DE909750C

DE909750C - Device for measuring direct currents

Info

Publication number: DE909750C
Application number: DEA14336A
Authority: DE
Inventors: Lennart Borg
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1950-11-13
Filing date: 1951-11-04
Publication date: 1954-04-26

Description

Vorrichtung zur Messung von Gleichströmen In der Starkstromtechnik ist es seit langem bekannt, 'rransduktoren zur Gleichstrommessung zu benutzen. Unter einem Transduktor wird ein Gerät verstanden, das aus einem oder mehreren ferromagnetischen Kernen mit Wicklungen besteht, mit dessen Hilfe eine Wechsel spannung oder ein Wechselstrom durch eine Steuerspannung oder einen Steuerstrom unter Ausnutzung der Sättigung erscheinungen im Kernmaterial verändert werden kann.Device for measuring direct currents In heavy current engineering It has long been known to use transducers for direct current measurement. Under A transducer is understood to be a device that consists of one or more ferromagnetic Cores with windings exist, with the help of which an alternating voltage or an alternating current by a control voltage or a control current utilizing the saturation appearances in the core material can be changed.

Eine übliche Anordnung zur Glei chstrommessung mit Transduktoren besteht im Prinzip aus zwei zweischenkligen Eisenkernen, die mit Wicklungen versehen sind, die reihengeschaltet und an eine Wechselstromquelle angeschlossen sind. Die Kerne sind gewöhnlich um eine Gleichstromschiene gelegt und so angeordnet, daß sie in entgegengesetzten Richtungen von dem durch die Schiene fließenden Gleichstrom im Verhältnis zu der in einem gewissen Zeitpunkt herrschenden Wechselstromerregung erregt werden. Der Strom im Wechselstromkreis wird bei einer solchen Anordnung direkt proportional dem Gleichstrom in der Schiene, und die Anordnung wirkt wie ein Stromwandler. Die von Wechselstrom und Gleichstrom hervorgerufenen Amperewindungszahlen werden gleich groß. A common arrangement for DC current measurement with transducers consists in principle of two two-legged iron cores that are provided with windings in series and connected to an AC power source. the Cores are usually wrapped around a DC bus and arranged so that they in opposite directions from the direct current flowing through the rail in relation to the alternating current excitation prevailing at a certain point in time get excited. The current in the AC circuit is direct with such an arrangement proportional to the direct current in the rail, and the arrangement acts like a current transformer. The ampere-turns produced by alternating current and direct current are same size.

Bei der Messung von hohen Gleichströmen werden indessen diese Amperewindungszahlen sehr groß. Der Leistungsverbrauch vom Wechselstromnetz, der fast ausschließlich Blindleistung ist, ist proportional dem Produkt der Amperewindungszahl und der Kernfläche. Der Kernquerschtnitt muß jedoch so groß gemacht werden, daß der Fluß im Kern den Streufluß der Wechselstromspule wesent- lich überwiegt, wenn eine gute Meßgenauigkeit erhalten werden soll. Dadurch wird der Blindleistungsverbrauch bei der Messung von Stromstärken. die die Größenordnung von 30 kA übersteigen. unzulässig groß, und die bekannte Meßvorrichtung wird daher für diese Stromstärken weniger geeignet. Es ist bekannt, zur Vermeidung dieser Schwierigkeit den durch den Transduiktor fließenden ÄVechselstrom gleichzurichten und diesen gleichgerichteten Strom in einer besonderen Wicklung die Transduktorkerne in entgegengesetzter Richtung zu der Amperewindungszabl des zu messenden Stromes erregen zu lassen. When measuring high direct currents, however, these ampere-turns are very large. The power consumption from the AC network, which is almost exclusively Reactive power is proportional to the product of the number of ampere turns and the core area. However, the core cross section must be made so large that the flow in the core Leakage flux of the alternating current coil is lich outweighs if one good measurement accuracy is to be obtained. This increases the reactive power consumption when measuring currents. which exceed the order of magnitude of 30 kA. inadmissible large, and the known measuring device is therefore less for these currents suitable. It is known to avoid this difficulty by the transducer to rectify the flowing alternating current and this rectified current in a special winding the transductor cores in the opposite direction to the Amperewindungszabl to excite the current to be measured.

