DE499068C

DE499068C - Switchable current transformer

Info

Publication number: DE499068C
Application number: DES77980D
Authority: DE
Inventors: Bruno Lukschik
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1927-01-18
Filing date: 1927-01-18
Publication date: 1930-06-02

Description

Umschaltbarer Stromwandler Es ist bekannt, Stromwandler reit mehreren 2vIeßbereichen dadurch zu erhalten, daß man die Primärwicklung mit Anzapfungen versieht. Die Zahl der Meßbereiche kann bei diesem `verfahren so groß wie wünschenswert genommen werden. D.ageg.en hat diese Anordnung den Nachteil, .daß die L'bersetztings- und Phasenfehler in den verschiedenen Meßbereichen verschieden groß sind, so daß für jeden IIeßbereich gesonderte Iiorrektionskurven verwendet werden müssen. Ein an;leres bekanntes Verfahren zur Erzeugtlllg mehrerer Meßberciche ist das, die Z#7icklun- in vier magnetisch gleichwirkende Teile zu unterteilen und diese Teile mittels geeigneter Schaltköpfe entweder .in Reihe oder parallel oder reihenparallel zu schalten.Switchable current transformer It is known that several current transformers are available To obtain 2vIeßflächen by providing the primary winding with taps. With this method, the number of measuring ranges can be made as large as is desirable will. On the other hand, this arrangement has the disadvantage that the translation and Phase errors in the different measuring ranges are of different sizes, so that for Separate correction curves must be used for each measuring range. An an; ler one known method for generating several measuring ranges is that which Z # 7icklun- to subdivide into four magnetically equivalent parts and these parts by means of suitable Switching heads to be connected either in series or in parallel or in series.

diese Weise erzielt man aber immer nur drei Meßbereiche. (Siehe K e i n a t h , .>Die Technik der elektrischen Meßgeräte«, 1921, S. 2, 99.) Gemäß der Erfindung wird der Vorteil einer größeren Zahl von Meßbereichen mit dem Vorteil gleicher Fehler für alle Meßbereiche dadurch vereinigt, daß mehrere Sätze \-on Wicklungen nach dein Muster der letztgenannten Anordnung zugleich verwendet werden. Um das einfachste Beispiel zu nehmen, das aber für das praktische Bedürfnis wohl stets ausreichend sein wird, werden zwei Sätze von Wicklungen derart, wie sie bei den Schaltkopftransform.ator.en verwendet werden, anif denselben Magnetkern in symmetrischer Stellung aufgebracht, also derartig, daß :der eine Wicklungssatz bei der gleichen Amperewindtm:gszahl magnetisch genau so wirkt wie de@ andere.in this way, however, only three measuring ranges are ever achieved. (See K e i n a t h,.> The technology of electrical measuring devices ", 1921, p. 2, 99.) According to the invention has the advantage of a larger number of measuring ranges with the advantage same error for all measuring ranges combined by the fact that several sets of windings can be used at the same time according to the pattern of the latter arrangement. To that To take the simplest example, but always for practical needs will be sufficient, there will be two sets of windings such as those used in the Switching head transformers are used on the same magnetic core in symmetrical Position applied, so in such a way that: one set of windings in the same Amperewindtm: gszahl magnetically works just like the other.

