DE1807275C

DE1807275C - Capacitive voltage converter with a damping resistor and a compensation converter in the intermediate voltage circuit

Info

Publication number: DE1807275C
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dr.; Gohlke Christian Dipl.-Ing.; 1000 Berlin. HOIf 29-04 Peiser
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Publication date: 1972-09-14

Description

einflussung erzeugt werden, müssen daher bei einem sung infolge unterschiedlicher Belastung ausgeschlos-Stromwandler naturgemäß mehrere verschieden aus- sen werden. Daher können Stromwandler mit mehregelegte Kerne vorgesehen werden, die von der Pri- ren Eisenkernen und gemeinsamer Primärwicklung märwicklung gemeinsam umfaßt sind. nicht als Vorbild und als Anhalt für den erfindungs-Influence generated must therefore be excluded in the event of a solution due to different loads-current transformers Naturally, several will appear differently. Therefore, current transformers with multiple Cores are provided by the primary iron cores and common primary winding märwick are included together. not as a model and as a guide for the inventive

Bei einem Spannungswandler hingegen bringt eine 5 gemäßen kapazitiven Spannungswandler dienen,
gemeinsame Primärwicklung um verschiedene Kerne Ferner ist ein Kaskadenstromwandler bekannt im allgemeinen keinen Vorteil. Das Fehlerverhalten (österreichische Patentschrift 225 283), bei dem die des Spannungswandlers hängt nämlich in erster Linie Primärwicklung nur einen Teil der Sekundärwicklunvon seinen Längswiderständen ab, wenn man bei die- gen umgreift. Von diesem Stromwandler unterscheiser Betrachtung das Ersatzschaltbild eines Wandlers io det sich der erfindungsgemäße Meßwandler im weheranzieht. Das Fehlerverhalten eines Spannungs- sentlichen dadurch, daß er einen kapazitiven Spanwandlers wird also vorwiegend von den Kupferwider- nungswandler darstellt und daß sämtliche Sekundärständen der Primär- und der Sekundärwicklungen wicklungen innerhalb der gemeinsamen Primärwickbestimmt. Mehrere Kerne bringen demzufolge hin- lung angeordnet sind.In the case of a voltage converter, on the other hand, a 5 capacitive voltage converter is used,
common primary winding around different cores Furthermore, a cascade current transformer is generally known to have no advantage. The error behavior (Austrian patent specification 225 283), in which that of the voltage transformer depends primarily on the primary winding, only a part of the secondary winding on its series resistances when you reach around them. The equivalent circuit diagram of a converter is differentiated from this current converter. The failure behavior of a voltage element in that it is a capacitive voltage converter is mainly represented by the copper impedance converter and that all secondary states of the primary and secondary windings determine the windings within the common primary winding. Several cores are accordingly arranged.

sichtlich des Fehlerverhaltens eines Spannungswand- 15 Bei dem erfindungsgemäßen Spannungswandler istVisible to the error behavior of a voltage converter 15 In the voltage converter according to the invention

lers keinen Vorteil, da der Laststrom dt/ Bürde im- es zweckmäßig, um, insbesondere bei VerwendungLers no advantage, since the load current dt / burden is expedient to, especially when using

mer auch über die Primärwicklung fließen muß. Der von Mantelkernen, deren mittlere Schenkel dann ge-must also flow through the primary winding. That of mantle cores, the middle legs of which are then

Magnetisierungs- oder auch Leerlaufstrom ist im meinsam von der Primärwicklung umschlungen sind,Magnetizing or no-load current is in common around the primary winding,

Verhältnis dazu sehr gering, so daß sein Fehlerein- die Abmessungen möglichst klein halten zu können,Ratio to it very low, so that its errors can keep the dimensions as small as possible,

fluß vemachlässigbar ist. Aus diesen Gründen wur- »o daß die Primärwicklung einen in Richtung der Auf-flow is negligible. For these reasons, it was »o that the primary winding

den von der Fachwelt Spannungswandler mit mehre- einanderfolge der Kernschenkel länglichen Uuer-the voltage converter with several successions of the core legs elongated Uuer-

ren Eisenkernen und mit einer diese gemeinsam um- schnitt besitzt. Hierfür wird jedoch Schutz nur imren iron cores and with one of them this jointly circumscribes. For this, however, protection is only provided in the

schlingenden Primärwicklung als wenig zweckmäßig Zusammenhang mit dem Anspruch 1 begehrt,looping primary winding as not very useful in connection with claim 1,

erachtet. Fig. 1 zeigt konstruktive Einzelheiten eines Aus·deems. Fig. 1 shows structural details of a construction

