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Einrichtung zur Messung der Höhe kurzzeitiger Stromstöße
Die Messung
der Höhe von kurzzeitigen Strömen, insbesondere Schweißstromstößen, die Zeiten dauern,
welche kürzer als etwa I Sekunde sind, ist schwierig und mit normalen Meßinstrumenten
nicht ohne weiteres durchführbar. Strommeßeinrichtungen für diesen Zweck müssen
praktisch trägbeitsios arbeiten; vor allem muß aber die mechanische Trägheit ihrer
anzeigenden Teile äußerst klein sein.
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Zeigerinstrumente scheiden daher aus.
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Die Erfindung betrifft eine Einriclhtung zur Messung der Höhe kurzzeitiger
Stromstöße, die die geschilderten Anforderungen erfüllt. Sie ist dadurch gelcennzeichnet,
daß der zu überwachende Strombereich in Stufen unterteilt und jeder Stufe ein Meßorgan
zugeordnet ist, das auf den Stufenmeßwert eingestellt ist und bei dessen Überschreitung
in den Anzeigezustand kippt. Es ist also so, daß jede Meßstufe bei einem ganz bestimmten,
ihr zugeordneten Meßwert anspricht. Die Zahl der vorgesehenen Meßstufen kann beliebig
sein und richtet sich nach den Anforderungen, die an die Genauibozkeit der Messung
gestellt werden.
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Zur weiteren Erläuterung der neuen Einrichtung und ihrer Wirkungsweise
sowie weiterer Merkmale und Vorzüge sei auf die in den Figuren der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele verwiesen.
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Fig. I stellt eine neue Meßeinrichtung dar, bei der in den einzelnen
Meßstufen vormagnetislerte Relais verwendet sind. Fig. 2 zeigt eine andere neue
Meßeinrichtung, bei der an Stelle von vormagnetisierten Relais vormagnetisierte
Drosselspulen verwendet sind. In dem Beispiel nach Fig. I ist nur die erste Stufe
einer Meßeinrichtung schaltungsmäßig ausgeführt. während die anderen Stufen
nur
angedeutet sind, bei dem Beispiel nach Fig. 2 sind dagegen drei Meßstufen ausgeführt.
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In Fig. I ist mit I das Relais der ersten Stufe bezeichnet, (das
ein polarisiertes Relais ist. Es hat eine Auslösewidçlung 2, durch die der zu messende
Strom fließt, eine Vormagnetisierungswicklung 3 und eine Rückholwicklung 4. Die
Relaiskontakte sind mit 5, 6 und 7 bezeichnet. 8 ist ein Anzeigeorgan, z. B. eine
Glimmlampe, zum Sichtbarmachen des Meßwertes beim Ansprechen der Meßstufe. 9 ist
ein Widerstand zur Einstellung der Vormagnetisierung durch die Wicklung 3. Die Auslösewicklung
2 liegt mit tden nicht näher dargestellten Auslösewicklungen Ider anderen Meßstufen
sowie einem Gleichrichter 10 in Reihe an der Sekundärwicklung eines Meßwandlers
11, durch dessen Primärwicklungder zu überwachende Strom fließt. Ein Gleichrichter
13 ist parallel zur Sekundärwicklung des Meßwandlers II geschaltet, um Überspannungen
an diesem zu verhindern. Die Rückholwicklungen 4 sämtlicher Relais in den Meßstufen
sind an eine Gleichstromquielle, deren Klemmen mit Plus und Minus bezeichnet sind,
über die Taste 12 angeschlossen und werden zwecks Löschung der Anzeige im Bedarfsfalle
durch Betätigung der Taste 12 an Spannung gelegt.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist wie folgt: Erreicht der durch
die Auslösewicklung 2 des Relais I fließende Strom dile Auslösestärke, so wird die
Vormaguetisierung dadurch Idie Vormagnetisierungswicklung 3 üherwunden, und aus
der Stellung 5, 6 der Relaiskontakte erfolgt ein Umschalten in die Stellung 5-7.
Dadurch wird dieGlimmlampe8 an Spannung gelegt und zündet. Die einzelnen Meßstufen
sind gestuft so in ihrer Vormagnetisierung eingestellt, daß sie der Reihe nach bei
entsprechend höheren Werten des zu messenden Stromes ansprechen. Sind beispielsweise
fünf Meßstufen vorhanden und so eingestellt, daß die erste bei go°/o, die zweite
bei 95 O/o, die dritte bei I00°/o, die vierte bei Io50/o und die fünfte bei II0°/o
des zu überwachenden Stromes anspricht und leuchten bei einer Messung dieGtimmlampen
der Stufen I bis 4 auf, so ist daraus zu erkennen, daß der zu überwachsende Strom
zwischen 105 und II00/o des zu überwachenden Wertes lag.
