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Stromwandler.
Es ist bereits vorgeschlagen, zur Erhöhung der Messgenauigkeit der Stromwandler zwei Eisenkerne vorzusehen, deren primäre und sekundäre Wicklungen hintereinander geschaltet sind, und bei denen das Verhältnis zwischen primären und sekundären Windungen um so viel von dem mittleren Verhältnis. das das Übersetzungsverhältnis bedingt, abweieht, dass in jeder der beiden Sekundärwicklungen eine
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lässt sich die Messgenauigkeit der Stromwandler wesentlich erhöhen bzw. ein Einleiterstromwandler für niedrige Primärstromstärken mit ausreichender Genauigkeit bauen. Die beiden Eisenkerne werden in den meisten Fällen annähernd oder vollständig gleich ausgebildet.
Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung derartiger Stromwandler und ermöglicht das Übersetzungsverhältnis dieser sehr fein einzustellen sowie die Regulierung des Sekundärstromes praktisch unabhängig von der Bürde zu gestalten. Dies wird erfindungsgemäss im wesentlichen dadurch erreicht. dass jeder Teilkern des Stromwandlers mit Kurzschlusswindungen versehen ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Der Primärleiter J {-L durchdringt die beiden Eisenkerne a und b. Die Sekundärwicklung besteht aus den Teilen c und d. Die Windungszahl der Wicklung c, die den Kern a umschlingt, ist kleiner, als dem Übersetzungsverhältnis entspricht, und die Windungszahl der Wicklung d 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 k. 1 auftretenden Spannungen induziert wird.
Entsprechend sind auch die Flussdichten in den beiden Kernen a und b beträchtlich.
Bei Änderungen des Primärflusses ändern 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,
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werden. Dadurch wird auch der Sekundärstrom proportional dem Primärstrom. Diese gewünschte Proportionalität zwischen Primär-und Sekundärstrom und damit Fehlerfreiheit des Stromwandlers bedingt jedoch 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 beeinflussen und zu verbessern, sind sowohl um den Kern a als auch um den Kern b zusätzliche Kurzschlusswindungen e bzw./
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in bequemer Weise durch Schieber t bzw. m einstellen. Hiedurch lassen sich die in der laufenden Fabrikation durch Unregelmässigkeiten in den magnetischen Charakteristiken der Bleche auftretenden Verschiedenheiten ausgleichen. Darüber hinaus lässt sich auch bei Stromwandlern mit geringen Amperewindungen eine allgemeine wesentliche Verbesserung der Genauigkeit erzielen.
Sind nämlich nur wenige Sekundärwindungen 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 beträchtliche Werte geändert, dass man nicht mehr in dem günstigsten Induktionsbereich arbeitet, so dass die oben geforderte Proportionalität zwischen Leerlaufstrom und Primär-bzw. Sekundärstrom nicht mehr erreicht wird.
Durch die Anbringung dieser Kurzschlusswindungen kann man jedoch gewissermassen Bruchteile von Sekundär-
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windungen einstellen, insofern, als man die Wirkungsweise einer hinzu-oder abgewickelten Sekundär- windung stetig durch die Einstellung des Widerstandes g bzw. 71 der Kurzselilnsswindungen verändern kann.
Eine weitere wesentliche Verbesserung ergibt sieh dann, wenn man diese Anordnung auf Strom-
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eine wesentlich höhere Permeabilität als die gewöhnliehen Transformatorenbleche. Bei diesen Nickel- eisenlegierungen kann es vorkommen, dass eine Differenz von einer einzigen Windung in den beiden Win-
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dären Amperewindungen bereits eine so hohe Induktion in den Eisenkernen erzeugt, dass sie über dem
Knie der 1\fagnetisienmgskurve liegt. Hiedurch würde die gewünschte Proportionalität zwischen Primärstrom und Sekundärstrom nicht mehr erzielt.
Die Wirkung dieser einen Differenzwindung kann man in bequemer Weise durch die Kurzsehlusswindungen zum Teil aufheben, so dass man durch entsprechende
Einstellung des Widerstandes an einer oder allen beiden Kurzschlusswindungen in den günstigsten Induk-
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Stromfehler nach der positiven Seite verändern kann, während man mit den bisher bekannten Kurzsehlusswindungen bei Stromwandlern immer nur eine Veränderung des Sekundärstromes nach der negativen Seite erreicht. Dadurch, dass auch auf dem Kern a. eine Kurzsehlusswindung angebracht ist, ist der Regulierbereich durch die Kurzsehlusswindung nach der positiven und negativen Seite erweitert worden.
Wie bereits erwähnt, ist in jedem der beiden Kerne a und b eine solche Induktion vorhanden, dass die Spannung an jeder Wicklung ein Mehrfaches der Spannung an den Sekundärklemmen k, l beträgt.
Selbst beim Kurzschluss der Sekundärklemmen ist die Induktion in den Eisenkernen nur wenig geringer als bei Anschluss der Nennbürde. Das bedeutet aber, dass die Induktion im Eisen und damit die Régulier- wirkung der Kurzschlusswindungen praktisch unabhängig von der Bürde ist.
Besonders zweckmässig ist es, wenn man die Kurzschlusswicklungen selbst oder die Widerstände, und h aus spannungs-bzw. stromabhängigen Material, z. B. Eisendraht, herstellt. Hiedurch lassen sich weitere Verbesserungen der Fehlerkurve erzielen.
Wenn der Wandler in einem grossen Frequenzbereich arbeiten soll, so ist es vorteilhaft, den Widerstand der Kurzschlusswicklungen frequenzabhängig zu machen. z. B. durch Vorschalten einer eisenhaltigen Drosselspule.
PATENT-ANSPRUCHE :
1. Stromwandler mit zwei Eisenkernen, deren Primär-und Sekundärwicklungen hintereinandergeschaltet sind und bei denen das Verhältnis zwischen Primär-und Sekundäramperewindungen um so viel von einem mittleren Verhältnis, das das Übersetzungsverhältnis bedingt, abweicht, dass in jeder der beiden
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wird, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Teilkern Kurzschlusswindungen besitzt.