DE709197C - Elektrodynamisches System fuer Wirkleistungs-, Blindleistungs- oder Scheinleistungsmesser und -relais - Google Patents

Description

• Elektrodynamisches System für Wirkleistungs-, Blindleistungs- oder Scheinleistungsmesser und -relais Bei Wattmetern und elektrodynamischen wattmetrischen Relais, insbesondere solchen, die Eisen enthalten, tritt häufig ein störendes Moment auf, das auf einer Einwirkung zwischen den den Stromkreis oder die Stromkreise durchfließenden Strömen und denjenigen Strömen beruht, die die Induktionswirkung der ersteren in den Spannungskreisen erzeugt.
• In dem einfachen Falle eines einzigen von einem Strom I durchflossenen StromLreises und eines einzigen Spannungskreises, in dem der erstere durch gegenseitige Induktion einen Strom I' hervorruft, kann dieses Moment durch folgende Formel ausgedrückt werden: C=kMcosO.
• Hierin ist k eine Konstante, #der durch den Strom I hervorgerufene Fluß, M das von dem Strom I' in der einen Teil des Spannungskreises bildenden beweglichen Spule erzeugte magnetische Moment, # die Phasen verschiebung zwischen 0 und M. Das Moment C wird Null bei M = o oder cos (3 = o.
• Wenn der Spannungskreis nur Widerstände enthält, so ist der Stroml' mit der durch den Strom I induzierten, elektromotorischen Kraft in Phase, ist also gegen diesen um 900 verschoben.
• Wenn andererseits M mit 1' in Phase ist, so erhält man 19 , cos 0 = o, also 2 C = o. Dies trifft normalerweise bei Apparaten zu, die die Wirkleistung messen oder von dieser beeinflußt werden.
• Im Gegensatz dazu ist der Strom 1' bei durch die Blindleistung oder Scheinleistung beeinflußten Apparaten gegeoiiier 1 um einen von 2 unterschiedlichen Winkel phasenverschoben.
• Bei den Apparaten bekannter Bauart ist das mag.netisch Alom(lit ,11 proportional 1' und damit phasengleich. Daraus ergibt sich cos # @ o, und daß das Moment seinerseits ebenfalls von Null abweicht.
• Dieses Moment kann bei der Arbeit dieser Apparate zu lästigen Störungen führen, insbesondere wenn es sich dabei um Relais handelt, die häufig mit sehr veränderlichen Spannungen und Strömen arbeiten.
• Die Erfindung betrifft nun ein der Beseitigung dieses Störmomelltes dienendes elektrodynamisches System für Wilkleistullgs-, Blindleistungs- oder Scheinleistungsmesser und -relais, deren Spannungskreis zwei Wicklungen enthält, die entweder gleichzeitig von einem Stromkreis oder durch zwei getrennte Stromkreise beeinflußt werden. Gemäß der Erfindung sind die eine Spannungswicklung in Reihe mit einer Reaktanz, die andere in Reihe mit einer Kapazität und die beiden so gebildeten Stromkreise in der Weise parallel geschaltet. daß bei geeigneter Wahl der Reaktanz und der Kapazität das von der Wechselinduktion zwischen den Stromkreisen und den beiden Spannungswicklungen herrührende Störmoment praktisch Null ist.
• Als Ausführungsbeispiel werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 2 rund, einige Vorrichtungen gemäß der Erfindunb beschrieben. In den Vorrichtungen nach den Fig. I und 2 erhält man das gesuchte Ergebnis, indem man die Spannungswicklung in Form von zwei Halbwicklungen ausbildet, die der Einfachheit der Ausführung halber als identisch angenommen werden können. Die Halbwicklungen können jedoch sowohl hinsichtlich der Größe als auch hinsichtlich der Stellung und hinsichtlich der Windungsanzahl usw. verschieden sein.
• Im Falle der Vorrichtung nach Fig. 3 besteht die bewegliche Anordnung aus zwei miteinander fest verbundenen Wicklungen.
• Diese können auf der gleichen Achse angeordnet oder durch irgendein anderes bekanntes Mittel miteinander verbunden sein.
