DE1056735B

DE1056735B - Abschirmung fuer Gleichstromwandler

Info

Publication number: DE1056735B
Application number: DEL29125A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Werner Kraemer
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1957-11-23
Filing date: 1957-11-23
Publication date: 1959-05-06
Also published as: CH370160A

Description

Ein Gleichstromwandler unterliegt ebenso wie ein Wechselstromwandler für hohe Stromstärken einer gewissen Fremdfel'dbeeinflussung durch stromführende Nachbarschienen. Um diesen Einfluß unschädlich zu machen, schreibt man für NachbarscMenen, die den gleichen Strom wie die Wandlerschienen führen, einen Abstand vor, der annähernd gleich dem Wandlerdurchmesser ist. Hierbei wirkt sich das Fremdfeld auf den WandlerfeMer mit weniger als 1 °/oo aus.

Bei sehr großen Stromstärken ist es nicht immer leicht, den vorgeschriebenen Mindestabstand einzuhalten. Man hat daher den Wandler längs seines äußeren Umfangs mit einem geschlossenen Schirmblech von einigen mm Stärke umgeben und konnte damit den oben angegebenen Mindestabstand stark verringern.

Nun würde aber ein derartiger Schirmring eine wesentlich höhere Wirkung haben, wenn er nicht vom primären Gleichstrom des Wandlers auf 17 000 bis 19 000 Gauß vormagnetisiert würde und damit die für die Abschirmung wirksame resultierende Permeabilität

klein würde (μ« 15 bis 30).

Zur Vermeidung dieser Nachteile wird bei einem Abschirmkörper aus weichmagnetischem Werkstoff gegen störende statische magnetische Fremdfelder für Gleichstromwandler oder dergleichen Geräte, bei denen durch eine hohe Eigengleichstrom-Vormagnetisierung die wirksame Permeabilität der Abschirmung herabgesetzt wird, erfindungsgemäß vorigeschlagen, einen solchen Werkstoff und/oder eine solche konstruktive Ausgestaltung für den Abschirmkörper vorzusehen, daß dieser bei der höchsten vorgesehenen Eigengleichstrom-Feldstärke des Abschirmlings bei nicht mehr als 70% seiner Sättigungsinduktion betrieben wird. Unter der Sättigungsinduktion versteht man dabei üblicherweise denjenigen Magnetisierungsgrad, bei dem die Wirkung des Eisens infolge Sättigung nahezu aufgehoben ist. Dies wird in der Magnetisierungskurve eines ferromagnetischen Werkstoffes durch einen mehr oder weniger stark ausgeprägten Knick deutlich.

Den gewünschten magnetischen Zustand des Abschirmkörpers nach der Erfindung kann man einfach beispielsweise durch eingefügte Luftspalte erreichen, wodurch die Gleichstromvorsättigung unter 10 000 Gauß gesenkt werden kann. In diesem Fall ist

ΔΒ

die resultierende Permeabilität

AH

trotz der Luftspalte immer noch ein Mehrfaches des oben angegebenen Wertes. Im gleichen Maße erhöht sich auch die Schirmwirkung der Abschirmung.

Ausführungsbeispiele für den Abschirmkörper nach der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dar-Abschirmung für Gleichstromwandler

Anmelder:

LICENTIA Patent - Verwaltungs - G. m.b.H., Hamburg 36, Hohe Bleichen 22

Dr.-Ing. Werner Krämer, Darmstadt-Land',
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ist als Erfinder genannt worden

iS gestellt. Um dem Abschirmkörper trotz der Luftspalte einen möglichst homogenen magnetischen Leitwert zu geben, empfiehlt es sich, den insgesamt erforderlichen Luftspalt durch möglichst viele kleine Luftspalte herzustellen. Dies wird nach einem weiteren Gedanken.

der Erfindung beispielsweise dadurch erreicht, daß Schlitze 1 in geringen Abständen in das Schirmblech 2 gestanzt werden, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Um den mechanischen Zusammenhang des Schirmbleches zu erhalten, können einzelne Stege an den Seiten und in der Mitte des Bleches stehenbleiben, da diese kleinen Querschnitte infolge ihrer raschen Sättigung keinen nennenswerten Einfluß auf das Verhalten des Schirmbleches mehr ausüben.

