DE19534560C2 - Toroidal current transformer - Google Patents

Toroidal current transformer

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ringkern-Stromwandler, der einen Ringkern, eine durch die Kernöffnung geführte Primärwicklung und eine um den Ringkern gewundene Sekundär­ wicklung aufweist.The invention relates to a toroidal current transformer, one ring core, one through the core opening Primary winding and a secondary wound around the toroid has winding.

Gattungsgemäße Ringkern-Stromwandler gehören seit langem zum Stand der Technik. Aufgrund vorgegebener Geräteabmessungen ist der Einsatz solcher technisch hochwertiger und für be­ stimmte Anwendungen kostengünstiger Ringkerne wegen ihrer gleichmäßig runden Bewicklung nicht möglich. Insbesondere bei dreiphasigen Stromwandlern sind die Außenabmessungen, die Größe und Lage der Stromschienen festgelegt, was aufwendige, schwere und zugleich teure Sonderwandler erfordert. Kleine, leichte und dadurch günstige Ringkernwandler können dagegen wegen ihrer Ringform nicht immer eingesetzt werden.Generic toroidal current transformers have long been part of State of the art. Due to given device dimensions is the use of such technically high quality and for be agreed applications of inexpensive toroids because of their even round wrapping not possible. Especially at three-phase current transformers are the external dimensions that Size and location of the busbars, which is expensive, requires heavy and expensive special converters. Little one light and therefore inexpensive toroidal converters, however, can not always used because of their ring shape.

In der EP 0 558 428 A1 ist ein Ringkern-Stromwandler mit ei­ ner durch die Kernöffnung geführten Primärwicklung und einer Sekundärwicklung offenbart. Der Ringkern ist hier über einen Bogen von 180° unrund mit der Sekundärwicklung bewickelt.EP 0 558 428 A1 describes a toroidal current transformer with an egg ner through the core opening primary winding and one Secondary winding revealed. The toroid is over one here 180 ° non-circular arc wound with the secondary winding.

Durch die DE-GM 19 65 820 ist es bekannt, die Primärwicklung eines Wandlers als Stromschiene auszuführen.From DE-GM 19 65 820 it is known the primary winding of a converter as a busbar.

Die DE-AS 22 28 651 offenbart eine Ringkernspule in einem quadratischen Gehäuse, dessen Zwickel als Wickelraum für die Wicklungen benutzt wird. Auf diese Weise ergeben sich insge­ samt vier Teilwicklungen.DE-AS 22 28 651 discloses a toroidal core coil in one square housing, the gusset as a changing room for the Windings is used. This results in a total including four partial windings.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ringkern- Stromwandler der oben genannten Art zu schaffen, der in seiner äußeren Form dem vorgegebenen Einbauraum, z. B. in einem Gerät, anpaßbar ist. The invention has for its object to provide a toroid To create current transformers of the type mentioned above, which in its outer shape the specified installation space, for. B. in a device that is customizable.  

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst.The object is achieved according to the features Claim 1 solved.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung lassen sich den Unteransprüchen entnehmen.Advantageous developments of the invention can be Take sub-claims.

Es erweist sich als zweckmäßig, wenn der Ringkern-Stromwand­ ler mit zwei weiteren, in gleicher Weise aufgebauten Ring­ kern-Stromwandlern zu einer dreiphasigen Einheit aufgebaut ist, da auch hier unter optimaler Nutzung vorgegebener Raum­ abmessungen sich noch kostengünstig eine dreiphasige Strom­ wandlung realisieren läßt.It turns out to be useful if the toroidal current wall ler with two further rings constructed in the same way core current transformers built into a three-phase unit is, given here, too, given the optimal use of predetermined space a three-phase current is still inexpensive conversion can be realized.

Eine optimierte Anordnung erhält man, wenn die Ebenen, in denen zumindest zwei Ringkern-Stromwandler angeordnet sind, gegeneinander versetzt sind und die Fluchtlinien ihrer Ring­ kerne sich schneiden.An optimized arrangement is obtained when the levels are in which have at least two toroidal current transformers arranged, are offset from each other and the escape lines of their ring cores intersect.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an­ hand einer Zeichnung näher erläutert.An embodiment of the invention will follow hand explained in more detail a drawing.

