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In gleichmäßigen Stufen abzugleichende Spule Die Erfindung betrifft
eine in gleichmäßigen Stufen hinsichtlich einer Kenngröße abzugleichende Spule,
die eine Hauptwicklung und an diese anschließbare Abgleichwicklungen aufweist, von
denen die Abgleichwicklung mit der kleinsten Windungszahl die Kenngröße um die gewünschte
kleinste Schrittweite zu verändern erlaubt.
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Eine Spule der eingangs genannten Art ist nach der DT-AS 1 044 957
bekannt. In dieser Druckschrift ist ein kapazitiver Spannungswandler beschrieben,
dessen Zwischenspannungswandler eine Primärwicklung aufweist, die mit dieser zu-
bzw. gegenschaltbaren Regelwicklungen abgeglichen werden kann. Die Windungszahlen
der Regelwicklungen bilden eine geometrische Reihe mit dem Teiler 3. Sieht man beispielsweise
drei Regelwicklungen vor, so stehen ihre Windungszahlen im Verhältnis 1 : 3 : 9.
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Mit diesen Regelwicklungen läßt sich die Windungszahl der Anordnung
aus Primärwicklung und Regelwicklungen in jeweils 13 (= 1 + 3 + 9) gleichmäßigen
Stufen gegenüber der Windungszahl der Primärwicklung dadurch vergrößern bzw. verkleinern,
daß die Regelwicklungen in geeigneter Weise hinter- bzw. gegeneinandergeschaltet
sind. Ein Nachteil des bekannten Aufbaues der Wicklung ist jedoch in dem großen
schaltungstechnischen Aufwand zu sehen, mit dem die einzelnen Stufen einzustellen
sind. Soll beispielsweise der Abgleich der Primärwicklung durch Zuschalten von 7/13
der Gesamtwindungszahl der Regelwicklungen vorgenommen werden, so ist es erforderlich,
der Primärwicklung die erste und dritte Regelwicklung zuzuschalten, während die
zweite Regelwicklung gegengeschaltetwerden muß.
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Ferner ist aus der DT-PS 405 075 eine Wicklung für Meßwandler bekannt,
die durch an beiden Enden dieser Wicklung vorgesehene Anzapfungen in einen Hauptteil
und diesen zuschaltbare Abgleichwicklungen aufgeteilt ist. Die Windungszahlen der
an einer Seite des Hauptteils der Wicklung gelegenen Abgleichwicklungen sind untereinander
gleich und entsprechen der gewünschen Schrittweite des Abgleichs. Die Windungszahlen
der an der anderen Seite des Hauptteils der Wicklung gelegenen Abgleichwicklungen
sind ebenfalls untereinander gleich und entsprechen der um eine Einheit des Abgleichs
erhöhten Gesamtzahl der Abgleichwindungen der anderen Seite. Zwar entfallen bei
diesem Wicklungsaufbau gegenüber dem aus der genannten DT-AS bekannten Aufbau die
aufwendigen schaltungstechnischen Maßnahmen, doch besteht der Nachteil hier darin,
daß eine große Anzahl von Anzapfungen vorgesehen werden muß, um bei vorgegebener
Schrittweite den Abgleich innerhalb eines hinreichend großen Bereichs bzw. bei vorgegebenem
Bereich mit hinreichend kleiner Schrittweite durchführen zu können. Um beispielsweise
35 gleichmäßige Stufen zu erhalten, sind bei der nach der genannten DT-PS bekannten
Wicklung mindestens zehn Anzapfungen erforderlich. Das bedeutet, daß die Wicklung
in einen Hauptteil und in diesem Fall zehn Abgleichwicklungen unterteilt ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Spule der eingangs
genannten Art einen Aufbau anzugeben, der einen Abgleich einer Kenngröße der Spule
ohne besondere schaltungstechnische Maßnahmen ermöglicht und der gegenüber der aus
der genannten DT-PS bekannten Anordnung eine geringere Zahl von Abgleichwicklungen
erfordert.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kenngröße
der Hauptwicklung kleiner als ein vorgegebener Sollwert ist, daß die durch die der
Hauptwicklung zuschaltbaren Abgleichwicklungen gegebenen Schrittweiten des Abgleichs
eine
geometrische Reihe mit dem Teiler 2 bilden und daß eine Abgleichwicklung
vorgesehen ist, die bei Zuschaltung zur Hauptwicklung die Kenngröße zumindest annähernd
auf den Sollwert bringt. Sieht man beispielsweise fünf Abgleichwicklungen gemäß
der Erfindung vor, so stehen die mit diesen Wicklungen erzielbaren Änderungen der
Kenngröße im Verhältnis 1 : 2 : 4 8 : 16. Damit ist ein Abgleich der Hauptwicklung
in insgesamt 31 gleichmäßigen Schritten möglich.
