Anordnung zum Messen des Verbrauchs großer Gleichstromleistungen Die
Messung des Verbrauchs hoher Gleichstromleistungen erfolgte bisher mit Gleichstrom-Wattstundenzählern,
die entweder an einen in dem Stromkreis vorgesehenen Nebenschlußwiderstand oder
an Gleichstromwandler angeschlossen sind.Arrangement for measuring the consumption of large direct current powers
Up to now, the consumption of high DC power has been measured with DC watt-hour meters,
either to a shunt resistor provided in the circuit or
are connected to direct current converters.
Im letzteren Fall wird die Stromspule des Zählers von dem gleichgerichteten
Wechselstrom des Gleichstromwandlers gespeist, der proportional dem zu messenden
Gleichstrom ist. Bei Großverbrauchern, wie beispielsweise iElektrolyseanlagen, genügen
jedoch die Geichstrom-Wattstundenzähler hinsichtlich der erforderlichen Meßgenauigkeit
den Anforderungen vielfach nicht. Aus diesem Grunde wurde bereits vorgeschlagen,
Wechselstromzähler mit größerer Meßgenauigkeit zu verwenden und diesen über einen
Stromwandler einen dem Gleichstrom proportionalen Wechselstrom und über einen Gleichspannungswandler
eine der Gleichspannung proportionale Wechselspannung zuzuführen. Der Wechselstrom
des Gfeichstromwandlers besitzt jedoch eine angenähert rechteckige Kurvenform, woraus
sich Anzeigefehler der Wechselstromzähler ergeben.In the latter case the current coil of the meter is rectified by the one
Alternating current fed to the direct current converter, proportional to that to be measured
Is direct current. For large consumers, such as electrolysis systems, are sufficient
however, the direct current watt-hour meter with regard to the required measuring accuracy
often not the requirements. For this reason it has already been suggested
To use alternating current meter with greater measuring accuracy and this via a
Current converter an alternating current proportional to the direct current and via a direct voltage converter
to supply an alternating voltage proportional to the direct voltage. The alternating current
However, the DC converter has an approximately rectangular curve shape, from which
display errors of the alternating current meter result.
Die Erfindung vermeidet diese durch den Anschluß des Zählers über
einen Gleichstromwandler hervorgerufenen Fehler durch Zwischenschaltung eines geeigneten
Anpassungswandlers oder durch Drehmomentveränderung des Triebsystems oder des Bremssystems
um einen konstanten Betrag. The invention avoids this by connecting the meter over
fault caused by a DC / DC converter by interposing a suitable
Adaptation converter or by changing the torque of the drive system or the brake system
by a constant amount.
Nachfolgend wird die Erfindung an Hand der Zeichnung noch näher beschrieben. The invention is described in more detail below with reference to the drawing.
Die Wechselstromzähler besitzen bekanntlich ein Triebsystem, das
z. B. auf eine Triebscheibe einwirkt, und ein dazu passendes Bremssystem (Brems-
magnet).
Das angeschlossene Zählwerk zählt die Umdrehungen n in der Zeit t und damit die
Arbeit nt=c.f. Ucosp.t. As is known, the alternating current meters have a drive system that
z. B. acts on a drive pulley, and a suitable brake system (brake
magnet).
The connected counter counts the revolutions n in the time t and thus the
Work nt = c.f. Ucosp.t.
Die Eichung erfolgt entsprechend den Effektivwerten des Stromes 1
und der Spannung U mit der Phasenverschiebung cos ç unter Berücksichtigung der Konstanten
c. Wird nun der Zähler statt mit einem sinusförmigen Strom mit einem angenähert
rechteckförmigen Strom, z. B. dem Sekundärstrom eines statischen Gleichstromwandlers,
betrieben, dann entsteht ein erheblicher Anzeigefehler. Da sich nun die Stromkurvenform
des Gleichstromwandlers über den gesamten Meßbereich nicht ändert, ist also auch
der prozentuale Anzeigefehler des Wechselstromzählers konstant. Er kann also bei
der Ablesung durch eine Konstante oder aber gemäß der Erfindung durch eine entsprechende
Eichung des Zählers berücksichtigt werden. Dies kann durch Anpassung des Zählers
über einen Anpassungswandler oder durch Drehmomentveränderung des Triebsystems oder
des Bremssystems um einen konstanten Betrag geschehen. Die Größe des Fehlers ist
durch den Vergleich der Formfaktoren der Stromkurven bedingt. Für eine rechteckförmige
Stromkurve mit dem Formfaktor m1 = I ist daher der Anzeigefehler des Zählers, bezogen
auf den Formfaktor für sinusförmigen Strom, 2 = I,II f ml = zu m2 100 t 10 °/o-In
Fig. 1 ist eine Schaltanordnung zur Verbrauchsmessung dargestellt. An dem Wechselstromnetz
I ist über die Gleichrichter 2 das Gleichstromnetz 3 mit der Belastung 4 angeschlossen.
