DE2422436A1 - Schaltung zur erhoehung der impedanz von wicklungen mit 2 kernen aus weichmagnetischem werkstoff - Google Patents

Schaltung zur erhoehung der impedanz von wicklungen mit 2 kernen aus weichmagnetischem werkstoff

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DE2422436A1
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Description

2422435
Dr.-Ing. Bruno Fuhrmann
33oo Braunschweig Holunderweg 8
Schaltung zur Erhöhung der Impedanz von Wicklungen mit 2 Kernen aus weichmagnetischem Werkstoff
Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Erhöhung der Impedanz von Wicklungen mit 2 Kernen aus weichmagnetischem Werkstoff.
In der Nachrichtentechnik und elektrischen Meßtechnik werden häufig Spar- oder Trenntransformätoren zur Spannungsteilung oder Spannungsvervielfachung von Wechselspannungen eingesetzt, bei denen das Teil- oder Vervielfachungsverhältnis möglichst exakt durch das Windungsverhältnis des Transformators bestimmt sein soll. Zur Erfüllung dieser Forderung benötigt man Transformatoren, die im Verhältnis zu den Wicklungswiderständen und Streuimpedanzen eine sehr hohe Hauptimpedanz besitzen. Diese hohe Hauptimpedanz ist auch erforderlich, um Fehler durch die Belastung der Wechselspannungsquelle oder Spannungsabfälle an den Zuleitungswiderständen klein zu halten.
Weiter besteht ein Interesse an Spulen mit hoher Induktivität bei verhältnismäßig kleiner Baugröße und an Spulen mit hoher Induktivität, deren Induktivität sich mit elektronischen Mitteln über mehrere Dekaden verändern läßt.
Das mit herkömmlichen weichmagnetischen Kernwerkstoffen erreichbare Verhältnis von Hauptimpedanz zu den Wicklungswiderständen und Streuimpedanzen ist für Transformatoren, die als induktive Spannungsteiler oder Anpassungstransformatoren höchster Präzision verwendet werden sollen, zu gering. Außer-
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dem belastet der Magnetisierungsstrom als Folge der niedrigen Hauptimpedanz die angeschlossene Wechselspannungsquelle und ruft störende Spannungsabfalle an den Zuleitungswiderständen hervor. Besonders gilt dies für den Bereich niedriger Frequenzen.
Spulen mit sehr hoher Induktivität lassen sich mit den bekannten Werkstoffen nur herstellen, indem man eine hohe Windungszahl aufbringt. Dies bedeutet aber, daß man hohe Wicklungswiderstände und eine schlechte Güte für solche Spulen erhält.
Verbesserungen kann man in den vorgenannten Fällen nur mit elektronischen Verfahren erreichen. Gibbings£lj hat eine Schaltung angegeben, mit der sich der Magnetisierungsstrom einer Wicklung, die zwei Kerne aus weichmagnetischem Werkstoff umschlingt, reduzieren und ihre Impedanz erhöhen läßt. Bei dieser Schaltung befindet sich auf einem der Kerne eine Indikatorwicklung, deren Spannung von einem elektronischen Verstärker verstärkt und einer Magnetisierungswicklung auf dem zweiten Kern zugeführt wird. Gibbings erreicht damit, daß ein grosser Teil der Durchflutung vom Verstärker erzeugt wird und in der Wicklung, die beide Kerne umschlingt, nur noch ein kleiner Magnetisierungsstrom fließt, der die Durchflutung im Kern mit der Indikatorwicklung erzeugt. Die Reduzierung des Magnetisierungsstromes ist bei dieser Schaltung besonders bei tiefen und höheren Frequenzen begrenzt, da es sich hier um ein rückgekoppeltes System mit zwei Transformatoren handelt, bei dem aus Gründen der Stabilität gegenüber Selbsterregung der Verstärkungsfaktor des Verstärkers nicht zu hoch gewählt werden darf und außerdem sowohl zu tiefen als auch zu höheren Frequenzen abnehmen muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Erhöhung der Impedanz von Wicklungen mit 2 Kernen aus weichmagnetischem Werkstoff zu erreichen, die über einen größeren Frequenzbereich wirksam ist und, soweit nicht eine extreme Erhöhung um mehrere Zehnerpotenzen gewünscht wird, nur eine zusätzliche
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Wicklung auf einem der Kerne erfordert.
Erfinsdungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Kern aus weichmagne ti schein Werkstoff mit einer Magnetisierungswicklung versehen wird und eine oder mehrere Hauptwicklungen diesen Kern und einen weiteren Kern aus weichmagnetischem Werkstoff umschlingen. Die Spannung einer der Hauptwicklungen wird dem hochohmigen Eingang eines elektronischen Entkopplungsverstärkers zugeführt, dessen Ausgang mit der Magnetisierungswicklung verbunden ist und diese speist. Das Vorzeichen des Verstärkungsfaktors und der Wickelsinn von Haupt- und Magnetisierungswicklung müssen so gewählt werden, daß die von der Magnetisierungswicklung und dem Ausgangsstrom des Verstärkers erzeugte Wechseldurchflutung die gleiche Phasenlage besitzt wie die von der Hauptwicklung hervorgerufene. Bei einer Windungszahl N der an den Entkopplungsverstärker angeschlossenen Hauptwicklung und einem Verstärkungsfaktor v, des Verstärkers muß die Magnetisierungswicklung V1-N Windungen besitzen. In diesem Fall wird der größte Teil der für die Hauptwicklungen erforderlichen Wechseldurchflutung vom Entkopplungsverstärker und der Magnetisierungswicklung erzeugt. Als Folge der Spannungsabfälle an dem Wicklungswiderstand und der Streuinduktivität der Magnetisierungswicklung ist die vom Verstärker erzeugte Durchflutung etwas geringer, als sie für eine vorgegebene Spannung an einer der Hauptwicklungen erforderlich wäre. Diese Durchflutungsdifferenz verursacht geringe Magnetisierungsströme in den Hauptwicklungen, die aber bedeutend geringer sind als im Falle ohne Verstärker und ohne Magnetisierungswicklung. Stark verringerte Magnetisierungsströme bedeuten eine beträchtliche Vergrößerung der Impedanz der Hauptwicklungen.
Bei dieser einfachen Schaltung findet die Erhöhung der Wicklungsimpedanz eine obere Grenze durch die Streuinduktivität und den Wicklungswiderstand der Magnetisierungswicklung. Der Einfluß dieser beiden Größen auf die Erhöhung der Wicklungsimpedanz läßt sich durch zusätzliche Schaltungen vermindern.
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In der einfachsten Form liegt in Reihe mit der Magnetisierungswicklung eine Impedanz Z, bestehend aus der Serienschaltung eines Widerstandes und einer Induktivität. Der Spannungsabfall, den der Maghetisierungsstrom an dieser Impedanz hervorruft, wird verstärkt und zur Speisespannung der Magnetisierungswicklung addiert. Man erreicht damit, daß an der Magnetisierungswicklung eine Spannung liegt, die um den Spannungsabfall am Wicklungswiderstand und an der Streuinduktivität erhöht ist, und so eine solche Durchflutung des Kernes hervorgerufen wird, daß von den Hauptwicklungen keine zusätzliche Durchflutung im zweiten Kern mehr erzeugt zu werden braucht und die Mägnetisierungsströme der Hauptwicklungen zu Null werden.
Mit der Aufbringung einer Indikatorwicklung auf den Kern, der die Magnetisierungswicklung trägt, ergeben sich weitere Möglichkeiten, den Einfluß von Wicklungswiderstand und Streuinduktivität der Magnetisierungswicklung zu vermindern.