Mit einer Schaltung der beschriebenen Art erreicht man in Wirklichkeit das, was man gewöhnlich mit Selbsterregung bezeichnet. Diese hat oft den Zweck, mit Hilfe des gleichgerichteten Stromes den von außen zugeführten Gleichstrom zu verstärken, so daß die Verstärkung des Transduktors gesteigert wird. Bei der beschriebenen Schaltung soll statt dessen die Selbsterregung der Erregung durch den äußeren Gleichstrom entgegenwirken, weshalb eine solche Schaltung als negative Selbsterregung bezeichnet werden kann. In diesem Zusammenhang soll weiter hervorgehoben werden, daß mit dem Ausdruck Transduktorelement. wie eingangs angegeben, gewöhnlich ein magnetischer Kreis mit einer oder mehreren Wicklungen gemeint ist, wobei jedoch die magnetischen Kreise für mehrere Transduktorelemente teilweise gemeinsam sein können. With a circuit of the type described one actually achieves what is commonly referred to as self-excitement. This often has the purpose with the help of the rectified current to the externally supplied direct current amplify, so that the gain of the transducer is increased. With the described Switching should instead use the self-excitation of excitation by the external direct current counteract, which is why such a circuit is referred to as negative self-excitation can be. In this context it should be emphasized that with the Expression of transductor element. as stated at the beginning, usually a magnetic one Circle with one or more windings is meant, but the magnetic Circles for several transductor elements can be partially common.

Es wurde vorgeschlagen, zur Messung einen Transduktor mit sogenannter Selbsterregung zu verwenden. Ventilelemente sind hierbei mit den Transduktorelementen in Reihe geschaltet, und die Transduktorelemente erhalten Ströme, die eine Amperewindungszahl ergeben, die in ihrer Amplitude gleich der Amperewindungszabl des zu messenden Stromes sind. Die Ströme in den gewöhnlich parallel geschalteten Stromkreisen durch die Transduktorelementewerden in der gemeinsamen Wechsel -stromleitung subtrahiert. Da diese Ströme sich iiberlappen, erhält man bei der Differenzbildung stromlose Intervalle. Diese letzteren ändern sich stark mit der aufgedrückten Wechselspannung und mit den Widerständen im Kreis, wodurch der angestrebte Stromwandlercharakter nicht erhalten werden kann. It was proposed to use a transducer with a so-called To use self-excitement. Valve elements are here with the transductor elements connected in series, and the transductor elements receive currents that have a number of ampere-turns result in their amplitude equal to the Amperewindungszabl of the current to be measured are. The currents in the circuits usually connected in parallel through the Transductor elements are subtracted on the common AC line. Since these currents overlap, one obtains currentless currents when forming the difference Intervals. The latter change strongly with the applied alternating voltage and with the resistors in a circle, creating the desired current transformer character cannot be obtained.

Die Erfindung bezieht sich indes auf eine Anordnung, die diese Nachteile vollkommen vermeidet und die eine Messung von großer Genauigkeit und mit sehr geringem Blindleistungsbedarf ergibt. The invention, however, relates to an arrangement which has these disadvantages completely and which avoids a measurement of great accuracy and with very little Reactive power requirement results.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Messung von Gleichströmen mit Hilfe eines selbsterregten, mit mindestens zwei Transduktorelementen versehenen Transduktors, der von dem zu messenden Strom in entgegengesetzter Richtung zu der von der Selbsterregung erzeugten Amperewindungszahl erregt wird. Das Kennzeichnende ist dabei, daß ein strommessendes Instrument so angeordnet ist. daß es von einem Gleichstrom durchflossen wird, der von Strömen der Transduktorelemente durch Verwendung einer Ventilschaltung von der Art abgeleitet ist, die in jedem Zeitpunkt den numerisch größten der Ströme der Transdulktorelemente durch das Instrument passieren läßt. The invention relates to a device for measuring direct currents with the help of a self-excited, provided with at least two transductor elements Transductor, from the current to be measured in the opposite direction to the The number of ampere turns generated by the self-excitation is excited. The characteristic is that a current measuring instrument is arranged. that it was from one Direct current is passed through, by using the currents of the transductor elements a valve circuit is derived from the type that at each point in time numerically allows the largest of the currents of the transducer elements to pass through the instrument.

Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher beschrieben werden, in der Fig. I die einfachste erfindungsgemäße Ausführungsform zeigt; in Fig. 2 wird im Prinzip der oszillographische Verlauf der Ströme der Transduktorelemente gezeigt; Fig. 3 zeigt den Zusammenhang zwischen In strumentstrom und zu messendem Strom; Fig. + zeigt in Perspektive die Anordnung der Wicklungen und Kerne gemäß Fig. I; Fig. 5 bis lo zeigen verschiedene Ausiiihrungsformen der Erfindung. The invention will be described in more detail with reference to the drawing, in Figure I shows the simplest embodiment of the invention; in Fig. 2 becomes in principle the oscillographic course of the currents of the transductor elements is shown; Fig. 3 shows the relationship between the current to be measured and the current to be measured; FIG. + Shows in perspective the arrangement of the windings and cores according to FIG. I; 5 to 10 show different embodiments of the invention.

