Meddelelser Fra Lærerne Ved Den Polytekniske Læreanstalt I Femaaret 1917-21

1 Iß Meddelelse XV. Et komplekst Millivolt- og Ampèremeter m. m. Foredrag, holdt i Dansk Ingeniørforenings elektrotekniske Sektion den 18de April 1917 af Professor Absalon Larsen, M. Ing. F. Efter at jeg i 1909 havde konslrueret en kompleks Kompensator, nærmest til Benyttelse ved Undersøgelser vedrørende Telefonapparater og Telefonledninger (se E. T. Z. 1910, Heft 41, og »Elektroteknikeren« 1910, Side 183), har jeg med Mellemrum syslet med Tanken om at konstruere et komplekst Maaleinstrument for Vekselstrøm til Brug ved Stærkstrøm. Jeg har været inde paa forskellige Muligheder. En kompleks Kompensator til et Periodetal 25 à 50 var i og for sig ikke vanskelig at fremstille; der eksisterer og- saa fra anden Side Forsøg herpaa; men jeg vildé om mu- ligt have et direkte visende Instrument, som ved sit Ud- slag kunde give enlen X-Komposanten eller Y-Kompo- santen af en hvilken som helst Strøm eller Spænding, efter- som man stillede en Skifter i den ene eller den anden af to Stillinger. Det er bekendt, al man paa forskellig Maade kan be- nytte et Wattmeter som Ampèremeter eller som Volt- meter ved al benytte en Hjælpespænding eller eh Hjæl- pestrøm. De komplekse Maaleinstrumenter, som skal omtales her, hviler i Hovedsagen paa en systematisk Generalisering af denne Metode, idet de bestaar af et t Wattmeter (statisk eller elektrodynamisk) og en Indret- \ ning (il at frembringe to Hjælpespændinger (eller Hjæl-I pestrømme) af samme Størrelse, men med en indbyrdes] Easeforskydning af 90°. Fig 1. £ Î Med elektrodynamisk Wattmeter. Fig. 1 viser skematisk Metoden for det Tilfælde, at el elektrodynamisk Wattmeter benyttes som komplekst Voltmeter. 1—2 er den faste, 3—4 den bevægelige In- strumentspole, medens O—X er en Bevikling paa en Hjælpetransformator, som giver Hjælpespændingen p, og O—Y er en Bevikling, som giver Hjælpespændingen q. Man har p = h sin a>t. (1) q = hsin (cot + 900). (2) Klemmerne 2 og 3 forbindes indbyrdes og med Nul- punktet o. Klemme 1 forbindes gennem en passende Forlagsmodstand R, ved Hjælp af Skifteren S enten med X eller med Y. Klemmerne 2 og 4 forbindes, den ene di- rekte, den anden gennem Forlagsmodstanden R2 til de Punkter, hvis Spændingsforskel, E, man ønsker at maale. Lad den ubekendte Spænding have Størrelsen E og være <p° i Fase foran Spændingen p, altsaa e = E sin I (a>t + <p), da vil man, naar Skifteren S stilles paa X, paa ' Instrumentet maale x = k • h E . cos <p. (3) Med Skifteren stillet paa Y vil man maale: y = k . h E . sin ep. (4) Hvis derfor h holdes konstant, ser man, at de lo Aflæsninger x og y giver de relative Værdier af E cos tp og E sin çp, medens i samme Maalestok E maales ved /x24-y2. Den absolutte Værdi af Aflæsningerne i Volt kan man faa ved foruden de forskellige ubekendte Spæn- dinger ogsaa at maale en bekendt Spænding, hvis Stør- relse maales med el alm. Voltmeter. Som man ser af Fig. 1, bliver Nulpunktet af Hjæl- petransformatorens sekundære Bevikling under Maalin- gen forbundel med et af de Punkter, hvis Spændingsfor- skel skal bestemmes. Del er derfor af Betydning, at Hjæl- petransformatorens sekundære Bevikling er godt isoleret fra den primære Bevikling (ikke tegnet), og at der lige- ledes kun er en ringe Kapacitet mellem de to Sæt Be- viklinger. Ligeledes af Hensyn til eventuelle Isolations- og Kapacitelsstrømme er Forbindelsen o—2—a udført direkte uden Modstande. Det vilde f. Eks. være utillade- ligt at indskyde Forlagsmodstanden R2 mellem 2 og a i Stedet for mellem 4 og b, og ligeledes vilde det være util- ladeligt at flytte Forlagsmodstanden Rj over i Ledningen fra o til 3. Naar der i Ledningen o—a ikke er indføjet nogen ; Modstand, vil nemlig eventuelt svage Overgangsstrømme i Hjælpetransformaloren dels gaa uden om Instrumentet I og dels ikke give noget kendeligt Spændingsfald i Led- ningen. Lignende Hensyn er der at tage ogsaa ved de andre, i det følgende omtalte Former af Instrumenter. Hvis man ønsker at benytte et almindeligt elektro- dynamisk Wattmeter som komplekst Ampèremeter, er Metoden en ganske lignende, men Opstillingen Fig. 1 skal ændres saaledes, at den bevægelige Spole kobles til Hjælpespændingerne, medens den undersøgle Strøm sen- des gennem de faste Spoler. Imidlertid har jeg med Fordel anvendt et Wattmeter til ganske svage Strømme som komplekst Millivolt- & Ampèremeter, ved hvilket de maalle Spændings- eller Strømkomposanter er simple Multipla (0,1, 1, 2, 5, 10 o. s. v.) af Udslaget. Fig 2 viser det fuldstændige Strømskema for dette Apparat* * * * 1 * * * p q). De to Hjælpespændinger leveres fra en 3-faset Transformator, hvis primære Viklinger er forbundne i Trekant og slultede til det 3-fasede Net, hvortil ogsaa de Strømkredse er sluttede, i hvilke man ønsker at maale Strømme og Spændinger. Af de sekundære Beviklinger give den ene Fase Hjælpespændingen p, medens de to an- dre Faser er forbundne i Serie og tilsammen giver Spæn- dingen q. Vindingstallet af den førstnævnte Fase er (3 Gange Vindingstallet af hver af de andre, hvorved p og q bliver lige store. Før en Maaling begynder, lægges Skifteren Ss over i den punkterede Stilling. Derved forbindes den bevægelige Spole parallelt med en Shunt, som ligger i den faste Spoles Strømkreds, saaledes at den gennemløbes af en Strøm pro- portional med Strømmen i den faste Spole (Hjælpeslrøm- men). Med Skifteren S2 paa + og Skifteren Sj paa x («lier y) indregulerer man nu Forlagsmodstanden Rj saaledes, at Instrumentet gør et Udslag paa 100°. Hjæl- pestrømmen har da den normale Værdi (i det forelig- ’) Ved Udarbejdelsen og Udførelsen af dette Apparat har jeg haft fortrinlig Hjælp af Assistent, stud, polyt. K. Ewertz.