Die Spannung dieser Indikatorwicklung wird in einer Ausbildung der Erfindung mit der Spannung an der Hauptwicklung verglichen und die Differenzspannung nach einer entsprechenden Verstärkung ν zur Speisespannung der Magnetisierungswicklung addiert. Dabei müssen die Windungszahlen von Haupt- und Indikatorwicklung übereinstimmen. Die Spannungsdifferenz zwischen Haupt- und Indikatorwicklung ist ein Maß für die von den Hauptwicklungen noch zu erzeugende Durchflutung, sie kann durch Wahl einer entsprechend hohen Verstärkung ν sehr gering werden, so daß sich extrem geringe Magnetisierungsströme in den Hauptwicklungen ergeben.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird die Spannung der Indikatorwicklung mit der Ausgangsspannung des Entkopplungsverstärkers verglichen und die Differenzspannung nach einer entsprechenden Verstärkung ν zur Speisespannung der Magnetisierungswicklung addiert. In diesem Falle müssen die Windungszahlen von Indikator- und Magnetisierungswicklung
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übereinstimmen. Mit dieser Schaltung wird der Einfluß des Wi-cklungswiderstandes und der Streuinduktivität um den Faktor ν verringert.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß eine bedeutende Reduzierung der Magnetisierungsströme in den Hauptwicklungen erreicht wird und damit Wicklungen mit hoher Eingangsimpedanz entstehen. Wendet man diese Schaltungen bei induktiven Spannungsteilern oder Anpassungstransformatoren an, so nehmen die übertragung?fehler als Folge der Spannungsabfälle, die durch die Magnetisierungsströme an den Wicklungswiderständen und Streuinduktivitäten entstehen, entsprechend der Reduzierung des Magnetisierungsstromes ab.
Aufgrund der hohen Eingangsimpedanz der Wicklungen verringern sich auch die Fehler durch die Züleitungsimpedanzen und die Belastung der angeschlossenen Spannungsquelle.
Das Verhältnis von Windungszahl und Kernabmessungen zur Impedanz der Wicklungen nimmt bedeutend ab, so daß man vorgegebene Eingangsimpedanzen der Wicklungen mit kleineren Kernen und weniger Windungen erzielt. Daraus folgt eine Abnahme der Wicklungswiderstande, der Streuinduktivitäten und der Wicklungskapazitäten, die zugleich eine Vergrößerung der Bandbreite des Transformators bewirkt. Die Reduzierung der Wicklungswiderstände ist besonders wichtig bei Anpassungstransformatoren für Nullindikatoren bei niedrigen Frequenzen, da bei herkömmlichen Transformatoren die rauschenden Wicklungswiderstände den Gewinn durch die Rauschanpassung wieder aufheben.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß man sehr große Induktivitätswerte mit kleinen Abmessungen und geringer Windungszahl realisieren und diese durch elektronisch variable Verstärker über mehrere Dekaden verändern kann.
- 6 -509847/0166
Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen Bild 1 bis Bild 9 dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Bild 1 Erhöhung der Impedanz der Hauptwicklung 1 durch Speisung der Magnetisierungswicklung 3 vom Ausgang des Entkopplungsverstärkers 2
Bild 2 wie Bild 1, mit zusätzlicher Verringerung des
Einflusses von Wicklungswiderstand und Streuinduktivität der Magnetisierungswicklung durch Reihenschaltung einer Impedanz Z und Gewinnung einer Korrekturspannung mit Hilfe eines Differenzverstärkers 5
Bild 3 wie Bild 1, mit zusätzlicher Verringerung des
Einflusses von Wicklungswiderstand und Streuinduktivität der Magnetisierungswicklung durch Reihenschaltung einer Impedanz Z und Ausbildung des EntkopplungsVerstärkers 2 als Summierverstärker
Bild 4 wie Bild 1, mit zusätzlicher Verringerung des
Einflusses von Wicklungswiderstand und Streuinduktivität der Magnetisierungswicklung unter Verwendung einer Indikatorwicklung 6 und eines HiIfsVerstärkers 7
Bild 5 wie Bild 1, mit zusätzlicher Verringerung des
Einflusses von Wicklungswiderstand und Streuinduktivität der Magnetisierungswicklung unter Verwendung einer Indikatorwicklung 6 und Ausbildung des EntkopplungsVerstärkers als Summierverstärker
Bild 6 wie Bild 5, mit Reihenschaltung einer Impedanz Z und Ausbildung des Entkopplungsverstärkers als Summierverstärker mit 3 Eingängen
509847/0166 _7_
Bild 7 wie Bild 1, mit zusätzlicher Verringerung des
Einflusses von Wicklungswiderstand und Streuinduktivität der Magnetisierungswicklung unter Verwendung einer an den Ausgang des Entkopplungsverstärkers angeschlossenen Indikatorwicklung und eines HiIfsVerstärkers
Bild 8 wie Bild 1, mit zusätzlicher Verringerung des
Einflusses von Wicklungswiderstand und Streuinduktivität der Magnetisierungswicklung durch Ausbildung des EntkopplungsVerstärkers als Vor- und Summierverstärker und Anschluß einer Indikatorwicklung an den Vorverstärkerausgang
Bild 9 wie Bild 8, mit Reihenschaltung einer Impedanz Z und Verwendung eines Summierverstärkers mit 3 Eingängen
Wie in Bild 1 dargestellt, umschlingt die Hauptwicklung 1 beide Kerne, hier als Ringkerne dargestellt, und auf dem Kern 2 befindet sich eine Magnetisierungswicklung 3. Haupt- und Magnetisierungswicklung sind hier zur Vereinfachung jeweils als eine Windung gezeichnet. Die Spannung der Hauptwicklung mit N Windungen liegt am Eingang eines Entkopplungsverstärkers 2 mit hochohmigem Eingang. Der Ausgang des Verstärkers speist die Magnetisierungswicklung mit V|»N Windungen. Da der Verstärker ein nicht invertierender Verstärker ist, haben Haupt- und Magnetisierungswicklung den gleichen Wicklungssinn.
