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Einrichtung zur Prüfung von Spannungswandlern beliebigen Übersetzungsverhältnisses
mit Hilfe eines einzigen Normalwandlers . Zur Prüfung von Spannungswandlern benutzt
man in allen Fällen, wo auf Genauigkeit Wert gelegt wird, Vergleichswandler. Diese
Vergleichswandler müssen dasselbe Übersetzungsverhältnis wie der Prüfwandler haben.
Dadurch ist man gezwungen, eine große Reihe von Normalwandlern bereitzuhalten, um
die Erzeugnisse einer laufenden Fabrikation prüfen bzw. eichen zu können, da Spannungswandler
in der Regel mit einer Einheitssekundärspannung, meist roo Volt; geliefert werden
und deshalb für jede Pximärnennspannung ein anderes Übersetzungsverhältnis aufweisen.
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Aufgabe der Erfindung war, diesen Nachteil zu beseitigen und mit einem
einzigen Normalwandler eine ganze Reihe von Wandlern beliebigen Übersetzungsverhältnisses
eichen zu können.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die Verwendung eines
Zwischenwandleraggregats, dessen Übersetzungsverhältnis in gewünschter Weise veränderlich
ist. Dieses. Aggregat wird an die Sekundärseite des Normalwandlers oder auch des
zu prüfenden Wandlers angeschlossen, und ihmwird die Sekundärspannung entnommen,
die zum Vergleich mit der Sekundärspannung des anderen Wandlers dient. Je nach den
in der Praxis vorliegenden Verhältnissen kann das Zwischenwandleraggregat aus einem
oder mehreren Wandlern bestehen.
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Der Anschluß des Zwischenwandleraggregats an den Normalwandler hat
den Vorteil, daß die zur Einstellung des Übersetzungsverhältnisses dienenden Organe
in Zahlenwerten geeicht wer den können, die unter Berücksichtigung des übers;etzungsverhältnisses
des Normalwandlers unmittelbar die Werte des übersetzungsverhältnisses des zu prüfenden
bzw. zu eichenden Wandlers angeben.
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Da das Zwisehenwandleraggregat sekundärseitig an den Normalwandler
angeschlossen wird, treten in ihm nur so niedrige Spannungsdifferenten auf, daß
Primär- und Sekundärwicklung sehr fest miteinander und mit dem Eisenkern gekoppelt
werden können, so daß die etwa aus der Streuung herrührenden Fehler von vornherein
sehr niedrig gehalten werden können. Ein weiterer Fortschritt in Bezug auf Fehlerfreiheit
wird dadurch erreicht, daß man als Kernmaterial ein Eisen möglichst hoher Permeabilität,
z. B. eine Nickel-Eisen-Legierung, verwendet und daneben den Kernen Kreisringform
gibt. Auf diese Weise läßt sich der Ohmsche Widerstand der Wicklungen so weist verringern,
daß die aus ihm
herrührenden Fehler praktisch vernachlässigt werden
können.
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Um das Arbeiten mit der Einrichtung gemäß der Erfindung möglichst
zu erleichtern, ist es zweckmäßig, das Zwischenwandleraggregat dekadisch stufenweise
aufzuteilen und für jede Dekade eine besondere Einstellvorrichtung vorzusehen. In.
diesem Fall kann bei Anschluß an den Normalwandler jedes- gewünschte Übersetzungsverhältnis
ohne weiteres eingestellt werden, vorausgesetzt, daß das Zwischenwandleraggregat
* dem ü'bersetzungsverhältnis des Normalwandlers angepaßt ist. Bei Verwendung eines
anderen Normalwandlers müssen die einzustellenden. Werbe allerdings mit einem Umrechnungsfaktor
multiplizieit werden. Diese Komplikation ist jedoch in den weitaus meisten Fällen
entbehrlich, weil man mit einem Normalwandler einen -sehr-,erheblichen Bereich,
z. B. i o : i, überdecken kann.
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Zur Eichung von Zählern ist ein Verfahren bekanntgeworden, das es
ermöglicht, unter Verwendung eines Zwischenwandlers den zu eichenden Zähler mit
regelmäßig über seinen Meßbereich verteilten Zwischenwerten der Stromstärke zu speisen,
während der Normalzähler ständig mit derselben Stromstärke gespeist wird. Dadurch
wird der Vorteil erzielt, daß aus der Eichkurve des Normalzählers stets derselbe
eindeutig definierte Punkt zum Vergleich herangezogen wird. Im Gegensatz zu dieser
vorbekannten Anordnung wird durch den Erfindungsgegenstand die Aufgabe gelöst, einen
Normalspannungswandler auch für solche Meßbereiche anwendbar zu machen, für die
er ohne weiteres als Eichwandler nicht benutzt werden kann. -Ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in. der Zeichnung dargestellt, und zwar sind in der Fig. i mit
N der Normalwandler, mit Z1 und Z2 die Zwischenwandler bezeichnet Aus der Sekundärwicklung
S @ des Normalwandlers wird die Primärwicklung des Zwischenwandlers Z1 gespeist.
