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Moin Hartwig,

habe die Aufgabenstellung jetzt soweit erschlossen.
Ich fasse nocheinmal zusammen. Die Spannung am Niederspannungsteil wird während eines Linearitätstests mit der angelegten Hochspannung am Toroiden verglichen. Jedoch wird nur eine absolute Messung vorgenommen. Das heißt, die ausgegebene Spannung der Feldmühle, die in einem proportionalen Verhältnis zur anliegenden Toroidspannung steht, wird mit der am Fußpunkt des Teilers gemessenen Spannung verglichen. Wenn die Feldmühle selbst gut linear arbeitet, können recht geanue Aussagen über die Linearität des gesamten Teilers getroffen werden.
Es wird also ein dynamischer Vergleich (die Hochspannung wird in bestimmten Schritten auf den Nennwert gebracht) zwischen anliegender Hochspannung und Fußpunktspannung des Teilers gemacht. Dabei wird jedoch nur eine indirekte, der Toroidspannung proportionale Spannung mit dem Fußpunkt verglichen.
Entscheidend ist also, dass die Feldmühle eine sehr gute lineare Übertragungskennlinie besitzt.

Gruß
Nick

Hallo Nick
das entspricht dem, was wir in dem Thread diskutiert haben. Allerdings kann ich nicht beurteilen, ob das auch für Deine eigentliche Fragestellung relevant ist, denn diese Fragestellung hast Du nicht genannt. Die praktische Durchführung eine Kalibration eines Messteilers ist übrigens in dem von Gerald gezeigten Link:
http://nopr.niscair.res.in/bitstream/123456789/8325/1/IJPAP%2044(6)%20478-481.pdf
gut beschrieben. Nur ist wohl die Zielsetzung eine andere. Dort findest Du aber auch die Anmerkung im Text, das der Autor sich mit der PTB über die Kalibrationsmethode unterhalten hat. Für mich ein weiteres Indiz dafür, daß es wenig Literatur dazu gibt.
Ach ja, noch eine Frage, mehr interessenhalber: Was für ein HV-Generator wird da benutzt? Du sprachst von bis über 1MV. wie konstant ist die Spannung denn?? Gibt es da außer dem Meßteiler eine weitere Kontrolle der Spannung, oder muß man einer Einstellung am Generator glauben?
Grüße
Hartwig

» Ach ja, noch eine Frage, mehr interessenhalber: Was für ein HV-Generator
» wird da benutzt? Du sprachst von bis über 1MV. wie konstant ist die
» Spannung denn?? Gibt es da außer dem Meßteiler eine weitere Kontrolle der
» Spannung, oder muß man einer Einstellung am Generator glauben?
» Grüße
» Hartwig

Diese Frage werde ich noch klären; soweit mir bekannt ist, verwendet der Fachbereich eine Greinacher-Kaskade.

Eine andere Frage schon mal an dieser Stelle: Ich möchte gerne jeden Schritt relativ "wissenschaftlich" bzw. gut begründen. Da ich mich als erstes (im 2. Teil) mit der Rotormechanik auseinandersetzen werde, würde ich gerne die Abmessungen meiner Feldmühle begründen. Ich hatte mir überlegt, dass ich ein elektrisches Feld, wie es der Toroid in seiner Umgebung erzeugt, simuliere und dann die Abmessungen für eine Standardposition der Feldmühle auf dem Boden festlege. Die Begründung wäre dann ein Kompromiss aus der Homogenität des Feldes im Bereich einer bestimmten Abmessung der Feldmühle und einem einwandfreien Rotorlauf bei diesen Abmessungen.

Was würdest Du mir raten bezüglich der Abmessungen bei einem 8 Meter Teiler (kann natürlci variieren) bei 1,50m Toroiddurchmesser?