Abb. r zeigt ein Beispiel einer solchen Anordnung. Auf den einen Schenkel des Magnetkerns sind zweimal vier Primärspulen aufgebracht, von denen die im Querschnitt dunkelbezeichneten zu der einen, die hellgezeichneten zu -der anderen Gruppe von Wicklungen gehören. Die einzelnen Spulen gehören .abwechselnd zu der einen oder an:der en Gruppe, und man sieht, daß für beide Gruppen infolgedessen die Verhältnisse der magnetischen Streuung identisch sind. Dies kciinnte natürlich gegebenenfalls auch durch andere Anordnung erreicht werden. Bei derselben Amperewindungszahl ergeben beide Gruppen dieselben Fehler. Da nun jede der Gruppen drei Meßbereich.e durch Umschaltung zu gewinnen gestattet, so ergeben sich im ganzen sechs Meßbereiche. Die Bereiche jeder Gruppe stehen im Verhältnis r : 2 :.4. Das Verhältnis der Meßbereiche beider Gruppen zueinander für :dieselbe Schaltung kann beliebig genommen werden. Soll beispielsweise der Meßbereich der zweiten Gruppe in gleicher Schaltung zehnmal so groß sein wie der entsprechende Meßbereich der ersten Gruppe, so hätte man nur die Windungszahl der zweiten Gruppe zehnmal kleiner zu nehmen als die der ersten Gruppe.Fig. R shows an example of such an arrangement. On one leg of the magnetic core, four primary coils are applied twice, of which the one in cross section dark-marked to one, the light-marked to -the other group of Windings belong. The individual coils belong alternately to one or the other to: the en group, and it can be seen that for both groups, as a result, the conditions magnetic scattering are identical. This could of course be done if necessary can also be achieved by a different arrangement. With the same number of ampere-turns results both groups make the same mistakes. Now that each of the groups has three measuring ranges through Switching allowed to gain, so there are a total of six measuring ranges. The areas of each group are in the ratio r: 2: .4. The ratio of the measuring ranges both groups to each other for: the same circuit can be used at will. If, for example, the measuring range of the second group is to be ten times in the same circuit be as large as the corresponding measuring range of the first Group, so one would only have to take the number of turns of the second group ten times smaller than those of the first group.

Wie bei Stromwandlern mit primären Anzapfungen die Umschaltung auf kleinere Stromstärken durch Zuschalten weiterer Windungen erreicht wird, so werden auch bei den umschaltbaren Wandlern zweckmäßig die Winclungen für stärkere Ströme in den M.eßbereichen für schwächere Ströme mitbenutzt.As with current transformers with primary taps the switchover to smaller currents can be achieved by adding further windings Also with the switchable converters it is advisable to use the windings for stronger currents used in the M. measuring ranges for weaker currents.

Es genügt also, in dem vorliegenden Beispiel die Spulen :der ersten Gruppe mit der neunfachen Windungszahl zu versehen lind die Spulen der zweiten Gruppe zur Messung kleinerer Stromstärken vorzuschalten. Ist der niedrigste Meßbereich 25 Ampere, so bekommt man von den drei Schaltungen der ersten Gruppe, in deren Windungszahlen also praktisch die Windungen der zweiten Gruppe miteinbezogen werden, die Meßbereiche 25, 50, ioo und von .der zweiten Gruppe die Meßbere.iche 25o, 5oo, iooo. Die sechs Meßbereiche steigen -ziemlich gleichmäßig im Verhältnis i ::2. Man hätte natürlich auch dies Verhältnis genau wahren und die Meßbereiche 25, 5o, ioo, Zoo, 4oo, Soo .nehmen können. Das Verhältnis .des geringsten zum höchsten M Meßbereich 25 : 1000 ist i : 4o, also der Umfang sämtlicher Meßbereiche ein sehr bedeutender. Für einen geringeren Umfang der Meßbereiche gestaltet sich die Ausnutzung der Wicklung günstiger, da bei Zusammenschaltung beider Wicklungsgruppen -die Gruppe für starken Strom verhältnismäßig stärker belastet wird. War sie in dem vorgenannten Beispiel nur mit 11o ihres i\Tormalstromes belastet, so wird sie, wenn die Meßbereiche .der beiden Gruppen sich wie i : 2 verbalten, mit der Hälfte ihrer normalen Last .beansprucht. Für dieses Verhältnis der Meßbereiche i :2, bekommt man nach dem angeführten Beispiel die Meßbereiche 25, 5o, 10o; 50, ioo, Zoo. Die mittleren Meßbereiche sind also durch zwei verschiedene Schaltungen herstellbar.It is therefore sufficient in the present example to provide the coils of the first group with nine times the number of turns and to connect the coils of the second group upstream to measure smaller currents. If the lowest measuring range is 25 amperes, then from the three circuits of the first group, in whose number of turns the turns of the second group are practically included, the measuring ranges 25, 50, 100 and from the second group the measuring ranges 25o, 5oo, iooo. The six measuring ranges increase fairly evenly in the ratio i :: 2. Of course, this relationship could have been kept exactly and the measuring ranges 25, 50, 100, Zoo, 400, Soo could have taken. The ratio of the lowest to the highest M measuring range 25: 1000 is i: 40, so the extent of all measuring ranges is very important. The use of the winding is more favorable for a smaller extent of the measuring ranges, since when both winding groups are interconnected, the group is subjected to a relatively greater load for high currents. If it was only loaded with 110 of its normal current in the above example, then it is loaded with half of its normal load if the measuring ranges of the two groups stay like i: 2. For this ratio of the measuring ranges i: 2, one obtains the measuring ranges 25, 5o, 10o according to the example given; 50, ioo, zoo. The middle measuring ranges can therefore be produced by two different circuits.