Mit Z, als Impedanz des Kerns 1 bei N Windungen, Z-2 als Impedanz des Kerns 2 bei N Windungen und Rg bzw. L als Wicklungswiderstand und Streuinduktivität der Magnetisierungswicklung erhält man für die Impedanz Z^der Hauptwicklung, deren Streuinduktivität und Wicklungswiderstand hier vernachlässigt werden, nach entsprechender Rechnung:
Ul vl ^l
Z*r T— = £i + 22 + Z1 . (D
—ml s J s
509847/0166
Die Impedanz der Hauptwicklung ist um den Summanden Z1 vergrößert worden. Dieser Summand wächst durch Verringerung von R und L .
In Bild 2 wird eine Schaltung dargestellt, die mit elektronischen Mitteln den Einfluß des Wid
der Streuinduktivität verringert.
sehen Mitteln den Einfluß des Wicklungswiderstandes Rg und
Zu diesem Zweck wird in Reihe mit der Magnetisierungswicklung eine Impedanz j5 geschaltet, die aus der Reihenschaltung eines Widerstandes und einer Induktivität besteht. Der Spannungsabfall an dieser Impedanz £ wird einem Differenzverstärker 5 zu geführt, dessen Ausgang mit dem Fußpunkt der Impedanz Z_ verbunden ist und hier eine Spannung "Vo1T119 (R+JwL) erzeugt.
Mit den für Gl. (1) definierten Größen erhält man jetzt für die Impedanz der Hauptwicklung 1:
-W - |^~ - S1 + Z2 + ^l (Rs+ja,Ls)-(-l+v2) (R+j^L)
Unter der Bedingung
R +JwL
R+J"L = (3)
2 A
wird die Impedanz Zw unendlich. Geringere Erhöhungen der Impedanz erhält man, indem man R+jo>L kleiner, als durch Gl. (3) gefordert, wählt. Dabei ist es auch möglich, den Phasenwinkel der Impedanz Z„ dadurch zu verändern, daß man R+j«>L einen anderen Phasenwinkel als R_+j«*L gibt. Im Extremfall kann man
S S
sich auch darauf beschränken, nur den Einfluß der Streuinduktivität oder nur den des Wicklungswiderstandes zu kompensieren, indem man R bzw. L zu Null macht.
509847/0166
Bild 3 stellt eine andere Realisierungsmöglichkeit des Verfahrens nach Bild 2 dar. Hier wird der Spannungsabfall an der Impedanz Z^ einem Eingang des als Summierverstärker ausgebildeten EntkopplungsVerstärkers mit dem Verstärkungsfaktor V2 zugeführt.
Bild 4 zeigt ein weiteres Verfahren, um den Einfluß von Wicklungswiderstand und Streuinduktivität und auch Schwankungen des Verstärkungsfaktors V1 herabzusetzen. Beide Kerne werden von der Hauptwicklung 1 mit N Windungen umschlungen* Der Kern trägt neben der Magnetisierungswicklung 3 mit v,< Ν Windungen eine Indikatorwicklung 6 mit N Windungen, die einseitig mit dem gleichphasigen Anschluß der Hauptwicklung verbunden ist, während der andere Anschluß am invertierenden Eingang des HiIfsverstärkers 7 liegt. Der HiIfsverstärker 7 verstärkt die Differenz zwischen der Eingangsspannung U1 und der vom Kern in N Windungen induzierten Spannung und speist die Magnetisierungswicklung 3, die außerdem vom Entkopplungsverstärker 2 gespeist wird.
