DE2621302B2

DE2621302B2 - Meßtransformator mit einer Halleffekt-Sonde

Info

Publication number: DE2621302B2
Application number: DE19762621302
Authority: DE
Inventors: Michel Lyon Friot (Frankreich)
Original assignee: ELECTRO-MECANIQUE PARIS Cie
Current assignee: ELECTRO-MECANIQUE PARIS Cie
Priority date: 1975-05-29
Filing date: 1976-05-13
Publication date: 1980-01-31
Also published as: CH593544A5; DE2621302A1; FR2312844B1; DE2621302C3; IT1062933B; FR2312844A1

Description

Die Erfindung bezieht sich am einen Meßtransformator nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs. Ein solcher Meßtransformator ist aus der US-PS 35 25 041 bekannt

Bei Meßtransformatoren hängt die Meßgenauigkeit insbesondere vom Luftspalt, d. h. von der Position der den Luftspalt begrenzenden TJIe des Magnetkreises und von der Lage der Hallsffekt-Sonde im Luftspalt ab. Zusätzliche Schwierigkeiten köas η sich hierbei durch magnetostriktive Belastungen des den Magnetkreis bildenden Blechpaketes ergeben. In der erwähnten US-PS 35 25 041 finden sich jedoch keine näheren Angaben über die bauliche Anordnung der maßgeblichen Teile.

Aus dem DE-GM 19 35 585 ist ein Stromwandler mit einer Anzahl von Hallgeneratoren bekannt, die sich in entsprechenden radialen Luftspalten eines ringförmigen Magnetkreises befinden, der konzentrisch zu einem zentralen Primärleiter in einen scheibenförmigen Gießharzkörper eingebettet ist. Dieser Stromwandler hat keine Sekundärspule.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Meßtransformator der eingangs erwähnten Art anzugeben, der durch einfache bauliche Mittel eine genaue Position der den Luftspalt begrenzenden Teile des Magnetkreises bezüglich der Sonde gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch den im Patentanspruch gekennzeichneten Meßtransformator gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

F i g. I eine perspektivische, teilweise weggebrochene Ansicht des Meßtransformators, aus der die relativen Positionen seiner Hauptelemente ersichtlich sind;

F i g. 2 einen Längsschnitt durch den Träger der Sekundärspule mit der Position der Halleffekt-Sonde;

F i g. 3 einen vereinfachten Schaltplan des Meßtransformators.

Gemäß der Zeichnung wird ein magnetischer Kreis von einem Kern 1 aus einem Blechpaket gebildet. Der Querschnitt des magnetischen Kerns f des Transformators ist im wesentlichen viereckig. Der Kern dringt in einen Träger 2 einer Sekundärspule 3 ein. Dieser Träger weist inmitten der Spule eine querverlaufende Aussparung 4 auf, deren Ränder z. B. abgeschrägt sind. Die Aussparung dient zur Aufnahme einer Halleffekt-Sonde s 5, die von einem Trägerplättchen 6 getragen wird.

Die Gesamtheit der Sekundärspule und der Sonde ist in einem zentralen Rohr 7 einer isolierenden Halbschale 8 angeordnet Der Primärleiter 9 des Transformators ist um das Rohr 7 herum angebracht. Im Falle der F i g. 1

ίο wird der Primärleiter von einer leitenden, huiiisenförmig gebogenen Platte gebildet Das äußere Gehäuse 10 der Haltschale 8 umgibt und hält die Primärspule in Verbindung mit der anderen, nicht dargestellten Halbschale. Die Halbschalen weisen Laschen 11 auf, um ihre gegenseitige Befestigung, z.B. durch Klebung, zu gewährleisten.

In F i g. 2 ist der magnetische Kern 1 in dem Träger 2 der Sekundärspule 3 dargestellt Die in der Mitte gelegene Aussparung 4 nimmt das Trägerplättchen 6 der Halleffekt-Sonde 5 auf. Der Träger 2 weist eine zur Achse des magnetischen Kerns vorspringende Lippe 12 auf. die als Anschlag für den Zweig Γ des Kernes dient Wenn dieser Zweig in seiner Position festgelegt ist, befindet sich der andere Zweig des Kernes 1 automatisch rechts vom Rande der Aussparung 4. Auf diese Weise ermöglicht die Dicke der Lippe 12 eine Nachstellung bzw. Beseitigung der Asymmetrie der Halleffekt-Sonde a-.f dem Trägerplättchen. Die Sonde 5 befindet sich genau in der Mitte des Luftspaltes. Die Führungseinrichtungen des Plättchens 6 sind in F i g. 2 nicht dargestellt Darüber hinaus sind die relativen Dicken nicht berücksichtigt. Die Halleffekt-Sonde ist auf dem Plättchen 6 mit gedruckten Verbindungen angeordnet

