DE898168C - Procedure for measuring the electrical phase shift, active and reactive power in AC circuits - Google Patents

Procedure for measuring the electrical phase shift, active and reactive power in AC circuits

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DE898168C
DE898168C DEK5561A DEK0005561A DE898168C DE 898168 C DE898168 C DE 898168C DE K5561 A DEK5561 A DE K5561A DE K0005561 A DEK0005561 A DE K0005561A DE 898168 C DE898168 C DE 898168C
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Hermann Dr-Ing Kimmel
Walter Neundorf
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R25/00Arrangements for measuring phase angle between a voltage and a current or between voltages or currents

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Description

Verfahren zur Messung der elektrischen Phasenverschiebung, der Wirk-und Blindleistung in Wechselstromkreisen Um die Phasenverschiebung sowie die Wirk-und Blindleistung in Wechselstromkreisen zu messen, ist allgemein bekannt, Strom und Spannung (gegebenenfalls über Strom-und Spanimngswandler) Wirk-und Blindleistungsmessern, cos-q ;-Messern und Strom-und Amperemetern zuzuführen. Die obenerwähnten verschiedenartigen Messungen besitzen, so wie sie heute durchgeführt werden, eine Reihe Nachteile. In vielen Fällen ist der Eigenverbrauch der benutzten Meßinstrumente so groß, daß eine Messung überhaupt nicht vorgenommen werden kann oder Falschmessungen auftreten, z. B. bei der Anwendung von üblichen cos-#-Messern ohne Rohren. Auch ist die Messung als solche durch das Anschalten verschiedener Meßgeräte umständlich und in der Auswertung erschwert, da die gemessenen Werte nach der Ablesung meist nur rechnerisch verwertet werden können. Ein weiterer Nachteil obiger Messungen ist, daß die meisten Meßinstrumente, z. B. cos-#-Messer, Blindleistungs-und Wirkleistungsmesser, nur für Niederfrequenz (z. B. 5o Hz) gebaut werden, so daß beispielsweise die Messung hochfrequenter Stromkreise mit Hilfe dieser bekannten Meßinstrumente nicht möglich ist.Method for measuring the electrical phase shift, the active and Reactive power in alternating current circuits To the phase shift as well as the active and It is well known to measure reactive power in AC circuits, electricity and Voltage (if necessary via current and voltage converters) Active and reactive power meters, cos-q; -meters and current and ammeters. The various types mentioned above Measurements as they are carried out today have a number of disadvantages. In many cases the self-consumption of the measuring instruments used is so great that a measurement cannot be taken at all or incorrect measurements occur, z. B. when using conventional cos - # knives without tubes. Also is the measurement as such by switching on various measuring devices cumbersome and in the evaluation difficult, since the measured values are usually only used arithmetically after reading can be. Another disadvantage of the above measurements is that most measuring instruments, z. B. cos - # meters, reactive power and active power meters, only for low frequency (z. B. 5o Hz), so that, for example, the measurement of high-frequency circuits is not possible with the help of these known measuring instruments.

