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Messgerät zur direkten Messung des Leistungsfaktors und indirekten Wattmessung.
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faktors bis zu unbegrenzten Stromstärken und innerhalb weiter Spannungsgrenzen, auch ohne Unterbrechung des Stromkreises, ermöglicht.
Das Wesen der Erfindung besteht in einem Stromwandler mit offenem Eisenkern, dessen Sekundärspule an ein Milliamperemeter (Strommesser) angeschlossen ist und der Eisenkern noch eine ein-und ausschaltbare Wicklung als Spannungsspule trägt.
Der Erfindungsgedanke ist an Hand der Figuren 1 bis 4 erläutert.
In Fig. 4 ist ein Transformator mit offenem Eisenkern, der eine Sekundärspule 2, eine Primärspule 16 und unter Umständen noch eine Hilfsspule 30 trägt. Die Primärspule 16 kann mit Hilfe einer Drucktaste 13 über einen ohmischen Regelwiderstand 12 und einen festen Vorsehaltwiderstand 9 an die Netzleitung 10, 11 angeschlossen werden. An die Sekundärspule 2 ist über einen Vierweggleirhrirhter 4 ein Messinstrument 5 mit Zeiger 14 angeschlossen. An der Gabel des Transformators 1, ist ein Anschlag 1, 5 in beliebiger Weise angeordnet, gegen den die Leitung anzulegen ist, wenn man den Transformator über die Leitung schiebt.
Mit Hilfe der beschriebenen Anrodnugn kann die Ermittlung der Phasenverschiebung in folgenderweise vorgenommen werden. Zunächst wird die Sekundärwicklung 16 mittels des
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der Spannung 10, 11 abhängiges Feld erregt, dessen Grösse nun mit Hilfe des Regulierwiderstandes 12 so lange geändert wird, bis der Zeiger des an die Sekundärwicklung 2 angeschlossenen Messinstrumentes
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des Eisenkernes 1 über die im Schnitt dargestellte Leitung 11 pin dem durch die Spannung vorhin erzeugten Feld gleich grosses Feld erzeugt, indem man die Relativlage des Eisenkerns und der Leitung so lange ändert, bis der Zeiger 14 ebenfalls wieder auf dem Skalenstrich 7#1 steht.
Um vom dem Spannungs- feld das Stromfeld subtrahieren zu können, wird der Taster 13 niedergedrückt, so dass die Differenz der Felder des Spannungs- und Stromvektors im Eisenkern 1 auf die Sekundärwicklung 2 und damit auf das Messgerät 5 zur Einwirkung kommt und der Zeiger 14 sich entsprechend dem resultierenden Feld einstellt.
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eos. #-Skala angebracht sein. Zur Anbringung einer solchen Skala ist es naturgemäss erforderlich, dass die Feldvektoren jeweils auf eine vorausbestimmte, festliegende Grösse eingestellt werden und diese Grösse wählt man, um den Skalenbereich voll auszunutzen, wie bereits oben angeführt, zweckmässig
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fliessenden Strom in Phase.
Das von der Spannung induzierte magnetische Feld wäre ebenfalls mit der Spannung völlig gleichphasig, wenn der Spannungskreis rein ohmische Widerstände enthielte. Nun liegt aber im Kreis ein induktiver Widerstand in Form der Spule 16, so dass eine Phasenverschiebung zwischen Feld und Spannung unvermeidlich ist. Diese Phasenabweichung wird jedoch im allgemeinen sehr niedrig gehalten werden können, weil man die Widerstände 9 und 12 in der Regel sehr gross wählen kann. Infolgedessen wird man im allgemeinen diese Abweichung vernachlässigen können. Man kann unter Umständen aber auch die Phasenabweichung in die cos. #-Skala einzeichnen und sie auf diese
Weise berücksichtigen.
Bei kleinen Stromstärken (unter 7#1 Amp. ) in dem zu messenden Leitungssystem genügt die
Verwendung nur eines Primärleiters für den Transformator nicht mehr. Aus diesem Grunde ist die
Hilfsspule 30 vorgesehen, über die bei besonders niedrigen Stromstärken der Strom gefiihlt werden kann. Solange man diese Hilfsspule nicht verwendet, kann das Gerät ohne Unterbrechung des Strom- kreises benutzt werden.
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nung sehr vorteilhaft, weil man solche Spulen ganz billig herstellen und auch bei niedrigen Stromstärken (Milliampere) den Leistungsfaktor feststellen kann.
Es dürfte ohne weiteres klar sein, dass mit demselben Gerät neben der Messung des Leistungsfaktors auch die Spannung und die Stromstärke und dadurch mittelbar auch die Leistung in Watt gemessen werden kann.
Die Strommessung erfolgt derart, dass die Leitung 11 bis zum Anschlag. M eingeführt wird ; die Skala ist zu dieser Ansehlagstellung geeicht. Bei verschieden grossen Leitungsdurchmessern kann man den Anschlag 15 nach bekannter Weise für verschiedene Leiterdurchmesser verschiebbar und iixierbar machen.
Die Drucktaste 13 und den Regelwiderstand 12 kann man zweckmässig baulich vereinigen, so dass man mit derselben Hand die den Widerstand 12 einstellt, gleichzeitig die taste 13 geschlossen halten kann.
Wir könnten auf der Skala. M ohne weiteres auch die Spannung in Volt ablesen, da der Transformator mit offenem Eisenkern 1 gleichzeitig als Strom-und Spannungswandler verwendbar ist, jedoch muss der Widerstand 12 bei der Spannungsmessung immer auf einen bestimmten Widerstand eingestellt sein, die von der Einstellung für die cos. #-Messung verschieden ist. Deshalb ist die Anordnung des Instrumentes so getroffen, dass in dem Stromkreis der Sekundärspule, 3 ein Umsehalter 7 angebracht
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erhöhen zu können.
Man kann den Leistungsfaktor nach Fig. 2 auch so messen, dass eine besondere Skala nicht nötig ist. Wenn man nämlich nach Einstellung des Feldes E das Feld E-J auf die gleiche Grösse des Feldes E
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auf 2 ein.
Wir sehen also, dass die Skala 6 gleichzeitig für Strom, Spannung und cos. #-Messung verwend- bar ist.
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ein Minimum wird, so erhält man aus einem rechteckigen Dreieck E-J = E. sin. ; p. Wenn man nun B so einstellt, dass der Zeiger einen Vollausschlag von 10 gibt, dann wird E-J = 10 sin. #, so dass man zwischen sin. # und Zeigerausschlag wieder ein lineares Verhältnis erhält.
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Stromkreises, den Leistungsfaktor und Blindleistungsfaktor durch direkte Ablesung zeigt und dass dabei auch Strom und Spannung mit dem gleichen Instrument gemessen werden können und durch entsprechendes Multiplizieren der gemessenen Werte auch indirekt die Leistung in Watt in einem Stromkreis zu errechnen gestatten.