannt, die in der Weise arbeitet, daß die vom Geber ausgehenden
beiden Ströme, deren Größe von der Gebereinstellung entsprechend einer Meßgröße
geregelt wird, mittels zweier Leitungen den Stromspulen des Stromeisens des Zählers
zugeführt und in ein <er gemeinsamen Rückleitung zur Stromquelle zurückgeleitet
werden. Durch die Meßgröße wird also ein Strom mittels eines von ihr gesteuerten
Gleitkontaktes über zwei parallele Kreise verzweigt, deren. Widerstandssumme unveränderlich
ist und deren Widerstandsverteilung dem umgekehrten Verhältnis ,der Teilströme jeder
der beiden Seiten der Verzweigung entspricht.
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Wird der Gleitkontakt derart bewegt, daß der Widerstand der einen
Seite sich verhältnisgleich zur Meßgröße ändert, so ist der Strom der anderen Seite
der Verzweigung ebenfalls verhältnisgleich zur Meßgröße, und zwar unter der Bedingung,
daß der Gesamtstrom konstant ist. Setzt man voraus, daß die Stromquelle konstant
ist, so genügt im allgemeinen ein genügend großer Vorschaltwiderstand, um den Gesamtstrom
praktisch für alle denkbaren Stellungen des Gleitkontaktes mit brauchbarer Annäherung
konstant zu halten. Mit abnehmender Größe des Vorschaltwiderstandes ändert sich
dagegen der Gesamtstrom stärker, so daß die Verhältnisgleichheit zwischen dem Strome
der einen Seite und dem Widerstande der anderen Seite der Verzweigung gestört wird.
Diese Störung kann dadurch wieder beseitigt werden, daß man nicht diesen Teilstrom
der einen Seite der Verzweigung, sondern den Quotienten aus diesem Teilstrom durch
den Gesamtstrom beider Seiten für die elektrische Abbildung der Meßgröße wählt.
Dieser Quotient aus dem Teilstrom der einen Seite der Verzweigung durch den Gesamtstrom
ändert sich immer verhältnisgleich zum Widerstande der anderen Seite auch dann,
wenn der Vorschaltwi:derstand beliebig klein wird. Bezeichnet iy den Gesamtstrom,
in den Teilstrom der einen Seite, w" den Widerstand der anderen Seite der
Verzweigung und wg die Widerstandssumme der Verzweigung, so ist
Hieraus folgt, daß der Quotient
unabhängig von dem Gesamtstrom i, und somit
auch unabhängig von
Spannungsschwankungen der Stromquelle ist.
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Ein elektrischer Zähler, dessen antreibende und bremsende Kräfte durch
elektris@l3=-: Ströme erzeugt werden, die verhältnisgl;? zu derselben Veränderlichen
sind, ist in seü`#' Zählung bekanntlich unabhängig von dieser -Veränderlichen. Verwendet
man einen solchen Zähler (beispielsweise von der Ferraristype), dessen Stromspule
in die eine Seite der Verzweigung von konstanter Widerstandssumme geschaltet ist
und von dem Strome
erregt wird, während sein Spannungspfad und eine die Ankerscheibe bremsende elektromagnetische
Spule infolge geeigneter Schaltung von Strömen durchflossen werden, die verhältnisgleich
zur Summe i, der beiden Ströme sind, so läuft die Ankersche.ihe des Zählers unabhängig
von dem veränderlichen Gesamtstrome iY (und unabhängig von Schwankungen derNetzspannung)
verhältnisgleich zu dem Widerstande der einen -Seite der Verzweigung um.
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Wenn nun in die Verzweigung noch zusätzlich die Meßspulen von Ouotientenmeßwerken
geschaltet werden sollen, so würde die Widerstandssumme der Verzweigung jetzt zwar
einen anderen, aber immer noch unveränderlichen Wert zei 9 haben. Dagegen würde
der Umlauf der Ankerscheibe sich um eine zusätzliche Konstante von der mit einem
entsprechenden Verhältnisfaktor multiplizierten Meßgröße unterscheiden, 'weil für
einen willkürlich gewählten Nullpunkt am Geberwiderstand in Übereinstimmung mit
den Quotientenmeßwerken noch ein Differenzstrom fließen würde, der dein Zähler auch
in der Nullstellung der Instrumente ein zusätzliches Drehmoment erteilt, so daß
die Zählung unbrauchbar wird. Bei der bekannten Anordnung ist die. Stromspule des
Zählers oder die Primärspule eines vorgeschalteten Transformators unterteilt und
hierbei der eine Teil in die eine Seite- der Verzweigung, der andere Teil entgegengesetzt
magnetisierend in die andere Seite der Verzweigung geschaltet. Diese Anordnung hätte
den Nachteil, daß bei gleichzeitiger Anschaltung von Quotie nteenmessern eine Eichung
der Quotientenmeßgeräte und des oder der Zähler nicht vorgenommen werden kann, da
der infolge des zusätzlichen Differenzstromes entstehende Fluß im Zähler bei irgendeiner
Nullstellung am Geber ein Drehmoment hervorruft, so@ daß eine unabhängige Abgleichung
der Instrumente nicht möglich wird.
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Gemäß .der Erfindung wird eine Anordnung der oben beschriebenen Art
dadurch verbessert, daß eine weitere Wicklung auf das die Stromwicklungen für die
Zweigströme tragende Stromeisen des Zählers oder den Übertrager gesetzt wird, die
vom Gesamtstrom der g#Ießanordnung durchflossen ist. Bei ent---sPrechender Bemessung
der vom Gesamtstrom *üurchflossenen Spule kann so für jede Geber-,A, also bei jedem
Stromverhältnis der Teilstromwicklungen, der von den Teilwicklungen erzeugte Fluß
aufgehoben werden. Die Gesamtstromwicklung kann auch parallel zu einem in den Gesamtstrom
geschalteten Widerstande gelegt werden. Es verschwindet dann bei einer bestimmten
Windungszahl bzw. Erregung des in den Gesamtstrom geschalteten Teiles der Stromspule
des Zählers die durch die Meßspulen der Quotientenrneßgeräte verursachte Konstante
in der Zählung. Entsprechend derZahl anzuschließender Empfangsgeräte, wie Zähler,
anzeigende oder summierende Geräte werden beim Übertrager eine entsprechende Zahl
von Schwankungen vorgesehen.
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Wird nun die einzelne Meßleitung betrachtet, so ist der Strom der
einen Seite der Verzweigung
wenn der Strom der anderen Seite -
ist. Die von der einen Seite aus genommene Differenz -der Ströme beider Seiten ist
dann
Man kann demnach beide Seiten der Verzweigung für die Messung ausnutzen, wenn man
nur die für den Ouoti-enten auftretende Konstante i aus der Messung
durch eine in den Gesamtstrom geschaltete Magnetisierungsspule von geeigneter Dimension
mittels einer Differentialschaltung heraushebt. Dies geschieht bei der Zählung zweckmäßig
mittelbar durch einen Transformator. Schaltet man in die Verzweigung noch zusätzlich
die Meßspulen von Quotientenmeßwerken, so ändert sich lediglich die Konstante des
übriggebliebenen ersten Gliedes der obigen Gleichung, so daß der Zähler bei einer
bestimmten (anderen) Windungszahl der in den Gesamtstrom geschalteten Spule des
Transformators wieder (ohne zusätzliche Konstante) verhältnisgleich zur Meßgröße
umläuft.
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Bei solchen Anordnungen, bei denen der Einfluß .der in die Verzweigung
geschalteten Quotientenmeßgeräte durch eine in den Hauptstrom gelegte Magnetisierungsspule
in der Zählung kompensiert wird, ist es zweckmäßig, diese in den Hauptstrom geschaltete
Spule überzudimensionieren, so daß sie in bequemer Weise auf die-- -erforderliche
Wirkung
durch einen parallel geschalteten Widerstand eingeregelt
werden kann.
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In der Zeichnung wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert.
Der aus einer Stromquelle entnommene Meßstrom iy fließt über einen Vorschaltwiderstand
zu dem von der Meßgröße gesteuerten Gleitkontakt d, der ihn über die beiden Seiten
des Geberwiderstandes wo verzweigt. Anschließend an diesen sind in die beiden Seiten
der vom Gleitlzonta:1cte a ausgehenden Verzweigung die Meßspul:en dl, d2 und e1,
e2
zweier Ouotientenm,eßwerlce und die Primärspulen f1, f2 eines Transformators
geschaltet, die zusammen mit wo den Gesamtwiderstand ws bilden. Eine dritte
primäre Wicklung f3 des Transformators ist in den Gesamtstrom i., gelegt. Der Transformator
hat zwei sekundäre Wicklungen, deren eine (h) den Strompfad des Zählers L speist.
Der Spannungspfad des Zählers wird in bekannter, hier nicht dargestellter Schaltung
von einer zum Strome iy verhältnisgleichen Spannung beeinflußt. Die zweite Sekundärspule
(h) des Transformators kann unter den früher gemachten Voraussetzungen für die Summierung
der Meßgrößen verschiedener 1leßanlagen verwendet werden.