Die Erfindung beseitigt diese Nachteile. Sie ermöglicht mittels eines Meßgerätes, alle für4 einen Wechselstromkreis erforderlichen Messungen bei einfacher Bedienung durchzufiihren. Zunächst werden in bekannter Weise aus dem Strom und aus der Spannung des Wechselstromkreise zwei Meß- spannungen gebildet, deren eine der Spannung und deren andere dem Strom proportional ist. Die beiden Meßspannungen werden um go elektrische Grad gegeneinander phasenverschoben. Dann wenden vektorieH die Summe und die Differenz der Meßspannungen gebildet. Gemäß der Erfindung werden die beiden gleichgerichteten Meßspannungen einem Nullindikator zugeführt, wobei, die Größengleichheit der bgeinden Meßspannungen (der Summen-bzw. Differenzspannungen) durch einen zusätzlichen veränderbaren Phasenschieber entsprechend der Phasenver.schie'bung der beiden Eingangsspannungen, welche vom Strom und von der Spannung des Stromkreises herrühren, so lange geändert wird, bis Größengleichheit der beiden Spannungen entsteht bzw. bis der Nullindikator 0 zeigt. Aus der Stellung des veränderbaren Phasenschiebers ist dann die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung des Stromkreises ereidhtliich. The invention overcomes these disadvantages. It enables by means of a Measuring device, all measurements required for an alternating current circuit with a simple Perform the operation. First, in a known manner, from the stream and from the voltage of the AC circuit has two measuring tensions formed, one of which is proportional to the voltage and the other to the current. The two Measurement voltages are phase-shifted from one another by electrical degrees. then apply vector, the sum and the difference of the measuring voltages are formed. According to the In the invention, the two rectified measurement voltages become a zero indicator supplied, whereby the size equality of the binding measurement voltages (the sum or Differential voltages) by an additional variable phase shifter accordingly the phase shift of the two input voltages, which are from the current and from the voltage of the circuit, it is changed until the size is equal of the two voltages arises or until the zero indicator shows 0. From the position of the variable phase shifter is then the phase shift between currents and voltage of the circuit.

Wird gemäß der Erfindung der veränderbare Phasenschieber auf 0° (d. h. Phasengleichheit zwischen U3 und U4) gestellt, so schlägt der Nullindikator aus, wobei die Größe des Ausschlages proportional der Blindleistung des Stromkriese ist.If, according to the invention, the variable phase shifter is set to 0 ° (i.e. H. Phase equality between U3 and U4) is set, the zero indicator deflects, where the size of the deflection is proportional to the reactive power of the current crisis.

Wird der verändierbare Phasenschieber auf go" Phasenvershiebung gestellt, so kann die Wlirlkieistung am Ausschlag des Nullmdikators abgelesen werden.If the changeable phase shifter is set to go "phase shift, the whirling power can be read off from the deflection of the zero indicator.

Schwankt die Spannung im Stromkreis, so entstehen bei der Messung von Wirk-und Blindleistung Meßfehler. In Ausgestaltung der Erfindung werden diese Fehler dadurch beseitigt, daB ein Teil der von der Spannung im Stromkreis herrührenden Meßspannung abgezweigt und gleichgerichtet wird. If the voltage fluctuates in the circuit, this is the result of the measurement of active and reactive power measurement errors. In an embodiment of the invention, these Errors eliminated by using part of the voltage in the circuit Measurement voltage is branched off and rectified.

Die so erzeugte Gleichspannung steuert die andere, vom Strom erzeugte Meßspannung mittels regelbarer Schaltelemente, beispielsweise Regelröhren, derart, daß eineSpannungserbohungdererstgenanntne Meßspannung eine Spannungserhöhung der Meßspannung, die aus dem Strom gewonnen wird, erzeugt. Es erfolgt also eine Multiplikatino der beiden Meßspannungen.The DC voltage generated in this way controls the other, generated by the electricity Measurement voltage by means of controllable switching elements, for example control tubes, such that a voltage increase of the first-mentioned measuring voltage is a voltage increase of the Measurement voltage, which is obtained from the current, is generated. So there is a multiplication of the two measuring voltages.

In weiterer Ausgestaltung dre Erfindung können die den Nullindikator durdhnießenden Gleichströme wechselnder Polarität zur Steuerung beliebiger elektrischer Anderungen im Wechselstromkreis benutzt werdne. In a further embodiment of the invention, they can use the zero indicator through flowing direct currents of alternating polarity to control any electrical Changes in the AC circuit are used.

