DE1263181B

DE1263181B - Einrichtung zur Leistungsmessung unter Verwendung eines Induktions-Elektrizitaetszaehlers und mindestens eines Hallplaettchens

Info

Publication number: DE1263181B
Application number: DE1964S0111435
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Siegfried Franck
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1964-03-19
Filing date: 1964-03-19
Publication date: 1968-03-14

Description

Einrichtung zur Leistungsmessung unter Verwendung eines Induktions-Elektrizitätszählers und mindestens eines Hallplättchens Die Erfindung zeigt eine Möglichkeit, mit einem Induktions-Elektrizitätszähler die einem Verbraucher zugeführte Leistung zu messen. Sie beruht auf folgenden Überlegungen: Bei Induktions-Elektrizitätszählern tritt eine der Leistung entsprechende physikalische Größe als mechanisches Drehmoment auf, das auf die Läuferscheibe des Zählers wirkt. Dieses mechanische Drehmoment ist meßtechnisch schwierig zu erfassen. Insbesondere ist die Anzeige dieses Drehmomentes mit Hilfe eines Meßinstrumentes nur unter erheblichem mechanischem Aufwand möglich.
Es sind elektronische Anordnungen bekannt, bei denen mit Hilfe eines Hallgenerators eine dem Produkt der an den Eingängen des Hallgenerators liegenden Verbraucherspannung und des Verbraucherstromes entsprechende~ Hallausgangsspannung gebildet wird. Diese Hallausgangsspannung ist eine Wechselspannung doppelter Netzfrequenz, der eine Gleichspannung überlagert ist, die der Wirk- oder der Blindleistung des Verbrauchers entspricht. Dieser Gleichspannungsanteil kann in bekannter Weise mit einem Meßinstrument, z. B. einem Drehspulinstrument, angezeigt werden. Bei den bekannten Anordnungen ist eine besondere Magnetspule erforderlich, an die die Verbraucherspannung angeschlossen ist oder die vom Verbraucherstrom durchflossen ist, und durch die ein das Hallplättchen des Hallgenerators durchsetzender Fluß erzeugt wird, der der Verbraucherspannung oder dem Verbraucherstrom entspricht.
Erfindungsgemäß ist eine Einrichtung zur Leistungsmessung unter Verwendung eines Induktions-Elektrizitätszählers und mindestens eines Hallplättchens so ausgebildet, daß ein Hallplättchen einem Stromeisenpol eines Triebsystems des Zählers vorgelagert ist, daß die als Eingang dienende Elektrodenachse des Hallplättchens an die an der Spannungsspule des gleichen Triebsystems anliegende Wechselspannung angeschlossen ist und daß an die als Ausgang dienende Elektrodenachse des Hallplättchens in an sich bekannter Weise ein Meßinstrument, z. B. ein Drehspuleninstrument, angeschlossen ist. Auf diese einfache Weise entfällt eine besondere Magnetspule für die Bildung eines Hallgenerators, weil deren Funktion durch die im Trieb system eines Induktionszählers bereits vorhandene Stromspule übernommen wird.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß jeder der beiden Stromeisenpole eines Triebsystems des Zählers ein Hallplättchen vorgelagert ist, daß die als Eingang dienenden Elektrodenachsen beider Hallplättchen in Reihe geschaltet an die an der Spannungsspule des gleichen Triebsystems liegende Wechselspannung angeschlossen sind und daß die als Ausgang dienenden Elektrodenachsen beider Hallplättchen in Reihe geschaltet an ein Meßinstrument, z. B. ein Drehspuleninstrument, angeschlossen sind. Hierdurch wird die bei manchen Induktionszählern auftretende Vormagnetisierung des Stromeisens, hervorgerufen durch einen Spannungsstreufluß, der in beiden Schenkeln des Stromeisens die gleiche Richtung hat, vollständig aufgehoben. Wenn bei Vorhandensein mindestens zweier Triebsysteme die als Ausgang dienenden Elektrodenachsen der Hallplättchen in Reihe geschaltet an ein Instrument zur Leistungsanzeige, vorzugsweise ein Drehspulinstrument angeschlossen werden, so ist eine einfache algebraische Summierung der Leistung in den einzelnen Phasen möglich, bei gleichzeitiger Unterdrückung des für die Messung der Leistung nicht notwendigen und das Meßinstrument nur unnötig belasteten Wechselspannungsanteils der Hallausgangsspannung.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß die als Ausgang dienenden Elektrodenachsen des bzw. der Hallplättchen über einen Verstärker an das Meßinstrument, z. B. ein Drehspulinstrument, angeschlossen sind. Hierdurch ist die störungsfreie Überbrückung großer Entfernungen zwischen Hallgenerator und Meßinstrument möglich, wenn durch den kleinen Ausgangswiderstand des Hallplättchens die Gefahr induktiver Einstreuung besteht, oder wenn wegen der geringen Höhe der Hallausgangsspannung vorhandene Übergangswiderstände im Zuge der Fernübertragungsleitung nicht überwunden werden können.
Zur Erläuterung des Erfindungsgegenstandes und vorteilhafter Weiterbildungen dienen die in Fig. 1 und 2 der Zeichnung gezeigten Beispiele. Es zeigt Fig. 1 die Anordnung eines Hallplättchens von einer Polstirnfläche eines Stromeisens und die Schaltung des Hallplättchens und F i g. 2 die Anordnung je eines Hallplättchens vor beiden Polstirnflächen eines Stromeisens sowie die Schaltung beider Hallplättchen.
In Fig. 1 ist das vor einer Polstirnfläche des Stromeisens 1 liegende Hallplättchen 3 mit seiner als Eingang dienenden Elektrodenachse 4 an die Phasenspannung R-O angeschlossen. Die Stromspule 2 liegt hälftig auf beiden Schenkeln des Stromeisens 1 und im Zuge des den Verbraucherstrom führenden Phasenstranges R. Die als Ausgang dienende Elektrodenachse 5 des Hallplättchens 3 ist, gewünschtenfalls unter Zwischenschaltung eines Verstärkers 8, über die Klemmen 6 an das Meßinstrument 7 angeschlossen. Wenn als Meßinstrument ein Drehspulinstrument verwendet wird, dessen Zeigernullstellung sich in- der Skalenmitte befindet, so ist mit diesem sowohl die Anzeige von Wirkleistung als auch Blindleistung möglich.
Bei dem Beispiel in Fig.2 liegt vor jeder der beiden Polstirnflächen des Stromeisens 1 ein Hallplättchen 3 bzw. 30. Die Eingangselektrodenachse 4, 40 der Hallplättchen sind in der dargestellten geometrischen Anordnung in Reihe geschaltet an eine Phasenspannung angeschlossen, an der auch die Spule des Spannungseisens des gleichen Triebsystems liegt.
Die Ausgangs-Elektrodenachsen 5, 50 sind in der dargestellten geometrischen Anordnung in Reihe geschaltet über die Klemme 6 gewünschtenfalls unter Zwischenschaltung eines Verstärkers 8 an das Meßinstrument 7 angeschlossen.
In F i g. 3 ist noch die Anwendung der Erfindung unter Verwendung eines Drehstromzählers gezeigt.
Hier weist ein Zähler die drei Triebsystemell, 12 und 13 auf. Das Triebsystem 11 ist mit einem Hallplättchen 3 versehen, das in der in F i g. 1 dargestell ten Weise am Stromeisen dieses Triebsystems an- gebracht und ebenso wie dort geschaltet ist. Die Ausgangselektroden 5 des Hallplättchens 3 führen wieder zu den Klemmen 6, an die wie in Fig. 1 und 2 ein Meßinstrument, z. B. wieder ein Drehspulinstrument, angeschlossen werden kann.

