CH181287A - Stromwandler. - Google Patents

Description

  Stromwandler.    Es ist bereits vorgeschlagen, zur Er  höhung der     Messgenauigkeit    der Stromwand  ler zwei Eisenkerne vorzusehen, deren pri  märe und sekundäre Wicklungen hinterein  ander geschaltet sind. und bei denen das  Verhältnis zwischen primären und sekun  dären Windungen umso viel von dem mitt  leren Verhältnis, das das Übersetzungsver  hältnis bedingt, abweicht, dass in jeder der  beiden Sekundärwicklungen eine Spannung  von mehrfachem Betrage der Spannung an  der Bürde induziert wird. Durch diese Mass  nahmen lässt sich die     Messgenauigkeit    der  Stromwandler wesentlich erhöhen     bezw.        ein          Finleiterstromwandler    für niedrige Primär  stromstärken mit ausreichender Genauigkeit  bauen.

   Die beiden Eisenkerne werden in den  meisten Fällen annähernd oder vollständig  gleich ausgebildet.  



       Die    Erfindung bezweckt eine     Verbesse-          rung    derartiger Stromwandler. Dies wird er  findungsgemäss im wesentlichen dadurch er  reicht, dass jeder Teilkern, des Stromwand-         lers    mit     Kurzschlusswindungen    versehen  ist. Gemäss einer besonderen Ausführungs  form des     Erfindungsgegenstandes        kann    der  Widerstand der     Kurzschlusswindungen    ein  stellbar sein.

   Auf diese Weise     wird    ermög  licht, nicht nur das     Übersetzungsverhältnis     des Stromwandlers sehr fein einzustellen,  sondern zugleich die Regulierung des Se  kundärstromes praktisch unabhängig von der  Bürde zu gestalten.  



  In der Zeichnung ist ein Ausführungsbei  spiel - dargestellt. Der Primärleiter     K-I     durchdringt die beiden Eisenkerne a und b.  Die     Sekundärwicklung    besteht aus den Tei  len c und d. Die     Windungszahl    der Wick  lung     e,    die den Kern     a    umschlingt, ist klei  ner, als dem Übersetzungsverhältnis ent  spricht, und die     Windungszahl    der Wick  lung     a?    um den Kern b ist grösser, wodurch  sowohl     in    der Wicklung     e,    als auch in der  Wicklung d eine Spannung von mehrfachem  Betrage der an den Klemmen     1c,

     <I>l</I> auftreten  den Spannungen induziert wird.      Entsprechend sind auch die     Flussdichten          in.    den beiden Kernen a und b beträchtlich.  



  Bei     Änderungen    des Primärflusses än  dern sich     nun    die induzierten     Spannungen    in  den beiden Wicklungen c und d und die  Flüsse in den Kernen a und b nicht mehr  proportional mit dem     Primärstrom,    sondern  so, dass die     Magnetisierungsströme    der beiden  Kerne     annähernd        proportional    dem Primär  strom werden. Dadurch wird auch der Se  kundärstrom proportional dem Primärstrom.

    Diese gewünschte     Proportionalität    zwischen  Primär- und Sekundärstrom und damit  Fehlerfreiheit des Stromwandlers bedingt je  doch ganz bestimmte Charakteristiken des  Eisens, die in der laufenden Fabrikation mit  Sicherheit nicht zu erreichen sind.  



  Um nun die Charakteristiken des Eisens  in dem oben angedeuteten Sinn zu beein  flussen und zu verbessern, sind sowohl um  den Kern a., als auch um den Kern b zu  sätzliche     Kurzschlusswindungen    e     bezw.    f  angeordnet, die über Widerstände     g        bezw.        1t.     kurzgeschlossen sind. Die Grösse des Wider  standes lässt sich in bequemer Weise durch  Schieber     i        bezw.    in einstellen. Hierdurch las  sen sich die in der laufenden     Fabrikatioü     durch Unregelmässigkeiten in den magneti  schen Charakteristiken der Bleche auftreten  den Verschiedenheiten ausgleichen.

   Darüber  hinaus lässt sich auch bei Stromwandlern mit  geringen     Amperewindungen    eine allgemeine  wesentliche Verbesserung der Genauigkeit  erzielen. Sind nämlich nur wenige Sekundär  windungen vorhanden, so wird durch die  Änderung der Sekundärwicklung auf einem  der beiden Kerne um nur     eine    Windung die  Induktion in dem Kern bereits um so be  trächtliche Werte geändert, dass man nicht  mehr in dem günstigsten Induktionsbereich  arbeitet, so dass die oben geforderte Propor  tionalität     zwischen        Leerlaufstrom    und Pri  mär-     bezw.    Sekundärstrom nicht mehr er  reicht wird.

