DE837888C - Verfahren zum Groessengleichmachen von Wechselspannungen verschiedener Phase - Google Patents

Description

• Verfahren zum Größengleichmachen von Wechselspannungen verschiedener Phase Namentlich in der Meßtechnik ist es häufig notwenig, phasenverschobene Wechselspannungen möglichst genau größengleich zu machen, so z. B. ei der Symmetrierung von Drehstromsystemen.
• Es sind schon verschiedene Vorrichtungen zur Symlnetricmessuflg bekanntgeworden, sie arbeiten aber oft nicht genau genug, oft sind sie nur schwer zu l>edienen. Meist erforderll sie aber teuere Spezialgeräte oder einen erhöhten Aufwand an Meßgeräten.
• I)ie Erfindung hat die Aufgabe, phasenverschoszene Wechselspannungen mit verhältnismäßig einfachell, vorzugsweise gebräuchlichen Meßmitteln größengleich zu machen und dabei insbesondere eine sehr hohe Meßgenauigkeit zu erzielen.
• Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß ein Hilfsstrom gleichphasig zur Differenzspannung der Wechselspannungen gemacht, aus diesem Strom eine senkrecht dazu stehende Hilfsspannung, beispielsweise mittels eisenfreien Transformators abgeleitet und über Widerstände einerseits an die Mitte der Differenzspannung, anderseits an die gegenüberliegende Ecke des Spannungspolygons angeschlossen wird und hierauf wenigstens eine der Wechselspannungen so lange reguliert wird, bis die der Verbindungslinie zwischen der Mitte der Differenzspannung und der gegenüberliegenden Polygonecke entsprechende Spannung phasengleich mit der Hilfsspannung ist. Dabei empfiehlt es sieh, so vorzugehen, daß an die Differenzspannung der Wechseispannungen ein Widerstand mit Mittelanzapfung gelegt, ein Spannungsteilerwiderstand zwischen dieser Anzapfung und der der Differenzspannung gegenüberliegenden l'olygonecke verbunden wird, und daß an diesen letzten Widerstand oder einen Teil desselben, beispielsweise über ein Vibrationsgalvanometer, die mittelsenkrechte Hilfsspannung angeschlossen wird.
• 13eim Größengleichmachen von mehr als zwei NVechselspannungen faßt man jeweils bei der Durchführung des Verfahrens paarweise die Spannungen zusammen. Um bei der Symmetrierung verketteter Spannungen von Mehrphasensystemen beim Gleich machen eines Spannungspaares nicht die Abgleichung der schon vorher gleichgemachten Spannungspaare zu stören, benutzt man zur Regelung des letzteren Paares eine andere Phasenspannaing als die, die zur Regelung der vorhergehenden Paare verwendet wurden.
• Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Beispiels näher erläutert.
• Ein Drehstromsystem 1 (Fig. I) soll beisp'ielsweise für Meßzwecke möglichst genau symmetriert werden. Die einzelnen Phasenspannungen des Systems, von denen nur die Sekundärseite in der Zeichnung dargestellt ist, sind durch Nullpunktregelung mittels Spannungsteiler 2 einstellbar. Die das System I speisende Drehstromquelle wird auch zur Speisung eines Drehtransformators 3 verwendet, aus dem ein einphasiger Hillfsstromkreis 4 gespeist wird. Die Phase des Hilfsstroms kann durch Drehen des Transformators 3 beliebig zu den Phasen des Systems I eingestellt werden. Der Hilfsstromkreis enthält einen Ohmschen Widerstand 5 und die Primärwicklung eines ei.senfreien Transformators 6 sowie einen Regelwilderstand 7. Parallel zum Widerstand 5 liegt über ein Vibrationsgalvanometer 8 ein SpannungsteilerwiderstandS IO mit Schleifkontakt 9. Die Enden des Widerstandes IO können mittels eines Umschalters II abwechselnd an die Phasen RS und TS angeschlossen werden.
• Die Sekundärwicklung des Lufttransformators 6 ist ueber ein weiteres Galvanometer I2 und einen Schleifkontakt 13 an einen Spannungsteilerwiderstand 14 angeschlossen. Der Widerstand 14 ist mit einer Mittelanzapfung 15 eines weiteren Widerstandes I6 verbunden, dessen eines Ende mit der Phase S und dessen anderes Ende mit dem beweglichen Kontakt des Umschalters 11 verbunden ist. Außerdem steht das eine Ende des Widerstandes 14 mit dem bewegleiden Kontakt eines zweiten Umschalters I7 in Verbindung, der abwechselnd auf die Phase R und T umgelegt werden kann. Die Schalter I7 und II werden zweckmäßig derart miteinander gekuppelt, daß sie stets gemeinsam umgeschaltet werden und in jeder Schaltstellung an verschiedenen Phasen liegen.
• Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: Durch I)rehen des Drehtransformators 3, Verstellen des Regelwiderstandes 7 und gegebenenfalls des Scbleifkontaktes 9 wird der Hilfsstrom im Kreise 4 so lange geregelt, bis der Ausschlag des Galvanonoeters 8 verschwindet. Der Hilfsstrom J ist dann in der gezeichneten Stellung des Umschalters II mit der Spannung RS genau in Phase (vgl. Fig. 2). Die Sekundärspannung H des Transformators 6 steht infolgedessen genau senkrecht zur Spannung RS, und da sie an die Rlittelanzapfung 15 des an diese Spannung angeschlossenen Widerstandes I6 liegt, bildet sie die Mittelsenkrechte der Dreieckseite RS.
• An dem Spannungsteiler 14, der zvr-kchen der Mittelanzapfung 15 und in der gezeichneten Stellung des Umschalters I7 an die Phase T angeschlossen ist, liegt die SpannungMT, die der Verbindungslinie der Mitte M der Dreieckseite RS (Fig. 2) mit der gegenüberliegenden Ecke T entspricht. Zunächst werden die Spannungen MT und H nicht phasengleich sein, weil die Spannungen RT und ST nicht gleich groß sind. Das Galvanometer I2 wird infolgedessen aussehlagen. Nun wird die Phasenspannung R so lange reguliert, bis die Ausschläge der Galvanometer 8 und I2 durch Verstellen des Kontaktes I3 und des Phasenschiebers 3 verschwinden. Dann ist ber in Fig. 2 die Ecke R des unsymmetrischen dreiecks RST in die Ecke R' eines gleichschenkligen Dreiecks mit der Basislinie R'S übergegangen, bei der die Verbindungslinie MT mit der nunmehrigen Mittelsenkrechten H' genau zusammenfällt. Dadurch sind die an der Phase T liegerrden beiden verketteten Spannungen genau gleichgemacht. Nun werden die Schalter II und 17 in der Fig. I nach rechts umgelegt und der Hiflfsstrom im Kreis 4 in Phase zur SpannungTS gebracht und nunmehr die Phase T so lange reguliert, bis auch der Ausschlag des Galvanometers 12 verschwindet, d. h. bis die Mittelsenkrechte von TS genau in Phase ist mit der Verbindungslinite der Mitte von TS und der gegenüberliegenden Dreiecksecke R' (Fig. 2). Dann sind auch die Spannungen R'T und R'S gleich, d. h. das Dreieck ist jetzt gleichseitig.
• Dadurch, daß man für die Abgleichung des zweiten Spannungspaares die Phase T heranzieht, an der die beiden Spannungen TR und TS des vorher gleichgemachten Paares liegen, oder mit anderen Worten, dadurch, daß man die Spitze T des vorher gleichschenklig gemachten Dreiecks bei der Gleich machung des zweiten Spannungspaares verschiebt, bleibt das Grölienverhältuis des ersten Spannungspaares unverändert.
• Im Awsführungsbeispiel werden die beiden Spannungspaare nacheinander größengleich gemacht.
• Wenn man die Meßeinrichtung jedoch sinngemäß verdoppelt, dann kann man die beiden Paare auch gleichzeitig größengleich machen und kann auch jederzeit an dem Fehlen der Ausschläge der Vibrationsgatvanometer während der Messung die Symmetrie des Spannungssystems erkennen.
• In entsprechender Weise können auch Systeme mit mehr als drei Phasen symmetriert werden.
• Die Erfindung bietet den Vorteil, daß man mit verhältniWsmäßig einfachen Mitteln bequem, aber doch mit sehr hoher Genauigkeit derartige Symmetrierungen vornehmen kann. Es läßt sich unschwer eine so hohe Genauigkeit erzielen, daß man die angegebene Anordnung auch zur Eichung und Prüfung anderer Symmetriemeßgeräte benutzen kann.

