CH295514A - Kontaktumformer mit magnetischen Schaltelementen zur Entlastung der Kontakte von Schaltfeuer. - Google Patents

Kontaktumformer mit magnetischen Schaltelementen zur Entlastung der Kontakte von Schaltfeuer.

Info

Publication number
CH295514A
CH295514A CH295514DA CH295514A CH 295514 A CH295514 A CH 295514A CH 295514D A CH295514D A CH 295514DA CH 295514 A CH295514 A CH 295514A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
magnetization
iron
relieve
contacts
switching elements
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
Patent-Verwaltungs-Gm Licentia
Original Assignee
Licentia Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Licentia Gmbh filed Critical Licentia Gmbh
Publication of CH295514A publication Critical patent/CH295514A/de

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/02Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions for non-linear operation
    • H01F38/023Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions for non-linear operation of inductances

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Description


  Kontaktumformer mit magnetischen Schaltelementen zur Entlastung der Kontakte  von Schaltfeuer.    Für die     Belastungakennlinie    von Kontakt  umformern mit magnetischen Schaltelementen       (saugdrosselähnliche        Transformatoren,    Schalt  drosseln) gilt eine Beziehung, welche z. B.  für dreiphasige     Brückenschaltung    folgende  Formel aufweist (vergleiche Aufsätze F.

   Kop  pelmann in  Elektrotechnik und Maschinen  bau  59 (1941),     S.253;    60 (1942) S.189;  60     (1-942)    S.368)  
EMI0001.0007     
    Dabei     ist          T'"    = die Spannung bei Belastung,       Ir,1=    die Gleichspannung bei Leerlauf,  F = die bezogene     Kurzschlussspannung,     = die bezogenen     Ohmschen    Spannungs  verluste,  =     2z.fa          ,ff,    = Stufenlänge der Drosseln unter dem  Scheitelwert
EMI0001.0015  
       E    der     Kommu-          tierungsspannung,          J,

      =     Magnet.isierung    der Drosseln beim  Gleichstrom     I,1,     J,.;" =     Magnetisierung    der Drosseln im Au  genblick des     Einschaltens    des Kon  taktes der betreffenden Phase,         GJ,   <I>=</I>     Magnetisierungsänderung    vom obern.  bis zum untern Sättigungsknie der  Drossel,  =     Windungszahl,     q = Eisenquerschnitt der Drossel.

    Abgesehen vom     Ohmschen        Spanniulgsabfall     
EMI0001.0029  
   setzt sich der induktive Spannungs  abfall aus zwei Gliedern     zusammen,    und  zwar einem Glied
EMI0001.0031  
   welches auf  die     Streuinduktivitäten    im     Kommutierungs-          kreis    zurückzuführen und .lastproportional       ist,    und aus einem Glied
EMI0001.0036  
   her  rührend vom Eisen der Drosseln. Im obern  Teil der Zeichnung ist die     Magnetisierung        J,     der Drossel abhängig vom Gleichstrom auf  getragen.

   Je nach der Qualität des verwen  deten Drosseleisens kann die Form dieser Ma  gnetisierungskennlinie einen verschiedenen  Verlauf haben, bei idealem Eisen     beispiels-          weise    nach der Kurve     a,    bei technisch übli  chen Eisensorten nach der Kurve b oder c.  Die     Magnetisierung    J,;" ist im allgemeinen  von der Belastung unabhängig und hat einen  Wert, welcher etwa. einer     Magnetisierung    mit  1     AW/cni    entspricht.

   Der vom     Eisen    herrüh  rende     induktive    Spannungsabfall     ist        also\    bei  einer     Magnetisierungskennlinie    nach der  Kurve     a    praktisch im ganzen     Bela8tungsbe-          reich    konstant, wobei zu     berücksichtigen    ist,      dass es keine Mühe macht, bei idealem Eisen  die.

