Wechselstrom Leistungsmessungen
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- Fanny Flater
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1 Wechselstrom Leistungsmessungen Von Werner Skirl Oberingenieur Dritte, vollstandig umgearbeitete und erweiterte Auflage Mit 247 zum groj3ten Teil auf Tafeln angeordneten Bildern Berlin Verlag von Julius Springer 1930
2 ISBN -13: e-isbn -13: : / AIle Rechte, insbesondere das der Ubersetzung in fremde Sprachen, vorbehalten. Softcover reprint of the hardcover 3rd edition 1930
3 Vorwort. Ais ich dieses Buch im Jahre 1920 zum ersten lyiale herausgab, folgte ich vielfach geapberten Wiinschen, die von mir fiir die Firma Siemens & Halske geschriebenen Technischen Anweisungen iiber Wechselstrom-Leistungsmessungen weitesten Kreisen in geschlossener Form zuganglich zu machen. Bei dieser Entwicklung konnten naturgemab nur Siemens-Apparate in dem Buch beschrieben werden. Da diese jedoch nur als Ausfiihrungsbeispiele fiir den im iibrigen allgemein behandelten Stoff dienen und sich die Fabrikate anderer Firmen von den beschriebenen nicht prinzipiell, sondern nur in konstruktiven Einzelheiten unterscheiden, ist die Beschrankung auf ein Fabrikat belanglos. Diese Behandlungsweise bietet vielmehr den Vorteil, dab das ganze Gebiet an einer einheitlich durchgebildeten Reihe von MeBgeraten besprochen werden kann und dab statt allgemeiner Angaben iiberall festliegende Zahlen gebracht werden konnen. Um den hierdurch gegebenen Gebrauchswert des Buches zu erhalten, sind auch in der zweiten und in der vorliegenden dritten Auflage als Ausfiihrungsbeispiele im allgemeinen nur Siemens-MeBgerate gebracht. Im iibrigen ist jedoch das Buch seit dem ersten Erscheinen vollstandig umgearbeitet worden. In der vorliegenden drittw Auflage ist der Stoff nach allgemein giiltigen Gesichtspunkten neu aufgebaut und gegliedert worden. Hierdurch ergab sich die Moglichkeit, das Gemeinsame der verschiedenen MeBgerate zusammenzufassen und einheitlich zu behandein. So wird beispielsweise erst die Bauart der verschiedenen MeBwerke der Leistungsmesser geschlossen behandelt, dann werden die Ausfiihrungsmoglichkeiten der Innenschaltung und endlich die fiir die Messungen erforderliche Berechnung der Konstanten in allgemein geltender Form gebracht. Die Strom-, Spannungs-, Leistungsfaktor- und Frequenzmesser sind ebenfalls in einem gemeinsamen Abschnitt als MeBgerate zur Bestimmung von Nebenumstanden der Leistungsmessungen zusammengezogen. Der Abschnitt iiber MeBwandler ist gegen die 2. Auflage wesentlich
4 IV Vorwort. erweitert und unter Beriicksichtigung der neuesten Bauformen entwicklungsgemab aufgebaut. Besonders eingehend sind hierbei die MeBfehler der Wandler und ihre Korrektion behandelt. Bei der Einfiihrung zu den Messungen ist ein neuer, fiir das Verstandnis sehr wichtiger Abschnitt iiber den Richtungssinn der Leistung und die Polung' der Leistungsmesser eingefiigt worden. Bei den Drehstrom-Messungen sind die Wirk- und Blindlastmessungen in getrennten Abschnitten an Hand von Diagrammen und Kurven eingehend entwickelt. Ebenso ist die Bestimmung des mittleren Leistungsfaktors als besonderer Abschnitt gebracht worden. Bei den vollstandigen Drehstrom-Schaltungen, die auch fiir Blindlastmessungen erweitert sind, ist noch auf den einleitenden Abschnitt iiber Besonderheiten der Drehstrom-Schaltungen hinzuweisen. Das Buch ist auberdem durch viele neue Kurventafeln erweitert worden. Auch die in der zweiten Auflage erstmalig gebrachten, yom Verfasser entworfenen Schwarz-WeiB-Bilder der MeBwerke sind entsprechend den neusten Ausfiihrungsformen erganzt worden. Neu hinzugekommen sind auch eine Reihe Schwarz-WeiB-Zeichnungen der neuen Ausfiihrungen der MeBwandler. Zum SchluB sei noch auf das sehr ausfiihrliche Sachverzeichnis aufmerksam gemacht, in dem der Stoff unter den verschiedenen Stichworten nochmals vielfach gegliedert ist, so dab man ohne vieles Nachschlagen stets rasch die gewiinschte Auskunft findet. Charlottenburg, November Werner Skirl.
5 Inhal tsverzeichnis. Seite A. Allgemeine Betrachtungen iiber die erreichbare MeLlgenauigkeit 1 1. Mechanische Fehler Skalenfehler Anzeigefehler 4 4. Beeinflussungsfehler 6 5. Korrektionstabellen 7 B. Die verschiedenen MeLlwerke der Leistungsmesser 8 1. Eisenlose elektrodynamische MeBwerke.. 9 a) MeBwerk mit aubenliegender Feldspule.. 11 b) MeBwerk mit innenliegender Feldspule c) Drehstrom-MeBwerk mit zwei gekuppelten Drehspulen 17 d) MeBwerk mit Schwingspule e) Astatisches SpezialmeBwerk fiir sehr grobe Phasenverschiebungen MeBwerke mit Eisen a) Eisengeschirmtes elektrodynamisches MeBwerk. 25 b) Eisengeschlossenes elektrodynamisches MeBwerk 27 c) Drehfeld-MeBwerk C. Innere Schaltung der Leistungsmesser MeBbereichanderung durch Umschaltung der Feldspulen MeBbereichanderung durch Umschaltung der Spannungsspulen Innere Schaltung des Spannungskreises der Prazisionsleistungsmesser 39 D. Berechnung der Konstanten eines Leistungsmessers Berechnung der Instrumentkonstante Berechnung der Widerstandskonstante E. MeLlgeriite zum Bestimmen von Nebenumstiinden der Leistungsmessung Elektrodynamische Strom- und Spannungsmesser 2. Dreheisen-Strom- und Spannungsmesser Hitzdraht-Strom- und Spannungsmesser Leistungsfaktormesser mit Kreuzspul-MeBwerk 5. Frequenzmesser Drehfeldrichtungsanzeiger
6 VI Inhaltsverzeichnis. Seite F. Mellwandler fur indirekte Messungen Allgemeines uber die Messung mit MeBwandlern 85 a) Anwendungsgebiet der MeBwandler 85 b) Polung der Wicklungen c) Berechnung der MeBkonstanten. 87 d) MeBfehler der Stromwandler.. 87 e) MeBfehler der Spannungswandler 93 f) Korrektion der FeWer g) Eigenverbrauch der MeBwandler Bauformen der Stromwandler a).allgemeines b) Umschaltbare Prazisions-Stromwandler 103 c) Tragbare Durchsteckwandler 107 d) Promille-Stromwandler. 110 e) Stabwandler f) Schleifenwandler g) Porzellan- Querlochwandler 117 h) Stutzerwandler Bauformen der Spannungswandler. 121 a) Allgemeines b) Schalttafel-Spannungswandler 122 c) Tragbarer Spannungswandler fur zwei Nennspannungen. 123 d) Vielfach umschaltbare Spannungswandler 125 e) Kaskaden-Spannungswandler 125 G. Stromumschalter und -abschaiter Stromumschalter Stromabschalter H. Allgemeine Gesichtspunkte fur die Ausfiihrung der Messungen Scheinleistung, Wirkleistung, Blindleistung Richtungssinn der Leistung Direkte Leistungsmessungen Halbindirekte Leistungsmessungen Indirekte Leistungsmessungen J. SchaItregeln fur Leistungsmessungen Schaltregeln fur tragbare Leistungsmesser Allgemeine Schaltregeln fur MeBwandler 143 K. Mellschaltungen filr Einphasenstrom Schaltungen fiir direkte Messungen Eigenverbrauch der direkten Schaltung Schaltungen fur halbindirekte Messungen Eigenverbrauch der halbindirekten Schaltung Schaltungen fur indirekte Messungen Eigenverbrauch der indirekten Schaltung
7 Inhaltsverzeichnis. VII Seite L. MeGmethoden zur Bestimmung der Drehstrom Wirkleistung Zwei-Leistungsmesser-Methode , Drei-Leistungsmesser-Methode Ein-Leistungsmesser-Methode mit kiinstlichem Nullpunkt Ein-Leistungsmesser-Methode mit Spannungsumschaltung 178 M. MeGmethoden zur Bestimmung einer Drehstrom Blindleistung Zwei-Leistungsmesser-Methode mit Widerstandsschaltung Drei-Leistungsmesser-Methode mit Widerstandsschaltung Umschaltbare Vorwiderstande fiir Wirk- und Blindleistung Wirk- und Blindlastschreiber mit 90 o -Schaltung N. Bl1Iltimmung des mittleren Leistungsfaktors bei Drehstrom. 201 O. Vollstandige Drehstrom.MeGsehaltungen Besonderheiten der Drehstromschaltungen MeBschaltungen fiir die Zwei-Leistungsmesser-Methode MeBschaltungen fiir die Drei-Leistungsmesser-Methode MeBschaltungen fiir die Ein-Leistungsmesser-Methode. 207 P. Mel.lschaltungen zur Bestimmung der Leerlaufverluste von Kabeln 231 Q. Wechselstrom.Eichschaltungen Allgemeine technische Gesichtspunkte Regelung des Stromes Regelung der Spannung Regelung der Phasenverschiebung Drehstrom-Eichschaltung mit dreiphasigem Eichstromkreis Drehstrom-Eichschaltung mit einphasigem Eichstromkreis AnschluB der verschiedenen Zahlertypen Berechnung der Fehler eines Zahlers Definitionen und Regeln Umrechnungstafel fur den Leistungsfaktor cos rp 267 Verzeichnis der Tafeln 271 Sachverzeichnis
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