DE1062816B

DE1062816B - Schaltungsanordnung fuer Leistungsmesser

Info

Publication number: DE1062816B
Application number: DEM34178A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Erich Marek
Original assignee: ERICH MAREK ELEK SCHE MESSGERA
Current assignee: ERICH MAREK ELEK SCHE MESSGERA
Priority date: 1957-05-14
Filing date: 1957-05-14
Publication date: 1959-08-06

Description

DEUTSCHES

Für die Messung oder Zählung elektrischer Leistung o#r Energie werden Instrumente Benutzt, die einen Strom- und einen Spannungspfad aufweisen. Die Schaltung ist hierbei notgedrungen so, daß ■ eine der beiden Verlustleistungen —die des Strom- oder des Spannungspfades'-.—.. mitgernessen wird. Um die wirkliche, vqnV .Verbraucher aufgenommene Leistung zu ermitteln, ist .daher die von dem Instrument angezeigte Leistung um die Verlustleistung· (beispielsw.eisedes -Spannungspfades), zu verringern- .-— Es sind "Schaltungen, bekanntgeworden, die. diese Korrektur'selbsttätig, vornehmen, so. daß.- die .tatsächliche; Leistungsaufnahme des Verbrauchers angezeigt wird. Sie benutzen eine zweite Feldsp.ulwickfüng im Strpmpfad, durch "die "der" durch den Spanfmngspfad fließ ende Strom in entgegengesetztem Sinne geleitet wird und auf diese Weise dessen Wirkung in. der HaüptwicMung -aufhebt.- Nur die Hauptwicklung, ist vom Verbraucherstrom durchflossen, so daß nur diese -allein- auf das Meßwerk zur" Auswirkung kommt. Der" Nachteil dieser Anordnung besteht in der sehr engen Kopplung zwischen Strom- und Spannungspfad, durch die insbesondere bei höheren Fre-

quenzen und kleinem Leistungsfaktor eine genaue Messung beeinträchtigt wird. -25

Vorliegende Erfindung schaltet diese Nachteile durch völlige Entkopplung der beiden Pfade aus und gestattet es außerdem, mehrere Meßbereiche zu bilden.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung eines in Reihe mit dem Verbraucher liegenden, mit einem Übersetzungsverhältnis 1:1 versehenen Stromwandlers an zwei gegenüberliegenden Diagonalpunkten einer im Gleichgewicht befindlichen Brückenschaltung liegt, von der zwei gegenüberliegende Zweige aus dem in zwei Wicklungen aufgeteilten Strompfad und zwei andere gegenüberliegende Zweige aus den Nachbildungen dieser beiden Wicklungen bestehen, daß an diesen beiden Brückendiagonalpunkten der um den Strom des Spannungspfades erhöhte Verbraucherstrom zugeführt wird und daß der dritte Brückendiagonalpunkt an dem einen Verbraucheranschlußpunkt und der vierte Brückendiagonalpunkt über den Spannungspfad und dessen Vorwiderstand an dem anderen Verbraucherpunkt liegt.

Gemäß Bild 1 wird dem Instrument ein Stromwandler mit der Primärwicklung 1 vorgeschaltet, dessen Sekundärwicklung 2 an die Speisepunkte 3,4 einer Brückenschaltung angeschlossen ist. In zwei gegenüberliegenden Brückenzweigen liegen die beiden Feldspulwicklungen 5, 6 des Strompfades, in den beiden anderen deren möglichst genaue Nachbildungen 7 und 8. Die Brücke ist daher im Gleichgewicht.

Der über den Spannungspfad mit der Wicklung 11 Schaltungsanordnung für Leistungsmesser

Anmelder; ■'

Elektrische Messgeräte, -IS
Bremen, -NieäersacKsendaBdin-? 1-

Dipl.-Ing. Erich Marek, Bremen,
ist als Erfinder -g£nannFw~0TcIen:

(DreKspüle) und~ dem Vorwiderstand 12 fließende Strom gelangt über "die beiden neutralen AnschlußpunkteQ- und lO -e"benf alls in - die. - Brückenschaltung. Die beiden Speisepunkte für den Spannungspfad liegen am Verbraucher 13.

Funktion der Schaltung: Über die Primärwicklung des Wandlers fließt außer dem Verbraucherstrom auch noch der vom Spannungspfad aufgenommene Strom. Angenommen, das Übersetzungsverhältnis des Wandlers wäre 1:1, dann fließt ein gleich großer, entgegengesetzt gerichteter Strom auch durch die Sekundärwicklung 2. Da alle Brückenzweige gleiche Größe haben sollen, teilt er sich in zwei gleiche Hälften einerseits über Feldwicklung 5 und Nachbildung 7, anderseits über Nachbildung 8 und Feldwicklung 6. Der vom Spannungspfad 11,12 aufgenommene Strom teilt sich in der Brücke ebenfalls in zwei gleiche Teile, einerseits über 5, 8, anderseits über 7, 6, wobei er in den Feldwicklungen 5, 6, wie beabsichtigt, die vom Wandler herrührenden Ströme gerade um so viel verringert, daß nur die vom Verbraucherstrom herrührenden Anteile übrigbleiben.