       Magnetisierung        Jein    bis nahe an die     Sätti-          gungsmagnetisierung        J."    zu treiben, so dass  der induktive     Spannungsabfall    bei idealem  Eisen praktisch Null sein kann. Bei weniger  gutem Material lässt sich jedoch die     Magneti-          sierung        Jein    nicht so hoch treiben.

   Es tritt       infolgedessen    ein wesentlicher     induktiver     Spannungsabfall durch das Eisen auf, wel  cher im Falle der Kurve b bereits bei kleinen  Belastungen angenähert den Wert hat, .den  er bei Nennlast     aufweist,    weil die Kurve b  sich bereits bei kleiner Belastung dem Werte       Jmal    nähert. Im untern     Teil    der     Zeichnung     sind _ die Kennlinien für die     verschiedenen          Eisensorten    angedeutet.

   Im Falle     a    ist die  Kennlinie nur wenig geneigt, nämlich entspre  chend dem     Ohmschen    Spannungsabfall Lund  dem     induktiven        Lustspannungsabfall.    Im  Falle b tritt ein wesentlich grösserer Span  nungsabfall     auf,    welcher jedoch     .nicht    linear  mit dem Strom, sondern bei kleinen Strömen  sehr stark und bei grossen Strömen nur noch  wenig anwächst. Die Kurve b stellt den übli  chen Verlauf dar, wie er     beispielsweise    bei der       Verwendung    von     Siliziumeisen    erreicht wird.

    Verwendet man hochwertige     Eisen-Nickel-          Legierungen,    lässt sich der Verlauf der Kurve       a    .erzielen.  



  Für manche     Verwendungszwecke    ist. ein  verhältnismässig grosser induktiver Spannungs  abfall     erwünscht,    welcher aber angenähert  proportional     mit    der Belastung sein muss.  Dies     ist    z. B. erforderlich bei Umformern, wel  che     zur    selbsttätigen     Sammlerladung    benutzt  werden, oder bei Umformern, welche in be  stimmter Weise mit andern Geräten parallel  arbeiten sollen.

   In solchen Fällen ist die     An-          wendung    eines sehr hochwertigen     Eisens,    ent  sprechend den Kurven     a,    nicht zweckmässig,  weil in diesem     Fall    zur     Erzielung        des    not  wendigen induktiven     Spannungsabfalles        künst-          lich        Induktivitäten    in den     Kommutierungs-          stromkreis    eingebaut werden müssten,

   was zu  sätzliche Kosten     bringt.    Anderseits ist jedoch  die     Verwendung    von Eisen mit der Kennlinie  b unbefriedigend,     weil    die     Kennlinie    b bei  kleiner Last zu stark gekrümmt ist und daher    der     SpannLingsabfall    bei kleiner Last bereits  zu gross     ist.    Bei der     Magnetisierungskenn-          linie    ergibt sich, wenn man, wie bisher all  gemein üblich, z.

   B. das billige Eisensilizium  durch Glüh- und Walzprozesse so züchtet, dass  es bei Feldstärken von der     Grössenordnung     1     AWlcm    eine möglichst hohe     MagnetisierLlng     aufweist, wie Form b,     Ma.gnetisierungswerte,     welche nur wenig geringer sind als die Sätti  gung     Jm.y,    zwar nicht bei Feldstärken von  der     Grössenordnung    1     AWlcm,    jedoch bei Feld  stärken von der Grössenordnung 10     AWlcm    er-.  reicht werden.

   Bei einem solchen Material  treten die Vorteile, die ein ideales Sättigungs  knie wie das der Kurve     a        aufweist,    noch nicht  hervor, anderseits ergibt sich jedoch die für  die     praktische    Verwendung im allgemeinen  hinerwünschte Form b der     Stromspannungs-          kenulinie    in der Zeichnung unten.

   Bei dieser  Form der Kennlinie     wird    nämlich, wenn die       Gegenspannung,        auf    welcher der     Umformer     arbeitet, gross wird, der Strom     unerwünscht          klein.    Bei der Ladung von Sammlern wirkt  sich das so aus, sass gegen Ende des Lade  vorganges der Ladestrom zu klein wird.  



