DE293758C

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Publication number: DE293758C
Application number: DENDAT293758D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 293758 KLASSE 21 e. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 18. April 1915 ab.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung an Spulen mit Eisenkern, beispielsweise Leistungsoder Meßtransformatoren, Relais o. dgl., und bezweckt, die Einwirkungen des die Spule durchfließenden Leerlaufstromes zu vermindern oder zu beseitigen. Bei zum Anschluß von Meßgeräten dienenden Stromwandlern ist vorgeschlagen worden, den störenden Einfluß des Leerlaufstromes auf das Übersetzungsverhältnis und den Fehlwinkel dadurch teilweise aufzuheben, daß entweder an die Sekundärwicklung des Stromwandlers oder an eine auf diesem angeordnete besondere Wicklung ein Kondensator angeschlossen wird. Es soll hierdurch der Magnetisierungsstrom durch den Kapazitätsstrom des Kondensators zum großen Teil kompensiert werden.

Gemäß der Erfindung wird die Verwendung eines besonderen, außerhalb der Spulenan-Ordnung gelegenen Kondensators dadurch vermieden, daß um das Spuleneisen ein oder mehrere gegeneinander isolierte Metallbänder derart gelegt sind, daß sie insgesamt eine Spule von sehr großer Eigenkapazität oder mit anderen Worten einen in unmittelbarer elektromagnetischer Wechselwirkung mit dem Eisenkern stehenden Kondensator darstellen. Auf der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der neuen Kompensationseinrichtung dargestellt. Die Fig. 1 und 2 zeigen in Querschnitt und Ansicht einen Meßstromwandler. Es sind dabei auf dem einen Schenkel des Eisenkernes k die Primär- und Sekundärwicklung w angeordnet. Der andere Schenkel trägt eine dritte Wicklung, die aus vier Teilen c zusammengesetzt ist. Jeder davon ist aus einem Metallband m gebildet, das zusammen mit einer isolierenden Zwischenlage i, beispielsweise aus Papier, spiralförmig in einer größeren Zahl von Lagen um den Kern gewickelt ist. Die Enden der Wicklungen bleiben offen. Es wird, sobald ein magnetisches Wechselfeld durch die Einwirkung eines die primäre Spule der Wicklung w durchfließenden Wechselstromes in dem Eisenkern k besteht, an den Enden jeder der Wicklungen eine elektromotorische Kraft auftreten, die infolge der großen Kapazität zwischen den einzelnen Windungen Kapazitätsströme erzeugt. Da die elektromotorische Kraft über die ganze Länge des Spulenleiters eine verschiedene ist, tritt in diesem ein die Summe der in radialer Richtung fließenden Kapazitätsströme darstellender Strom auf, der an den Wicklungsenden gleich Null ist, in der Mitte einen Höchstbetrag aufweist und somit den Kern des Stromwandlers umfließt. Dieser Strom wirkt elektromagnetisch auf den Primärkreis zurück und erzeugt darin eine der Spannung voreilende Stromkomponente. Diese Komponente wirkt dem der Spannung nacheilenden Magnetisierungsstrom entgegen, so daß der primäre Leerlaufstrom verkleinert wird und eine kleinere Phasenverschiebung erhält.

Das innere Ende dreier nebeneinander liegender Spulen c ist durch einen Z-förmig gebogenen Leiter ν (Fig. 3) mit dem äußeren Ende der benachbarten Spule verbunden, so

Claims

daß die vier Spulen in Reihe geschaltet, das äußere Ende der ersten' und das innere Ende der letzten Spule aber offen sind. Es wird dementsprechend an diesen freien Enden der Gesamtspule eine der Reihenschaltung entsprechend höhere elektromotorische Kraft erzeugt als in jeder der Einzelspulen, und der sich ergebende, durch die Kapazitätsströme bedingte Wicklungsstrom nimmt einen höheren ίο Betrag an. Die Größe dieses Stromes hängt von dem Querschnitt der die einzelnen Spulenteile bildenden Leiter ab. Demzufolge hat die Erhöhung der gesamten elektromotorischen Kraft durch weitgehendere Unterteilung der Gesamtspule nur bis zu einer bestimmten Grenze eine Erhöhung des Wicklungsstromes im Gefolge. Diese Erscheinung ist bei der Wahl der Anzahl der Wicklungslagen jeder Spule und der Zahl der Einzel- spulen sowie des Querschnittes des Metallbandes entsprechend zu berücksichtigen. Zwischen die Verbindungen der Einzelspulen können Widerstände eingeschaltet werden, die zum Abgleichen des Wicklungsstromes dienen sollen. In Fig. 4 ist schematisch eine andere Wicklungsart dargestellt, deren praktische Verwendung Fig. 5 zeigt. Es sind nach Fig. 4 um den Kern k zwei durch eine Isolationsschicht i, beispielsweise aus Papier, getrennte Metallbänder mv m2 herumgelegt. Das eine Ende des äußeren Metallbandes ist mit dem gegenüberliegenden Ende des inneren Bandes durch einen Leiter e verbunden, derart, daß sich die in beiden Metallbändern erzeugten elektromotorischen Kräfte addieren und einen durch die Kapazitätsströme bedingten Wicklungsstrom hervorrufen. Nach Fig. 5 ist das einem Kondensator entsprechende Doppelband unter entsprechender Isolation spiralförmig in mehreren Lagen um den Kern gewickelt. Es ist dabei das äußere Ende des einen Metallbandes mit dem inneren Ende des anderen durch den Leiter e verbunden. Auch bei dieser Ausführungsform der Wicklung kann die in Fig. 2 veranschaulichte Unterteilung einer einzigen Gesamtwicklung in mehrere in Reihe zu schaltende Einzelwicklungen angewendet werden. Es werden hierbei die Verbindungsleiter derart angeordnet, daß sämtliche Metallbänder aller Einzelspulen in Reihe geschaltet und die Enden offen gelassen sind. Pat en τ-An Sprüche:

1. Einrichtung zur Kompensation des Leerlaufstromes bei Spulen mit Eisenkern, insbesondere bei Meßtransformatoren oder Relais, bei der eine zusätzliche Spule mit kapazitiver Belastung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die an ihren Enden offene Zusatzspule selbst eine große Kapazität zwischen ihren Windungen besitzt, so daß sich die Kapazitätsströme zu einem den Eisenkern umfließenden Strom zusammensetzen, der dem Magnetisierungsstrom des Kernes entgegenwirkt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzspule aus einem spiralförmig um den Kern gewickelten, isolierten Metallband besteht.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzspule aus mehreren gegeneinander isolierten Lagen von Metallbändern besteht, die gleichzeitig spiralförmig um den Kern gewickelt sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder den Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzspule aus mehreren Einzelspulen besteht, deren Wicklungsenden derart verbunden sind, daß an den offenen Enden der Gesamtspule eine erhöhte elektromotorische Kraft besteht und ein entsprechend verstärkter Wicklungsstrom erzeugt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.