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Schaltungsanordnung zur Fehlerkompensation von Vergleichsgeräten,
insbesondere Vergleichszählern, bei der Prüfung von WechselstrommeBgeräten, insbesondere
Elektrizitätszählern Die bei der Elektrizitätszählerprüfung heute am häufigsten
angewendeten Prüfverfahren sind Vergleichsverfahren; d. h., die Prüfung von Elektrizitätszählern
erfolgt in der Weise, daß man sie mit einem Zähler, dessen Fehler vorher bestimmt
worden sind, vergleicht. Mit Ausnahme von besonderen Präzisionszählern, die über
Strom- und Spannungswandler angeschlossen sind und die bei allen Prüfbelastungen
stets mit gleichem Strom und gleicher Spannung betrieben werden, haben Zähler, die
als Vergleichszähler verwendet werden, bei den einzelnen Belastungen so große Eigenfehler,
daß diese bei der Prüfung anderer Zähler im allgemeinen berücksichtigt
werden müssen. Das geschieht meistens in der Weise, daß man die Fehler
des Vergleichszählers nachträglich bei den Meßergebnissen des Prüflings berücksichtigt.
Bei der Prüfung großer Serien bedeutet diese nachträgliche Berücksichtigung der
Fehler des Vergleichszählers eine beträchtliche Zeiteinbuße durch Rechenarbeit.
Vorliegender Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Angaben eines Vergleichszählers,
der bei der Prüfung anderer Zähler eingesetzt ist, in einfacher Weise um definierte
Werte - beispielsweise um die Eigenfehler des Vergleichszählers selbst - ohne Eingriff
in den Zähler auf elektrischem Wege verändern zu können.
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Es sind bereits Verfahren bekannt, mit denen die Angaben von Zählern
auf elektrischem Wege beeinflußt werden können. So ist in der deutschen Auslegeschrift
1083422 bereits ein Verfahren genannt worden, bei welchem die Drehzahl durch einen
mit mehreren Triebsystemen ausgerüsteten Vergleichszähler verändert werden kann,
dessen Spannungsspulen parallel geschaltet und dessen Stromspulen an eine Umschaltvorrichtung
angeschlossen sind, durch die sie wahlweise einzeln oder zu mehreren gleich- bzw.
gegensinnig in Reihe, gegebenenfalls über einen Stromwandler, in den Strompfad der
Prüflinge schaltbar sind, wobei zur Anpassung des Gangfehlers des Vergleichszählers
an den Gangfehler des Prüflings ein Transformator vorgesehen ist, dessen durch Anzapfungen
einstellbare Sekundärspannung als Zusatzspannung in die Zuleitung zu den Spannungsspulen
des Vergleichszählers legbar ist.
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Im Prinzip läßt sich mit dieser Einrichtung der gleiche Zweck erfüllen,
der mit der hier beschriebenen Erfindung erreicht werden soll. Der Vorteil der in
dieser Schrift beschriebenen Anordnung gegenüber der vorgenannten bekannten Anordnung
liegt darin, daß besonders im Hinblick auf Präzisionsvergleichszähler im Spannungskreis
Schaltkontakte vermieden werden, die durch veränderliche Übergangswiderstände den
Strom in den Spannungskreisen der Zähler fehlerhaft verändern können.
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Eine weitere Vorrichtung zur Drehzahlregulierung ist durch die deutschen
Auslegeschriften 1055683 und 1071223 bekannt, bei welcher Wechselstrom-Elektrizitätszählern
eine Vorschalteinrichtung zur Fehlerkorrektur zugeordnet wird, welche für die Hauptdrehmoment-
und die Phasenregelung in den Spannungspfad zusätzlich zur Meßspannung Zusatzspannungen
einspeist und welche zur Hilfsdrehmomentregelung in den Strompfad zusätzlich zu
dem Meßstrom einen von der Meßspannung abgeleiteten Strom erzeugt, wobei durch besondere
Maßnahmen der Einfluß der Impedanz der Stromspule auf diesen Zusatzstrom berücksichtigt
wird.