In Fig. I sind zwei Transduktorelemente, deren Wechselstromwicklungen mit I und 2 bezeichnet sind, schematisch dargestellt. Der zu messende Strom soll laut Annahme in der Schiene 3 fließen, kann jedoch auch in einer Wicklung fließen. Die Wicklungen I und 2 sind in Reihe mit Stromventeilen 4 bzw. 5 geschaltet, die zwei Zweige einer Graetzschaltung bilden. Die Ventilelemente 6 und 7 sind in je einem der zwei übrigen Zweige enthalten. In Fig. I are two transducer elements, their alternating current windings are denoted by I and 2, shown schematically. The current to be measured should it is assumed to flow in rail 3, but it can also flow in a winding. The windings I and 2 are connected in series with current valves 4 and 5, respectively form two branches of a Graetz circuit. The valve elements 6 and 7 are in each one of the two remaining branches.

Die Leitungen 8 und g verbinden die Wechselstrompole 10 und II der Graetzschaltung mit einer Wechselstromquelle 12. Eine Strommeßanordnung I3, im einfachsten Fall ein Zeigerinstrumwent, ist mit Hilfe der Leitungen Iq und 15 an die Gleichstrompole Ib und I7 der Graetzschaltung angeschlossen.The lines 8 and g connect the alternating current poles 10 and II of the Graetz circuit with an alternating current source 12. A current measuring arrangement I3, in its simplest form In the case of a pointer instrument, use lines Iq and 15 to connect to the DC poles Ib and I7 of the Graetz circuit connected.

Zur Erklärung der Wirkungsweise der Vorrichtung soll der Fall betrachtet werden, daß die Wicklung I von Strom i1 und die Wicklung 2 von Strom i2 durchflossen wird, wobei angenommen werden soll, daß i2.größer ist als i. Die Richtungen der Ströme sind mit Pfeilen seitlich der Wicklungen bezeichnet. In dem Wechselstromleiter 8 muß also der Strom i2-it in der Richtung von der Wechselstromquelle fließen. Im Leiter 9 muß der Gleichstrom i2-it in Richtung gegen die Wechselstromquelle fließen. Dieser Strom kann nur durch das Ventilelement 6 gehen, und infolgedessen wird das Ventilelement 7 stromlos. Dies hat zur Folge, daß der Strom i2 von der Wicklung 2 an dem Punkt I6 vorbei und durch das Instrument I3 zu dem Punkt I7 fließt, wo er sich in einen Strom it verzweigt. der die Wicklung I durchfließt, und einen Strom i2-i1. der durch das Ventilelement 6 nach dem Leiter 9 fließt. To explain the mode of operation of the device, consider the case be that winding I of current i1 and winding 2 of current i2 flows through it assuming that i2. is greater than i. The directions of the Currents are indicated with arrows on the side of the windings. In the AC conductor 8 the current i2-it must therefore flow in the direction from the alternating current source. in the Conductor 9, the direct current i2-it must flow towards the alternating current source. This current can only go through the valve element 6, and as a result it will Valve element 7 de-energized. This has the consequence that the current i2 from the winding 2 flows past point I6 and through instrument I3 to point I7 where it branches into a stream it. which flows through the winding I, and a current i2-i1. which flows through the valve element 6 to the conductor 9.

Wenn statt dessen i1 größer als i2 ist, ändert der Strom in den Wechselstromleitern 8 und g die Richtung. Der Strom von der Wechselstromquelle wird dann vom Leiter 9 das Ventilelement 7 passieren. während das Ventilelement 6 sperren würde mit der Folge, daß der Strom i1 das Instrument durch fließen würde. If instead i1 is greater than i2, the current in the AC conductors changes 8 and g the direction. The current from the AC power source is then from the conductor 9 pass the valve element 7. while the valve element 6 would block with the As a result, the current i1 would flow through the instrument.

Daraus geht hervor, daß das Instrument immer von dem größeren der Ströme und i2 durch die Transduktorelemente durchflossen wird. This shows that the instrument is always based on the larger of the Currents and i2 flows through the transductor elements.