Gruß
Nick

» » Ach ja, noch eine Frage, mehr interessenhalber: Was für ein HV-Generator
» » wird da benutzt? Du sprachst von bis über 1MV. wie konstant ist die
» » Spannung denn?? Gibt es da außer dem Meßteiler eine weitere Kontrolle
» der
» » Spannung, oder muß man einer Einstellung am Generator glauben?
» » Grüße
» » Hartwig
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» Diese Frage werde ich noch klären; soweit mir bekannt ist, verwendet der
» Fachbereich eine Greinacher-Kaskade.
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» Eine andere Frage schon mal an dieser Stelle: Ich möchte gerne jeden
» Schritt relativ "wissenschaftlich" bzw. gut begründen. Da ich mich als
» erstes (im 2. Teil) mit der Rotormechanik auseinandersetzen werde, würde
» ich gerne die Abmessungen meiner Feldmühle begründen. Ich hatte mir
» überlegt, dass ich ein elektrisches Feld, wie es der Toroid in seiner
» Umgebung erzeugt, simuliere und dann die Abmessungen für eine
» Standardposition der Feldmühle auf dem Boden festlege. Die Begründung wäre
» dann ein Kompromiss aus der Homogenität des Feldes im Bereich einer
» bestimmten Abmessung der Feldmühle und einem einwandfreien Rotorlauf bei
» diesen Abmessungen.
»
» Was würdest Du mir raten bezüglich der Abmessungen bei einem 8 Meter Teiler
» (kann natürlci variieren) bei 1,50m Toroiddurchmesser?
»
» Gruß
» Nick

Hallo Nick,

das interessiert mich auch. Ist das ein Teslatrafo, den Du da baust?

--
greets from aix-la-chapelle

Matthes

» Hallo Nick,
»
» das interessiert mich auch. Ist das ein Teslatrafo, den Du da baust?

Hi Matthes.

Nein, ich baue im Zusammenhang mit einer Masterarbeit eine Feldmühle, um einfache Linearitätstests an Hochspannungsteilern zu ermöglichen. Bislang wurde die Spannung am Toroiden über eine galvanische Spannungsmessung gemessen. Dies soll nun über das "Toroidfeld" geschehen.

Gruß
Nick

» » Ach ja, noch eine Frage, mehr interessenhalber: Was für ein HV-Generator
» » wird da benutzt? Du sprachst von bis über 1MV. wie konstant ist die
» » Spannung denn?? Gibt es da außer dem Meßteiler eine weitere Kontrolle
» der
» » Spannung, oder muß man einer Einstellung am Generator glauben?
» » Grüße
» » Hartwig
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» Diese Frage werde ich noch klären; soweit mir bekannt ist, verwendet der
» Fachbereich eine Greinacher-Kaskade.
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» Eine andere Frage schon mal an dieser Stelle: Ich möchte gerne jeden
» Schritt relativ "wissenschaftlich" bzw. gut begründen. Da ich mich als
» erstes (im 2. Teil) mit der Rotormechanik auseinandersetzen werde, würde
» ich gerne die Abmessungen meiner Feldmühle begründen. Ich hatte mir
» überlegt, dass ich ein elektrisches Feld, wie es der Toroid in seiner
» Umgebung erzeugt, simuliere und dann die Abmessungen für eine
» Standardposition der Feldmühle auf dem Boden festlege. Die Begründung wäre
» dann ein Kompromiss aus der Homogenität des Feldes im Bereich einer
» bestimmten Abmessung der Feldmühle und einem einwandfreien Rotorlauf bei
» diesen Abmessungen.
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» Was würdest Du mir raten bezüglich der Abmessungen bei einem 8 Meter Teiler
» (kann natürlci variieren) bei 1,50m Toroiddurchmesser?
»
» Gruß
» Nick

Nur Interessenhalber

Zur Messung des elektrischen Erdfeldes (in V/m) verwendet man eine Feldmühle. Die Feldmühle beruht auf
dem Prinzip der elektrostatischen Influenz auf einer leitenden Platte. Wird eine sich im Feld befindliche
Elektrode von einem rotierenden Flügelrad abgedeckt, fließen die Ladungen von dieser Elektrode gegen Masse
ab. Wird die Elektrode wieder freigegeben so gelangen wieder Influenzladungen auf die Elektrode, die von
Masse auf die Elektrode fließen. Der Strom ist dabei proportional zur Feldstärke.

Meinst du solch eine Messung ?.