Um die Gesamtheit zu montieren, beginnt man mit der Anbringung des Plättchens 6 und seiner Fixierung mit Hilfe eines Tropfens aus plastischem Material. Man bringt anschließend die Sekundärspule auf dem Träger 2 in das Rohr 7 und ordnet den Primärleiter 9 um das Rohr 7 an. Anschließend bringt man die zweite Halbschale und den magnetischen Kern I an seinen Platz, indem zunächst sein Zweig Γ in Anschlag gebracht wird und gegebenenfalls die Primärspule in ein polymerisierbares Kunststoffmaterial eingelassen wird. Man ummantelt den magnetischen Kern mit einem biegsamen Material, z. B. einem Elastomersilikon, um mechanische Beanspruchungen der Bleche des Kerns durch Magnetostriktion zu vermeiden. Man sichert nunmehr die elektrischen Verbindungen mit einer Platte, die z. B. eine gedruckte Schaltung mit den verschiedenen Bestandteilen des elektronischen Meßkreises trägt. Diese Platte wird vorzugsweise unter die Halbschalen und gegen den äußeren Teil des magnetischen Kreises angeordnet. Anschließend wird die Gesamtheit in ein polymerisierbares Kunststoffmaterial eingelassen, um einen starren Block zu bilden, wobei die die Schaltung tragende Platte im wesentlichen den Boden bildet, der zum Auswechseln der Platte abnehmbar sein kann.

Das Prinzipschema der F i g. 3 erlaubt die Beschrei-

bung der Funktion des Meßtransformators. Der zu messende Strom / wird an den Primärleiter 9 des Transformators angelegt. Die Halleffekt-Sonde 5 ist in dem Luftspalt (nicht gezeigt) des magnetischen Kerns 1 angeordnet. Sie versorgt einen Verstärkerkrtis 13, der mit der Sekundärspule 3 verbunden ist, die ihrerseits z. B. mit einem Strommeßgerät 14 oder irgendeinem anderen geeigneten Gerät verbunden ist
Bei Durchlaufen des Primärleiters 9 erzeugt der zu

messende Strom ein magnetisches Feld, das von der Halleffekt-Sonde 5 erfaßt wird, die ein dem Feld proportionales Signal erzeugt Dies«« im Verstärkerkreis 13 verstärkte Signal durchläuft die Sekundärspule 3, wo es ein Feld erzeugt, das dem Feld des Primärleiters entgegengesetzt ist und dieses vollständig kompensiert. Der Strom in der Sekundärspule ist daher direkt proportional zum Strom des Primärleiters.
Der hier beschriebene Meßtransformator hat somit die Form eines starren Blockes, in welchem der magnetische Kreis durch seine Silikonummantelung gegen das Phänomen der Magnetostriktion, ζ. Β in einem Temperaturbereich von —25° bis +75"C, geschätzt ist.

Der Primärleiter 9 kann durch eine Spule mit einer erheblich größeren Windungszahl entsprechend der zu messenden Primärspannung ersetzt werden, um einen Spannungstransformator zu verwirklichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

1. Meßtransformator mit einer in dem Luftspalt eines von einer Primärwicklung durchsetzten magnetischen Kreises befindlichen Halleffekt-Sonde, deren Ausgang Ober einen elektronischen Verstärkerkreis mit einer auf dem Kern des magnetischen Kernes angeordneten Sekundärspule gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärspule (3) auf einen auf dem Kern (1) aufgeschobenen isolierenden Träger (2) aufgebracht ist, der in der Mitte seiner axialen Erstreckung eine quer zur Spulenachse verlaufende Aussparung (4) zum Einsetzen einer darin mit einem Tropfen plastischen Materials fixierbaren Sonde (5) aufweist, daß bei dem Träger (2) innerhalb der Aussparung (4) eine radial nach innen vorspringende Lippe (12) vorgesehen ist, die einen die Lage des Luftspaltes des magnetischen Kreises bestimmenden Anschlag für den Kern (1) bildet und daß die Primär- und die Sekundärspule (9,3) in zwei starren Halbschalen (8) aus Kunststoffmaterial, die ein äußeres Gehäuse bilden, gehalten sind.