   Durch die     Anbringung    dieser       Kurzschlusswindungen    kann man jedoch ge  wissermassen Bruchteile von Sekundärwin  dungen einstellen, insofern, als man die Wir  kungsweise einer hinzu- oder abgewickelten    Sekundärwindung stetig durch die Einstel  lung des Widerstandes g     bezw.        1z    der Kurz  schlusswindungen verändern kann.  



  Eine weitere wesentliche Verbesserung  ergibt sich dann, wenn man diese Anordnung  auf Stromwandler mit Kernen aus     NTickel-          eisenlegierurigen    anwendet. Diese Nickel  eisenlegierungen haben bekanntlich eine we  sentlich höhere     Permeabilität    als die gewöhn  lichen     Transformatorenbleche.    Bei diesen       Nickeleisenlegierungen    kann es vorkommen,  dass eine Differenz von einer einzigen Win  dung in.

   den beiden     Windungszahlen    c     bezw.     d oder - was dasselbe sagt - zwischen den  primären     Amperewindungen        bezw.    sekun  dären     Amperewindungen    bereits eine so hohe  Induktion in den Eisenkernen erzeugt, dass  sie über dem Knie der     Magnetisierungskurve     liegt. Hierdurch würde die gewünschte Pro  portionalität zwischen Primärstrom und Se  kundärstrom nicht mehr erzielt. Die Wir  kung dieser einen Differenzwindung kann  man in bequemer Weise durch die Kurz  schlusswindungen zum Teil aufheben, so dass  man durch entsprechende Einstellung des  Widerstandes an einer allen beiden Kurz  schlusswindungen in den günstigsten Induk  tionsbereich hineinkommen kann.  



  Auch bei der laufenden Fabrikation,  nämlich der Massenherstellung, wirken sich  diese     Kurzschlusswindungen    äusserst günstig  aus. Es zeigt sieh nämlich, dass man durch  Veränderung des Widerstandes der Kurz  schlusswicklung um den Kern b, der ja eine  grössere Zahl von     Sekundärwindungen    ent  hält, den Stromfehler nach der     positiven     Seite     verändern.    kann, während man mit den  bisher bekannten     Kurzschlusswindungen    bei  Stromwandlern immer nur eine Veränderung  des Sekundärstromes nach der negativen  Seite erreicht.

   Dadurch, dass auch auf dem  Kern     a    eine     Kurzschlusswindung    angebracht  ist, ist der Regulierbereich durch die Kurz  schlusswindung nach der     positiven    und nega  tiven Seite erweitert worden.  



  Wie bereits erwähnt, ist in jedem der bei  den Kerne a und b eine solche Induktion vor  handen, dass die Spannung an jeder Wick-      Jung ein Mehrfaches der Spannung an den  Sekundärklemmen<I>k,</I>     l    beträgt. Selbst beim  Kurzschluss der Sekundärklemmen ist die In  duktion in den Eisenkernen nur wenig gerin  ger als bei Anschluss der Nennbürde. Das be  deutet aber, dass die Induktion im Eisen und  damit die Regulierwirkung der     Kurzschluss-          windungen    praktisch unabhängig von der  Bürde ist.  



  Besonders zweckmässig ist es, wenn man  die     Kurzschlusswicklungen    selbst oder die  Widerstände g und     h    aus stromabhängigem  Material, zum Beispiel Eisendraht, herstellt.  Hierdurch lassen sich weitere Verbesserun  gen der Fehlerkurve erzielen.  



  Wenn der Wandler in einem grossen Fre  quenzbereich arbeiten soll, so ist es vorteil  haft, den Widerstand der     Kurzschlusswick-          lungen        frequenzabhängig    zu machen, zum  Beispiel durch Vorschalten einer eisenhalti  gen Drosselspule.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Stromwandler mit zwei Eisenkernen, deren Primär- und Sekundärwicklungen hin tereinander geschaltet sind und bei denen das Verhältnis zwischen Primär- und Sekundär amperewindungen um so viel von einem mitt leren Verhältnis, das das Übersetzungsver- hältnis bedingt, abweicht, dass in jeder der beiden Sekundärwicklungen eine Spannung von mehrfachem Betrage der Spannung an der Bürde induziert wird, dadurch gekenn zeichnet, dass jeder Teilkern Kurzschluss- windungen besitzt. UNTERANSPRüCHE: 1.

   Stromwandler nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Widerstand der Kurzschlusswindungen einstellbar ist. ?. Stromwandler nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand der Kurzschlusswick- lungen stromabhängig ist. 3. Stromwandler nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass der Widerstand der Kurzschluss- wicklungen frequenzabhängig ist. 4. Stromwandler nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Eisenkern ganz aus Nickeleisenlegierung besteht. 5.

   Stromwandler nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass mindestens ein Eisenkern teil weise aus Nickeleisenlegierung besteht.