CH372748A - Schaltung zur Kompensation des Frequenzfehlers von Induktionszählern - Google Patents

Description

  
 



  Schaltung zur Kompensation des Frequenzfehlers von Induktionszählern
Es ist bisher kein eigentliches Frequenzkompensationsmittel bei Induktionszählern bekanntgeworden.



  Die Frequenzabhängigkeit musste durch konstruktive Massnahmen, wie dünne Triebscheibe, möglichst klei   ner Ohmscher Widerstand ; der Spannungsspule usw.,    klein gehalten werden. Diese konstruktiven Massnahmen haben aber wieder gewisse Nachteile zur Folge.



  So ergeben dünne Triebscheiben ein kleineres Drehmoment als   Tnebscheiben    normaler Dicke. Die Forderung eines möglichst geringen Ohmschen Widerstandes bedingt grosse und teuere Spannungsspulen.



   Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Kompensation des Frequenzfehlers von Induktionszählern, die dadurch gekennzeichnet ist, dass parallel zur Stromspule ein Parallelschwingkreis geschaltet ist.



   In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.



   Es zeigen:
Fig. 1 einen typischen Verlauf der Frequenzabhängigkeit der Anzeige eines Induktionszählers,
Fig. 2 eine prinzipielle Schaltungsanordnung und
Fig. 3 eine praktische Ausführung der erfindungsgemässen Schaltung.



   Die Fig. 1 zeigt den Verlauf des Messfehlers F eines Induktionszählers ohne Frequenzkompensation in Abhängigkeit von der Frequenz f. Die Linie a    stellt den Verlauf des Messfehlers bei cos 1 und    die Linie b bei cos   =0, 5    dar. Bei einer Abweichung   df    vom Frequenzsollwert   Is    hat der Messfehler bei cos   qç    = 1 den Wert   F1    und bei cos   1    = 0,5 den Wert   F.2.   



   Wird nach der Fig. 2 parallel zur Stromspule S eines nicht gezeichneten Induktionszählers ein auf die Netzfrequenz abgestimmter Parallelschwingkreis L, C geschaltet, so ist der durch die Stromspule flie ssende Strom   Is    nicht mehr identisch mit dem Netz   strom I.   Zwischen den beiden Strömen Is und IN    treten frequenzabhängige Grössen- und Phasenänderungen auf, welche geeignet sind, die Frequenzabhängigkeit der Anzeige des Zählers zu kompensieren. Da bei der Resonanzfrequenz des Schwingkreises dessen Widerstand sehr gross ist, wird durch einen auf die Sollfrequenz des Netzes abgestimmten Schwingkreis die Anzeige des Zählers bei Sollfrequenz nicht beeinflusst.

   Bei niedrigerer Frequenz als der Sollfrequenz vergrössert sich der durch die Spule L des Schwingkreises fliessende Strom   1L    und der durch den Kondensator C fliessende Strom   Ic    wird kleiner. Dadurch wird eine Verkleinerung und Phasenvoreilung des Stromes   Is    gegenüber dem Netzstrom IN verursacht.



  Bei höheren Frequenzen vergrössert sich der Kondensatorstrom   Ic    und der Spulenstrom   1L    wird kleiner, was eine Vergrösserung und Phasennacheilung des Stromes   Is    gegenüber IN zur Folge hat.



   Damit die erfindungsgemässe Frequenzkompensation bei allen möglichen Netzphasenwinkeln gleich wirksam ist, ist ein bestimmtes, von Fall zu Fall verschiedenes Verhältnis der Reaktanz zum Ohmschen Widerstand der Stromspule S erforderlich. Um das zu erreichen, muss in vielen Fällen mit der Stromspule S eine Zusatzimpedanz Z in Serie geschaltet werden. Diese Impedanz hat dann je nach dem vorhandenen und dem erforderlichen Verhältnis der Reaktanz zum Ohmschen Widerstand der Stromspule S Ohmschen oder induktiven Charakter.



   Die Anordnung nach der Fig. 1 erfordert bei den üblichen Zählern einen Kondensator C mit einem verhältnismässig grossen Kapazitätswert. Es ist daher vorteilhaft, den Schwingkreis als einen zur Stromspule S parallel geschalteten Transformator Tr, an den sekundärseitig ein Kondensator C1 angeschlossen ist, auszubilden. Wenn die Windungszahl der Sekundärwicklung gegenüber derjenigen der Primärwicklung gross gewählt wird, ergibt sich dann für den   Kondensator   C1    ein verhältnismässig kleiner Kapazitätswert.



   Beim bekannten Induktionszähler muss die Phasenverschiebung zwischen der Netzspannung und dem   Spannungstriebfluss    bekanntlich grösser sein als   90 ,    damit der Zähler geeicht werden kann. Das wird dadurch erreicht, dass im Spannungskreis des Zählers ein magnetischer Nebenschluss ausgebildet wird, dessen magnetischer Fluss weniger belastet ist als der Triebfluss, da er die Triebscheibe nicht durchsetzt.



  Von dem im Spannungskreis erzeugten magnetischen Fluss wird also nur etwa ein Drittel zur Drehmomentsbildung ausgenutzt.



   Dies hat einen grossen Eigenverbrauch im Spannungskreis zur Folge. Wird der Stromspule des Induktionszählers ein Schwingkreis parallel geschaltet, dessen Resonanzfrequenz höher ist als die Sollfrequenz   1s    des Netzes, so wird dadurch ebenfalls erreicht, dass der Vektor des Stromes   Is    durch die Stromspule gegenüber dem Vektor des Netzstromes   lx    bei der Sollfrequenz   1    zeitlich voreilt. Der magnetische Fluss im Nebenschlusspfad   dles    Spannungskreises kann in diesem Fall kleiner gemacht werden, wodurch der Eigenverbrauch des Zählers gesenkt wird.



   An die Stabilität der bei der erfindungsgemässen Anordnung verwendeten Schaltelemente werden hohe Anforderungen gestellt, da Veränderungen derselben zu einer Fehlanzeige des Zählers führen würden. Die zeitliche Stabilität der Induktivitäten kann durch geeignete konstruktive Gestaltung der Spulen ohne Schwierigkeiten erreicht werden. Die zeitliche Konstanz der Kapazität des Kondensators hängt jedoch stark von dessen Qualität ab. Am besten eignen sich für den erfindungsgemässen Zweck hinsichtlich Platzbedarf, Stabilität und Anschaffungskosten Polystyrolkondensatoren mit auf einer Schicht aus Polystyrolkunstharz angebrachten Elektroden.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Schaltung zur Kompensation des Frequenzfehlers von Induktionszählern, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zur Stromspule (S) ein Parallelschwingkreis (C, L bzw. Cj, Tr) geschaltet ist.

   UNTERANSPROCHE 1. Schaltung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Parallelschwingkreis durch einen parallel zur Stromspule (S) geschalteten Transformator (Tr), an den sekundärseitig ein Kondensator (C1) angeschlossen ist, gebildet ist.

   2. Schaltung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in Reihe mit der Stromspule (S) eine Zusatzimpedanz (Z) geschaltet ist.

   3. Schaltung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Parallelschwingkreis (C, L bzw. C Tr) auf die Sollfrequenz (fs) des zu messenden Stromes abgestimmt ist.

   4. Schaltung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Parallelschwingkreis auf eine höhere Frequenz als die Sollfrequenz (fs) des zu messenden Stromes abgestimmt ist.