Mit den für Gl. (1) definierten Größen erhält man für die Impedanz Zyj der Hauptwicklung
zw - I
S2
Der Nenner des Bruches ist gegenüber dem aus Gl. (1) um den Summanden V1V Z,Z_ vergrößert, was auch eine Vergrößerung der Impedanz Z^ bedeutet.
In Bild 5 wird eine andere Realisierungsmöglichkeit des Verfahrens nach Bild 4 gezeigt, indem der Entkopplungsverstärker als Summierverstärker ausgebildet ist und die Funktion des HiIfsVerstärkers mit übernimmt. ,
- Io 509847/0166
- Io -
Weiter wird in Bild 6 noch zusätzlich zum Verfahren nach Bild 4 eine Verringerung des Einflusses von .Wicklungswiderstand und Streuinduktivität durch Anwendung des Verfahrens nach Bild 3 erzielt. Eine Kombination beider Verfahren kann zur extremen Erhöhung der Wicklungsimpedanz notwendig werden, wenn aus Gründen der Gleichstrom-Stabilität der Schaltung die Verstärkungsfaktoren nicht beliebig erhöht werden können und jedes Verfahren für sich allein daher nicht voll ausgenutzt werden kann. -
Die Schaltungen in Bild 7 bis Bild 9 entsprechen in ihrer Wirkungsweise denen in Bild 4 bis Bild 6 bis auf den Unterschied, daß hier das Vergleichssignal für die Indikatorwicklung nach dem Entkopplungsverstärker bzw. nach einem Vorverstärker abgegriffen wird, so daß der Einfluß von Schwankungen des Verstärkungsfaktors des Entkopplungs- bzw. Vorverstärkers nicht wie in den Schaltungen nach Bild 4 bis Bild 6 verringert wird. Vorteilhaft ist dagegen, daß die Isolation der Indikatorwicklung und der Eingangswiderstand des HiIfsVerstärkers sich nicht auf die Impedanz der Hauptwicklung auswirken.
Bei den Schaltungen nach Bild 1 bis Bild 9 kann man durch eine entsprechende änderung der Verstärkungsfaktoren des Entkopplungsverstärkers und, falls vorhanden, des HiIfsVerstärkers eine Veränderung der Impedanz und damit der Induktivität der Hauptwicklungen über mehrere Dekaden erzielen.
Literatur:
[l] D.L.H. Gibbings.
Circuit for Reducing the Exciting Current of Inductive Devices
Proc. IEE, Vol. lo8 Bf 1961, S. 339 - 343
509847/0166

Claims (1)

  1. Dr.-Ing. Bruno Fuhrmann
    33oo Braunschweig Holunderweg 8
    P atentansprücheι
    1.^Schaltung zur Erhöhung der Impedanz von Wicklungen mit 2 Kernen aus weichmagnetischem Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmenspannung einer beide Kerne mit N Windungen umschlingenden Hauptwicklung (1 in Bild 1) einem Entkopplungsverstärker (2 in Bild 1) mit hoher Eingangsimpedanz und dem Verstärkungsfaktor v. zugeführt wird, dessen Ausgang eine auf einen der beiden Kerne aufgebrachte Magnetisierungswicklung mit V1*N Windungen und eine eventuell vorhandene Indikatorwicklung speist und der Verstärkungsfaktor V1 bei gleichem Wicklungssinn von Haupt- und Magnetisierungswicklung positiv, bei entgegengesetztem Wicklungssinn negativ ist.