Der statische Gleichstromwandler 5 ist, wie bekannt, nach Art einer vormagnetisierten
Drossel aufgebaut und wird vom Gleichstrom durchflossen. Er ist sekundärseitig über
die Stromspule 7 des Zählers 6 an die Wechselspannung des Netzes I angeschlossen.
Die Fehlerkorrektion geschieht z. B. mit dem Anpassungswandler 8. Die Spannungsspule
g des Zählers ist nicht wie nach dem bereits bekannten Vorschlag an einen Gleichspannungswandler,
sondern in vereinfachter Form an das Wechselstromnetz I angeschlossen, da die Gleichspannung
des Netzes 3 proportional der Wechselspannung des Netzes I ist. The calibration takes place according to the effective values of current 1
and the voltage U with the phase shift cos ç taking the constants into account
c. If the counter is now approximated with a instead of a sinusoidal current
rectangular stream, e.g. B. the secondary current of a static DC converter,
operated, then a significant display error occurs. Since the current waveform
of the DC / DC converter does not change over the entire measuring range, so it is
the percentage display error of the alternating current meter constant. So he can with
the reading by a constant or, according to the invention, by a corresponding one
Calibration of the meter must be taken into account. This can be done by adjusting the counter
via an adaptation converter or by changing the torque of the drive system or
of the braking system happen by a constant amount. The size of the error is
due to the comparison of the form factors of the current curves. For a rectangular
The current curve with the form factor m1 = I is therefore related to the meter's display error
on the form factor for sinusoidal current, 2 = I, II f ml = to m2 100 t 10 ° / o-In
Fig. 1 shows a circuit arrangement for measuring consumption. On the AC network
I is connected to the direct current network 3 with the load 4 via the rectifier 2.
The static direct current converter 5 is, as is known, in the manner of a premagnetized
Throttle built up and is traversed by direct current. He is secondary over
the current coil 7 of the counter 6 is connected to the AC voltage of the network I.
The error correction happens z. B. with the matching converter 8. The voltage coil
g of the meter is not as in the already known proposal for a DC voltage converter,
but in a simplified form connected to the alternating current network I, since the direct voltage
of the network 3 is proportional to the AC voltage of the network I.
Da ferner der Wechselstrom des Gleichstrom. wandlers etwa go0 Phasenverschiebung
gegenüber der angelegten Spannung besitzt, kann die Verhrauchsmessung mit einem
Blindverbraucbszähler oder, da dieser stark von der Frequenz abhängig ist, mit einem
Wirkverbrauchszähler und Anschluß der Spannungsspule an eine Spannung, die angenähert
in Phase mit dem Gleichstromwandlerstrom ist, durchgeführt werden. Dies geschieht
nach Fig. I mit Hilfe eines Spannungswandlers IO oder z. B. nach Fig. 2 mit einem
künstlichen Nullpunkt II, der von den drei Widerständen I2, I3, 14 gebildet wird. Furthermore, since the alternating current of the direct current. converter about go0 phase shift
compared to the applied voltage, the incense measurement can be performed with a
Blind consumption meter or, as this is heavily dependent on the frequency, with a
Active consumption meter and connection of the voltage coil to a voltage that approximates
is in phase with the DC / DC converter current. this happens
according to Fig. I with the help of a voltage converter IO or z. B. according to Fig. 2 with a
artificial zero point II, which is formed by the three resistors I2, I3, 14.