• In Fig. 1 ist die Stromwicklung, die von dem Stroml durchilossen ist, rnit 1, 1' bezeichnet. 2 und 2' sind die beiden Hälften der Spannungswicklung. 3 ist ein Kondensator und 4 eine Reaktanzspule. U ist die Spannung an den Klemmen des Spannungsstromkreises 2, 2', 3, 4. Wenn man annimmt, daß der Kondensator und die Reaktanzxvicklung verlustlos arbeiten, und wenn man weiterhin annimmt, daß die Widerstände der Wicklungen 2 und 2' vernachlässigt werden, und wenn man schließlich dafür sorgt, daß die Reaktanz der Wicklung 4 dem Kapazitätswiderstand des Kondensators 3 gleich ist, so werden die durch gegenseitige Induktion in den Stromkreisen 2, 3 und 2', 4 erzeugten Ströme gleich sein und entgegengesetzte Richtung haben. Somit werden auch die mannetischen Momente der beiden als identisch angenommenen Halbwicklungen 2 und 2' gleich sein und entgegengesetztes Vorzeichen haben.
• Das magnetische Moment M der Wicklung 2, 2 wird also ebenso wie das StörmomentC den Wert o haben.
• Wenn die vorgenannten Bedingungen nicht zufriedenstellend erfüllt sind oder erfüllt werden kennen, so genügt es, dafür zu sorgen, daß die Komponente des MomentesM, die in Phase mit dem Fluß # oder dem Strom 1 liegt, Null ist.
• Bei der Vorrichtung nach Fig. 1 ergeben die von der Spannung U herrührenden Ströme mit 1 ein sinus so Moment. Man erhält also ein Blindwattmeter oder ein Blindleistungsrelais.
• Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung, die insbesondere Komplexleistungsrelais oder -messern anwendbar ist, bei denen der Spannungskreis, der aus einem dem Spannungskreis der Fig. r (mit 2, 2', 3, 4 bezeichnet) entsprechenden Teil besteht, mit einem Widerstand, einer Reaktanz oder einem Kapazitätswiderstand 5 in Reihe geschaltet ist. An die Stelle von 5 kann auch eine Kombination von Widerständen, Reaktanzen und Kapazita.'tsi"itderständen treten.
• Der Stromkreis ist wie in Fig. 1 mit 1, 1' bezeichnet.
• Man kann dafür sorgen, daß die Komponente des mit M bezeichneten Momentes, die in Phase mit dem vom Stromkreis erzeugten Fluß liegt, Null ist. Auf diese Weise wird das Störmoment beseitigt.
• Insbesondere kann man zu diesem Ergebnis gelangen, indem man die Stromkreise 2 und 2' derart ausführt, daß sie Widerstände von zu vernachlässigender Größe und gleiche Reaktanzen mit entgegengesetztem Vorzeichen aufweisen.
• In Fig. 3 bezeichnen 2 und 2' zwei elektrisch unabhängige, aber mechanisch miteinander verbundene Wicklungen. I und 1' sind zwei lntensitätsstromkreise. Die anderen Bezugszeichen haben die gleiche Bedeutung wie im Falle der Fig. 2. Hier ist dafür zu sorgen, daß die beiden Störmomente, die sich aus der Einwirkung des Stromes I auf die von ihm in den Kreisen 2, 3 und 2, 4 induzierten Ströme ergeben, gleich und entgegengesetzt gerichtet sind.

Claims (3)

1. P A T E N T A N S P R Ü C H E: I. Elektrodynamisches System für Wirkleistungs-, Blindleistungs- oder Scheinleistungsmesser und -relais, deren Spannungskreis zwei Wicklungen enthält, die entweder gleichzeitig von einem Stromkreis oder durch zwei getrennte Stromkreise beeinflußt werden, dadurch gekennæichnet, daß die eine Spannungswicklung in Reihe mit einer Reaktanz, die andere in Reihe mit einer Kapazität und die beiden so gebildeten Stromkreise in der Weise parallel geschaltet sind, daß bei geeigneter Wahl der Reaktanz und der Kapazität das von der Wechselinduktion zwischen den Stromkreisen und den beiden Spannungswicklungen herrührende Störmoment praktisch Null ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Spannungskreise gemeinsam in Reihe mit einem Widerstand, einer Reaktanz oder einer Kapazität liegen.
3. 3. Anordnung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungswicklungen das bewegliche System des Meßgerätes oder Relais bilden.