Beispielsweise können mittels einfacher Relaisschaltungen Phasenänderungen bewirkt oder Servomotoren, Erregerwicklungen von Steuergeneratoren, Reaktanzröhren bei Hochfrequenz usw. gesteuert werden. Da die Summen-Differenz-Schaltung von tiefen Frequenzen weg (z. B. 50 Hz) bis zu höchsten Frequenzen (z. B. 30 MHz) verwirklicht werden kann, wird eine Anwendung d'es Meßverfahrens im breitesten n Umfang ermöglicht. Bei den ni, ederfrequenent Spannungen wird die Summen-Differenz-BIldng mittels Transformatoren vorgenommen, bei hochfrequentem Spannungen am besten mit Elektronenröhren, wobei besonders die DiSerenzbitdung durch eine Phasenumkehrröhre erzielt wird. For example, phase changes can be made using simple relay circuits causes or servomotors, excitation windings of control generators, reactance tubes controlled at high frequency, etc. Because the sum-difference circuit of deep Frequencies away (e.g. 50 Hz) up to the highest frequencies (e.g. 30 MHz) realized can be used, an application of the measurement method in the broadest n scope is made possible. In the case of low-frequency voltages, the sum-difference figure is generated using transformers made, for high-frequency voltages, best with electron tubes, whereby especially the difference is achieved by a phase reversal tube.

Schließlich können auch a : uf besonders einfache Art und Weise Schreibgeräte vom Nullindikator oder von den ihn durchrHcßenden Strömen betätigt 'werden.Finally, writing implements can also be used in a particularly simple manner operated by the zero indicator or by the currents flowing through it.

Abb. i zeigt ein Ausführungsbeispiel zur Erfindung. Der Verbraucher r wird über den Nullleiter 0 und die Phase u oder v oder w gespeist. Aus dem Strom des Stromkreises wird mittels des Transformators 2 eine dem Strom proportionale Meßspannung gewonnen. Diese wird mittels des Verstärkers 3 verstärkt und dem Transformator 4 zugeführt. Die Spannung des Stromkreises wird mittels des Transformators 5 abgenommen, wobei die Sekundärseite des Transformators eine Mittelanzapfung besitzt, an welcher die beiden Meßspannungen U1 und U2 liegen. Die Enden der Sekundärwicklung liegen jeweils an einem veränderbaren Widerstand 6 und an einem Kondensator 7. Fig. I shows an embodiment of the invention. The consumer r is fed via the neutral conductor 0 and the phase u or v or w. From the stream of the circuit is proportional to the current by means of the transformer 2 Measurement voltage gained. This is amplified by means of the amplifier 3 and the transformer 4 supplied. The voltage of the circuit is taken off by means of the transformer 5, wherein the secondary side of the transformer has a center tap on which the two measuring voltages U1 and U2 are. The ends of the secondary winding lie in each case on a variable resistor 6 and on a capacitor 7.

Der MittelabgriN des Transformators 5 und die Verbindungsleistung zwischen veränderbarem Widerstand 6 u, nd Kondensator 7 werden dem Transformator 8 zugefülhrt. Das aus den Schaltelementen 5, 6,7 und 8 bestehende Gebilde arbeitet als veränderbarer Phasenschieber mit derWirkungsweise gemäß Abb. 2.The mean budget of the transformer 5 and the link performance between variable resistor 6 and 7 nd capacitor are the transformer 8 supplied. The structure consisting of the switching elements 5, 6, 7 and 8 works as a variable phase shifter with the mode of operation according to Fig. 2.

Abb. 2 zeigt das Vektordiagramm. Die Wechselspannungen Ut und U2 sind phasengleich und addieren sich. Die Spannung UR am veränderbairen Widerstand 6 und die Spannung U, am Kondensator 7 stehen senkrecht aufeinander. Wird der Widerstand. 6 verändert, so ist der geometrische Ort des Punktes A ein über dem Spannungsvektor U1 und U2 geschlagener Halbkreis. Die Verbindung A-B im Vektordiagramm Abb.2 ergibt die Größe und Phasenlage der Spannung U3. Fig. 2 shows the vector diagram. The alternating voltages Ut and U2 are in phase and add up. The voltage UR at the variable resistor 6 and the voltage U, at the capacitor 7 are perpendicular to one another. Will the resistance. 6 changes, the geometric location of point A is above the stress vector U1 and U2 a struck semicircle. The connection A-B in the vector diagram in Fig. 2 results the size and phase position of the voltage U3.