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Da nach einer Messung die anzeigenden Glimmlampen eingeschaltet bleiben,
ist es vor der Durchführung einer neuen Messung erforderlich, die Ausgangsstellung
der Mleßeinrichtung wiederherzustellen, td. h. die Glimm'lampen zum Erlöschen zu
bringen. Zu diesem Zweck muß der Kontakt 5 aus der Stellung 5-7 in die Stellung
5, 6 zurückgeholt werden. Die Rückholung kann, wie oben bereits beschrieben, willkürlich
durch die Taste 12 erfolgen, welche die Rückholwicklung 4 an Spannung legt, wodurch
der Relaiskontakt 5 in die Stellung 5, 6 zurückgeschaltet wird. An Stelle einer
willkürlichen Rückholung kann jedoch auch eine selbsttätige Herstellung feder Meß
ausgangs stellung in der Einrichtung nach der Fig. I erreicht werden.
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Erflndungsgemäß kann dazu ein weiteres, nicht näher dargestellte's
Relais vorgesehen werden, das zu Beginn einer Strommessung iiber einen Kondensator
an Gleichspannung liegt. Der Ladestromstoß bringt das Relais zum Ansprechen, wodurch
ein die Taste 12 ersetzender Kontakt vorübergehend geschlossen und die Rückholwicklungen
der einzelnen Relaisstufen ebenfalls vorübergehend an Spannung gelegt werden. Die
für die Herbeiführung der Ausgangsstellung erforderliche Schaltzeit muß dabei natürlich
kürzer sein als der zu messende Stromstoß selbst.
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In Fig. 2 ist eine ähnliche Meßeinrichtung dargestellt, jedoch enthält
sie an Stelle der polarisierten Relais in den einzelnen Anzeigestufen vormagnetisierte
übertrager 14 in Verbindung mit Glimmlampen I8. Diese sind jeweils über Vorwiderstände
22 und Trockengleichrichter 23 an eine Gleichspannungsquelle mit den Klemmen 19
(Y) und 20 (-) angeschlossen. Die Gleichspannung liegt zwischen der Zünd- und Lösc'hspannung
der Glimmlampen. Die Meßwerte werden durch die Übertrager 14 auf die Glimmlampen
I8 übertragen. Die Primärwicklungen 15 dieser Übertrager 14 sind wieder über einen
Gleichrichter 10 und einen Meßwandier 1I in Reihe geschaltet. Die Slekundärwicklungen
1.7 der Übertrager 14 liegen jeweils parallel zu Iden Gleichrichtern 23. Die Ubertrager
sind ferner noch mit Vormagnetisierungswicklungen I6 versehen. Diese sind ebenfalls
in Reihe geschaltet und liegen über den Übertrager 29 und einen Einstellviderstand
33 an einer Gleichstromquelle 24.
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Die Einstellung der einzelnen Meßstufen auf die jeweiligen Meßwerte
erfolgt hier analog der Einrichtung nach Fig. I durch Gleichstromvormagnetisierung.
Die Übertrager 14 sind dabei durch die Vormagnetisferungswicklungen I6 jeweils so
stark vormagnetisiert, daß Idurch den in den einzelnen Stufen die Anzeige auslösenden
Meßwert eine plötzliche Ummagnetisierung erfolgt, so daß im Augenblick der Ummagnetisierung
ein Spannungsstoß auf die Gleichrichter 23 vor den Glimmlampen I8 gegeben wird.
Der Spannungsstoß addiert sich zur Vorspannung Ider Glimmlampen und bringt diese
bei ausreichender Höhe zum Zünden.
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Um zu erreichen, daß der Spannungsstoß bei der Ummagnetisierung auch
wirklich an der Glimmlampe wirksam wird und sich nicht etwa über die Vormagnetisierungswicklung
kurzschließt, ist der Übertrager 29 vorgesehen, der die Summe der Windungszaihlen
sämtlicher Wicklungen gegeneinander schaltet.
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Zur Löschung der Anzeige ist hier ebenfalls eine Taste 12 vorgesehen,
welche die an den Glimmlampen liegende Spannung vorübergehend unterbricht. Nach
dem Loslassen der Taste 12 liegt an den Glimmlampen wieder die ursprüngliche, zwischen
Zünd- und Löschungsspannung liegende Spannung aus der Stromquelle mit den Klemmen
19 und 20, so daß die Einrichtung für einen erneuten Meßvorgang bereit ist.
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Die Meßeinrichtung nach der Erfindung läßt sich außer zur reinen
Feststellung der Höhe von kurzzeitigen Strömen auch zu anderen Zwecken vorteilhaft
verwenden, .beispielsweise als Stufenrelais. Zu
diesem Zweck können
beispielsweise in die Kreise derAnzeigeorgane Hilfsrelais eingeschaltet werden,
die beim Ansprechen der einzelnen Meßstufen irgendwelche Schalt- oder Steuervorgänge
auslösen. In Fig. 2 ist ein solches Hilfsrelais 32 im Kreis der Glimmlampe 22 der
letzten Anzeigestufe vorgesehen.