Vielleicht bringt dir diese Seite etwas. http://www.hcrs.at/

» Nur Interessenhalber
»
» Zur Messung des elektrischen Erdfeldes (in V/m) verwendet man eine
» Feldmühle. Die Feldmühle beruht auf
» dem Prinzip der elektrostatischen Influenz auf einer leitenden
» Platte. Wird eine sich im Feld befindliche
» Elektrode von einem rotierenden Flügelrad abgedeckt, fließen die Ladungen
» von dieser Elektrode gegen Masse
» ab. Wird die Elektrode wieder freigegeben so gelangen wieder
» Influenzladungen auf die Elektrode, die von
» Masse auf die Elektrode fließen. Der Strom ist dabei proportional zur
» Feldstärke.
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» Meinst du solch eine Messung ?.
»
» Vielleicht bringt dir diese Seite etwas. http://www.hcrs.at/


Es geht darum, dass man eine Proportionalität zwischen der Fußpunktspannung und der Toroidspannung eines Messteilers herstellen kann, sofern diese gegeben ist und die Feldmühle über eine geeignete (lineare) Kennlinie verfügt.
Ich werde zusätzlich aus dem verstärkten Influenzstrom eine Spannung erzeugen, die der Toroidspannung proprtional ist, sodass der Teiler allgemein proportional ist, wenn das Feldmühlenausgangssignal proportional zur "Fußpunktspannung" des Teilers ist.

Gruß
Nick

» » Nur Interessenhalber
» »
» » Zur Messung des elektrischen Erdfeldes (in V/m) verwendet man
» eine
» » Feldmühle. Die Feldmühle beruht auf
» » dem Prinzip der elektrostatischen Influenz auf einer leitenden
» » Platte. Wird eine sich im Feld befindliche
» » Elektrode von einem rotierenden Flügelrad abgedeckt, fließen die
» Ladungen
» » von dieser Elektrode gegen Masse
» » ab. Wird die Elektrode wieder freigegeben so gelangen wieder
» » Influenzladungen auf die Elektrode, die von
» » Masse auf die Elektrode fließen. Der Strom ist dabei proportional zur
» » Feldstärke.
» »
» » Meinst du solch eine Messung ?.
» »
» » Vielleicht bringt dir diese Seite etwas. http://www.hcrs.at/
»
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» Es geht darum, dass man eine Proportionalität zwischen der Fußpunktspannung
» und der Toroidspannung eines Messteilers herstellen kann, sofern diese
» gegeben ist und die Feldmühle über eine geeignete (lineare) Kennlinie
» verfügt.
» Ich werde zusätzlich aus dem verstärkten Influenzstrom eine Spannung
» erzeugen, die der Toroidspannung proprtional ist, sodass der Teiler
» allgemein proportional ist, wenn das Feldmühlenausgangssignal proportional
» zur "Fußpunktspannung" des Teilers ist.
»
» Gruß
» Nick

Hallo,
hilfreich wäre es, den ganzen geplante Aufbau zu skizzieren. Danach könnte man ein
elektrisches Ersatzschaltbild anfertigen und die physikalischen und elektrischen
Größen einzeichnen. Dann sieht man das Problem wahrscheinlich klarer.

Grüße
Altgeselle

Hallo,
»
» Diese Frage werde ich noch klären; soweit mir bekannt ist, verwendet der
» Fachbereich eine Greinacher-Kaskade.
Danke! wie gesagt, weder eilig noch sehr wichtig!

» Eine andere Frage schon mal an dieser Stelle: Ich möchte gerne jeden
» Schritt relativ "wissenschaftlich" bzw. gut begründen.

Das ist wichtig. Ich weiß nicht, wie groß die Chance ist, das die Linearitätskontrolle mit der Feldmühle unter gegebenen Umständen nicht oder nur beschränkt möglich ist. Damit wäre Deine Fragestellung negativ ausgegangen. Damit es im Sinne Deiner Arbeit trotzdem ein Erfolg wird, sind Systematik, Dokumentation und Auswertung von essentieller Bedeutung für Dich!

» Da ich mich als
» erstes (im 2. Teil) mit der Rotormechanik auseinandersetzen werde, würde
» ich gerne die Abmessungen meiner Feldmühle begründen. Ich hatte mir
» überlegt, dass ich ein elektrisches Feld, wie es der Toroid in seiner
» Umgebung erzeugt, simuliere und dann die Abmessungen für eine
» Standardposition der Feldmühle auf dem Boden festlege.