Man sieht aus dem Vektordiagramm, daß der aus 5, 6, 7 und 8 gebildete Phasenschieben abhngig von der Größe des veränderbaren Widerstandes 6 eine stetig regelbare Phasenverschiebung zwischen U1, U2 einerseits und U3 andererseits zu erzeugen gestattet, wobei die Größe der Spannung U3 unabhängig von der Stellung des veränderbaren Widerstandes 6 ist.One can see from the vector diagram that the one formed from 5, 6, 7 and 8 Phase shifting depending on the size of the variable resistor 6 is a constant to generate controllable phase shift between U1, U2 on the one hand and U3 on the other hand allowed, the size of the voltage U3 regardless of the position of the changeable Resistance 6 is.

Die Transformatoren 8 untd 4 besitzen je zwei genau gleiche Sekundärwicklungen, die so zusammengeschaltet sind, daß die erste Sekundärwicklung des Transformators 8 mit der erse-en Sekundärwicklung des Transformators 4 derart gepolt zusammengeschaltet wird, daß die vektorielle Summe von U3 und U4 entsteht; die zweite Sekundärwicklung des Transformators 8 wird mit der zweiten Sekundärwicklung des Transformators 4 derart verbundne bzw. gepolt, daß die vektorielle Differenz der Spannungen U3 und U4 entsteht. The transformers 8 and 4 each have two exactly the same secondary windings, which are interconnected so that the first secondary winding of the transformer 8 connected together with the first secondary winding of the transformer 4 in such a polarized manner becomes that the vector sum of U3 and U4 arises; the second secondary winding of the transformer 8 is connected to the second secondary winding of the transformer 4 connected or poled in such a way that the vectorial difference between the voltages U3 and U4 is created.

Mittels der Doppeldiode 9 werden die Summen-und die Differenzspannung gleichgerichtet. Die Summenspannung geht über die Anode loder Doppeldiode 9 und erscheint gleichgerichtet am Widerstand 11. Die Differenzspannung geht uiber die Anod) e 12 der Doppeldiode 9 und erscheint gleichgerichtet am Widerstand 13. Summen- und DIfferenzspannung sind gleich groß bzw. erzeugen #gleich große'Gleichspannungen an m und 13, wenn U3 und U4 90° Phasenverschiebung besitzen Der Nullindikator 14, z. B. ein Gleichstrom-Milliampereneter mit Null- punkt in der Mitte, zeigt dann den Ausschlag 0. Je nachdem, ob die Summenspannung größer als die Differenzspannung ist oder umgekehrt, zeigt der Nullindikator14Ausschlagnachlinksoder nach rechts an, was einen Rückschluß auf induktiven oder kapazitiven Phasnenwinkel zwischen U3 und U4 bzw. auf den Phasenwinkel im Stromkreis zuläßt.By means of the double diode 9, the sum and the difference voltage rectified. The total voltage goes through the anode loder double diode 9 and appears rectified at resistor 11. The differential voltage goes over the Anod) e 12 of the double diode 9 and appears rectified at the resistor 13. Sum- and differential tension are the same size or generate #equally large 'DC voltages at m and 13, if U3 and U4 have a 90 ° phase shift The zero indicator 14, z. B. a direct current milliammeter with zero point in the middle, then shows the deflection 0. Depending on whether the total voltage is greater than the differential voltage or vice versa, the zero indicator 14 points left or right at what a conclusion on inductive or capacitive phase angle between U3 and U4 or the phase angle in the circuit.

Abb. 3 a und 3 b zeigen zum besseren Verständnis das Vektordiagramm der Summen-und Differenzschaltung. Fig. 3 a and 3 b show the vector diagram for a better understanding the sum and difference circuit.