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, daß 25 führun.gsbeispieles der Erfindung, F i g. 2 die dazuge-The invention is based on the idea that 25 exemplary embodiments of the invention, FIG. 2 the associated

sich bei einem kapazitiven Spannungswandler beim hörige Schaltung.in the case of a capacitive voltage converter in the associated circuit.

Auftreten von Kippschwingungen im Zwischen^pan- Die einen länglichen Querschnitt besitzende Prinungskreis Verhältnisse ergeben, die in Abweichung märwicklung 1 des Zwischenspannungswandlers umvon den üblichen Betriebsverhältnissen bei Span- schlingt die mittleren Schenkel von zwei Kernen, von nungswandlern das Vorsehen eines weiteren Kernes 30 denen der Mittelschenkel des Kernes 2 die Sckundär- und einer für den üblichen Kern des Zwischenspan- wicklung 3 des Zwischenspannungswandlers und der nungswandlers und diesen weiteren Kern vorteilhaft Mittelschenkel des Kernes 4 die in diesem Ausfühgemeinsamen Primärwicklung erscheinen lassen. rungsbeispiel auf der Sekundärseite des Zwischen-Beim Auftreten von Kippschwingungen geht nämlich spannungskreises liegende andere Wicklung 5 des der übliche Eisenkern des Zwischenspannungswand- 35 Kompensationswandlers trägt. Die beiden Kerne 2 lers im Takt der Kippschwingungen in Sättigung, so und 4 sind als Schenkelkerne ausgebildet, die mit ihdaü zur Übertragimg der zum Dämpfen der Kipp- ren Kernebenen parallel zueinander verlaufend anschwingungen nötigen Dämpfungsleistung ein weite- geordnet sind. Durch die erfindungsgemäßen Maurer Kern mit einer im Verhältnis zur Meßwicklung nahmen ist also eine zusätzliche Wicklung für den niederohniig bebürdeten Wicklung vorhanden sein 40 Kompensationswandler eingespart; damit verbunden muß. Bei Spannungswandlern ganz allgemein stellen ist eine Platzersparnis, die jedoch nicht zur Folge sich derartige Verhältnisse nicht ein, da diese in hat, daß infolge der unvermeidbaren Streuflüsse eine einem Bereich von 0,8 bis 1,2 der Nennspannung be- gegenseitige magnetische Beeinflussung der beiden trieben werden, also in einem relativ kleinen lnduk- Kreide erfolgt. In dieser Hinsicht erweist es sich als tionsbereich. 45 günstig, daß die beiden Wicklungen 3 und 5 auf denOccurrence of tilting vibrations in the intermediate ^ pan- The circle of impression, which has an elongated cross-section Results in conditions that deviate from the winding 1 of the intermediate voltage converter by the normal operating conditions at Spanschlingt the middle legs of two cores, of voltage transducers the provision of a further core 30 which the middle leg of the core 2 the Sckundär- and one for the usual core of the intermediate voltage winding 3 of the intermediate voltage converter and the voltage converter and this further core advantageous middle limb of the core 4 which are common in this embodiment Make primary winding appear. example on the secondary side of the intermediate Occurrence of breakover oscillations is namely voltage circuit lying other winding 5 of the the usual iron core of the intermediate voltage wall compensation converter carries. The two cores 2 lers in the cycle of the tilting vibrations in saturation, so and 4 are designed as leg cores that with ihdaü to transfer the oscillations running parallel to each other for damping the tilting core planes necessary damping performance are broadly classified. By the masons of the invention Core with one in relation to the measuring winding is therefore an additional winding for the low-pollution winding present 40 compensation converters saved; associated with it got to. In the case of voltage converters in general, space is saved, but this does not result such conditions do not arise, as this has in that due to the unavoidable leakage flux a a range from 0.8 to 1.2 of the nominal voltage mutual magnetic influence of the two in a relatively small Induk chalk. In that regard, it turns out to be tion area. 45 favorable that the two windings 3 and 5 on the

