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Geber zur Erzeugung einer dem Leistungsfaktor entsprechenden Impulshäufigkeit
für Fernmeßzwecke Zur Fernmessung des Leistungsfaktors wurden bereits verschiedene
Anordnungen vorgeschlagen. Eine bekannte Fernübertra,gungsanGrdnung macht von einem
Blind-und Wirkverbrauchszähler Gebrauch, deren Werte nach der Strom,änderungsmethode
getrennt über Fernleitungen einem Quotiantenmess,er zugeführt werden. Diese Methode
hat deshalb keinen Eingang in die Praxis gefimden, weil sie. vier Fernleitungen
für die Fernmessung @erfordert und weil sie nach der Stromänderungsmefholde arbeitet,
die, wie allgemein bekannt, für eine Messung über beachtlich große Entfernungen
ungeeignet ist. Eine weitere Meßano-rdnung zur Fernübertragung des Leistungsfaktors
benutzt wohl nur ein Meßwerk, -durch das leicht Impulse nach einer entfernten Stelle
übertragen werden können. Dieses Meßwerk ist ein Gleichstromzähler, dessen Anker
über eine Gleichrichberanordnung in einer die Messung,des Leistungsfaktors bewirkendeh
Weise mit dem Netz verbunden ist. Die Verwendung von Gleichrichtern hat aber, da
sich diese bekanntlich mit der Zeit ändern, den Nachteil :einer geringen Meßgenauigkeit.
Ein weiterer Vorschlag zur Fernmessung des Leistungsfaktors geht dahin, ein Impulsverhältnis
zu bilden, wobei man sich zweier mit einem Ferrariszähler zusamm:enarbeitender Kontaktwaagen
bedient. Weil der Ferra.riszähler nicht von einem kontinuierlichen 'Strom,, sondern
nur vonTStrom.impulsen durcliflossein wird, hat es sich als schwierig erwiesen.,
eine mittlere Drehzahl zu erreichen, die den, erzeugten Impulsen entspricht. Das
hat ,ebenfalls,den empfindlichen Nachteil einer nur .geringen Meßgenauigkeit. Abgesehen
davon, werden die Kontakte der Kontaktwaage
sehr stark beansprucht,
weil sie sehr oft sclialten müssen. Das mindert die Lebensdauer dieser Einrichtung.
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Geber zur Erzeugung einer dem
Leistungsfaktorentsprechend:en Impulshäufigkeit für Fernmeßzwecke, bei dem, ein.
Ferrariszä:hler vorgesehen ist, dessen eine Triebwicklung an die Sekundärspannungeines
. mit dem Phasensteuergerät, z. B. Wattmeter, zusammenarbeitenden Phasenreglers
und dessen andere Trieb«-icklung sowie die Bremswicklung an die N tzspannung angeschlossen
sind. Gemäß der Erfindung werden bei dieser Anordnung die Nachteile der bekannten
Anordnungen älrnlicher Art dadurch vermieden, daß das Drehsystem des Phasensteuergerätes
mittel- oder unmittelbar die bewegliche Primärwicklung des Phasenreglers verstellt
und daß die Spannungsspulen des Phasensteuergerätes mit der SekundärtÄ-i"hlimg des
Phasenreglers verbunden sind. Die weitere Anordnung kann ,u getroffen werden, daß
das Phasensteuergerät entweder eine Kontaktwaage betätigt, die einen die bewegliche
Wicklung des Phasenreglers verdrehenden Hilfsmotor steuert oder unmittelbar die
bewegliche Wicklung des Pha.s,enreglers antreibt.
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Die Zeichnung zeigt zwei Aus führungsbeispi@ele der Erfindung bei
einem. Drehstromnetz, und zwar die Fig. i eine Anordnung, bei der der Phasenregler
mittelbar, und die.
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Fig. 2 :eine Anordnung, bei der ,der Phasenregler unmittelbar vom
Phasensteuergerät b,eeinflußt wird.
