DE1128036B

DE1128036B - Verfahren und Anordnung zur Ermittlung des Effektivstromes von mit Gleichstrom im Aussetzbetrieb arbeitenden Verbrauchern

Info

Publication number: DE1128036B
Application number: DES58338A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl Walter
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1958-05-23
Filing date: 1958-05-23
Publication date: 1962-04-19

Description

Verfahren und Anordnung zur Ermittlung des Effektivstromes von mit Gleichstrom im Aussetzbetrieb arbeitenden Verbrauchern Es ist bekannt, den Effektivwert des Stromes von mit Gleichstrom im Aussetzbetrieb arbeitenden Verbrauchern, insbesondere der Fahrmotoren von Gleichstrombahnen, in der Weise zu ermitteln, daß mit schreibenden Meßgeräten Stromkurven aufgezeichnet und die Effektivströme hieraus errechnet werden. Die Auswertung der Aufzeichnungen ist sehr zeitraubend.
So kann beispielsweise eine Person Tage, aber auch Wochen damit beschäftigt sein.
Gemäß der Erfindung wird der Quadratwert des Arbeitsstromes gebildet und mit Hilfe eines Meßwertstundenzählers der Wert J2 . t gemessen, aus dem der Effektivstrom berechenbar ist. Hierzu wird der Wert J2 . t durch die Betriebszeit geteilt und der erhaltene Quotient radiziert. Vorteilhaft wird zur Ausübung dieses Verfahrens eine Anordnung mit einem Hallgenerator benutzt.
Einrichtungen mit Hallgeneratoren sind schon zum Quadrieren und zurMessung der elektrischen Leistung herangezogen worden. Bei einer bekannten Anordnung wird einerseits ein von der Spannung abhängiges, insbesondere ihr proportionales Magnetfeld und andererseits ein dem Stromwert entsprechender Steuerstrom gebildet und dem Hallgenerator in der Weise zugeführt, daß die Hallspannung dem Produkt von Strom und Spannung proportional ist.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, unter Anwendung eines Hallgenerators einen Watt- oder Amperestundenzähler für hohe Gleichströme aufzubauen.
Zur Durchführung des neuen Verfahrens ist in vorteilhafter Weise an die Ausgangsklemmen des Hallgenerators, der von einem dem zu überwachenden Arbeitsstrom proportionalen Strom durchflossen und einem dem Arbeitsstrom proportionalen Magnetfeld ausgesetzt ist, ein Voltstundenzähler angeschlossen, an dem ein dem Produkt J2 t t proportionaler Meßwert ablesbar ist. Auf diese Weise ist eine wirtschaftliche und einfache Meßanordnung geschaffen, welche die J2 . t-Werte von intermittierend betriebenen Gleichstromverbrauchern, insbesondere von Gleichstrom-Fahrmotoren, unmittelbar abzulesen gestattet. Der Effektivwert kann aus dem Meßwert J2 . t ohne zeitraubende Arbeit ermittelt werden.
Bei Verwendung eines Rechenschiebers sind hierzu nur eine Rechenschiebereinstellung und zwei Ablesungen erforderlich. Der Effektivstrom kann auf diese Weise über beliebig lange Zeiträume festgestellt werden.
An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel in seinen für die Erfindung wesentlichen Teilen in stark vereinfachter, zum Teil schematischer Darstellung.
Der Stromabnehmer ist mit 1 bezeichnet und durchsetzt das Magnetjoch 2 der Hallspannungserzeugungseinrichtung. Zur Herleitung der Steuerströme für den Hallspannungserzeuger 3 dient der Ausgangsstrom eines Verstärkers 5, dessen Eingang durch einen kleinen Spannungsabfall längs des Stromleiters (Widerstand 4) eine Steuerspannung erhält, die der Größe des im Stromleiter fließenden Stromes proportional ist. Das Hallplättchen ist durch einen Halbleiterkörper aus einer AIllBv-Verbindung gebildet. Hierunter ist eine halbleitende Verbindung aus einem Stoff der III. mit einem Stoff der V. Gruppe des Periodischen Systems zu verstehen. Solche Materialien sind beispielsweise Indiumarsenid oder Indiumantimonid od. dgl. Zweckmäßig ist das Hallplättchen zwischen Ferritplatten oder anderen hochpermeablen Materialien eingebettet, um den Luftspalt möglichst gering zu halten. Der durch den Stromleiter 1 fließende Betriebsstrom J erzeugt einen magnetischen Fluß im Magnetjoch 2, der als eine der produktbildenden Größen auf den Hallgenerator einwirkt. Die Hallspannung tritt an den Klemmen 6 und 7 auf. An diese Klemmen wird ein nicht dargestellter, handelsüblicher Voltstundenzähler angeschlossen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Ermittlung des Effektivstromes von mit Gleichstrom im Aussetzbetrieb arbeitenden Verbrauchern, insbesondere der Fahrmotoren von Gleichstrombahnen, dadurch gekennzeichnet, daß der Quadratwert des Arbeitsstromes (J) gebildet und mit Hilfe eines Meßwertstundenzählers der Wert J2 t gemessen wird, aus dem der Effektivstrom berechenbar ist.
2. Anordnung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 unter Verwendung eines Hallgenerators, dadurch gekennzeichnet, daß an-die Ausgangsklemmen ds Hallgenerators (3), der von einem dem zu überwachenden Arbeitsstrom (J) proportionalen Strom durchflossen und einem dem Arbeitsstrom (J) proportionalen Magnetfeld ausgesetzt ist, ein Voltstundenzähler angeschlossen ist, an dem ein dem Produkt J2 t proportionaler Meßwert ablesbar ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hallgenerator (3) in einem Magnetjoch (2) angeordnet ist, das von dem Magnetfeld des den Arbeitsstrom (J) führenden Leiters (1) durchsetzt wird, und daß dem Hallgenerator (3) der Ausgangsstrom eines Verstärkers (5) als Steuerstrom dient, dessen Eingang an einem in der Arbeitsstrombahn (» liegenden Widerstand (4) angeschlossen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 604 597; deutsche Auslegeschrift Nr. 1 020 414; »Archiv für Elektrotechnik«, 1956, H. 3, S. 155 bis 164.

In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1 040682.