DE3726346A1 - Ringkern fuer stromsensoren - Google Patents
Ringkern fuer stromsensorenInfo
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- H01F29/14—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with variable magnetic bias
- H01F2029/143—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with variable magnetic bias with control winding for generating magnetic bias
Description
Die Erfindung betrifft einen Ringkern für Stromsensoren,
insbesondere für sättigungsgetaktete Stromsensoren, die
mit relativ hohen Frequenzen betrieben werden.
Stromsensoren werden zur Messung von beliebigen Strömen,
wie Gleich-, Wechsel- oder Impulsströmen, verwendet. Im
Bereich von einigen Ampere bis 10 A werden vorwiegend
Stromsensoren verwendet, die nach dem sogenannten
"Förstersonden-Prinzip" arbeiten. Diese Sonden arbeiten
meist nach dem Kompensationsprinzip, wobei vorzugsweise
ein Kern mit kleinem Querschnitt verwendet wird, der mit
relativ hoher Frequenz von einem Steuerstrom zwischen
positiver und negativer Sättigung ummagnetisiert wird.
Durch den zu messenden Strom tritt eine Verlagerung des
"Arbeitspunktes" auf, die sich in einer Unsymmetrie des
zur Sättigung notwendigen Steuerstroms niederschlägt und
so erfaßt werden kann.
Um auch Ströme höherer Frequenz, z. B. Ströme in der
Größenordnung von 10 kHz und mehr, messen zu können, muß
die Taktfrequenz des Steuerstromes mindestens 100 kHz oder
mehr betragen. In einem solchen Fall muß ein Kern aus
dynamisch hochwertigem Material verwendet werden. Ein
solcher besteht vorzugsweise aus einem Band aus amorphem
Material mit relativ wenigen Windungen. Damit die zur
Sättigung notwendige Steuerspannung in Grenzen bleiben
kann, müssen Windungszahl der Steuerwicklung und Quer
schnitt des Kerns minimiert werden. Im Hinblick auf eine
homogene Verteilung der Wicklung des Kerns ist eine Redu
zierung der Windungszahl begrenzt; der minimale Kern
querschnitt andererseits wird durch Bandlagenzahl und
Bandquerschnitt (Banddicke×Bandbreite) vorgegeben.
Verwendet man für den Kern nur eine Bandlage, so führt
dies an der Stoßstelle der einzelnen Windungen zu einer
Verdünnung des Bandquerschnitts und im weiteren zu einer
magnetischen Unsymmetrie. Diese Unsymmetrie hat eine
erhöhte Empfindlichkeit gegen Fremdfelder zur Folge.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ringkern
für Stromsensoren, insbesondere für sättigungsgetaktete
Stromsensoren, zu schaffen, mit dem eine wesentliche
Erhöhung der Taktfrequenz vorgenommen werden kann.
Diese Aufgabe wird mit einem Ringkern gemäß der Erfindung
dadurch gelöst, daß ein Draht aus einer verlustarmen
amorphen Legierung mit einem Durchmesser von gleich oder
kleiner als 50 µm verwendet wird, der in mindestens zwei
Lagen gewickelt wird. Vorzugsweise werden drei Drahtlagen
und mehr verwendet.
Wegen des geringen Querschnitts des Einzeldrahtes kann man
für einen bestimmten Gesamtquerschnitt des Kerns mehrere
Drahtlagen verwenden, was zu einer deutlich homogeneren
Querschnittsverteilung ohne wesentliche Beeinflussung
durch die Überlappung der Einzeldrähte führt.
Anhand eines Beispiels wird dies näher erläutert:
- a) Verwendet man ein Band mit einem Querschnitt von 1×0,025 mm2, da wegen Homomogenitätsforderung mindestens drei Drahtlagen vorgesehen sein müssen, so ergibt das einen Kernquerschnitt von F=0,075 mm2,
- b) verwendet man hingegen einen Draht mit einem Durch messer von 50 µm, so ergibt das bei gleicher Lagenzahl einen wirksamen Querschnitt von F=0,006 mm2, d. h., der Kern mit einem Drahtdurchmesser von 50 µm erlaubt gegenüber einem Kern mit einem Bandquerschnitt 1×0,025 mm2 eine um das 10-fache höhere Taktfrequenz.
Claims (2)
1. Ringkern für Stromsensoren, insbesondere für sätti
gungsgetaktete Stromsensoren, die mit relativ hohen
Frequenzen betrieben werden, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Draht aus einer verlustarmen
amorphen Legierung mit einem Durchmesser von gleich oder
kleiner als 50 µm verwendet wird, der in mindestens
zwei Lagen gewickelt wird.
2. Ringkern nach Patentanspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß vorzugsweise drei
Drahtlagen und mehr verwendet werden.
Priority Applications (1)
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DE19873726346 DE3726346A1 (de) | 1987-08-07 | 1987-08-07 | Ringkern fuer stromsensoren |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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