Wie aus Abb. 3a ersichtlich, sind die Summenspannung U3 und Differnenzspannung Ud gleich groß, falls die von den Transformatoren 8 und 4 herrührenden Spannungen U3 und U4 90° Phasenverschiebung besitzen. Besitzen sie nicht 90° wie im Vektordiagramm Abb. 3 b, so ist ohne weiteres zu ersehen, daß Summenspannung Us undDifferenzspannung Ud verschieden groß sind, daB also Ausschlag am Nullindikator 14 entsteht, der durch Nachderehen des veränderbaren Phasenschiebers wieder auf 0 gebracht wird. As can be seen from Fig. 3a, the sum voltage is U3 and the differential voltage Ud is the same if the voltages originating from transformers 8 and 4 U3 and U4 have a 90 ° phase shift. Do not have 90 ° as in the vector diagram Fig. 3 b, it can be seen without further ado that the sum voltage Us and the difference voltage Ud are of different sizes, so that a deflection occurs at the zero indicator 14, which is indicated by After rotating the changeable phase shifter it is brought back to 0.

Richtet man die Meßachaltung Abb. i so ein, daß, abgesehen von der zusatzlich mittels des Phasenschiebers erzeugten Phasenverschiebung, zwischen Transformator 5 und 8 einerseits und 2 und 4 andererseits veine oder eine konstante Phasenverschiebung herrscht, so kann der veränderbare Widerstand 6 des Phasenschiebers bzw. die Stellung seines Abnahmeschleifers mit einer Eichung in elektrischen Grad Phasenverschiebung oder in cos # direkt versehen werden, die ein Maß für die jeweilige Phasenverschiebung im Verbraucherstromkreis 1 ist. If you set up the measurement circuit Fig. I in such a way that, apart from the additionally generated by means of the phase shifter phase shift between the transformer 5 and 8 on the one hand and 2 and 4 on the other hand have no or a constant phase shift prevails, the variable resistor 6 of the phase shifter or the position its acceptance grinder with a calibration in electrical degrees phase shift or directly provided in cos #, which is a measure of the respective phase shift is in the consumer circuit 1.

Ist der Phasenschieber auf dieseiWeise so. geeicht, daß aus der Stellung des Abnahmeschleifers die Phasenverschiebung im Stromkreis abgelesen werden kann, so wird bei rein reellem Verbraucher i der Zeiger des Abnahmeschleifers auf Phasenverschiebung 0 gedreht werden müssen, wenn das Instrument 14 Nullausschlag zeigt. Wird nun der veränderbare Widerstand 6 des Phasenschiebers derart geändert, daß die Spannung Us um 90"verdreht wird (vgl. Vektordiagramm Abb.2), so zeigt der Nullindikator Maximalausschtag an. Die Größe dieses Ausschlags ist ein Maß für die Wirkleistung bzw. für die Größe der von den Transformatoren 5 und a geligeferten Meßspannunge. Besitzen diese zusätzlich gegeneinander noch eine vom Stromkreis herrührende Phasenverschiebung, so wird der Ausschlag entsprechend verändert werden. Es ist also möglich, durch Zufügen von 90° Phasenverschiebung gegenüber derStellung 0° desPhasenschiebers die Wirkleistung oder durch Einstellen auf 0° Phasenverschiebung die Blindleistung am Ausschlag des Nullindikators zu messen. Der Nullindikator 14 kann in Blind- und in Wirkleistung geeicht werden. Im Interesse der Genauigkeit dieser Messungen ist es, dabei die vom Strom herrührende Meßspannung kleiner als die andere Meßspannung zu halten. Is the phase shifter like this in this way. calibrated that out of position the phase shift in the circuit can be read off the acceptance grinder, so with a purely real consumer i the pointer of the acceptance grinder is set to phase shift 0 must be turned when the instrument shows 14 zero deflection. Will now be the changeable resistor 6 of the phase shifter changed so that the voltage Us is rotated by 90 "(cf. vector diagram Fig.2), the zero indicator shows the maximum limit at. The size of this deflection is a measure of the active power or the size the measuring voltage delivered by the transformers 5 and a. Own these in addition against each other still a phase shift resulting from the circuit, then the Deflection can be changed accordingly. So it is possible by adding 90 ° phase shift compared to the 0 ° position of the phase shifter, the real power or by setting the phase shift to 0 °, the reactive power at the deflection of the Measure zero indicator. The zero indicator 14 can be in reactive and active power to be calibrated. In the interests of the accuracy of these measurements, it is important to keep the to keep the measurement voltage originating from the current lower than the other measurement voltage.