Die Schirmwirkung kann noch erhöht werden, wenn man nicht nur um den Wandler einen Schirmring legt, sondern auch einen in der gleichen Weise atisgeführten Schirmring im Wandlerfenster vorsieht und beide Schirmringe breiter als den Wandler macht. Eine solche Anordnung ist in Fig. 3 dargestellt, wo der aus zwei Kernen bestehende Gleichstromwandler 6 von einem inneren Schirm 7 und einem äußeren Schirm 8 umgeben ist, die beide überstehend ausgeführt sind. Dabei können beide Abschirmungen 7 und 8 aus mehreren Lagen bestehen, die voneinander durch unmagnetische Zwischenlagen getrennt sind.

Eine allseitige Abschirmung der Wicklungen erreicht man dadurch, daß auf einen Tragzylinder 5 (Fig. 2) ein schmales Blechband 3 schraubenförmig aufgewickelt wird. Dieses Blechband ist nur von geringer Stärke. Es wird daher in mehreren Lagen aufgewickelt, die wiederum voneinander durch unmagnetische Zwischenlagen getrennt sind. Diese Zwischenlagen 4 können beispielsweise aus Papier oder Preßspan bestehen, dessen Dicke in der Größenordnung der Bkchstärke liegt. Der Tragzylinder 5 mit dem aufgewickelten Abschirmkörper wird dann über Kern und Wicklung geschoben, so daß der letztere allseitig abgeschirmt ist. Durch die spiralförmige Aufwicklung ergeben sich in Richtung des Eigenflusses Luftspalte

909 509/188

Claims

im Abschirmkörper, die damit den gewünschten Erfolg erbringen. Selbstverständlich ist eine solche Abscbirmanordnung nicht allein auf die Abschirmung von Gleichstromwandlern beschränkt, sondern sie kann überall bei solchen Geräten angewendet werden, bei denen durch eine hohe Eigengleichstrom-Vormagnetisierung die wirksame Permeabilität der Abschirmung des Gerätes herabgesetzt wird. Dies ist bei vielen Anwendungsgebieten der Meßtechnik, insbesondere des Meßwandlerbaues, von Bedeutung. Patentansprüche:

1. Abschirmkörper aus weichmagnetischem Werkstoff gegen störende statische magnetische Fremdfelder für Gleichstromwandler oder dergleichen Geräte, bei denen durch eine hohe Eigengleichstrom -Vormagnetisierung die wirksame Permeabilität der Abschirmung herabgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein solcher Werkstoff und/oder eine solche konstruktive Ausgestaltung für den Abschirmkörper vorgesehen ist, daß dieser bei der höchsten vorgesehenen Eigengleichstrom-Feldstärke des Abschirmlings bei nicht mehr als 70% seiner Sättigungsinduktion betrieben wird.

2. Abschirmkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschirmkörper im wesentlichen quer zum Eigengleichstromfeld Luftspalte in möglichst regelmäßigen Abständen besitzt.

3. Abschirmkörper nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschirmkörper aus Eisenband aufgebaut ist, das mehrlagig unter Zwischenfügung uonmagnetischer Zwischenlagen verwendet wird.

4. Abschirmkörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftspalte derart in das Eisenband gestanzt sind, daß kleine frei gelassene Stege den Zusammenhang des Bandes erhalten.

5. Abschirmkörper nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein schmales Eisenband schraubenförmig auf einen Tragzylinder aus unmagnetischem Material gewickelt ist und daß dieser Tragzylinder die abzuschirmende Wicklung konzentrisch umgibt.

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6. Abschirmkörper nach Anspruch 1, 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschirmkörper mehrlagig unter Zwischenfügung unmagnetischer Zwischenlage!! ausgeführt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 567 131, 872 593;
französische Patentschrift Nr. 631 501;
USA.-Patentschrift Nr. 1 251 700.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen