DE1159090B - Anordnung zur Ermittlung der Hoehe und des Formfaktors der Induktionsspannung einer magnetischen Probe - Google Patents

Description

• Anordnung zur Ermittlung der Höhe und des Formfaktors der Induktionsspannung einer magnetischen Probe Bei Wechselstromgrößen, die sich aus Grund- und Oberwellen zusammensetzen, also eine verzerrte Kurvenform haben, sind der Formfaktorff und der Scheitelfaktor f, bei vielen meßtechnischen Aufgaben von Interesse, weil diese als Maß der Verzerrung angesehen werden können.
• Es ist bekannt, durch Messen des Effektivwertes der Meßgröße M und des algebraischen Mittelwertes Mm den Formfaktor nach der Gleichung zu berechnen. Es ist ferner bekannt, das Mittelwertinstrumente in 1,11 M zu eichen und den Formfaktor nach zu berechnen.
• Zur Berechnung des Scheitelfaktors müssen der Effektivwert M und der Maximalwert M,, dX gemessen werden. Es ergibt sich dann Es ist bekannt den Effektivwertmesser, den Mittelwertmesser und den Maximalwertmesser mit eigenen Meßbereichen unabhängig voneinander in den Meßkreis zu schalten. Aus den Ausschlägen kann der Überblick über den Form- und Scheitelfaktor erst durch Rechnen gefunden werden.
• Es ist weiterhin bekannt, zur unmittelbaren Anzeige des Formfaktors von Wechselstromgrößen zwei verschiedene elektrische fnstrumentensysteme mechanisch miteinander zu kuppeln. Der Ausschlag des einen Systems ist bei dieser Anordnung vom Effektivwert, der des anderen vom arithmetischen Mittelwert der Wechselgröße abhängig. Weiter ist eine Anordnung bekannt, bei der die Wechselgröße zwei Umformern zugeführt wird, die einerseits den Effektivwert und andererseits den arithmetischen Mittelwert der Wechselgröße bilden. Beide Werte werden anschließend den beiden Spulen eines Kreuzspulinstrumentes zugeführt. In einer anderen Ausführungsform der bekannten Anordnung werden beide Werte in einer Differenzschaltung gegeneinandergeschaltet. Die Differenz wird dann in einem einzigen Drehspulinstrument gemessen. Die Differenz kann auch nach einer dritten Ausführungsform der bekannten Anordnung mit Hilfe eines Differenzgalvanometers gebildet werden.
• Bei allen bekannten Anordnungen wird bei der unmittelbaren Messung des Formfaktors von Wechselströmen die Serienschaltung der gekuppelten Instrumente bzw. der Umformer und bei der Messung des Formfaktors von Wechselspannungen die übliche Parallelschaltung von Instrumenten bzw. Umformern angewendet.
• Die Parallelschaltung der verschiedenartigen Instrumentensysteme oder auch der Umformer führt jedoch infolge der Eigenart des für die arithmetische Mittelwertmessung in beiden Fällen angewendeten Gleichrichters zu einem erheblichen Mangel. Die verwendeten Gleichrichter sind nämlich nicht unabhängig von der sie durchflutenden Stromstärke. Sie ändern vielmehr ihren Widerstand in verhältnismäßig starkem Maß durch die entstehende Stromwärme. Soll nun, wie bei der Erfindung, davon Gebrauch gemacht werden, daß beide Instrumente bei strenger Sinusform der Spannung auf gleichen Ausschlag eingestellt sind und eine Abweichung von der Sinusform durch unterschiedlichen Ausschlag der beiden Instrumente angezeigt wird, dann würde die im Laufe der Messung sich ändernde Stromaufnahme des mit einem Gleichrichter versehenen Systems bei Parallelschaltung zu einer Fehleinschätzung der Kurvenform führen.
• Um diesen Mangel zu beheben, ist eine Anordnung zur Ermittlung der Höhe und des Formfaktors der Induktionsspannung einer magnetischen Probe gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß ein Effektivwert-Spannungsmesser und ein Mittelwert-Span- nungsmesser in Reihe geschaltet und bei sinusfönnigem Spannungsverlauf auf gleichen Ausschlag eingestellt sind.
• Durch die ungewöhnliche Reihenschaltung zweier Spannungsmesser wird die Anderung des inneren Widerstandes im Instrument für den arithmetischen Mittelwert, die von der Stromstärke abhängig ist, in gleicher Weise auch für das Effektivwertinstrument wirksam gemacht. Wenn der Ausschlag des Effektivwertmessers bei einer sinusförmigen Spannung die gleiche Größe hat wie beim Mittelwertmesser, dann bleibt dieses Verhältnis durch die Veränderung des Widerstandes des Mittelwertmessers im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen ungestört.
• Ein Effektivwertmesser kann in Effektivwerten, der Mittelwertmesser in - - -fachem des arithmeti-22 schen Mittelwertes geeicht sein. Bei Verwendung in einer Einrichtung zur Messung magnetischer Größen in Prüfjochen kann außer der Skala für die jeweilige elektrische Größe auch eine Skala für die zugeordnete magnetische Größe auf dem Meßinstrument vorgesehen sein. Wenn eine Meßbereichsumschaltung zur Anwendung kommt, empfiehlt es sich, daß die Instrumentenkombination in an sich bekannter Weise durch einen einzigen Meßbereichsumschalter umgeschaltet wird.
• Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar eine Schaltung zur Spannungs- und Induktionsmessung mit Meßverstärker. 13 ist das Prüfjoch. 14 ist ein gegengekoppelter Verstärker.
• 15 ist ein Mittelwertmesser und geeicht a) in 1,11 U und b) in BtZaX = kB 1,11 U~.
• 16 ist ein Effektivwertmesser, geeicht in U und vU.
• Beide Spannungsmesser sind in Reihe geschaltet.
• Die Schaltung dient zur Messung der Maximalinduktion und Ermittlung des Formfaktors der Induktionsspannung.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Anordnung zur Ermittlung der Höhe und des Formfaktors der Induktionsspannung einer magnetischen Probe, dadurch gekennzeichnet, daß ein Effektivwert-Spannungsmesser und ein Mittelwert-Spannungsmesser in Reihe geschaltet und bei sinusförmigem Spannungsverlauf auf gleichen Ausschlag eingestellt sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 653 975; Buch von Jaeger, »Elektrische Meßtechnik«, 2. Auflage, 1922, S. 129; Buch von Moeller, »Elektrotechnisches Praktikum«, 1949, S. 67.