    2. Schaltung zur Erhöhung der Impedanz von Wicklungen mit 2 Kernen aus weichmagnetischem Werkstoff nach Anspruch 1 mit teilweiser bis vollständiger Kompensation des Wicklungswiderstandes und der Streuinduktivität der Magnetisierungswicklung, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit der Magnetisierungswicklung (3 in Bild 2), die einen Wicklungswiderstand R_ und eine Streuinduktivität L besitzt, eine aus einem Serienwiderstand und einer Serieninduktivität bestehende Impedanz Z (4 in Bild 2) geschaltet ist, deren Spannungsabfall einem Differenzverstärker (5 in Bild 2) mit dem Verstärkungsfaktor -V2 zugeführt wird, dessen Ausgang mit dem Fußpunkt der Reihenschaltung von Magnetisierungswicklung und Impedanz Z verbunden ist,
    und die Impedanz Z der Bedingung Z £ —-— entspricht
    V2-1
    50984 7/0166
    3. Schaltung zur Erhöhung der Impedanz von Wicklungen, mit 2 Kernen aus weichmagne ti schein Werkstoff nach Anspruch mit teilweiser bis vollständiger Kompensation des Wicklungswiderstandes R und der Streuinduktivität L der
    S S
    Magnetisierungswicklung, dadurch gekennzeichnet, daß der Entkopplungsverstärker (2 in Bild 3) ein Summierverstärker ist, der neben einem hochohmigen Eingang mit dem Verstärkungsfaktor v, einen weiteren mit dem Verstärkungsfaktor v~ besitzt, und die Magnetisierungswicklung (3 in Bild 3) über eine aus einem Serienwiderstand und einer Serieninduktivität bestehende Impedanz Z (4 in Bild 3) mit dem Schaltungsnullpunkt verbunden ist und der Span-
    Rs+jwLs
    nungsabfall an der Impedanz Z, die der Bedingung Z£ :—
    entspricht, dem Eingang des Summierverstärkers mit dem Verstärkungsfaktor +V2 zugeführt wird.
    4. Schaltung zur Erhöhung der Impedanz von Wicklungen mit 2 Kernen aus weichmagnetischem Werkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Kern, der die Magnetisierungswicklung (3 in Bild 4) trägt, eine Indikatorwicklung (6 in Bild 4) mit N Windungen aufgebracht ist, die einseitig mit dem entsprechenden gleichphasigen Anschluß der Hauptwicklung (I' in Bild 4) verbunden und deren zweiter Anschluß an den Eingang eines Hilfsverstärkers (7 in Bild 4) geführt ist, dessen Ausgang mit dem Anschluß der Magnetisierungswicklung (3 in Bild 4) verbunden ist, der nicht an den Entkopplungsverstärker angeschlossen ist, und der Hilfsverstärker bei gleichem Wicklungssinn von Haupt- und Magnetisierungswicklung ein invertierender Verstärker, bei entgegengesetztem Wicklungssinn ein nicht invertierender ist.
    509847/0166 λ
    5» Schaltung zur Erhöhung der Impedanz von Wicklungen mit 2 Kernen aus weichmagnetischem Werkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Entkopplungsverstärker (2 in Bild 5) ein Summierverstärker ist, der neben einem hochohmigen Eingang mit dem Verstärkungsfaktor v. einen weiteren mit dem Verstärkungsfaktor V3 besitzt, und auf den Kern, der die Magnetisierungswicklung (3 in Bild 5) trägt, eine Indikatorwicklung (6 in Bild 5) mit N Windungen aufgebracht ist, die einseitig mit dem entsprechenden gleichphasigen Anschluß der Hauptwicklung (1 in Bild 5) verbunden und deren zweiter Anschluß an den Eingang des Summierverstärkers (2 in Bild 5) mit dem Verstärkungsfaktor V3 geführt ist, und die Verstärkungsfaktoren v. und V3 bei gleichem Wicklungssinn von Haupt- und Magnetisierungswicklung positiv, bei entgegengesetztem Wicklungssinn negativ sind.