Claims

Patentansprüche: 1. Einrichtung zur Leistungsmessung unter Verwendung eines Induktions-Elektrizitätszählers und mindestens eines Hallplättchens, d a d u r c b gekennzeichnet, daß ein Hallplättchen einem Stromeisenpol eines Triebsystems des Zählers vorgelagert ist, daß die als Eingang dienende Elektrodenachse des Hallplättchens an die an der Spannungsspule des gleichen Triebsystems anliegende Wechselspannung angeschlossen ist und daß an die als Ausgang dienende Elektrodenachse des Hallplättchens in an sich bekannter Weise ein Meßinstrument, z. B. ein Drehspulinstrument, angeschlossen ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Stromeisenpole eines Triebsystems des Zählers ein Hallplättchen vorgelagert ist, daß die als Eingang dienenden Elektrodenachsen beider Hallplättchen in Reihe geschaltet an die an der Spannungsspule des gleichen Triebsystems liegende Wechselspannung angeschlossen sind und daß die als Ausgang dienenden Elektrodenachsen beider Hallplättchen in Reihe geschaltet an ein Meßinstrument, z. B. ein Drehspulinstrument, angeschlossen sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Drehspulinstrumentes als Meßinstrument dieses eine Zeigernullstellung hat, die sich in der Skalenmitte befindet.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die als Ausgang dienenden Elektrodenachsen des bzw. der Hallplättchen über einen Verstärker an das Meßinstrument, z. B. ein Drehspulinstrument, angeschlossen sind.