<Desc/Clms Page number 1>
Wattmeter für Drehstromanlagen.
EMI1.1
durch den Mittelpunkt 0 geht, die Belastung durch W = I3V#-I2V1 ausgedrückt.
Zum Messen werden zwei einphasige Wattmeter, welche die beiden Komponenten von IT' messen, verwendet.
EMI1.2
und stets 120 voneinander verschoben sind. Für die Ströme dagegen kann man keine Hypothese aufstellen, vorausgesetzt, die Belastung sei beliebig auf den Phasen verteilt.
Wenn die Spannung V1 durch die Spannung Va ersetzt wird, muss I2 geändert werden, damit man noch eine Komponente mit einer der Grösse 12 V1 gleichkommenden Belastung hat.
Die Spannungen (-vs und V3 unterscheiden sich nur durch die 60gmdige Phasen-
EMI1.3
Systems das Mass der Gesamtbelastung If an.
Wenn es sich bei dem Apparat um ein Elektrodynamometer mit feststehenden und beweglichen Spulen handelt, wird eine Wicklung durch einen zu l'proportionalen und mit dieser Spannung in Phase befindlichen Strom und die andere Wicklung durch die Ströme I'2 und I3 gespeist.
In dem Apparat misst man die gegenseitige Wirkung zweier magnetischer Felder, wovon
EMI1.4
und beweglicher Spule zur Anwendung gelangen kann.
Die beiden Feldwicklungen können auch übereinander gelegt seir oder durch einen Doppelleiter hergestellt werden.
EMI1.5
hat, in Anwendung gebracht werden.
Fig. 3 zeigt schematisch eine Anordnung für einen Induktionszähler, in welchem die durch 1 und 13 erzeugten Felder sich übereinander legen.
Fig. 4 zeigt ebenfalls schematisch eine Anordnung, in welcher die genannten Felder abgesondert sind.
Man schliesst folglich daraus, dass jedwedes einphasige Wattmeter, d. h. ein solches, das zum Messen der Belastung in einem Stromkreis, in welchem nur eine Spannung und ein Strom
<Desc/Clms Page number 2>
vorkommen, zum Messen der Belastung an einem ungleich belasteten Drehstromsystem dienen kann, indem man das strommessende Feld doppelt ausführt und dessen beide Teile mit den Strömen I, bezw. 13 speist..
Der Strom I'2, welcher mit Bezug zu 1a um 60 voreilen muss, kann vermittelst eines Stromtransformators 7 erzeugt werden (Fig. 5).
In einem Stromtransformator, bei welchem die Reluktanz des magnetischen Kreises eine grosse, die Belastung der sekundären Wicklung ebenfalls gross ist und in dem sekundären Stromkreis sich auch das Verhältnis zwischen dem Widerstand und der Reaktanz gross gestaltet, ist die Phase des sekundären Stromes mit Bezug auf den primären Strom um einen Winkel zwischen 90 und 180 verzögert.
Wenn der Sekundärstrom umgekehrt angenommen wird, kann dessen Phase mit Bezug auf den Primärstrom als um einen. Winkel zwischen 0"und 90"voreilend betrachtet werden.
Hinsichtlich der Stärke des Sekundärstromes ergibt sich, dass, wenn die äussere Reaktanz des Sekundärkreises gegenüber der inneren Reaktanz der Transformatorwicklung eine kleine ist, die Stärke des Sekundärstromes sich durch das Umwandlungsverhältnis der Wicklungswindungen multipliziert mit dem Cosinus des Phasenverschiebungswinkels bestimmen lässt.
Sn hat also der Sekundärstrom, da Cos. 60"==0, 5, bei einer Voreilung von 600 höchstens einen Wert, welcher der Hälfte desjenigen, der dem Verhältnis der Anzahl der Windungen entspricht, gleich ist.
Wenn es sich um einen Transformator, wie in der Zeichnung dargestellt, handelt, wird der Sekundärstrom in der Phase und in der Stromstärke auf zwei verschiedene Arten reguliert. und zwar indem man entweder den Luftraum in dem magnetischen Kreis und die Windungen des Sekundären oder indem man den Ohm'schen Widerstand des Sekundärkreises und die Anzahl der Windungen der sekundären Wicklung ändert.
EMI2.1
Voreilung des Stromes n mit Bezug auf 12 bietet den Vorteil, dass die induzierenden Wicklungen auch übereinander gelegt werden können.
Mit einem dünnen Leiter für die Wicklung von Ive kans man diesen Strom leicht dem Messapparat zuführen, ohne bedeutende bauliche Änderungen vornehmen zu müssen ; ausserdem kann die Regulierung des Transformators dadurch leicht bewerkstelligt werden. dass man die
EMI2.2
eine äusserst feine Regulierung.