Während also bei einem üblichen Spannungswand- Kernschenkeln innerhalb des von der Primärwickler das Anordnen eines weiteren Kernes und einer für lung I umschlossenen Raumes angeordnet sind,
alle Kerne gemeinsamen Primärwicklung keinerlei In dem Schaltungsbeispiel nach Fig. 2 sind die Vorteile bringt, ist bei der erfindungsgemäßen An- bereits in F i g. I vorkommenden Teile mit denselben Ordnung eine sinnvolle Funktion ohne die oben er- 5° Bezugszeichen versehen. Ferner ist der parallel zu läuterte Wechselbeziehung der beiden Eisenkerne in- der anderen Wicklung 5 des Kompensationswandlers folge der Sättigung des üblichen Kernes des Zwi- liegende Dämpfungswiderstand 6 sowie die ebenfalls schenspannungswandlers nicht möglich. Der zusätzli- im Sekundärkreis des Zwischenspannungswandlers ehe Kern des Zwischenspannungswandlers des erfin- liegende Bürde 7 eingezeichnet,
dungsgeinäßen kapazitiven Spannungswandlers führt 55 Es können auch andere Kernformen, beispielsweialso erst dazu, daß der erfmdungsgemäße Span- se Rahmenkerne, verwendet sein. Zwecks besserer nungswandler zuverlässig arbeitet, indem auftretende Ausfüllung des von der Primärwicklung umschlossc-Kippschwingungen unterdrückt werden. Die Mcßgc- neu Raumes und zur Verringerung der Streuung nauigkeit des erfindimgsgemäßen Wandlers ist daher kann es zweckmäßig sein, die beiden Wicklungen auf durch Kippschwingungen nicht beeinflußt. 60 den Schenkeln im Querschnitt viereckig auszubildenSo while with a conventional voltage wall core leg the arrangement of a further core and a space enclosed for lung I are arranged within the primary winder,
all cores have no common primary winding. In the circuit example according to FIG. 2, the advantages are already shown in FIG. I occurring parts with the same order have a meaningful function without the above reference numerals. Furthermore, the interrelationship of the two iron cores in the other winding 5 of the compensation transformer, which is to be explained in parallel, is not possible due to the saturation of the usual core of the intermediate damping resistor 6 and the voltage transformer, which is likewise not possible. The additional burden 7 in the secondary circuit of the intermediate voltage converter before the core of the intermediate voltage converter is shown,
Suitable capacitive voltage converter leads to 55. Other core shapes can also be used, for example only so that the span according to the invention frame cores can be used. For the purpose of better voltage converter works reliably by suppressing breakdown oscillations that occur from the primary winding enclosed in the filling. The Mcßgc- new space and to reduce the scattering accuracy of the transducer according to the invention, it can therefore be expedient not to affect the two windings by tilting vibrations. 60 to form the legs square in cross section

Ganz anders hingegen liegen die Verhältnisse bei oder ihre einander zugekehrten Mantelflächen eben,On the other hand, the conditions are completely different with or their mutually facing lateral surfaces are flat,

Stromwandlern mit mehreren Kernen und gemeinsa- dagegen die einander abgekehrten Mantelflächen derCurrent transformers with several cores and common, on the other hand, the facing surfaces of the

mer Primärwicklung; denn dort soll durch die An- Form der Primärwicklung folgend gewölbt (wie inmer primary winding; because there should be arched due to the shape of the primary winding (as in

Ordnung mehrerer Kerne eine gegenseitige Beeinflus- Fig. I) zu formen.Order of several cores to form a mutual influencing Fig. I).