Die Fig. 2a zeigt den Stromverlauf in den zwei Transduktorwicklungen I und 2 von denen der Strom i voll ausgezogen und der Strom i., strich- punktiert dargestellt ist, welch letzterer der Deutlichkeit halber etwas seitlich der mit ihm zusammenfallenden ausgezogenen Linien gezeichnet ist. Der Verlauf der Wechselspannung ist mit gestrichelten Linien eingezeichnet. Der Amplitudenwert der Ströme i, und i2 ergibt die Amperewindungszahl, die der Amperewindungszahl des zu messenden Stromes entgegenwirkt. Die Länge der Intervalle, während welcher sich die Ströme überlappen, wird abhängig von den Änderungen der Widerstände der Stromkreise oder der aufgedrückten Wechselspannung. Diese Änderungen können jedoch das Meßergebnis nicht beeinflussen, da erfindungsgemäß immer der größere der Ströme in und i2 für die Messung verwendet wird. 2a shows the current curve in the two transducer windings I and 2 of which the current i is fully drawn and the current i., Dashed dotted is shown which the latter for the sake of clarity a little to the side of the with it is drawn coinciding solid lines. The course of the alternating voltage is shown with dashed lines. The amplitude value of the currents i, and i2 gives the number of ampere-turns, that of the number of ampere-turns of the current to be measured counteracts. The length of the intervals during which the streams overlap, becomes dependent on the changes in the resistances of the circuits or the imposed AC voltage. However, these changes cannot affect the measurement result. since according to the invention the larger of the currents in and i2 is always used for the measurement will.

In Fig. 2b ist der Verlauf des Differenzstromes il-i2 in den Wechselstromleitungell gezeigt. In Fig. 2b the course of the differential current il-i2 in the alternating current line is ell shown.

Aus der dargestellten Kurve geht hervor, daß es unzweckmäßig wäre, die Messung auf dieser Differenz zu basieren, da Änderungen in der Überlappung offenbar einen sich ändernden Mittelwert dieses Ä'\chselstrmnes bedingen. trotzdem seine Amplitude konstant ist.The curve shown shows that it would be inexpedient to base the measurement on this difference since changes in the overlap appear to be cause a changing mean value of this flow rate. anyway his Amplitude is constant.

Fig. 3 zeigt den Zusammenhang zwischen dem Instrumentstrom IA und dem zu messenden Strom Is. Fig. 3 shows the relationship between the instrument current IA and the current to be measured Is.

Die Kurve A'-A" stellt die Schaltung nach Fig. I dar, der Kurvenzweig.4' gibt das Arbeitsgebiet an, wo die Selbsterregung mit dem zu messenden Strom zusammenwi rkt, wobei eine hohe Empfindlichkeit erhalten wird. Dieses ist die gewöhnliche Verwendungsxveise der Selbsterregung. Der Zweig.4" zeigt dagegen den Verlauf, wenn die Selbsterregung dem zu messenden Strom entgegenwirkt. Es ist dieses Gebiet, das gemäß der Erfindung verwendet wird, und das Verfahren kann. wie oben erwähnt. als negative Selbsterregung bezeichnet werden.The curve A'-A "represents the circuit according to Fig. I, the curve branch.4 ' indicates the working area where the self-excitation is related to the current to be measured rkt, whereby high sensitivity is obtained. This is the usual way of using it of self-excitement. Branch 4 ", on the other hand, shows the course when the self-excitation counteracts the current to be measured. It is this area that is in accordance with the invention is used, and the method can. as mentioned above. as negative self-excitement are designated.

Fig. 4 zeigt eine Art wie man die Transduktorelemente, ihre Wicklungen und die Gleichstromschiene anordnen kann, die von dem zu messenden Strom durchflossen wird. Diese Figur schließt sich an das Schaltungsschema Fig. 1 an, und die einander entsprechenden Organe sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Fig. 4 shows one way of making the transductor elements, their windings and can arrange the DC bus through which the current to be measured flows will. This figure adjoins the circuit diagram of FIG. 1, and each other Corresponding organs are denoted by the same reference numerals.

Außer der in Fig. I angegebenen Schaltung kann natürlich jede andere Transduktorschaltung angewendet werden, die der Kategorie zugehört, die die aufgestellten Forderungen erfüllt. In den Fig. 5, 6 und 7 sind einige solche Anordnungen gezeigt, die jedoch nicht den einfachen Aufbau der Anordnung nach Fig. I haben, sondern bedeutend mehr Schaltelemente benötigen. In addition to the circuit indicated in FIG. I, any other circuit can of course be used Transductor circuits are used which belong to the category to which the Requirements met. In Figs. 5, 6 and 7 some such arrangements are shown, which, however, do not have the simple structure of the arrangement according to FIG. I, but rather significant need more switching elements.