Wegen baulicher Bequemlichkeit oder bei Hochspannung kann man auch für den Strom I", einen Stromtransformator anwenden. Dieser Transformator würde jedoch die gewöhnlichen Verhältnisse, also einen magnetischen Kreis mit kleiner Reluktanz und eine Sekundärwicklung mit kleinstem Widerstande aufweisen, damit die Phasen des primären und des sekundären Stromes entgegengesetzt bleiben.
Ein Spannungstransformator kann für die Voltspule zur Anwendung gelangen.
In der Fig. 6 ist die Anordnung der Transformatoren an einem Induktionszähler schematisch veranschaulicht.
Der Transformator Tl dient zur Umwandlung der Stromstärke und zur Phasenverschiebung desSekundärstromes.
Der Transformator T 2 dient zur Umwandlung des Stromes 13, ohne dessen Phase zu verschieben.
Der Transformator T3 dient zur Reduzierung der Spannung.
Wenn es sich um einen Induktionszähler handelt, muss der von der Spannung V3 abgeleitete Elektromagnet einen mit Bezug auf die Spannung V3 selbst in Quadratur befindlichen Flux erzeugen und die für die Ströme I3 und I'3 gemachten Erwägungen gelten unabhängig von dem Mittel, das man anwendet, um diesen Flux in Quadratur mit Bezug auf Vg zu erzielen.
So kann dieser eventuell anstatt mittelst eines von der Spannung fi abgeleiteten und in Quadratur mit dieser befindlichen Stromes, mit einem von t\ abgeleiteten und um 300 mit
Bezug auf diese Spannung verzögerten Strom erzielt werden.
EMI2.3
den man in Erwägung zieht, sei es ein anzeigendes, registrierendes, integrierendes mit festen und beweglichen Wicklungen oder ein Induktionsapparat.
Es soll nun auf andere Anordnungen hingedeutet werden.
In dem betrachteten Drehstromsystem kann die Belastung durch W = V1(I2+I'3) ausgedrückt werden, wobei I'3 ei I3 gleichkommender. aber um 600 nacheilender Strom ist.
Wenn man anstatt der Spannungen t\ und eine Spannung Oe1 (Fig. l) annimmt, muss man die Ströme 12 und 1 : 1 durch zwei andere Ströme, deren Phasen respektiv um 300 vor- und um 30 nacheilen, ersetzen.
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
W=I1e1+I2e2+I3e3 ausgedrückt.
Wenn man die Spannungen e2 und e3 durch die Spannung el ersetzt, hat man T -/y nn t
EMI3.2
zeichnet.
In diesem Fall erleidet der Strom I1 keine Phasenverschiebung.
Anstatt ei kann man irgend eine Spannung des Systems wählen, z. B eine der Spannungen V" V, Vs ; in diesem Fall sind für die Ströme verschiedene Verschiebungen erforderlich ; man kann aber die Leistung W stets wie das Vektorprodukt zweier Faktoren messen, wovon einer zu einer Spannung und der andere zu der geometrischen Summe mehrerer Ströme proportional ist, deren Phasen entsprechend untereinander verschoben sind.
EMI3.3
Registrator, Integrator) für irgend welches System und irgend welche Belastungsweise, d. h. in einem Einphasensystem, in einem gleich oder ungleich belasteten Drehstromsystem mit oder ohne viertem Leiter vermittels kleiner baulicher Veränderungen, welche ermöglichen, in einem Feld der Flux mehrerer zweckmässig phasenverschobener Ströme aufeinanderzusetzen.
Um von einem bestimmten Strom einen anderen Strom zu erzielen, dessen Phase um einen bestimmten Winkel voreilt, wurde obenstehend die Anwendung eines Stromtransformators mit grosser Reluktanz in dem magnetischen Kreise und grossem Widerstand in dem sekundären Stromkreis beschrieben und wurden auch die praktischen Vorteile dieser Anordnung hervorgehoben.
Man kann auch andere Anordnungen anwenden, welche sowohl Voreilungen als auch Verzögerungen hervorrufen können und mit welchen die verschiedenen obengenannten Anwendungen vorgenommen werden können.
Unter diesen Anordnungen ist die folgende zu erwähnen, welche in der Anwendung eines Widerstandes und einer hiezu parallel geschalteten Reaktanz besteht (Fig. 7).
Zwischen den Punkten A und B befindet sich ein Widerstand r und eine Reaktanz #.
Der Strom I teilt sich in zwei Komponenten 11 und i2 ein, wovon die eine mit Bezug auf I Phasenvoreilung und die andere Phasenverzögerung aufweist.
Durch Änderung von 7-und), kann man den Phasenwinkel sowohl von/1 als auch von i2 mit Bezug auf I ändern. Mit dieser Anordnung kann man daher die induzierende Wicklung des Wattmeters sowohl mit einem mit Bezug auf den Hauptlinienstrom voreilenden als auch mit einem nacheilenden Strom speisen. Diese Anordnung bietet jedoch hinsichtlich der Isolierung keinen Vorteil und erfordert ausserdem. dass je nach den Starken des Hauptlinienstromes in jedem Fall die Wicklung des phasenverschobenen Stromes geändert wird.