Claims (5)

1. PATENTANSPROCHE: 1. Verfahren zum Größengleichmachen von Wechselspannungen verschiedener Phase, dadurch gekennzeichnet, daß ein HiRfsstrom (J, Fig. 2) gleichphasig zur Differenzspannung (z. B. RS) der Wechselspannungen (TR, TS) gemacht, aus diesem Strom eine senkrecht dazu stehende Hilfsspannung (H), beispielsweise mittels eisenfreien Transformators (6, Fig. I) abgeleitet und über Widerstände (I4, I6) einerseits an die Mitte (M) der Differenzspannung (RS), anderseits an die gegenüberliegende Ecke (T) des Spannungspolygons (RST) angeschlossen wird und hierauf wenigstens eine der Wechselspannungen so lange reguliert wird, bis die der Verbindungslinie (MT) zwischen der Mitte (M) der Differenzspannung (RS) und der gegenüberliegenden Polygonecke (T) entsprechende Spannung (MT) phasengleich mit der Hilfsspannung (H) ist.
2. 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß an die Differenzspannung (RS, Fig. 2) der Wechselspannungen (TR, TS) ein Widerstand (I6, Fig. 1) mit Mittelanzapfung (15) gelegt, ein Spannungsteilerwiderstand (I4) zwischen dieser Anzapfung und der der Differenzspannung (RS) gegenüberliegenden Polygonecke (T) verbunden wird, und daß an diesen letzten Widerstand (I4) oder einen Teil desselben (Schleifkontakt I3) beispielsweise uber ein Vibrationsgalvanometer (I2) die mittels senkrechte Hilfsspannung (H) angeschlossen wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch I und 2 für mehr als zwei phasenverschobene Wechselspannungen, dadurch gekennzeichnet, dlaß für die Gleichmachung d;ie Spannungen paarweise zusammengefaßt werden.
4. 4. Verfahren nach Anspruch I bis 3 zur Symmetrierung der verketteten Spannungen von Mehrphasensys temen, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks unabhängiger Einstellung der eirr zelnen Spannungspaare für die Gleichmachung jedes Paares verschiedene Phasenspannungen geregelt werden.
5. 5. Verfahren nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Symmetrierung der verketteten Spannung eines Drehstromsystems während der Gleichmachung des zweiten Spannungspaares jene Phasenspannung geregelt wird, die der Spitze jenes gleichsehenkligen Dreiecks entspricht, dessen gleiche Schenkel das vorher gleichgemachte Spannungspaar sind.