Nach Fig. 5 sind auf jedem der zwei Transduktorelemente I8, 19 zwei Wicklungen 20, 2I bzw. 22, 23 angeordnet. Die Wicklungen sind mit je einem zugehörigen Ventilelement 24, 25, 26 bzw. 27 in Reihe geschaltet. Eine Wicklung jedes Transduktorele mentes ist in Reihe mit einer Graetzschaltung der Gleichrichter an eine Wechselstromquelle bei 28 angeschlossen. Die Wicklungen 20 und 22 sind also mit den Ventilen 29 und Wicklungen 2I und 23 mit den Ventilen 30 in Reihe geschaltet. Auf jedem Transduktorelement sind die beiden Wicklungen so angeordnet. daß sie gegeneinander wirken. Die zwei Gleichrichterbrücken 29 und 30 sind auf den Gleichstromseiten miteinander und mit dem Meßinstrument 33 reihengeschaltet. According to FIG. 5, there are two on each of the two transductor elements I8, 19 Windings 20, 2I or 22, 23 are arranged. The windings are each associated with one Valve element 24, 25, 26 and 27 connected in series. One winding of each transductor element Mentes is connected in series with a Graetz circuit, the rectifier to an alternating current source connected at 28. The windings 20 and 22 are so with the valves 29 and Windings 2I and 23 connected in series with valves 30. On each transducer element the two windings are arranged in this way. that they work against each other. The two Rectifier bridges 29 and 30 are on the DC sides with one another and with the measuring instrument 33 connected in series.

In einem gewissen Augenblick kann angenommen werden, daß der Strom durch die Wicklungen 20 und 22 größer ist als der Strom durch die Wicklungen 2I, 23. Von der Gleichrichterbrücke 29 wird hierbei der Strom durch die Wicklung 20 dem Stromkreis durch das Instrument I3 zugeführt, und alle Ventilelemente in der Gleichrichterbrücke 30 werden stromführend, so daß der Strom von der Wicklung 21 frei zur Wicklung 23 fließen kann. At a certain moment it can be assumed that the current through windings 20 and 22 is greater than the current through windings 2I, 23. In this case, the current through the winding 20 is fed from the rectifier bridge 29 fed to the circuit through the instrument I3, and all valve elements in the Rectifier bridge 30 are energized, so that the current from the winding 21 can flow freely to the winding 23.

Wenn das entgegengesetzte Größenverhältnis zwischen den Wicklungsströmeu herrscht, so wird es in derselben Weise der größere Strom von der Wicklang 21, der in den Instrumentkreis eingeführt wird, und die Bedingungen gemäß der Erfindung sind somit erfüllt.If the opposite size ratio between the winding currents u prevails, it becomes in the same way the larger current from the winding 21, the is introduced into the instrument circuit, and the conditions according to the invention are thus fulfilled.

In Fig. 6 wird die Verwendung von Transduktorelementen ohne Sparselbsterregung dargestellt. Die parallel geschalteten Wechselstromwicklungen 32 und 33 sind mit je einer Gleichrichterbrücke 34 bzw. 6 shows the use of transductor elements without energy-saving self-excitation shown. The parallel-connected AC windings 32 and 33 are with one rectifier bridge 34 resp.

35 in Reihe geschaltet, die die Selbsterregungswicklung 36 bzw. 37 speist, und mit je einer Gleichrichterbrücke 38 bzw. 39, welch letztere auf der Gleichstromseite miteinander und mit dem Meßinstrument I3 reihengeschaltet sind. In den Punkten 40 und 41 zwischen den Wechselstromwicklungen 32 und 33 und zwischen den letztgenannten Gleichrichterbrücken 38 und 39 ist die Vorrichtung an eine Wechselstromquelle bei 42 angeschlossen.35 connected in series, the self-excitation winding 36 and 37 feeds, and each with a rectifier bridge 38 and 39, which latter on the DC side are connected in series with one another and with the measuring instrument I3. At points 40 and 41 between AC windings 32 and 33 and between the latter rectifier bridges 38 and 39, the device is connected to an alternating current source connected at 42.

Auch aus dieser Schaltung geht hervor, daß das Meßinstrument von dem jeweils größeren der durch die Transduktorelemente gehenden Ströme durchflossen wird, da die Gleichrichterbrücken 38 und 39 analog mit entsprechenden Gleichrichterbrücken 29, 30 in Fig. 5 geschaltet sind. This circuit also shows that the measuring instrument is from the greater of the currents flowing through the transducer elements because the rectifier bridges 38 and 39 are analogous with corresponding rectifier bridges 29, 30 in FIG. 5 are connected.

Fig. 7 zeigt ein Anwendungsbeispiel eines dreiphasigen Transduktors, wo die Transduktorelemeute 43, 44, 45 vom Wechselstromnetz 46 über einen Transformator gespeist werden, der heispielsweise primär sterugeschaltet ist und der dreiphasig sein kann oder aus drei einphasigen Transformatoren 47, 48, 49 bestehen kann. Fig. 7 shows an application example of a three-phase transducer, where the transductor elements 43, 44, 45 from the alternating current network 46 via a transformer be fed, which is for example primarily switched to steroid and the three-phase can be or can consist of three single-phase transformers 47, 48, 49.

In Reihe mit jeder Transduktorwicklung liegt ein Ventilelement 50, 51 bzw. 52 und parallel mit jeder derartigen Kombination ein Ventilelement 53, 54 bzw. 55. Die letzteren Ventilelemente sind untereinander und mit dem Meßinstrument I3 in Reihe geschaltet. In series with each transducer winding is a valve element 50, 51 or 52 and, in parallel with each such combination, a valve element 53, 54 or 55. The latter valve elements are with each other and with the measuring instrument I3 connected in series.

Da ja die Ventilelemente 53, 54, 55 in Reihe geschaltet sind. wird der Strom in dem für sie gemeinsamen Stromkreis durch das Instrument I3 von dem jeweils größten Strom in den Transduktorelementen 43, 44. 45 bestimmt. Since the valve elements 53, 54, 55 are connected in series. will the current in the circuit common to them through the instrument I3 of the each largest current in the transductor elements 43, 44, 45 is determined.

Der Instrumentstrom als Funktion des zu messenden Stromes erhält bei den in den Fig. 5 bis 7 gezeigten Ausführullgsformen im wesentlichen den gleichen Verlauf wie die Kurve A'-A" in Fig. 3. Receives the instrument current as a function of the current to be measured in the embodiments shown in FIGS. 5 to 7 are essentially the same Course like curve A'-A "in FIG. 3.

Die negative Selbsterregung muß indessen noch weiter getrieben werden, wenn große Ströme gemessen werden sollen, damit der Leistungsverbrauch aus der Wechselstromquelle niedrig gehalten wer- den kann. Die Ätöglichkeit zur Erreichung dieses Zweckes soll näher im Anschluß an die Ausführungsform nach Fig. I beleuchtet werden, jedoch können natürlich auch entsprechende Maßnahmen die Meßanordnungen nach den Fig. 5 bis 7 verbessern. The negative self-excitement, however, must be driven further, if large currents are to be measured, so that the power consumption from the AC source be kept low can. The ability to achieve this purpose will be examined in more detail in connection with the embodiment according to FIG However, the measuring arrangements can of course also take appropriate measures 5 to 7 improve according to FIGS.

Fig. 8 zeigt sonach schematisch eine Schaltung. die sich in der Hauptsache von der in Fig. 1 gezeigten nur dadurch unterscheidet, daß auf jedem Transduktorelement eine weitere Wicklung angordnet ist, welche Wicklungen 56, 57 von dem Strom zwischen den Gleichstrompolen I6 und 17 in einer solchen Richtung durchflossen werden. daß ihre Amperewindungszahlen dem Feld des zu messenden Stromes entgegenwirken. Durch diese Anordnung erhält man die Kurve B'-B" in Fig. 3. Erfindungsgemäß wird der Zweig der Kurve verwendet, der mit B" bezeichnet ist. 8 therefore shows a circuit diagram schematically. which are in the main differs from that shown in Fig. 1 only in that on each transductor element another winding is arranged, which windings 56, 57 of the current between the direct current poles I6 and 17 are traversed in such a direction. that their number of ampere turns counteract the field of the current to be measured. By this arrangement gives the curve B'-B "in FIG. 3. According to the invention, the branch of the curve labeled B "is used.

Aus der Fig. 3 geht hervor, daß der Instrumentstrom IA für kleine Ströme in der Gleichstromschiene unter dem Wert IS 1 nicht kontinuierlich zu dem Zweig B' ansteigt. Steigt daraufhin der Strom in der Schiene weiter an, so wird der Kurve B' gefolgt, bis der Strom Is den Wert 152 überschritten hat, worauf der Instrumentstrom plötzlich auf den Wert fällt, der durch den Kurveuzweig b"' bestimmt ist. From Fig. 3 it can be seen that the instrument current IA for small Currents in the DC bus below the value IS 1 are not continuous to that Branch B 'increases. If the current in the rail then continues to rise, then will followed the curve B 'until the current Is has exceeded the value 152, whereupon the Instrument current suddenly falls to the value determined by curve branch b "' is.