Die Abb. 2 zeigt die Anordnung der Wicklung nach Abb. i in schematischer Darstellung. Die Wicklungen sind in beiden Abbildungen mit den gleichen Zahlen bezeichnet. Zwischen je zwei einander entsprechenden Wicklungen der beiden Wicklungsgruppen i bis d., i i bis 1d., die der Ersparnis halber in Serie geschaltet sind, damit für die kleineren Strombereiche beide benutzt wenden können, ist je eine Anzapfung 2i bis 24 vorgesehen. Die freien Enden der Spulen sind mit 31 bis 34 und 41 bis 44 .bezeichnet.Fig. 2 shows the arrangement of the winding according to Fig. I in a schematic representation. The windings are labeled with the same numbers in both figures. A tap 2i to 24 is provided between each two corresponding windings of the two winding groups i to d., Ii to 1d., Which are connected in series to save money so that both can be used for the smaller current ranges. The free ends of the coils are designated 31 to 34 and 41 to 44.

Die Schaltung geschieht zwischen j e zweimal vier Wicklungsenden in genau der gleichen Weise wie für en bekannten Schaltkopfw andler, dessen drei Meß:bereiche durch Umschaltung der Wicklungsteile unter sich gewonnen werden. Werden die in -der hiervon bekannten Weise rausgeführten Schaltköpfe für die Wicklungsenden 31 bis 34 und 41 bis 44 benutzt, ,so ergeben :sich die niederen drei Strombereiche. Werden dagegen die Schaltköpfe für die Wicklungsenden 2i bis 2d. und 41 bis 44 benutzt, so ergeben'sich die höheren Meßbereiche.The circuit takes place between each two four winding ends in in exactly the same way as for a known switch head converter, its three measuring ranges can be obtained by switching the winding parts among themselves. Will the in -der from this known way out switching heads for the winding ends 31 to 34 and 41 to 44 are used, the result is: the lower three current ranges. Will on the other hand, the switching heads for the winding ends 2i to 2d. and 41 to 44 used, this is how the higher measuring ranges result.

Die Abb. q. zeigt die Anordnung -der Wicklungsenden in Ansicht von oben und als Beispiel einen Stecker für Gruppenschaltung in schematischer Darstellung. Die schwarz angelegten Teile des Steckers sind leitende, die weiß angelegten nichtleitende Teile. Die durch gestrichelte Linien -gezeichnete Umrahmung der einen Hälfte der Wicklungsköpfe gibt :den Platz eines Schaltkopfes an. Steckt man die Schaltköpfe in die punktierte Lage, so bekommt man die drei höheren Meßbereiche.Fig.q. shows the arrangement of the winding ends in view of above and as an example a connector for group switching in a schematic representation. The black parts of the plug are conductive, the white parts are non-conductive Parts. The framing of one half of the with dashed lines Winding heads indicates: the place of a switching head. If you plug the switching heads in the dotted position, you get the three higher measuring ranges.

Claims

PATENT CLAIM: Switchable current transformer, characterized by several winding groups of the same number of ampere-turns and magnetic; similar arrangement of which each is composed of four windings in a manner known per se, which by means of suitable switching heads connected in series, parallel or mixed connection result in three measuring ranges.