DE1253816B - Symmetriemesseinrichtung, insbesondere fuer die Eichung und Pruefung von Elektrizitaetszaehlern - Google Patents

Description

• Symmetriemeßeinrichtung, insbesondere für die Eichung und Prüfung von Elektrizitätszählern Die Eichung und Prüfung von Elektrizitätszählern. besonders von Blindverbrauchszählern, erfordert eine exakte Symmetrie der Dreieck- und Sternspannungen.
• Geräte zur Messung der Symmetrie sind bekannt.
• Meist wird eine Symmetriemeßeinrichtung verwendet, die aus wenigstens zwei integrierenden Nullgeräten mit von mechanischen Richtkräften freien Ankern besteht, auf die je wenigstens zwei Drehmomente gegensinnig einwirken und die sich nur bei Gleichheit der diese Drehmomente hervorrufenden Meßgrößen aufheben. Solche nach dem Ferrarisprinzip arbeitende Geräte haben den Nachteil, daß sich die Lagerreibung und die Frequenzabhängigkeit als Fehler bemerkbar machen.
• Ferner ist eine Schaltungsanordnung zur Anzeige der Unsymmetrie bei Mehrphasen-Wechselstromsystemen bekannt, bei der die zu vergleichenden Spannungen untersetzt, gleichgerichtet und die gleichgerichteten Spannungen der zugehörigen Phase über je ein Meßgerät, insbesondere einem Strommesser, gegeneinandergeschaltet werden. Hierbei werden die Mittelwerte der gleichgerichteten Ströme bzw. Spannungen miteinander verglichen. Auch diese bekannte Schaltungsanordnung geht über eine bestimmte Anzeigegenauigkeit nicht hinaus.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Symmetriemeßeinrichtung, insbesondere für die Eichung und Prüfung von Elektrizitätszählern, mit zwei integrierenden Nullgeräten zu schaffen, die keine beweglichen Teile und daher keine Lagerreibung aufweist und die völlig frequenzunabhängig ist. Sie macht ebenfalls von einer Einrichtung Gebrauch, bei der die zu vergleichenden Spannungen mit einem Transformator untersetzt, gleichgerichtet und die gleichgerichteten Spannungen der zugehörigen Phasen über je ein an Meßgerät gegeneinandergeschaltet sind. Die Erfindung besteht darin, daß mit Hilfe einer elektronischen Einrichtung ein Vergleich zwischen den positiven und negativen Spannungszeitflächen der über Meßwiderstände gewonnenen Differenzspannung vorgenommen wird. Die Symmetriemeßeinrichtung weist in an sich bekannter Weise einen Stern-Dreieck-Umschalter auf, um die beiden Spannungen nacheinander symmetrieren zu können.
• Um einen Vergleich zwischen den positiven und negativen Spannungszeitflächen der an dem Meßwiderstand abfallenden Spannung vornehmen zu können, wird gemäß der Erfindung die an dem Meßwiderstand abfallende Spannung über einen Modulationsverstärker, insbesondere einen Hallmultiplikator, auf einen Integrationsspeicher, insbesondere eine Integrierdrossel, gegeben, welche bei gleich großen positiven und negativen Spannungszeitflächen lediglich ummagnetisiert wird, aber bei unterschiedlichen Spannungszeitflächen bis zur Sättigung gefüllt wird und dann jeweils einen Impuls auf einen nachgeschalteten elektronischen Zähler abgibt. Je nachdem, welche der beiden Vergleichsspannungen gerade größer ist, zählt der Zähler vor- oder rückwärts, so daß man dadurch den Abgleich vornehmen kann.
• An Hand der Zeichnung wird das Prinzip der elektronischen Symmetriemeßeinrichtung gemäß der Erfindung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 ein symmetrisches Spannungsdreieck mit symmetrischen Stern- und Dreieckspannungen, Fig. 2 ein Blockschaltbild der elektronischen Symmetriemeßeinrichtung und F i g. 3 die Kennlinie einer Integrierdrossel, F i g. 4 zwei Spannungsdiagramme, und zwar das obere mit gleichgroßen Spannungen und das untere mit unterschiedlich großen Spannungen.
• F i g. 1 zeigt das Spannungsdiagramm. Spannungssymmetrie ist vorhanden, wenn sämtliche Stern- bzw.
• Dreieckspannungen gleich groß sind. In der Praxis begnügt man sich mit dem Vergleich zweier Spannungspaare.