Das empfiehlt sich, wobei sicher auch die Größe der Feldmühle eine Rolle spielt (ich könnte mir vorstellen, dass sie eher recht klein sein kann. Auch solltet Du Störfelder bzw. Homogenitätsstörungen berücksichtigen, in dem Zusammenhang wäre ein kleiner Aufbau u.U. von Vorteil. Witterungseinflüsse können vielleicht auch eine Rolle spielen (nicht nur Gewitter!), ich weiß aber nicht, ob das in deinem Fall relevant ist. Da gibt es einige zu simulieren. Auch wenn die Simulation vielleicht nicht ideal ist, könntest Du damit zumindest grobe Fehler vermeiden.

» Die Begründung wäre
» dann ein Kompromiss aus der Homogenität des Feldes im Bereich einer
» bestimmten Abmessung der Feldmühle und einem einwandfreien Rotorlauf bei
» diesen Abmessungen.
»
» Was würdest Du mir raten bezüglich der Abmessungen bei einem 8 Meter Teiler
» (kann natürlci variieren) bei 1,50m Toroiddurchmesser?

Leider kann Ich Dir da keine Tips geben, da ich in dem Bereich keine Erfahrung habe. Aber auch da kann die Simulation wohl Anhaltspunkte liefern.

»
» Gruß
» Nick

Viele Grüße und viel Erfolg!

» Das empfiehlt sich, wobei sicher auch die Größe der Feldmühle eine Rolle
» spielt (ich könnte mir vorstellen, dass sie eher recht klein sein kann.
» Auch solltet Du Störfelder bzw. Homogenitätsstörungen berücksichtigen, in
» dem Zusammenhang wäre ein kleiner Aufbau u.U. von Vorteil.
» Witterungseinflüsse können vielleicht auch eine Rolle spielen (nicht nur
» Gewitter!), ich weiß aber nicht, ob das in deinem Fall relevant ist. Da
» gibt es einige zu simulieren. Auch wenn die Simulation vielleicht nicht
» ideal ist, könntest Du damit zumindest grobe Fehler vermeiden.


Vielen Dank.
Witterungseinflüsse, Störfelder und Homogenitätsstörungen spielen keine Rolle bzw. sind nur extrem reduziert gegeben, da die Messung stets in der geschirmten Hochspannungshalle stattfinden würde.

Gruß
Nick

» Das ist wichtig. Ich weiß nicht, wie groß die Chance ist, das die
» Linearitätskontrolle mit der Feldmühle unter gegebenen Umständen nicht oder
» nur beschränkt möglich ist. Damit wäre Deine Fragestellung negativ
» ausgegangen. Damit es im Sinne Deiner Arbeit trotzdem ein Erfolg wird, sind
» Systematik, Dokumentation und Auswertung von essentieller Bedeutung für
» Dich!


Verstehe ich Dich richtig, dass es möglich ist, zu einem negativen Ergebnis zu kommen? Das die Feldmühle die Aufgabe bzw. das Thema des Fachbereiches also nicht erfüllt?
Aber warum sollte ein ergebnisorientierter Fachbereich (sie wollen die Feldmühle wirklich einsetzen) solch eine Aufgabe dann anbieten?

Gruß
Nick

Hallo
» Verstehe ich Dich richtig, dass es möglich ist, zu einem negativen Ergebnis
» zu kommen? Das die Feldmühle die Aufgabe bzw. das Thema des Fachbereiches
» also nicht erfüllt?

Eben das kann ich nicht beurteilen. Bevor ich eine Messung/Kalibration plane, muß ich die Meßaufgabe genau kennen, in Deinem Fall also z.B. den maximal zulässigen Linearitätsfehler und den realistisch zu erwartenden Linearitätsfehler, dazu Zeitverhalten, Umwelteinflüße (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, EMI etc.) für den Meßteiler. Dann wären da noch die Daten des gegebenen Systems, unter welchen Bedingungen und in welchem Rahmen sind diese spezifiziert? Ich denke da z.B. auch an die Anforderungen an die Hochspannung in Bezug auf Stabilität. Sollte die Hochspannung schwanken oder driften, wirst Du deine Meßtechnik bzw. den Meßaufbau und das Meßprotokoll anpassen müssen. Aus den gegeben Anforderungen kannst Du den Meßaufbau ableiten und die Anforderungen an die Meßgeräte festlegen, also z.B. die Spezifikation für die Feldmühle festlegen (Stabilität, Linearität, Reproduzierbarkeit, Genauigkeit, Auflösung etc).