  Nach der Erfindung wird für Kontaktum  former mit     magnetischen    Schaltelementen zur       Entlastung    der Kontakte von Schaltfeuer  ein Eisenkern verwendet, welcher bei etwa  1.     AW        lem    eine mittlere     Permeabilität    von min  destens<B>10000</B>     GausslAW    aufweist, oberhalb  von etwa 1     AW    bis zur betriebsmässigen höch  sten Sättigung jedoch eine angenähert kon  stante differentielle     Permeabilität,    welche min  destens     100mal    kleiner ist, derart,

   sass der  vom Eisen der     Drosseln    herrührende induk  tive     Spannungsabfall        zwischen    Leerlauf     und     Vollast angenähert linear mit der Belastung  anwächst. Unter .einer differentiellen     Perme-          abilität    ist die Tangente der     Magnetisierungs-          kennlinie    an der betrachteten Stelle zu ver  stehen.

   Bei     allen        Bemühungen,    derartiges  Material für     Drosseln    von Kontaktumformern  zu entwickeln, hat man     bisher    die Form a  der     Zeichnung    angestrebt. Der Erfindung       liegt    die Erkenntnis zugrunde, das     für    gewisse       Verwendungszwecke    die Form c zweckmässi  ger ist. Die Form c der Magnetisierungskenn-           linie    lässt sich durch entsprechende Behand  lung des Materials während der Herstellung  durchaus erreichen, z.

   B. dadurch, dass man  Glüh- und     Walzprozesse    derart abstimmt, dass  die Kristallorientierung des Materials be  stimmte Vorzugsrichtungen zur     Magnetisie-          rungsrichttmg    annimmt. Man kann nicht die  Auffassung vertreten, dass die Form c im  wesentlichen eine schlechtere Variante der  Form b sei. Vielmehr kommt es bei der Form  c darauf an, dass der obere     Schenkel    der Ma  gnetisierungskennlinie im wesentlichen gerad  linig, und nicht wie bei     b    gekrümmt verläuft.  Um diesen Verlauf zu erreichen,     ist    ein ganz  besonderes Material und Herstellungsverfah  ren anzuwenden.

   Je nach dem Verwendungs  zweck kann man dabei die     Magnetisierung    bei  etwa 1     AW/cm    höher oder tiefer legen. Will  man beispielsweise Umformer mit sehr stark  fallender Kennlinie, so wird man die     Magne-          tisieriulg    bei 1     AW/cm    tief, beispielsweise bei  <B>1.0500</B> Gauss legen, so dass     mir    Erzeugung  des induktiven     Spannungsabfalles    ein Wert       J,    -     Je;"    bei     Siliziumeisen    von angenähert.  <B>1.0500 ...</B> 11000 Gauss zur Verfügung steht.

    Wünscht man steifere Kennlinien, so kann  man die     Magnetisierung    bei 1     AW!cm    beispiels  weise von der Grössenordnung<B>1.5000</B> Gauss  wählen.  



  Die gewünschte Wirkung lässt sich auch  dadurch erzielen, dass man ein schlechtes Ma  terial, beispielsweise gewöhnliches Transfor-         matorenblech,    und ausserdem einen hochwer  tigen Kern mit einer Kennlinie der Form     a     verwendet und beide gemeinsam mit einer  Wicklung umschliesst. Man hat jedoch unter  Umständen den Nachteil, dass der hochwertige  Kern a für sich allein teurer wird als ein  Material von der Form der     Magnetisierungs-          kennlinie    c.  