Schwankt die vom Transformator 5 gelieferte Meßspannung, so wird, um Fehlmessungen von Wirk-und Blindleistung zu vermeiden, vom tubertrager 5 mittels einer dritten Wicklung ein Teil . davon abgezweigt und mittels des Gleichrichters 15 gleichgerichtet. Die gleichgerichtete Spannung wird dem Verstärker 3, der in diesem Fall als Regelerstärker, beispielsweise mit eine Hexode, arbeitet, zugeführt. Entsprechend der Größe der zugeführten Gleichspannung wird bei großer Steuergleichspannung größerer Verstärkungsgrad und bei kleinerer Steuergleichspannung geringerer Verstärkungsgrad mittels. der Regelröhre bzw. des Regelschaltelements erzeugt. Die von der Spannung und die vom Strom im Stromkreis herrührenden Meßspannungen werden auf diese Weise multipliziert. Abb. 4 zeigt als Ausführungsbeispiel zur Erfindung, wie mittels s eines der Summen-Differenz-Schaltung nachgeschalteten Verstärkers die Leistungsaufnahme des Meßgeräts vermindert werden kann. Entsprechend Abb. i-werden mittels der Transformatoren 8 und 4 wiederum die vektorielle Summe und die vektorielle Differenz der beiden Spannungen U3 und U4 gebildet. Genau wie in, Abb. i werden die beiden Spannungen einer Doppeldiode 9 zugeführt ; an den Widerständen m und I3 entstehen dann gleichgerichtet Summen-und Differenzspann'ung.DieDifferenzdieserSpannungen wird statt dem Nullindikator den Steuergittern der Röhren 16 und 17 zugeführt. Die Röhren arbeiten als Gleichstrom-Kathodenverstärker, d. h. ihre Anoden liege-n direkt am Pluispol der Anodenspannung +A. Die wesentlich verstärkte Steuergitterleistung beider Röhren kann dann an den Enden der Widerstände Ig und rg bzw. an den Kathoden der Röhren 16 Und 17 mittels des Nullindikators 14 abgenommen werden. Die Steuergitterleistung kann sehr klein gehalten werden, da die Widerstände 13, 11 und 20, 21 sehr groß sein können. If the measuring voltage supplied by the transformer 5 fluctuates, then in order to avoid incorrect measurements of active and reactive power, from the tube carrier 5 by means of a third winding a part. branched off therefrom and by means of the rectifier 15 rectified. The rectified voltage is fed to the amplifier 3, which is shown in in this case as a regulator amplifier, for example with a hexode, is supplied. When the control DC voltage is high, the value of the supplied DC voltage higher gain and with lower DC control voltage lower gain by means of. the control tube or the control switching element generated. The one from the tension and the measuring voltages resulting from the current in the circuit are in this way multiplied. Fig. 4 shows as an embodiment of the invention, how by means of s an amplifier connected downstream of the sum-difference circuit measures the power consumption of the measuring device can be reduced. According to fig. I-be by means of the transformers 8 and 4 in turn show the vector sum and the vector difference between the two Voltages U3 and U4 formed. Exactly as in, Fig. I, the two voltages are a double diode 9 supplied; at the resistors m and I3 then arise in a rectified manner Sum and difference voltages. The difference between these voltages is shown instead of the zero indicator the control grids of the tubes 16 and 17 are fed. The tubes work as a direct current cathode amplifier, d. H. their anodes lie directly on the plus pole of the anode voltage + A. The essential increased control grid power of both tubes can then be applied to the ends of the resistors Ig and rg or on the cathodes of the tubes 16 and 17 by means of the zero indicator 14 be removed. The control grid power can be kept very small because the resistors 13, 11 and 20, 21 can be very large.