Hierzu I Blatt ZeichnungenFor this purpose I sheet drawings

Claims

Primary circuit of the intermediate voltage converter in

Claims: he lies with the primary winding. This will

a compensation of the voltage drop at the damper-1. Capacitive voltage converter, consisting of fung resistance achieved.

from a capacitive voltage divider and 5 The object of the invention is to provide a one with an inductive voltage converter. Such capacitive voltage converters with core, primary and secondary winding containment reduction of the necessary effort constructive intermediate voltage circuit, which simplify a damping. The inventive capacitive fung resistance against breakover oscillations and voltage converter is characterized in that an influence on the behavior of the wall * ° the primary winding of the inductive voltage converter through the damping resistor korn- lers, which is assigned to a winding of the compensation converter compensating compensation converter, each forming a leg of the core of the Compenist, who also has a core, a primary and a sation converter and the core of the inductive chip has a secondary winding, of which »*, a voltage converter is wrapped together and that the winding is on the primary side of the intermediate voltage -> the voltage circuit wrapped around by the primary winding, characterized by core shank within the primary winding of the net that the primary winding (I) of the inductive other winding of the compensation converter or voltage converter, which forms a winding of the grain of the secondary winding of the inductive voltage relaxation converter, each one leg transducer are enclosed.

of the core (4) of the compensation converter and * < > With your voltage converter according to the invention of the core (2) of the inductive voltage wall - a particularly compact arrangement of both the lers wraps around together and that the cores as well as the various windings er primary winding (1) wrapped together is enough. By arranging the other winding core leg within the primary winding (1) of the compensation converter and the secondary winding the other winding (5) of the »5 compensation of the inductive voltage converter within tion converter or the secondary winding (3) of the inductive enclosed by the primary winding together Voltage converter are enclosed. NEN space also has the advantage that 2. Capacitive voltage converter after a possible mutual influence of the claim I, characterized in that the different magnetic systems by scattering in the primary winding (1) one in the direction of the opening 3 ° sequence of the greater distance between the cores otherwise the core leg elongated transverse is largely off, which is in terms of cut owns. the metrological properties has a favorable effect.

There are already from the German Auslegeschrift 1 076 260 and from the British Patent-35 font 801 720 converter known where in place several primary windings connected in series a single primary winding all iron cores

The invention relates to a capacitive chip loop, but it concerns the known ones voltage converter, consisting of a capacitive converter around current converters with several cores. Voltage divider and an inductive voltage divider. 4 ° The primary winding of a current converter always exists voltage converter with core, primary and secondary winding only from a few turns, so that the Herlung containing intermediate voltage circuit, which a position of primary windings for current transformers in the Damping resistance to tilting vibrations and in general does not pose any particular problems; influencing the behavior of the converter, such primary windings can be justified make the damping resistance compensating 45 rem effort by hand. However, it is different Compensation converter is assigned, which are also the ratios of voltage converters, deeincn Core, a primary and a secondary winding Ren primary windings usually some 10,000 has, of which one winding on the primary has turns. These turns can be Seitc of the intermediate voltage circuit lies. for economic reasons only machine-made

Such a capacitive voltage converter is 5 ° len, so that so far only primary windings For example, from the German patent standard windings of circular cylindrical shape ver-882 450 and also from the German patent specifications. The summary of the primary Wick-1 068 80S and I 125 070 known. The attenuation of the intermediate voltage converter and the resistance has the task of preventing the occurrence of compensation transducers according to the counterbalance waveforms to suppress. Since an ohmic German patent specification 882 450 would be too shear resistance is used for this purpose, a wicker that deviates from this winding shape acts but not only dampen the undesired form of the lung if one does not prevent the secondary breakdown vibrations, but also for the overhauls using specially shaped low tension, so that if one gives the measurement error kernels a special shape; but this would be with wants to keep in tolerable temperatures, an overdimensioning of a considerable increase in the production rate of the capacitive voltage converter need to be connected.

that is. In order to avoid this considerable effort

avoid, you have a compensation converter pre-fault behavior and above all the overcurrent figure seen, for example when arranging the depend on the Kernauslegiing; on the size of the The damping resistance in the secondary circuit of the intermediate magnetizing current is namely the fault of one voltage converter with its one winding largely dependent on the current transformer. To use several secondary in the secondary circuit parallel to the damping resistance of a single current transformer ücschaltct is, while its other winding gain in measurable quantities, which without mutual concern