  Man kann auch neben einem hochwertigen  Kern mit der     Magnetisierungskennlinie    a  einen weiteren Kern mit der     Wicklung    um  schliessen, welcher ein oder mehrere Luftspalte  aufweist. Auf diese Weise     lässt-sich    der lineare .       Verlauf    der     Stromspannungskennlinie    beson  ders genau erzielen.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Kontaktumformer mit magnetischen Schalt elementen zur Entlastung der Kontakte von Schaltfeuer, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente einen Eisenkern aufweisen, welcher bei Feldstärken von etwa 1 AW/em eine mittlere Permeabilität von mindestens <B>10000</B> Gauss/AW aufweist, oberhalb von etwa 1 AW bis zur betriebsmässigen höchsten Sätti gung jedoch eine angenähert konstante diffe rentielle Permeabilität, welche mindestens 100mal kleiner ist, derart, dass der vom Eisen der Drosseln herrührende induktive Span nungsabfall zwischen Leerlauf und Vollast. angenähert linear mit der Belastung anwächst.
CH295514D 1943-10-16 1944-09-09 Kontaktumformer mit magnetischen Schaltelementen zur Entlastung der Kontakte von Schaltfeuer. CH295514A (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE295514X 1943-10-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH295514A true CH295514A (de) 1953-12-31

Family

ID=6090058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH295514D CH295514A (de) 1943-10-16 1944-09-09 Kontaktumformer mit magnetischen Schaltelementen zur Entlastung der Kontakte von Schaltfeuer.

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH295514A (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1099062B (de) Steuerbare Einrichtung zur Umformung von Gleichspannungen bzw. -stroemen in einer Brueckenschaltung
DE1538623C2 (de) Mittelpunkt-Gleichrichterschaltung
DE901660C (de) Transduktor, insbesondere fuer Kraftnetze
CH295514A (de) Kontaktumformer mit magnetischen Schaltelementen zur Entlastung der Kontakte von Schaltfeuer.
DE930880C (de) Kontaktumformer mit magnetischen Schaltelementen zur Entlastung der Kontakte von Schaltfeuer
DE1904737B2 (de) Gleichstromquelle für das Lichtbogenschweißen mit einem mehrphasigen Einzeltransformator
CH204996A (de) Anordnung zur Erzielung einer funkenlosen Kommutierung bei mit periodisch bewegten Schaltkontakten arbeitenden Umformungseinrichtungen.
AT218139B (de) Stufentransformator
DE2450467A1 (de) Transformator mit stetiger einstellbarkeit seiner ausgangswechselspannung
AT347536B (de) Drehstromtransformator mit stetiger einstellbarkeit seiner ausgangswechselspannung
DE761897C (de) Hilfseinrichtung fuer das Ein- oder Nachstellen des Kontaktabstandes bei elektrischen Schaltgeraeten
DE1129228B (de) Regelbarer Blindwiderstand
AT320067B (de) Regeltransformator bzw. -stabilisator
DE975431C (de) Magnetvariometer, insbesondere fuer Hochfrequenzzwecke
DE971886C (de) Magnetischer Netzspannungsregler
DE970620C (de) Kontaktumformer in Brueckenschaltung
DE732811C (de) Regelbarer magnetischer Nebenschluss fuer den Hauptstrommageneten eines Induktionszaehlers
DE937185C (de) Schaltanordnung fuer Wechselstromunterbrechungseinrichtungen
DE640956C (de) Schaltanordnung zum Spannungsausgleich in Dreileiteranlagen mittels Gleichrichter
CH217070A (de) Schalteinrichtung zum Unterbrechen und Schliessen eines Stromkreises.
DE570035C (de) Frequenzrelais mit zwei beweglich zusammenwirkenden Wicklungen, von denen die eine parallel zu einer Kapazitaet liegt, waehrend die andere in Reihe mit dem so gebildetenSchwingungskreis liegt
AT232137B (de) Stromversorgungsgerät
DE698538C (de) Reihenschlusserregte Gleichstrom-Querfeldmaschine
DE510341C (de) Einrichtung zum Abschalten von fehlerhaften Leitungen
AT338922B (de) Schutzschaltung fur kapazitive spannungswandler