Irgendwo sollten ja zumindest Minimalanforderungen gegeben sein, damit das Ergebnis Deiner Arbeit verwendbar ist.

Wenn Du natürlich Literatur über den Einsatz einer Feldmühle für derartige Anwendungen hast, oder einen Mentor mit Erfahrung auf diesem Gebiet findest, dann ist die Umsetzung vielleicht einfach. Wenn sich allerdings die Literatursuche schon schwierig gestaltet, in Deinen Vorlesungsskripten Hinweise zu diesem Thema fehlen und an Deinem Fachbereich niemand wirklich Erfahrung mit derartigen Messungen hat, würde ich die Machbarkeit des Projektes sehr genau prüfen.


» Aber warum sollte ein ergebnisorientierter Fachbereich (sie wollen die
» Feldmühle wirklich einsetzen) solch eine Aufgabe dann anbieten?

Das weiß ich nicht, aber ich weiß, dass ich mich keinesfalls darauf verlassen würde, dass ein Projekt , welches mir angeboten wird, auch wirklich für mich mit den vorhandenen Mitteln in der vorhandenen Zeit durchführbar ist. Es liegt letztlich auch in meiner Verantwortung, dies vorher zu prüfen!
»
» Gruß
» Nick

» Hallo
» » Verstehe ich Dich richtig, dass es möglich ist, zu einem negativen
» Ergebnis
» » zu kommen? Das die Feldmühle die Aufgabe bzw. das Thema des
» Fachbereiches
» » also nicht erfüllt?
»
» Eben das kann ich nicht beurteilen. Bevor ich eine Messung/Kalibration
» plane, muß ich die Meßaufgabe genau kennen, in Deinem Fall also z.B. den
» maximal zulässigen Linearitätsfehler und den realistisch zu erwartenden
» Linearitätsfehler, dazu Zeitverhalten, Umwelteinflüße (Temperatur,
» Luftfeuchtigkeit, EMI etc.) für den Meßteiler. Dann wären da noch die Daten
» des gegebenen Systems, unter welchen Bedingungen und in welchem Rahmen sind
» diese spezifiziert? Ich denke da z.B. auch an die Anforderungen an die
» Hochspannung in Bezug auf Stabilität. Sollte die Hochspannung schwanken
» oder driften, wirst Du deine Meßtechnik bzw. den Meßaufbau und das
» Meßprotokoll anpassen müssen. Aus den gegeben Anforderungen kannst Du den
» Meßaufbau ableiten und die Anforderungen an die Meßgeräte festlegen, also
» z.B. die Spezifikation für die Feldmühle festlegen (Stabilität, Linearität,
» Reproduzierbarkeit, Genauigkeit, Auflösung etc).
»
» Irgendwo sollten ja zumindest Minimalanforderungen gegeben sein, damit das
» Ergebnis Deiner Arbeit verwendbar ist.
»
» Wenn Du natürlich Literatur über den Einsatz einer Feldmühle für derartige
» Anwendungen hast, oder einen Mentor mit Erfahrung auf diesem Gebiet
» findest, dann ist die Umsetzung vielleicht einfach. Wenn sich allerdings
» die Literatursuche schon schwierig gestaltet, in Deinen Vorlesungsskripten
» Hinweise zu diesem Thema fehlen und an Deinem Fachbereich niemand wirklich
» Erfahrung mit derartigen Messungen hat, würde ich die Machbarkeit des
» Projektes sehr genau prüfen.
»
»
» » Aber warum sollte ein ergebnisorientierter Fachbereich (sie wollen die
» » Feldmühle wirklich einsetzen) solch eine Aufgabe dann anbieten?
»
» Das weiß ich nicht, aber ich weiß, dass ich mich keinesfalls darauf
» verlassen würde, dass ein Projekt , welches mir angeboten wird, auch
» wirklich für mich mit den vorhandenen Mitteln in der vorhandenen Zeit
» durchführbar ist. Es liegt letztlich auch in meiner Verantwortung, dies
» vorher zu prüfen!
» »
» » Gruß
» » Nick


Vielen Dank.

Gruß
Nick