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Bei vorliegender Erfindung wird eineFehlerkorrektur vornehmlich von
Zählern ebenfalls durch einen Zusatzstrom im Strompfad erreicht, wobei die Impedanz
der Zählerspule ohne Einfluß auf die Größe des Zusatzstromes bleibt; d. h., während
es sich bei dem bisher bekannten Verfahren praktisch um die Einspeisung einer netzspannungsproportionalen
Zusatzspannung in den Stromkreis des Zählers handelt, die jeweils nur für eine bestimmte
Strombelastung eine bestimmte prozentuale Drehzahländerung hervorruft, wird bei
vorliegender Erfindung der Zählerstromspule ein dem Meßstrom proportionaler Zusatzstrom
zugeführt, so daß die hierdurch verursachte prozentuale Drehzahländerung von der
Größe des Meßstromes unabhängig ist. Die Erfindung geht aus von einer Schaltungsanordnung
zur Fehlerkompensation von
Vergleichsgeräten, insbesondere Vergleichszählern,
bei der Prüfung von Wechselstrommeßgeräten, insbesondere Elektrizitätszählern, bei
der mittels mindestens eines mit schaltbaren Anzapfungen versehenen Hilfsstromwandlers
in das Vergleichsgerät, insbesondere Vergleichszähler, zusätzlich ein Hilfsstrom
in solcher Größe und Stufung einspeisbar ist, daß Proportionalität zwischen Stufung
und Fehler des Vergleichsgeräts gewährleistet ist. Sie ist dadurch gekennzeichnet,
daß in den Stromspulenkreis des Vergleichsgerätes; insbesondere Vergleichszählers,
mit seiner Primärwicklung ein Stromwandler eingeschaltet ist, dessen angezapfte
Sekundärwicklung in Parallelschaltung zur Stromspule des Vergleichsgerätes, insbesondere
Vergleichszählers, liegt.
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Gemäß Fig:1 wird dabei der den Vergleichszähler 3 durchfließende Prüfstrom
J über die Primärwicklung eines Hilfswandlers 1 geführt und um dessen sekundären
Strom d J erniedrigt oder erhöht. Der für den Prüfling 4 vorgegebene
Prüfstrom bleibt unverändert. Verfügt der Hilfswandler über eine entsprechende Anzahl
von schaltbaren sekundären Anzapfungen, so kann der Strom im Vergleichszähler 3
über einen Wahlschalter 2 um definierte Werte, z. B. um dessen Eigenfehler, verändert
werden. Bei Schalterstellung 0 ist der Strom d J = 0, wobei der Hilfswandler sekundärseitig
kurzgeschlossen ist. Die Verzweigung des Zusatzstromes d J auf den äußeren
Stromkreis und auf die Stromspule des Zählers 3 hat auf die Genauigkeit des Prüfverfahrens
keinen Einfluß, da die Differenz zwischen äußerem Strom und Spulenstrom stets
d J bleibt. An Stelle eines Hilfswandlers mit vielen Anzapfungen können auch
gemäß Fig. 2 mehrere Wandler 1 in dekadischem Aufbau verwendet werden.
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Für die Fehlerkompensation beliebig belasteter Drehstrom-Vergleichszähler
sind die Hilfswandler zweckmäßig für jedes Zähler-Stromsystem vorzusehen. Die Wahlschalter
jeder Dekade schalten dann jeweils die Zusatzströme ,4 J in allen Phasen gleichzeitig.
