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Selbstinduktionsspule zur Belastung von Doppelsprechstromheisell.
Zur Belastung von Doppelsprechstromkreisen sind bereits Selbstinduktionsspulen in Benutzung, bei denen die zu den vier Leitern des Doppelspreehstromkreises gehörigen magnetisierenden Wicklungen in Wicklungsabschnitte unterteilt und in symmetrischer Anordnung auf einem ringförmigen Eisenkern angebracht sind. Bei den bekanntesten Spulen dieser Art ist die Wicklung jedes Leiters in zwei Wieklungsabschnitte unterteilt und die Wicklungsabsehnitte sind derart über den Kernring verteilt, dass die Wicklungsabschnitte der Leiter eines Stammkreises auf diametral gegenüberliegenden Kernvierteln aufgebracht sind, wobei auf dem einen Kernteil der Wicklungsabselmitt der einen Wicklung den Wicklungabschnitt der andern Wicklung umschliesst und umgekehrt.
Die Wicklungsabschnitte sind dann so verbunden, dass die Spule bei Benutzung der Stammstromkreise als Doppelleitung deren Selbstinduktion nicht erhöht, bei Viererbetrieb jedoch die gewünschte Selbstinduktion in die Sprechkreise einführt.
Die schematischen Fig. 1 und 2 sollen diese bekannte Wicklungsanordnung erläutern. Während Fig. 1 die Verteilung der Wicklungsabschnitte auf die Viertel des Kerns zeigt, verdeutlicht Fig. 2 die Verteilung der Wicklungen und Wicklungsabschnitte auf die Adern des Vierers.
Wenn bei der beschriebenen Wicklungsart für Viererbelastungsspulen die entsprechenden Wicklungsabschnitte auch gleiche Windungszahl und gleichen scheinbaren Widerstand haben und symmetrisch über den Kern verteilt sind, so treten doch noch magnetische Streufelder auf, da die Wicklung eines Leiters den Kern nicht ganz umschliesst, sondern in zwei Wicklullg. abschnitten auf zwei gegenüberliegende Kernviertel verteilt ist. Die noch vorhandenen Streufelder fuhren zu einer Vergrösserung des Spulenwiderstandes durch Energieverluste in der metallischen Umgebung der Spule und zu störenden Nebensprech- erscheinungen durch die induktive Einwirkung auf die benachbarten Spulen anderer Stromkreise.
Diese Streufelder will die Erfindung durch eine neue Wicklungsart beseitigen. Gemäss der Erfindung wird die zu jedem Leiter des Doppelsprechstromkreises gehörige Wicklung in eine durch vier teilbare Zahl von Wicklungsabschnitten unterteilt und die Wicklungsabschnitte einer Viererspule werden über die Kernviertel derartig verteilt, dass auf jedem Kernviertel Wicklungsabschnitte von allen vier Wicklungen der Leiter des Doppelsprechstromkreises gleichmässig angeordnet sind.
Bei der Verbindung der Wicklungsabschnitte untereinander und ihrer Einschaltung in die Leiter
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und die Metallkappe, sowie gegen benachbarte Wicklungsabschnitte hat. Diese unvermeidlichen Kapazitäten führen unter Umständen infolge elektrostatischer Ausgleichsvorgänge zum Nebenspreehen. Um diese zu verhüten, ist es erforderlich, die Kapazitäten in bezug auf die Leiter symmetrisch zu verteilen.
Es sollen einige beispielsweise Ausführungen von Spulenwicklungen gemäss der Erfindung, die diese Eigenschaft haben, beschrieben werden.
Die Wicklung jedes Leiters des Doppelsprechstromkreises sei in vier W*wkhuipabschnitte unter-
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Schema wird durch Fig. 4 dargestellt. Die Wicklungen beginnen an vier gleichmässig über den Kernring verteilten Punkten u. zw. die Wicklungen eines Stammes an gegenüberliegenden Punkten. Dier vier Wicklungsabschnitte beginnen in bezug auf den Kern mit der gleichen Wicklungsrichtung, die durch den
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Die zweiten Wicklungsabschnitte jeder Wicklung liegen über den. ersten Wicklungsabsehnitten, jedoch immer um ein Kernviertel in gleichem Richtungssinn in bezug auf den Kernring, der ebenfalls durch den Pfeil angedeutet ist, verschoben.