Der Feldspulstrom ist daher ein Maß nur für den Verbraucherstrom. Da auch der Spannungspfad an den Verbraucher angeschlossen ist, zeigt der Leistungsmesser die reine Verbraucherleistung an. Dabei ist durch die im Gleichgewicht befindliche Brückenschaltung eine gegenseitige Beeinflussung der beiden Pfade vermieden.

Es ist auch möglich, die Brückenschaltung abzuwandeln (Bild 2). Die beiden Brückenzweige 5, 7 sind dann durch die beiden Wicklungshälften der bei 14 mitten angezapften Sekundärwicklung 2 des Wandlers ersetzt, der in diesem Falle ein kleinstmögliches Übersetzungsverhältnis von 2:1 haben muß. Bei noch höherem Übersetzungsverhältnis muß ein ent-

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Claims

sprechender kleinerer Anteil des über den Spannungspfad fließenden Stromes über die Brücke geleitet werden, was in Bild 2 durch einen Spannungsteiler 16 geschehen ist, der zwischen die Punkte 10 und 14 geschaltet ist. In Bild 1 müßte er zwischen den Punkten 9 und 10 liegen. Die Schaltung nach Bild2hat den Vorteil, daß der Strompfad nur eine Wicklung benötigt, mit der in Serie in einfachster Weise auch ein Strommesser geschaltet werden kann. In der Schaltung nach Bild 1 müßte dieser ebenfalls z-vssei1 getrennte Wicklungen aufweisen. Dieser Strommesser zeigt ebenfalls nur die vom Verbraucher aufgenommene Stromstärke an, die bei einem von 1 abweichenden Leistungsfaktor sonst nur durch eine etwas umständliche Rechnung ermittelt werden kann. ' . . Es können die Schaltungen noch weiter abgewandelt werden, indem ein dem eigentlichen Spannungspfad parallel liegender Zweig mit einem eigenen Vorwiderstand den Ausgleichsstrom für die Brücke liefert. Man wird dies bei niedrigen Spannungen vorziehen. Auch kann bei der Settling nach Bild 2 die Mittelanzapfung der Sekundärwicklung durch einen Spannungsteiler ersetzt werden, der unter Umständen auch noch die Funktion des Vorwiderstandes übernehmen kann. Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für Leistungsmesser zur Korrektur des durch den Eigenverbrauch des Spannungspfades verursachten Meßfehlers, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung eines in Reihe mit dem Verbraucher liegenden, mit einem Übersetzungsverhältnis 1:1 versehenen Stromwandler an zwei gegenüberliegenden Diagonalpunkten einer im Gleichgewicht befindlichen Brückenschaltung liegt, von der zwei gegenüberliegende Zweige aus dem in zwei Wicklungen aufgeteilten Strompfad und zwei andere •gegenüberliegende Zweige aus den Nachbildungen dieser beiden Wicklungen bestehen, daß an diesen beiden Brückendiagonalpunkten der um den Strom des Spannungspfades erhöhte Verbraucherstrom zugeführt wird und daß der dritte Brückendiagonalpunkt an dem einen Verbraucheranschlußpunkt und der vierte Brückendiagonalpunkt über den Spannungspfad und dessen Vorwiderstand an dem anderen Verbraucherpunkt liegt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Mitte angezapfte Sekundärwicklung des mit einem Stromübersetzungsyerhältnis von 2:1 versehenen Stromwandlers zwei nebeneinanderliegende Brückenzweige bildet, während die beiden anderen Zweige den Strompfad und dessen Nachbildung bilden, und daß an der Mittelanzapfung der Sekundärwicklung der eine Verbraucheranschlußpunkt und au dem Verbindungspunkt von Strompfad und Nachbildung über den Spannungspfad und dessen Vorwiderstand der andere Verbraucheranschlußpunkt liegt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei höherem Übersetzungsverhältnis des Wandlers ein dem Übersetzungsverhältnis entsprechender Anteil des Stromes im Spannungspfad über eine Stromverzweigung der Brückenschaltung zugeführt wird.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Strom im Spannungspfad verhältnisgleicher Strom in einem dem Spannungspfad parallel liegenden Zweig über die Brückenschaltung geleitet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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