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Für die Praxis ist es jedoch zweckmäßig und ausreichend, an Stelle
der dekadisch angeordneten Einzelwandler für jede Phase nur einen Hilfswandler gemäß
Fig. 3 mit beispielsweise 2 # 25 + 1 = 51 Anzapfungen zu verwenden, die über einen
entsprechenden Wahlschalter geschaltet werden können und mit denen sich Änderungen
von 0 bis ± 5 % des Primärstromes in 0,20/,-Stufen einstellen lassen. Bei
Schalterstellung 0 ist die sekundäre Wandlerwicklung über zwei beliebige Anzapfungen
kurzgeschlossen. Mit solchen Wandlern lassen sich z. B. bei der stroboskopischen
Prüfung von Elektrizitätszählern zwei Aufgaben gleichzeitig lösen: Zunächst kann
man den Eigenfehler des Vergleichszählers durch entsprechende Verschiebung der Nullstellung
des Wahlschalters berücksichtigen, zum anderen kann man die Geschwindigkeit der
Läuferscheibe des Vergleichszahlers in bezug auf die des Prüfungsläufers unter Zuhilfenahme
von bekannten, für den Drehzahlvergleich entwickelten Einrichtungen so einregulieren,
daß Gleichlauf vorhanden ist. An einer Skala des Wahlschalters kann dann der Fehler
des Prüflings sofort abgelesen werden (vgl. Fig. 4). Der Wahlschalter besitzt hierfür
zweckmäßig zwei Teilungen, von denen die innere, gegen den Drehknopf 6 verdrehbare
und auf den Markierungsring 7 befindliche Teilung der Voreinstellung des Nullpunktes
um den Eigenfehler des Vergleichszählers dient, während die auf der Deckplatte der
Wandlereinrichtung befindliche Teilung 8 bei Drehzahlvergleichsverfahren (z. B.
stroboskopischen Verfahren) die Ablesung der Prüflingsfehler gestattet. Für die
der Eigenfehlerkompensation dienende Nullpunktverstellung sind an dem Schalteroberteil
außerdem verschiebbare oder steckbare Markierungen 9 vorgesehen, die eine leichte
Verstellung des Nullpunktes entsprechend der gewünschten Prüfbelastung ermöglichen.
Die Markierungen können beispielsweise mit cos 99 = 1, cos 99 = 0,5 und cos
T = 0,25 oder 501, 5001, und 1000/0 bezeichnet werden.
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Vor der Prüfung erfolgt die Einstellung der Drehknopfnullmarke
10 auf die der gewünschten Belastung entsprechende Markierung 9. Der Drehknopf
6 läßt sich hierfür gegen den Markierungsring 7, sofern dieser festgehalten wird,
verstellen.
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Bei der Zählerprüfeinrichtung durch Drehzahlvergleich wird dann der
Drehknopf 6 einschließlich des Markierungsringes 7 so lange verstellt, bis die zu
vergleichenden Zähler gleiche Läufergeschwindigkeiten besitzen. Der Fehler des Prüflings
wird dann vom Zeiger 11 des Markierungsringes auf der äußeren Teilung
8 angezeigt.
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Ein Gerät 12 nach Fig. 3 kann in Verbindung mit allen Zählern
für Ein- und Mehrphasenwechselstrom benutzt werden. In dem Gerät ist ein Umschalter
17 für Dreileiter- und Vierleiter-Wechselstromzähler vorgesehen. Der Prüfling
4 wird dabei dem Gerät 12
vorgeschaltet und erhält bei Vierleiterzählern
die Ströme JR, Js, JT und Jo, während der Vergleichszähler dem Gerät 12 über
die Anschlüsse 13, 14, 15
und 16 nachgeschaltet ist und durch die Hilfswandler
1 veränderte Ströme JR + d JR, Js + d Js, JT + 4JT und J, +
d JR + 4 Js + d JT erhält.
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Die Anforderungen an die Genauigkeit der Hilfswandler sind gering,
da von diesen nur verhältnismäßig kleine Ströme (Fehlerströme) geliefert werden
sollen, deren Fehler sich als Fehler von Fehlern auswirken. Mit Wandlerkernen hoher
Anfangspermeabilität und einer Kernleistung von etwa 1 VA lassen sich Hilfswandler
bauen, die bei Primärströmen von etwa 0,05 bis etwa 100 A anwendbar sind.
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Durch den geringen Leistungsbedarf können die Hilfswandler auch bei
Gleichlastverfahren in Verbindung mit einem Vergleichszähler auf der Sekundärseite
von Stromwandlern verwendet werden.