Diese Ungelegenheit kann dadurch vermieden werden, daß der Transduktor mit einer Vorerregung versehen wird, beispielsweise durch einen Strom IS0, der etwas größer als Is, ist und in der gleichen Richtung wie der zu messende Strom wirkt. Auf diese Weise wird indessen nicht der Instrumentstrom der niedrigst mögliche gemäß der Transduktorkurve, wenn der zu messende Strom Null ist. This inconvenience can be avoided by removing the transductor is provided with a pre-excitation, for example by a current IS0, the something is greater than Is and acts in the same direction as the current to be measured. In this way, however, the instrument current does not become the lowest possible according to the transducer curve when the current to be measured is zero.

Dieses Problem kann dadurch gelöst werden, daß von dem Instrumentstrom ein Strom solcher Größe subtrahiert wird. daß der Instrumentstrom seinen SIindestwert erhält, wenn der zu messende Strom Null ist. Sowohl der \70rerregungsstrom ISo als auch der Strom, der für die genannte Subtraktion verwendet wird. sind jedoch Änderungen unterworfen, die teils von der Stromquelle herrühren. aus der sie geliefert werden, und teils Änderungen der Wicklungswiderstände infolge von Temperaturverschiedenheiten. Wenn jedoch die zwei Ströme dazu gebracht werden. in gleicher Weise sich zu ändern, können sie so geschaltet werden. daß die Änderungen in dem Instrumentstrom sich aufheben.This problem can be solved by using the instrument stream a current of such magnitude is subtracted. that the instrument current is at its minimum value obtained when the current to be measured is zero. Both the excitation current ISo and also the current used for said subtraction. however are changes subject, some of which come from the power source. from which they are delivered, and sometimes changes in the winding resistance as a result of temperature differences. However, if the two streams are made to do so. to change in the same way, can they be switched like this. that the changes in the instrument stream are themselves lift.

Dies kann erreicht werden. wenn der gleiche Strom für beide Zwecke verwendet werden kann. da aber die Wi derstandsänderungen des Leitungskupfers gewöhnlich von untergeordneter Bedeutung in dem Stromkreis sind. so kann es ausreichend sein. wenn man die Ströme von der gleichen Stromquelle nimmt.This can be achieved. if the same current for both purposes can be used. but since the resistance changes of the copper line usually are of minor importance in the circuit. so it can be sufficient. if you take the currents from the same power source.

In Fig. g ist ein Verfahren zur Erzielung der genannten Vorerregung und Subtraktion dargestellt. In Fig. G is one method of achieving the aforesaid pre-excitation and subtraction.

Die Anordnung stützt sich auf die in Fig. 8 gezeigte und hat nebenher zwei reihengeschaltete Vorerregerwicklungen ge, 59, jede angeordnet auf je einem Transduktorelement. Diese Wicklungen werden mit Gleichstrom gespeist. der beispielsweise aus einer an ein Wechselstromnetz bei 6i augeschlossenen Ventilanordnung 6o bezogen wird. Der Strom durch die Widclungen 58, 59 fließt auilerdem durch das Meßinstrument I3 in der Weise. daß er dem Gleichstrom von dem Transduktor entgegenwirkt.The arrangement is based on that shown in Fig. 8 and has incidentally two series-connected pre-excitation windings ge, 59, each arranged on one Transducer element. These windings are fed with direct current. the example obtained from a valve arrangement 6o connected to an alternating current network at 6i will. The current through the windings 58, 59 also flows through the measuring instrument I3 in the way. that it counteracts the direct current from the transducer.

Fig. 10 zeigt zwei voneinander unabhängige Weiterbildungen einer Anordnung gemäß Fig. 9. Fig. 10 shows two mutually independent developments of one Arrangement according to FIG. 9.