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'Bei der Schaltanordnung nach Fig. i ist ein als Phasensteuergerät
dienendes Wattmeter i mixt zwei Meßsystemen 2, 21 versehen, deren Stromspulen 3,
31 mit dem Phasenlciter R bzw. T des Drehstromnetzes R, S, T. und deren Spannungsspulen
7, 71 mit der Sekundärseite 8 eines Phasenreglers 9 verbunden sind. Zur Messung
des Leistungsfaktors dient ein Ferrariszähler io, dessen eine TrIebtv icklung i
i voll 'der Spannung der Sekundärwicklung 8 des Phasenreglers 9 und dessen andere
Triebwicklung 12 sowie die Bremswicklung 13 von der Netzspannung erregt werden.
Die Achse 14 dieses Zählers. io ist noch mit einem Impulsgeber 15 verbunden.
In Reihe mit der Triebwicklung i i des Ferrariszählers i o liegt ein Regulierwiderstand
3 i, der dazu dient, die Phasenlage zwischen Aden .beiden Spannungsflüssen in entsprechender
Weisse einstellen zu können. Auf ,diese Weise ist es möglich, bei .einem bestimmten
Leistun-sfaktor eine bestimmte Drehzahl bzw.,Impulsfahl wählen zu können.
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Die bewegliche Primärwicklung 16 des Phasenreglers 9 ist über eine
Reduktionsgetriebeanordnung 17 mit dem Läufer i8eilles Hilfsmotors i 9 mit
zwei Erregerwicklungen 2o, 2i gekuppelt. Diese beiden Erreger«-icklunjen 20, 2i
des Hilfsmotors i9 sind einerseits mit einem verschwenkbaren Kontakt 22 und andererseits
mit je einem Kontakt 2 bziv. 24. :einer vom Wattmeter i gesteuertcli Kontaktwaage
25 verbunden.
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Inder Ruhestellung des Wattmeters i nimmt der verschwenkbare Kontaktarm
22 der Kantaktwaage 25 dme Mittelstellung ein. Der Hilfsmotor i 9 wird dann nicht
erregt, so daß auch die, bewegliche Primärwicklung 16 des Phasenreglers 9
stillsteht. Die Zählerscheibe 26 des Ferrariszähl@ers io dreht sich dann mit einer
dem Sinus der augenblicklich vorhandenen Phasenverschiebung :entsprechenden Geschwindigkeit,
wenn das Triebsystem so abgestimmt ist, daß es bei einem Leistungsfaktor cos (p
= i stillsteht.
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Sobald -eine Änderung der Phasenverschiebun;g zwischen Strom und Spannung
in dem beispielsweise induktiv belasteten Drehstromnetz R, S, T eintritt, wird das
`Vattnleter i ein dieser Verschiebung entsprechendes Drehin.ome!nt entwickeln. Der
verschweilkbarc Kontakt 22 der Kontaktwaage 25 wird dann mit dem Kontakt 23 zur
Berührung kommen, wodurch die Wicklung 2o des Hilfsmiotars ig erregt wird. Der Läufer
18 dieses Hilfsinotors i 9 - tv 'ird somit in einer dieser Wirklup-
C 2o zugeordneten Richtung in LTm-drehun-en versetzt und die Primärwicklung 16 des
Phasenreglers. 9 entsprechend verdreht. Diese Verdrehung bewirkt ein Zurückbleiben
der Sekundärspannungen des Phasenreglers 9 und damit der den Wicklungen 7, 71 des
Wattmeters i mitgeteilten Spannungen gegenüber der anfänglichen Phasenlage. Schließlich
wird die Verdrehung der Primäiivicklung i< des Phasenreglers g so groß sein,
daß der Phasenunterschied zwischen den Triebfeldern des `Mattmeters i wieder aufgehoben
ist. Die Scheibe 27 des Wattmeters i ist dann «-leder in ihre Nullage zurückgekehrt,
so daß sich der Kontaktarm 22 der Kontaktwaage 25
ebenfalls wieder
in der Mittelstellung befn-@d,et. Der Stromkreis der Erregerwicklung 20 des Hilfsmotors
i9 ist dann -unterbrochen und demzufolge der Hilfsmotor i 9 und somit der Phasenregler
9 wieder stillgesetzt. Es ist dann das von der Triebwicklung i i des Ferrariszählers
io hervorgerufene Spannungstriebfeld in der Phase, um so viel zurückgestellt wie
das Spannungstriebfeld des Phasensteuergerätes i. Der Zähler io wird somit eine
Geschwindigkeit haben, die der augenblicklichen Phasenverschiebung zwischen Strom
und Spannung des Netzes proportional ist. Es gelangt demnach eine dem Sinus der
Phasenverschiebung entsprechende Impulszahl pro
Zeiteinheit durch
den Impuls.gebür 15 zur Aussendung.