Die Sekundär wicklung S1 des Zwischenwandlers Zi ist mit Anzapfungen versehen, durch
welche die Sekundärwicklung zunächst in io gleiche Teile unterteilt ist. Einer dieser
i o Teile kann wiederum dekadisch unterteilt sein, so daß durch Abgreifmittel die
ersten beiden Dekaden an diesem Zwischenwandler eingestellt werden können. Ein Teil,
z. B. ein Hundertstel, der Sekundärspannung des Zwischenwandlers Z1 dient zur Speisung
der Primärspule des Zwischenwandlers Z2, deren Sekundärspule wieder in derselben
Weise wie die Sekundärspule des Zwischenwandlers Z1 unterteilt sein. kann., so'
daß die beiden folgenden Dekaden durch Abgreifen an den Zwischenwandlern Z2 eingestellt
werden können. Die Kerne der Zwischenwandler Z1 und Z2 können ringförmige Gestalt
haben mit Rücksicht auf eine möglichst geringe Streuung. Primar-und Sekundärwicklungen
sind entgegen der schematisch vereinfachten Zeichnung möglichst gleichmäßig über
den Umfang der Kerne verteilt.
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In der Abb.2 ist die Schaltung der Zwischenwandler mit den zugehörigen
Schaltinitteln schematisch dargestellt. Dabei sind die Wandlerwicklungen der besseren
übersieht halber geradlinig und nicht kreisförmig angeordnet und die Eisenkerne
der Deutlichkeit halber ganz fortgelassen. Im Gegensatz zu der das. Prinzip erläuternden
Fig. i kann man einen der Zwischenwandler, zweckmäßig den Zwischenwandler Z.1, mit
einer Sparwicklung versehen: In der Abb. z ist mit N der Normalwandler bezeichnet.
HW ist dessen Hochspannungswicklung und NW dessen Niederspannungswicklung.
Mit 1(1 bis I(4 sind vier Kurbelschalter bezeichnet, deren Schaltkontakte mit den
Wicklungen der Zwischenwandler Z1 und Z2 in Verbindung stehen. An diesen Kurbelschaltern.
wird, wie späterhi.-1 beschrieben, das Übersetzungsverhältnis des - zu prüfenden
Wandlers eingestellt, um ihn in die gewünschte Beziehung zu dem Normalwandler zu
bringen. Zur Erläuterung des Ausführun"gsbeispieles sei unterstellt, daß der Normalwandler
N ein übersetzungsverhältnis von 30000:10o Volt hat. Ebenso sei beispielsweise die
Gesamtwindungszabl des Zwischenwandlers Z1 mit 60o angenommen und die des Zwischenwandlers
Z2 mit ioo. Die 60o Windungen des Zwischenwandlers Zi sind in der in der Zeichnung-
dargestellten Weise derart aufgeteilt, daß durch den Schal ter K, jeweils Gruppen
von Zoo Windungen und durch den Schalter I(2 jeweils Gruppen von 2o Windungen geschaltet
werden, ent sprechend der ersten und zweiten Stelle einer vierstelligen, das Übersetzungsverhältnis
angebenden. Zahl. Der Zwischenwandler Z2 kann mit Rücksicht auf die -gewünschte
Summierung seiner Spannung. zu der -des Zwischenwandlers Z, nicht als Sparwandler
ausgebildet werden. Er wird vielmehr z. B. aus einer 2oer-Windungsgruppe des Zwischenwandlers
Zi über die Primärwicklung P2 gespeist. Von seinen ioo Sekundärwindungen sind 9o
zu Gruppen von je io an den Schalter I(3 angeschlossen und io zu Gruppen von je
i an den Schalter I(4. Von diesen beiden zuletzt genannten Schaltern werden die
beiden letzten Stellen des obenerwähnten übersetzungsverhältnisseseingestellt. Zum
Anschluß an die zur Vergleichsmessung mit dem zu prüfenden Wandler dienende Meßanordnung
dienen die beiden Anschlußklemmen A1 und A2.
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Die Handhabung der beschriebenen An-
Ordnung ergibt
sich ohne weiteres aus einigen Ausführungsbeispielen. Das Zwischenwandleraggregat
ist seiner Zahleneichung nach bemessen für ein höchstes übersetzungsverhältnis von
299,9: i. Soll nun z. B. ein Wandler geprüft bzw. geeicht werden, dann braucht auf
den vier nebeneinanderliegenden Kurbelschaltern K1 bis I(4 lediglich das Übersetzungsverhältnis
dieses Wandlers eingestellt zu werden. Beträgt dies z. B. 22 720: 100 Volt,
dann werden die vier Schaltkurbeln in die in der Zeichnung dargestellte Lage gebracht.
Auf diese Weise wird erreicht, daß der Normalwandler bei dem Anschluß an eine Primärspannung
von 22720 Volt an den Klemmen Al und A2 eine Sekundärspannung von i oo Volt
abgibt.
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Das Zwischenwandleraggregat kann auch in Verbindung mit einem anderen
Normalwandler benutzt werden. Schließt man z. B. statt des im Ausführungsbeispiel
vorgesehenen Wandlers von 3oooo Volt Primärspannung einen von 6ooo Volt Primärspannung
an, dann braucht man lediglich das übersetzungsverhältnis der zu prüfenden Wandler
durch 20 zu dividieren und die so ermittelte Zahl mit Hilfe der Schaltkurbeln einzustellen.