    6. Schaltung zur Erhöhung der Impedanz von Wicklungen mit 2 Kernen aus weichmagnetischem Werkstoff nach Anspruch mit teilweiser bis vollständiger Kompensation des Wicklung swiderstandes R und der Streuinduktivität L der Magnetisierungswicklung (3 in Bild 6), dadurch gekennzeichnet, daß der Entkopplungsverstärker (2 in Bild 6) ein Summierverstärker ist, der neben einem hochohmigen Eingang mit dem Verstärkungsfaktor V1 und dem Eingang mit dem Verstärkungsfaktor V3 einen dritten Eingang mit dem Verstärkungsfaktor +V2 besitzt, und die Magnetisierungswicklung über eine aus einem Serienwiderstand und einer Serieninduktivität bestehende Impedanz Z (4 in Bild 6) mit dem Schalturigsnullpunkt verbunden ist und der Spannungsabfall an der Impedanz Z, die der Bedingung Rs+JwLs
    Z £ ——ζ— entspricht, dem dritten Eingang des Summier-V2"x
    Verstärkers mit dem Verstärkungsfaktor +V2 zugeführt wird.
    509847/0166
    7. Schaltung zur Erhöhung der Impedanz von Wicklungen mit 2 Kernen aus weichmagnetischem Werkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Kern, der die Magnetisierungswicklung (3 in Bild 7) trägt, eine Indikatorwicklung (6 in Bild 7) mit v,"N Windungen aufgebracht ist, die einseitig mit dem gleichphasigen Ausgang des Entkopplung sverstärkers (2 in Bild 7) verbunden und deren zweiter Anschluß an den Eingang eines HiIfsverstärkers (7 in Bild 7) geführt ist, dessen Ausgang mit dem Anschluß der Magnetisierungswicklung verbunden ist, der nicht an den Entkopplungsverstärker angeschlossen ist, und der Hilfsverstärker bei gleichem Wicklungssinn von Haupt- und Magnetisierungswicklung ein invertierender Verstärker, bei entgegengesetztem Wicklungssinn ein nicht invertierender ist.
    8. Schaltung zur Erhöhung der Impedanz von Wicklungen mit 2 Kernen aus weichmagnetischem Werkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Entkopplungsverstärker (2 in Bild 8) durch die Reihenschaltung eines Vorverstärkers mit hoher Eingangsimpedanz und einem Verstärkungsfaktor v' und eines Summierverstärkers mit dem Verstärkungsfaktor v£ realisiert wird und auf den Kern, der die Magnetisierungswicklung (3 in Bild 8) mit v^vj[«N Windungen trägt, eine Indikatorwicklung (6 in Bild 8) mit v|*N Windungen aufgebracht ist, die einseitig mit dem gleichphasigen Ausgang des Vorverstärkers verbunden und deren zweiter Anschluß an einen weiteren Eingang des Summierverstärkers mit dem Verstärkungsfaktor V3 geführt ist, und das Produkt der Verstärkungsfaktoren ν', v!J bei gleichem Wicklungssinn von Hauptwicklung (1 in Bild 8) und Magnetisierungswicklung positiv, bei entgegengesetztem Wicklungssinn negativ ist und die Verstärkungsfaktoren v?, V3 gleiches Vorzeichen haben.
    509847/0166
    9. Schaltung zur Erhöhung der Impedanz von Wicklungen mit 2 Kernen aus weichmagnetischem Werkstoff nach Anspruch mit teilweiser bis vollständiger Kompensation des Wicklungswiderstandes R und der Streuinduktivität L der
    5 S
    Magnetisierungswicklung (3 in Bild 9), dadurch gekennzeichnet, daß der Summierverstärker einen dritten Eingang mit der Verstärkung +V2 besitzt und die Magnetisierungswicklung über eine aus einem Serienwiderstand und einer Serieninduktivität bestehende Impedanz Z (4 in Bild 9) mit dem Schaltungsnullpunkt verbunden ist und der Spannungsabfall an der Impedanz Z, die der Bedingung ss
    Z< r—- entspricht, dem dritten Eingang des Summier-
    V2-I
    Verstärkers mit dem Verstärkungsfaktor +V2 zugeführt wird.
    Io. Schaltung zur Erhöhung der Impedanz von Wicklungen mit 2 Kernen aus weichmagnetischem Werkstoff nach Anspruch 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß neben der mit dem Entkopplungsverstärker verbundenen Hauptwicklung weitere Wicklungen vorhanden sind, die beide Kerne umschlingen.
    11. Schaltung zur Erhöhung der Impedanz von Wicklungen mit 2 Kernen aus weichmagnetischem Werkstoff nach Anspruch 1 - Io, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfaktoren von Entkopplungs- und Hilfsverstärker variabel sind.
    509847/0 166
    Leerseite
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