Besonders bei der Messung von Wirk-und Blindleistung ist es wichtig, auf diese Weise den Strom durch den Nullindikator von der Summen-Differenz-Schaltung fernzuhalten, da seine Rückwirkungen auf die Ubertrager 8 und 4 Meßfehler verursachen.Especially when measuring active and reactive power, it is important to in this way the current through the zero indicator from the sum-difference circuit keep away, as its effects on the transformers 8 and 4 cause measurement errors.

Abb.5 zeigt als Ausführungsbeispiel zur Erfindung, wie die Summen-Differenz-Schaltung insbesondere bei hochfrequenten Meßspannungen statt mit Transformatoren mit Röhren verwirklicht wird. Die Spannung U3 (vgl. Abb. 1). wird einem SteuergitterderDoppeltriode(oderDoppelpentode) 22 und dem Steuergitter der Phasenumkehrröhre 23 zugeführt. Die um r8o° versetzte Steuergitterspannung von 23 wird am Widerstand 24 über den Kondensator 2. 5 einem Steuergitter der anderen Doppelröhre. 26 zugeführt. Die Spannung ! wird gleichphasig den noch freine Steuergittern. der Do. ppelrohren22. und 26 zugeführt. Fig.5 shows as an embodiment of the invention how the sum-difference circuit especially with high-frequency measuring voltages instead of transformers with tubes is realized. The voltage U3 (see Fig. 1). a control grid of the double triode (or double pentode) 22 and the control grid of the phase inversion tube 23 is supplied. The one offset by r8o ° Control grid voltage of 23 is applied to resistor 24 via capacitor 2. 5 a Control grid of the other double tube. 26 supplied. The voltage ! becomes in phase the control grids that are still free. the Do. ppelrohren22. and 26 supplied.

Die beiden Anoden je einer Doppelröhre sind miteinander verbunden. An den Anoden der Doppelröhre 22 entsteht somit. die vektorielle Summenspannung von U3 und U4, an den Anoden der Doppelröhre 26 die vektorielle Differenzspanntung.The two anodes of a double tube are connected to one another. Thus arises at the anodes of the double tube 22. the vectorial sum voltage of U3 and U4, at the anodes of the double tube 26 the vectorial differential voltage.