• Bei dem in Fig.2 dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Sternspannung URo mit der Sternspannung Uso und die Sternspannung Uso mit der Sternspannung UTO und nach Umschaltung die Dreieckspannung URs mit der Dreieckspannung UST und die Dreieckspannung UST mit der Dreieckspannung UTR miteinander verglichen. Zu diesem Zweck werden einem an sich bekannten Stern-Dreieck-Umschalter 1 die Netzphasen R, S, T und Mp zugeführt. Mit Hilfe dieses Umschalters 1 werden diese Spannungen auf die Primärwicklungen eines Untersetzertransformators 2 gegeben. Die untersetzten Spannungen werden an den Sekundärwicklungen abgenommen und Gleichrichtern 3 zugeführt. Die gleichgerichteten Spannungen werden nunmehr über einen Meßwiderstand 4 gegeneinandergeschaltet. Widerstände 5 dienen zum Einprägen des Stromes.
• Ein Widerstand 6 dient dazu, ein ständiges Fließen des Stromes zu bewirken, damit keine Verfälschung des Meßergebnisses eintreten kann.
• Aus dem Diagramm gemäß F i g. 4 ist zu ersehen, daß bei Gegeneinanderschaltung der zwei um 120£ in der Phase verschobenen Spannungen URo und Us< sich als Differenz bei vollständigem Abgleich gleich große positive und negative Spannungszeitflächen ergeben. Diese Spannungszeitflächen sind in Fig.4 schraffiert. Sind aber die Spannungen URo und Uns¢, nicht gleich groß. oder beträgt der Winkel zwischen diesen Sternspannungen nicht 170-. so sind die positiven und negativen Spannungszeitfiächen nicht mehr gleich groß, wie F i g. 4 unten zeigt. Zur Auswertung wird nun die am Meßwiderstand 4 abfallende Spannung über einen Modulationsverstärker 7, z. B. einen Hallmultiplikator, auf einen Integrationsspeicher 8, der beispielsweise eine Integrierdrossel sein kann, gegeben. Sind also die Spannungszeitflächen nicht gleich groß. so wird über den Modulationsverstärker 7 der Integrationsspeicher 8 bis zur Sättigung gefüllt und gibt dann jeweils einen Impuls, vorzugsweise über einen Impulsformer 9, auf einen nachgeschalteten elektronischen Zähler 10. Dieser kann beispielsweise ein vor- und rückwärts zählendes Schieberegister mit elektronischer Anzeige sein. Es kann beispielsweise zehn Stellen aufweisen. Über die Leitung 11 werden beispielsweise die Signale zum Vor- oder Rückwärtszählen übermittelt, während die Leitung 12 die eigentliche Zählleitung ist. Ist ein Impuls an das Zählwerk 10 abgegeben, so muß der Integrierdrossel nunmehr die zu integrierende Spannung umgekehrt zugeführt werden, da die Integrierdrossel 8 voll gesättigt ist.
• Dies wird beispielsweise über eine Leitung 13 eingeleitet. In F i g. 3 ist die Kennlinie einer solchen Integrierdrossel 8 dargestellt. Durch die in Fig. 4 dargestellten Spannungszeitflächen wird die Drossel ständig auf- und abmagnetisiert. Dabei ist es wesent- lich, daß die Aufmagnetisierungszeit 1 t groß gegenüber der Periodendauer der Wechselspannung ist.
• Eine vollständige Symmetrie wird dann erreicht, wenn beide Zählwerke 10 auf Null stehen, d. h. wenn bei der Abstimmung in einem oder beiden Zählwerken eingezählt worden ist, müssen genauso viele Impulse aus denselben wieder herausgenommen werden. Der Abgleich wird für die Stern- und Dreieckspannungen hierbei getrennt vorgenommen. Die erfindungsgemäße Einrichtung läßt sich auch bei solchen Meßmethoden verwenden, wo man auf eine Stern-Dreieck-Umschaltung verzichtet. Mit 14 ist eine Löschtaste für die Zählwerke 10 bezeichnet.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Symmetriemeßeinrichtung, insbesondere für die Eichung und Prüfung von Elektrizitätszählern, bei der die zu vergleichenden Spannungen mit einem Transformator untersetzt, gleichgerichtet und die gleichgerichteten Spannungen der zugehörigen Phasen über je ein an Meßgerät gegeneinandergeschaltet sind, d a du r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß mit Hilfe einer elektronischen Einrichtung ein Vergleich zwischen den positiven und den negativen Spannungszeitflächen der über Meßwiderstände gewonnenen Differenzspannung vorgenommen wird.
2. 2. Symmetriemeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Einrichtung aus einem Modulationsverstärker, einem Integrationsspeicher mit einer nachgeschalteten Impulsformerstufe und einem vor- und rückwärts arbeitenden Zählwerk besteht.
3. 3. Symmetriemeßeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Modulationsverstärker ein an sich bekannter Hallmodulator und als Integrationsspeicher eine an sich bekannte Integrierdrossel verwendet wird.
4. 4. Symmetriemeßeinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder Impulsgabe die zu integrierende Spannung umgekehrt wird. ~~~~~~~~ In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 976469.