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Bei, kapazitiver Belastung spielen sich die geschilderten Vorgänge
in ähnlicher Weise ab. Nur wird dann bei .einer Änderung der Phasenverschiebung
der verschivenkbane KontAkt 22 der Kontaktwaage 25 die Erregerwicklung 2 i des Hilfsmotors
19 schließen, wodurch die Primärwicklung 16 des Phasenreglers g nunmehr
in der anderen Richtung als vorher verdreht wird.
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Es ist natürlich bei Messung und Fernübertragung des Phasenwinkels
zwischen Strom: und Spannung in allen vier Quadranten notwendig, besondere Anz!eigevarrichtungen
am Empfänger vorzusehen.
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Die Schaltanordnung nach Fig.2 unterscheidet sich von der Anordnung
nach Fig. i. grundsätzlich nur dadurch, daß das Phasensteuergerät i nicht mittelbar
über seine Kontaktwaage 25 -und einen Hilfsmotor i9 den Phasenregler 9 steuert,
sondern mit diesem unmittelbar gekuppelt ist. Die Achse 28 des hier als Drehstromzähler
mit drei, Meßsystem-en 2, 21, 22 ausgebildeten Phasensteuergerätes i ist über Getriebe
29, 3o mit der Achse 3 i der beweglichen Primärwicklung 16 des Phasenreglers
9 gekuppelt. Auch bei dieser Schaltung sind wiederum die Spannungswicklungen 7,
71, 72 des Drehstromzählers i mit der Sekundärseite 8 des Phasenreglers 9 verbunden.
Der als Impulssender verw endete Ferrariszähler i o ist weiterhin genau wie der
Ferrariszähler io der Schaltanordnung nach Fig. i geschaltet. -Auf die Wirkun:gsweise'dieser
Schaltanordnung braucht nicht näher eingegangen zu werden, da sie im wesentlichen
der Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. i entspricht. Nur erfolgt eben hier die
Kompensation der Änderung der Phasenverschiebung unter Ausschaltung der Kontaktwaage
und des Synchronunotors.
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Selbstverständlich ist es auch denkbar, neben der Messung des Leistungsfaktorsauch
noch andere Messungen. mit der Komp:ensationseinrichtu.ng vorzunehmen. So könntebeispielsweise
in bekannter Weise, auch gleichzeitig eine Messung und Fernübertragung des Scheinverbrauches
dadurch erreicht werden, wenn von einem mit einem ImpulsgebeT ausgerüsteten. Drehstromzähler
die Spannungsspulen mit der Sekundärseite des Phasenreglers verbunden werden.
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Die Meßeinrichtung zeichnet sich besonders durch hohe Betriebssicherheit
und große Meßgeniauigkeit aus. Ein besonderer Vorteil der Meßeinrichtung ist noch
der, daß man sie aus bereits in der Meßtechnik gebräuchlichen Elementen ohne weiteres
aufbauen kann. Der Phasenregler braucht natürlich nicht unbedingt ein Drehtransformator-
zu sein. Es ist vielmehr für .die Kompensation des Phasenwinkels jede Art von Phasenreglern
brauchbar. Es ist ferner auch denkbar., an Stelle des Antriebes der Primärwicklung
des Phasenreglers dessen Stkundärwicklung vom Phasensteuergerät zu steuern. Die
MeßeinrIchtun.g ist auch nicht nur bei Mehrphasen-, sondern auch bei Einphasennetzen
verwendbar.