Diese beiden Spannungen werden wieder ähnlich Abb. i über die Kondensatoren. 27 und 28 und den Kondensator 29 einer Doppelidiode 9 zugeführt und gleichgerichtet. An den Kathodenwiderständen 11 und 13 entstehen wieder gleichgerichtet Summen- und Differenzspannung, welche ifiber die Widerstände 30 und 31 den Nullindikator 14.inbereits beschriebener Weise betätigen.These two voltages are again similar to Fig. I across the capacitors. 27 and 28 and the capacitor 29 are fed to a double diode 9 and rectified. At the cathode resistors 11 and 13, rectified sum- and Difference voltage, which if via the resistors 30 and 31 the zero indicator 14 press as described.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE 1. verfahren zur Messung der elektrischen Phasenverschiebung sowie der Wirk-und Blindleistung in Wechselstromkreisen,wobeidie eine Meßspannung der zu messenden Spannung, die andere Meßspannung dem zu messenden Strom proportional ist und beide Meßspannungen um go elektrische Grad gegeneinander phasenvcrschoben und vektoriell die Summe und die Differenz derselben gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß nach Gleichrichtung an einem Nullindikator die Größengleichheit der Summen-und Differenzspannungen durch einen zusätzlichen veränderbaren Phasenschieber entsprechend der Phasenverschiebung der beiden Eingangs-bzw. Meßspannungen hergestellt wird und daß außer der Ablesung der eingangsseitigenPhasenverschiebung an dem veränderbaren Phasenschieber durch Verstellen desselben, auf 0° (d. h. Phasengleichheit zwischen U3 und U4) die Blindlesitung und durch Verstellen des veränderbaren Phasenschiebers auf go'dite Wirkleistung am Ausschlag des Nullindikators abgelesen wird (Abb. i bis 3). PATENT CLAIMS 1. method for measuring the electrical phase shift as well as the active and reactive power in alternating current circuits, with a measuring voltage the voltage to be measured, the other measuring voltage proportional to the current to be measured and the two measurement voltages are phase-shifted from one another by g electrical degrees and vectorially the sum and the difference thereof are formed, characterized in that, that after rectification at a zero indicator the size of the sum and Differential voltages by an additional variable phase shifter accordingly the phase shift of the two input or Measurement voltages is produced and that besides reading the input phase shift on the changeable Phase shifter by adjusting it to 0 ° (i.e. phase equality between U3 and U4) the blind line and by adjusting the variable phase shifter active power on go'dite is read from the deflection of the zero indicator (Fig. i to 3). 2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei schwankender Spannung im Stromkreis von der von der Spannung herrührenden Meßspannung ein Teil abgezweigt, gleichgerichtet wird und über regelbare Schaltelemente (z. B. Regelrohren) die vom Strom herrührende Meßspannung derart beeinflußt, daß Spannungserhöhungen im Stromkreis eine Erhöhung der vom Strom herrührenden Meßspannung bewirken, und umgebehrt (Abb. i). 2. Arrangement for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that when the voltage in the circuit fluctuates from that of the voltage Part of the resulting measuring voltage is branched off, rectified and controlled via Switching elements (e.g. regulating tubes) the measuring voltage resulting from the current in this way affects that voltage increases in the circuit an increase in the resulting from the current Cause measuring voltage, and vice versa (Fig. I). 3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verminderung der Leistungsaufnahme Röhrenverstärker, insbesondere Kathodenverstärker, der Summen-Differenz-Schaltung vor-oder nachgeschaltet sind (Abb. 4). 3. Arrangement for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that tube amplifiers, in particular to reduce power consumption Cathode amplifiers, the sum-difference circuit are connected upstream or downstream (Fig. 4). 4. Meßverfahren nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet, daß der Nullindikator bzw. sein ihn durchfließender Strom zur Beeinflussung des gemessenen Kreises Phasenänderungen bewirkt oder Servomotoren, Erregerwicklungen von Steuergeneratoren, Reaktanzröhren bei Hochfrequenz usw. steuert. 4. Measuring method according to claim T, characterized in that the Zero indicator or its current flowing through it to influence the measured Circle causes phase changes or servomotors, excitation windings of control generators, Reactance tubes at high frequency, etc. controls. 5. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Summen-Differenz-BilJdungbei niederfrequenten Spannungen bzw. Strömen mittels Transformatoren erfolgt. 5. Arrangement for performing the method according to claim i, characterized characterized in that the sum-difference formation at low-frequency voltages or current is carried out by means of transformers. 6. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Summen-und Differenzbildung bei hochfrequenten Spannungen bzw. 6. Arrangement for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that for the formation of sums and differences in the case of high-frequency voltages respectively. Strömen Elektronenröhren'dienen,insbesondere unter Benutzung einer Phasenumkehrröhre zur DiSerenzbildung (Abb. 5). Stream electron tubes, especially using a Phase reversal tube for the formation of differences (Fig. 5). 7. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekenn0 zeichnet, daß der Nullindikator oder die ihn durchfließendne Ströme Schreibgeräte betätigen. 7. Arrangement for performing the method according to claim 1, characterized indicates that the zero indicator or the currents flowing through it are writing implements actuate. Angezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 20935I2, 2'2I7477. References: U.S. Patent Nos. 20935I2, 2'2I7477.
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DEK5561A Expired DE898168C (en) 1950-07-16 1950-07-16 Procedure for measuring the electrical phase shift, active and reactive power in AC circuits

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DE (1) DE898168C (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1134159B (en) * 1958-04-22 1962-08-02 Oerlikon Maschf Device for recording the total change in power or a current or voltage component that occurs in a circuit during a certain period of time

Citations (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2093512A (en) * 1936-08-25 1937-09-21 American Telephone & Telegraph Electrical measuring system
US2217477A (en) * 1939-06-23 1940-10-08 Westinghouse Electric & Mfg Co Phase difference indicator

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