DE454281C - Parallelschaltvorrichtung fuer elektrische Stromkreise mit zwei Triebsystemen nach dem Induktionsprinzip - Google Patents

Description

• Parallelschaltvorrichtung für elektrische Stromkreise mit zwei Triebsystemen nach dem Induktionsprinzip. Zur Parallelschaltung größerer Maschineneinheiten oder zweier Netze ist die alleinige Verwendung von Phasenlampen und Phasenvoltmetern unzweckmäßig, da es mit diesen Mitteln oft nicht möglich ist, gleich große Spannungen einzustellen. In solchen Fällen eignen sich nur Instrumente, die phasenempfindlich sind, das sind Instrumente der Kreuzspultype oder solche mit wattmetrischem System nach dem Induktionsprinzip.
• Die Ausführung als Induktionsinstrument hat den Vorteil, daß die Kerne normaler Wechselstromzähler verwendet werden können, wodurch der Apparat wesentlich verbilligt wird. Ein solcher Triebkern besitzt zwei voneinander getrennte magnetische Kreise, von denen der eine große, der andere geringere magnetische Leitfähigkeit besitzt.
• Jeder magnetische Kreis wird durch eine eigene Spule erregt. Entsprechend den verschiedenen magnetischen Leitfähigkeiten ist auch das Verhältnis Wirkwiderstand zu induktivem Blindwiderstand für beide Spulen verschieden.
• Das von einem Triebkern auf einen Scheibenrotor ausgeübte Drehmoment ist bekanntlich proportional dem Produkt der die Scheibe durchsetzenden Flüsse der beiden magnetischen Kreise, multipliziert mit dem Sinus des Winkels, um den die beiden Flüsse zeitlich gegeneinander verschoben sind. Man kann nun annehmen, daß jeder Fluß dem Strom der mit ihm verketteten Spule proportional und phasengleich ist. Wird von den beiden aufeinanderzuschaltenden Spannungen die eine an die Spule des magnetischen Kreises mit geringerer, die andere an die Spule des magnetischen Kreises mit größerer Leitfähigkeit angeschlossen, so wird das vom Triebkern ausgeübte Drehmoment nur dann, wenn die Scheinwiderstände in beiden elektrischen Kreisen in der Größe und Phase gleich sind, proportional dem erforderlichen Wert EI #E.#sina sein; wobei El und E'2 die Spannungen der aufeinanderzus,chaltenden Systeme und a den Winkel zwischen den Spannungen bedeuten. Dies ist aber nicht ohne weiteres der Fall.
• ,Exfindungsgemäß werden zwangläufig, ohne daß eine weitere Abgleichung durch Drosselspulen oder Widerstände erforderlich ist, die Impedanzen in beiden Kreisen dadurch gleich groß gemacht, daß die Spule, die auf dem einen Triebkern den Kreis mit der geringeren magnetischen Leitfähigkeit erregt, in Reihe mit der Spule geschaltet wird, die auf dem anderen Triebkern den Kreis mit der größeren magnetischen Leitfähigkeit erregt.
• Hierbei ist die oben gemachte Annahme, daß die Flüsse den erzeugenden Strömen proportional sind, in der Regel infolge der vorhandenen magnetischen Luftwege mit großer Annäherung für den Kreis mit geringerer magnetischer Leitfähigkeit richtig. Im anderen Kreis jedoch wird der Fluß infolge Rückwirkung der in der Scheibe induzierten Ströme gegen den Spulenstrom um den Winkel v verzögert, dessen Größe durch den Widerstand der Scheibe bestimmt wird, also eine Instrumentenkonstante ist. Diese Flußverschiebung verursacht bei Phasengleichheit der Ströme in beiden Kreisen ein Restdrehmoment, das bei. jedem Triebkern gleich c # Ei # E. # sin c@ wird, wobei c eine Konstante bedeutet. Erfindungsgemäß werden die beiden Triebsysteme nun so geschaltet, daß die beiden Restdrehmomente sich aufheben. Es ist dann das Drehmoment des einen Systems gleich c # El # E2 # sin (a + #), das des anderen gleich c # El # E2 # sin (a - v). Auf die Scheibe wirkt die Summe der beiden Drehmomente D.^ c - El . E2 [sin (a + t,G) -j- sin (cc- iL)], durch einfache Umwandlung ergibt sich das resultierende Drehmoment zu Dc#Ei#E2 cos (ii sina.
• Es ist also auch weiterhin dem Sinus des Phasenwinkels proportional. Wird an dem beweglichen Teil des Instrumentes ein Zeiger befestigt und ein mechanisches Gegendrehmoment, z. B. eine Spiralfeder, vorgesehen, so entspricht jedem Wert von sin a eine bestimmte Zeigerstellung. Während einer Schwebungsperiode wird der Zeiger zweimal über die ganze Fläche spielen und sich bei Phasengleichheit und Phasenoppo, sition in der Mittelstellung befinden. Um die Phasengleichheit eindeutig erkennen zu lassen, kann der Zeiger in bekannter Weise hinter einer Mattscheibe spielend angeordnet und von hinten durch eine in Hellschaltung geschaltete. Phasenlampe q. beleuchtet werden. Der Zeiger ist dann nur während etwa einer halben Schwebungsperiode sichtbar, und zwar während derjenige halben Schwebungsperiode, in die die Phasengleichheit fällt.
• Um die Stromkreise der beiden miteinander zu vergleichenden Spannungen vollständig zu trennen, wird die Lampe in bekannter Weise zweckmäßig von der mittleren Wicklung eines dreischenkligen Transformators 5 gespeist. Die Wicklungen der beiden äußeren Schenkel werden an die beiden Spannungen angeschlossen und so geschaltet, daß bei Phasengleichheit die erzeugten Flüsse gegeneinandergerichtet und dadurch gezwungen sind, den mittleren Schenkel zu durchsetzen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCIIE: i. Parallelschaltvorrichtung für elektrische Stromkreise mit zwei Triebsystemen nach dem Induktionsprinzip, dadurch gekennzeichnet, daß in beiden Systemen diejenige Spule, welche auf dem einen Triebkern den magnetischen Kreis mit geringerer Leitfähigkeit erregt, mit der Spule in Reihe geschaltet ist, die auf dem anderen Triebkern den Kreis mit der größeren magnetischen Leitfähigkeit erregt. a. Parallelschaltvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß beide Triebsysteme derart gegeneinandergeschaltet sind, daß das durch die Rückwirkung der Scheibe auf den Fluß im Spannungseisen bei Phasengleichheit der Ströme in beiden Kreisen jedes Triebkernes bestehende Restdrehmoment ausgeglichen ist. 3. Parallelschaltvorrichtung nach Anspruch i und z, dadurch gekennzeichnet, daß der am Scheibenrotor befestigte Zeiger hinter einer Mattscheibe spielt und in an sich bekannter Weise durch eine in Hellschaltung geschaltete Phasenlampe beleuchtet wird.