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Eine Weiterbildung der Erfindung kann darin bestehen, daß für jede
Abgleichwicklung eine um 90 ° verschwenkbare Lasche vorgesehen ist, die mit zwei
Kontakten wahlweise im Eingriff steht, an die die Wicklungsenden dieser Abgleichwicklung
angeschlossen sind. Durch diese Maßnahme wird der Abgleich der Spule noch weiter
erleichtert, da, ausgehend beispielsweise von einer Stellung der Laschen, bei der
keine Abgleichwicklung der Hauptwicklung zugeschaltet ist, jede der Abgleichwicklungen
durch einfaches Umlegen der ihr zugeordneten Lasche um 90 ° in Reihe mit der Hauptwicklung
geschaltet werden kann.
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Darüber hinaus läßt sich aus der Stellung der Laschen eindeutig entnehmen,
welche der Abgleichwicklungen der Hauptwicklung zugeschaltet sind. Damit kann man
in einfacher und eindeutiger Weise den Wert der Kenngröße der abgeglichenen Spule
sofort angeben.
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In der Figur ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung die Drossel
eines kapazitiven Spannungswandlers schematisch dargestellt.
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Der kapazitive Spannungswandler 1 dient zur Messung der an einer Leitung
2 anliegenden Spannung. Er besteht aus einem mindestens zwei Kondensatoren 3, 4
enthaltenden kapazitiven Spannungsteiler, einer Drossel 5 und einem Zwischenspannungswandler
6. Dem Unterspannungskondensator 4 ist die Drossel 5 und der Zwischenspannungswandler
6 parallel geschaltet. Die Drossel 5 weist eine Hauptwicklung 7 und dieser wahlweise
zuschaltbare
Abgleichwicklungen 8 - 13 auf. Die Enden 14, 15 jeder
Abgleichwicklung sind herausgeführt und mit Kontakten 16, 17 verbunden. Mit diesen
steht jeweils eine um 90 ° verschwenkbare Lasche 18 - 23 im Eingriff. Diese dient
dazu, die entsprechende Abgleichwicklung zu überbrücken oder aber der Hauptwicklung
7 zuzuschalten. Die mit den Abgleichwicklungen 8 - 13 erzielbaren Induktivitätsänderungen
bilden eine geometrische Reihe mit dem Teiler 2. Das bedeutet, daß, ausgehend von
einer Abgleichwicklung 8 mit der kleinsten Windungszahl, deren Induktivität gleich
der gewünschten kleinsten Schrittweite des Abgleichs ist, jede der folgenden Abgleichwicklungen
9 - 13 eine genau doppelt so große Induktivitätsänderung wie die vorhergehende Abgleichwicklung
erlaubt. Die Induktivität der größten Abgleichvricklung 13 ist bei Zuschalten zur
Hauptwicklung 7 gleich der Differenz zwischen dem Sollwert der Induktivität der
Drossel 5 und der Induktivität der Hauptwicklung 7. Auf diese Weise kann der Abgleich
symmetrisch bezüglich der Sollinduktivität der Drossel durchgeführt werden, da ein
Wert der Induktivität unterhalb des Sollwertes durch Zuschalten von geeigneten Abgleichwicklungen
8 - 12 zur Hauptwicklung 7 erreicht werden kann, während Induktivitätswerte größer
als der Sollwert durch Zuschalten dieser Abgleichwicklungen 8 - 12 zu der Anordnung
aus Hauptwicklung 7 und Abgleichwicklung 13 erhalten werden können.
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Bei der erfindungsgemäßen Spule besitzt die Hauptwicklung 7 eine Induktivität
von beispielsweise 84 % des Sollwertes der Drossel 5, während die kleinste Abgleichwicklung
8 eine Induktivität von 0,5 So dieses Wertes besitzt. Die anderen Abgleichwicklungen
9 - 13 weisen dann Induktivitäten auf, die gleich 1 (9), 2 (10), 4 (11), 8 (12),
16 % (13) des Sollwertes sind. Damit kann der Abgleich der Drossel 5 in 63 gleichmäßigen
Stufen zu 0,5 % in einem Bereich von 84 %0 (keine Abgleichwicklung eingeschaltet)
bis 115,5 % (alle Abgleichwicklungen
eingeschaltet) der Sollinduktivität
vorgenommen werden.
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Der Abgleich der Drossel sei an folgendem Beispiel verdeutlicht. Ist
es beispielsweise erforderlich, 103,5 der Sollinduktivität zu erreichen, so sind
der Hauptwicklung die größte Abgleichwicklung (13) sowie die drei kleinsten Abgleichwicklungen
(8, 9, 10) zuzuschalten. Diese Zuschaltung erfolgt durch Umlegen-der den entsprechenden
Abgleichwicklungen zugeordneten Laschen (18, 19, 20, 23) um 90 ° aus der in der
Zeichnung horizontalen Lage in die vertikale Position.
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1 Figur 2 Ansprüche