In gleicher Weise sind die dritten und vierten Wicklungabschnitte aufgebracht, indem sie über den zweiten bzw. dritten Wicklungsabschnitten liegen, jedoch gegen die vorhergehenden Abschnitte der gleichen Wicklung um ein Kernviertel stets im gleichen Sinne verschoben sind. Jeder Wicklungsabschnitt kann aus einer oder mehreren Lagen bestehen. Aus der Beschreibung und der Fig. 4 ersieht man, dass in jedem Kernviertel vier Wicklungsabschnitte liegen und dass jede Wicklung den ganzen Kern umfasst.
Die Verteilung der gefährlichen Kapazitäten zwischen benachbarten Wicklungen verschiedener Stämme, sowie zwischen den Wicklungen und dem Kern bzw. der Kappe (Erde) wird durch Fig. 5 dargestellt. Die Figur zeigt, dass diese Kapazitäten vollkommen symmetrisch verteilt sind.
Die Zahl der Kapazitäten ist bei der vorgeschlagenen Wicklungsart verhältnismässig gross. Dieser Umstand ist noch störend, weil die Wahrscheinlichkeit für das fabrikationsmässige Auftreten einer Kapazitätsunsymmetrie bestimmter Grösse mit der Zahl der Teilkapazitäten zunimmt, und der Ausgleich der Teilkapazitäten durch Korrekturen entsprechend umständlich ist.
Um die Zahl der Teilkapazitäten zu vermindern, werden deshalb gemäss weiterer Erfindung die Wicklungsabschnitte derart über den Kern verteilt, dass bei sonst gleichem Wicklungsprinzip wie vorher die zweiten Wicklungsabschnitte jeder Wicklung in bezug auf ihren Kernabstand im Kernviertel die dritten Abschnitte und die dritten Wicklungsabschnitte in bezug auf ihren Kernabstand die zweiten Abschnitte sind. Das sich so ergebende Wicklungsschema ist durch Fig. 6 dargestellt und die noch auftretenden
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abschnitte gegen den Kern und der äusseren gegen die Kappe, treten nur noch gefährliche Teilkapazitäten zwischen den in bezug auf den Kernabstand zweiten und dritten Wicklungsabschnitten auf, die verschiedenen Stämmen angehören. Dabei sind alle Kapazitäten wieder symmetrisch verteilt.
Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass die Unterteilung der Wicklungen in Wicklungabschnitte für jeden Leiter weiter getrieben wird und deren Zahl ein ganzes Vielfaches von vier beträgt, wobei dann mehrere Wicklungen des beschriebenen Aufbaues, nebeneinander und übereinander, auf den Kern angebracht sind.
Aus dieser Anordnung ergibt sieh auch, dass die zusammengehörigen Wieldungsenden und Anfänge sämtlicher Wicklungen gleichen Schichten angehören und dass bei allen Wicklungen die gleichen Punkte auch die gleiche Kapazität gegen Erde haben.
Eine in dieser Hinsicht kapazitätssymmetrische Wicklung lässt sich auch bei Spulen erreichen, bei denen die Wicklungen einer Stammleitung auf einer Kernhälfte angeordnet sind. Hiebei werden die Wicklungen eines Spulenabschnittes von einem Punkte ausgehend nach entgegengesetzten Richtungen gewickelt, wobei die Wicklungen nach jeder Schicht ihre gegenseitige Lage vertauschen, indem sie sich kreuzen.
Für die fabrikationsmässige Herstellung werden am zweckmässigsten die Wicklungen nicht nach
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und erst dann gekreuzt. Diese Wicklungsart ist in der Fig. 8 schematisch dargestellt.
Wie unschwer zu ersehen ist, verlaufen die Wicklungen I und 11 von einem Punkte aus nach entgegengesetzten Richtungen. Beide Wicklungen kehren nach der ersten Lage zurück, kreuzen sich und vertauschen ihre Lage, so dass die Wicklung I in die Lage der Wicklung II und umgekehrt kommt. Nach mehrmaliger Rückkehr, Kreuzung und Lagenvertauschung laufen die Wicklungen in gleichen Lagenentfernungen vom Kern in die Anschlussenden aus. Auf der andern Kernhälfte befinden sich die Wick-
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in der gleichen Lage, so dass völlige Kapazitätssymmetrie erzielt ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Selbstinduktionsspule zum Belasten von Doppelsprechstromkreisen mit symmetrisch über einen
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vierteln gleichmässig zugeordnet sind, wobei der Wicklungssinn der Abschnitte des einen Stammes entgegengesetzt ist, wie der Wicklungssinn der Abschnitte des andern Stammes, so dass im Viererbetrieb die magnetisierenden Amperewindungen sich addieren, bei Benutzung der Stammkreise als Doppelleitungen sich aufheben.