Einerseits ist die obenerwähnte Subtraktion veranschaulicht als in einem Hilfstransduktor 63 durchgeführt, und anderseits sind die reihengeschalteten Vorerregerwirklungen auf dem Nileßtransduktor mit dem Stromkreis parallel geschaltet, der von dem Strom durchflossen wird, der diese Vorerregung beseitigen soll. Der von den Gleichstrompolen r6, I7 des Transduktors gelieferte Strom erregt eine Steuerwicklung 62 auf einem Hilfstransduktor 63, der an eine Wechselstromquelle bei 64 augeschlossen ist. Die Transduktorwicklungen 58, 59 werden in Reihe mit einem Widerstand 68 von der Ventilanordnung 60 gespeist. Von diesem wird auch Strom für eine andere Steuerwicklung6s in dem Hilfstransduktor entnommen, in Reihe mit dem Widerstand 59. Die Aufgabe der Wicklung 65 ist, den Transduktor 63 in entgegengesetzter Richtung wie die Wicklung 62 zu erregen. Die Widerstände 68 und 69 sollen so groß sein, daß sie den Leiterwiderstand in den entsprechenden Stromkreisen überwiegen.On the one hand, the above-mentioned subtraction is illustrated as in FIG an auxiliary transducer 63 carried out, and on the other hand, the series-connected Pre-excitation effects on the Nileß transducer connected in parallel with the circuit, which is traversed by the current that is supposed to remove this pre-excitation. Of the Current supplied by the DC poles r6, I7 of the transducer excites a control winding 62 on an auxiliary transducer 63 connected to an alternating current source at 64 is. The transducer windings 58, 59 are in series with a resistor 68 of the valve assembly 60 fed. This also supplies current for another control winding6s taken in the auxiliary transducer, in series with the resistor 59. The task of the Winding 65 is the transductor 63 in the opposite direction as the winding 62 to excite. The resistors 68 and 69 should be so large that they the conductor resistance predominate in the corresponding circuits.

Der Wechselstrom durch den Hilfstransduktor 63, der proportional dem Unterschied zwischen den Gleichströmen in seinen Steuerwicklungen ist. kann mit Hilfe eines Stromwandlers 66 auf einen geeigneten VVert transformiert und dann in einer Ventilanordnung 67 gleichgerichtet werden. so daß ein Gleichstromiustrument I3 verwendet werden kann. Die Verwendung eines solchenHilfstransduktors bringt einerseits den Vorteil mit sich. daß dem Instrumentstrom ein beliebiger Wert gegeben werden kann, und anderseits, daß die verschiedenen Amperewindungszahlen geeigneten beliebigen Werten der verschiedenen Ströme in der Anordnung angepaßt werden können. The alternating current through the auxiliary transducer 63, which is proportional the difference between the direct currents is in its control windings. can transformed with the help of a current transformer 66 to a suitable VVert and then be rectified in a valve arrangement 67. so that a direct current instrument I3 can be used. The use of such an auxiliary transducer brings on the one hand the advantage with itself. that the instrument current can be given any value can, and on the other hand that the various number of ampere-turns suitable arbitrary Values of the various currents in the arrangement can be adapted.

Die in Fig. g angedeutete Art der Subtraktion des Vorerregerstromes kann natürlich auch bei der Anordnung nach Fig. 10 angewendet werden. und in diesem Fall können die Wicklungen 58 und 59 in Reihe mit der VVicklung6s des Hilfstransduktors 63 angeschlossen sein. The type of subtraction of the pre-excitation current indicated in FIG can of course also be used in the arrangement according to FIG. and in this In this case, the windings 58 and 59 can be in series with the Vwinding 6s of the auxiliary transducer 63 must be connected.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Device for measuring full direct currents with With the help of a self-excited, provided with at least two transductor elements Transductor, from the current to be measured in the opposite direction to the the number of ampere-turns generated by the self-excitation is excited, characterized in that, that a current measuring instrument is arranged so that it is from a direct current is traversed by the currents of the transductor elements by using a Valve circuit of the kind that is derived at each point in time pass the numerically largest of the currents of the transducer elements through the instrument lets, 2. Device according to claim I, characterized in that the transductor elements in each branch of a rectifier bridge circuit (Graetz circuit) in series with the valve elements present on both sides of the one alternating current pole and furthermore are so arranged. that the measurement is done by means of a measuring instrument that measures the direct current flowing between the direct current poles of the valve circuit.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the direct current between the DC poles of the valve circuit another winding in each Transduktorelement flows through in such a direction that the number of ampere turns of this Windings counteract the number of ampere-turns of the current to be measured.

4. Apparatus according to claim 2 and 3, characterized in that each transductor element is provided with a separate pre-excitation winding, which windings a mainly constant direct current flows through whose number of ampere turns with the number of ampere turns of the current to be measured cooperates.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the measuring instrument the difference between the direct current drawn from the transducer and an im measures a substantial constant direct current coming from the same power source as the Pre-excitation current of the transductor is derived.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that said Difference measurement carried out by measuring the current from an auxiliary transducer which is partly related in opposite directions from that of the transducer Current and is partly magnetized by the aforementioned pre-excitation current.