In der Zeichnung sind drei, eine dreiphasige Einheit bildende Ringkern-Stromwandler 1 in einem Gehäuse 2 dargestellt. Jeder Ringkern-Stromwandler 1 umfaßt einen ferromagnetischen Ring­ kern 3, durch dessen Kernöffnung jeweils eine als Stromschie­ ne 4 ausgeführte Primärwicklung hindurchgeführt ist, sowie eine um den Ringkern 3 gewundene Sekundärwicklung 5. Im vor­ liegenden Fall ist der Ringkern 3 jeweils mit der zugehörigen Sekundärwicklung 5 derart bewickelt, daß sich eine ovale äu­ ßere Form ergibt. Allgemein sind durch die unrunde Bewicklung auch andere Formen denkbar. Die Breite und Höhe der Bewick­ lung kann dabei stets dem vorhandenen Einbauraum angepaßt werden. Die minimale Baubreite ist, wie in der Zeichnung dar­ gestellt, durch die Abmessungen des Ringkerns 3 gegeben.In the drawing, three toroidal current transformers 1 forming a three-phase unit are shown in a housing 2 . Each ring core current transformer 1 comprising a ferromagnetic toroidal core 3, a primary winding 4 performed ne as a current slide is guided through the core opening, respectively, and a winding around the toroidal core 3 secondary winding. 5 In the present case, the toroidal core 3 is wound with the associated secondary winding 5 in such a way that an oval outer shape results. In general, other shapes are also conceivable due to the non-circular wrapping. The width and height of the winding can always be adapted to the existing installation space. The minimum overall width is, as shown in the drawing, given by the dimensions of the ring core 3 .

Bei der vorliegenden dreiphasigen Ausführung sind die Strom­ schienen 4 parallel nebeneinander in einer gemeinsamen Ebene geführt. Der in der Mitte angeordnete Ringkern-Stromwandler 1 liegt versetzt zu den beiden äußeren Ringkern-Stromwandlern 1, wobei die Fluchtlinien des mittleren Ringkerns 3 zumindest teilweise die Fluchtlinien der äußeren Ringkerne 3 schneiden, d. h. die beiden äußeren Ringkerne sind bei entsprechender Draufsicht durch den mittleren Ringkern teilweise abgedeckt. Auf diese Weise wird der beschränkt verfügbare Raum zwischen den Stromschienen 4 für die Ringkerne 3 optimal ausgenutzt.In the present three-phase version, the busbars 4 are guided in parallel side by side in a common plane. The toroidal current transformer 1 arranged in the middle is offset from the two outer toroidal current transformers 1 , the alignment lines of the central toroidal core 3 at least partially intersecting the alignment lines of the outer toroidal cores 3 , ie the two outer toroidal cores are through the central toroidal core when viewed from above partially covered. In this way, the limited space between the busbars 4 for the toroidal cores 3 is optimally used.

Die erfindungsgemäßen Ringkern-Stromwandler 1 ermöglichen unter Ausnutzung der Ringkerntechnik mit geringem Eisenquer­ schnitt das Verhältnis von Breite der Stromschiene 4 zur Breite des Gehäuses 2 optimal zu wählen. Der Einsatz von Eisen und Kupfer ist minimal, so daß sich auch ein kosten­ günstiger Stromwandler ergibt.The toroidal current transformers 1 according to the invention enable the ratio of the width of the busbar 4 to the width of the housing 2 to be optimally selected using the toroidal technology with a small iron cross section. The use of iron and copper is minimal, so that there is also an inexpensive current transformer.

Claims (3)

1. Ringkern-Stromwandler (1), der einen Ringkern (3), eine durch die Kernöffnung geführte Stromschiene (4) als Primär­ wicklung und eine um den Ringkern (3) gewundene Sekundär­ wicklung (5) aufweist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ringkern (3) mit der Sekundär­ wicklung (4) unrund bewickelt ist und die äußere und innere Kontur der Sekundärwicklung (5) ovalförmig ist, wobei die Konturen sich Rechteckformen mit zueinander senkrecht stehenden Längsachsen annähern.1. toroidal current transformer ( 1 ) having a toroidal core ( 3 ), a busbar ( 4 ) through the core opening as the primary winding and a secondary winding ( 5 ) wound around the toroidal core ( 3 ), characterized in that Toroidal core ( 3 ) with the secondary winding ( 4 ) is wound out of round and the outer and inner contour of the secondary winding ( 5 ) is oval, the contours approaching rectangular shapes with mutually perpendicular longitudinal axes. 2. Ringkern-Stromwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser mit zwei weiteren, in gleicher Weise aufgebauten Ringkern-Stromwandlern (1) zu einer dreiphasigen Einheit aufgebaut ist.2. Toroidal current transformer according to claim 1, characterized in that it is constructed with two further, similarly constructed toroidal current transformers ( 1 ) to form a three-phase unit. 3. Ringkern-Stromwandler nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Ebenen, in denen zumindest zwei Ringkern-Stromwandler (1) angeordnet sind, gegeneinander versetzt sind, und die Fluchtlinien ihrer Ringkerne (3) sich schneiden.3. toroidal current transformer according to claim 1 or 2, characterized in that the levels in which at least two toroidal current transformers ( 1 ) are arranged are offset from one another, and the alignment lines of their toroidal cores ( 3 ) intersect.
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