DE60304460T2 - Stromsensor mit einem einen Luftspalt aufweisenden Magnetkern und damit ausgerüstete Energieversorgungsschaltung - Google Patents

Stromsensor mit einem einen Luftspalt aufweisenden Magnetkern und damit ausgerüstete Energieversorgungsschaltung Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Open-loop-Stromwandler, insbesondere einen Stromwandler zur Strommessung in Starkstromnetzen oder Stromversorgungsschaltungen für Elektromotoren, sowie eine mit solchen Wandlern ausgerüstete Stromversorgungsschaltung.
  • In modernen Stromversorgungsschaltungen 106 wie der in 1 gezeigten wird der Strom für die Speisung des Motors 105 durch Halbleiterschalter 103 erzeugt, die mit erhöhter Frequenz geschaltet werden. Der effektiv erzeugte Strom I(t) besitzt typischerweise eine Frequenz von einigen zehn kHz, während die Grundfrequenz If des Speisestromes, der eine allgemein sinusförmige, durch die Umhüllende des Stromes I(t) dargestellte Form besitzt, verhältnismässig gering ist, zum Beispiel in der Grössenordnung von einigen Hundert Hz, wie in 2a veranschaulicht. Die bei der Auslegung von Leistungshalbleitern erzielten technischen Fortschritte ermöglichen extrem hohe Schaltgeschwindigkeiten der Schalter 103, wobei die Änderungsgeschwindigkeit des Potentials dV/dt zum Beispiel in der Grössenordnung von 10 bis 20 kV/μs liegt, wie in 2b veranschaulicht. Um die durch solche Änderungsgeschwindigkeiten des Potentials hervorgerufene elektrische Strahlung in Grenzen zu halten, werden zur Versorgung des Motors 105 Koaxialkabel 104 eingesetzt. Angesichts des angelegten dV/dt und der Tatsache, dass diese Kabel stark kapazitiv sind, werden hochfrequente (HF-)Störströme in Gestalt von Schwingungen erzeugt, die bei jedem Schalten gedämpft werden. Die Amplitude und Frequenz dieser Ströme sind bei jeder Antriebsleistung von der gleichen Grössenordnung. Tatsächlich hängen sie praktisch nur von den Eigenschaften der eingesetzten Koaxialkabel und von der Amplitude der angelegten dV/dt ab. Die Amplitude dieser Ströme kann mehrere zehn Ampere erreichen, während ihre Frequenzen von 100 kHz bis 1 MHz reichen.
  • Die Stromwandler 101 werden allgemein auf die Leitungen 102a, 102b, 102c der Stromversorgung des Motors 105 aufgesetzt. Obwohl diese HF-Ströme nicht gemessen werden sollen, gehen sie jedoch durch die Stromwandler hindurch. In den Antrieben 106 von kleiner und mittlerer Leistung kann die Amplitude dieser Störströme viel grösser als die der Ströme sein, die zur Steuerung des Motors erforderlich sind. 2c zeigt auf dem Bildschirm eines Oszilloskops die hochfrequente Spannung U(t) und den hochfrequenten Strom I(t), die durch die Schaltungen und kapazitiven Lasten auf einer Phase eines 5,5-kW-Motors hervorgerufen werden, der durch eine mit 16 kHz geschaltete Stromversorgungsschaltung gespeist wird. In diesem Beispiel betragen die Amplituden der ersten und zweiten Halbwelle, I1 und I2, ungefähr 20 A bzw. 8 A. In der Praxis sind Spitzenamplituden der ersten Halbwellen I1 und I2 von 20 bis 30 A üblich.
  • Die Erfinder haben realisiert, dass dies zu zwei hauptsächlichen Problemen führt. Das erste besteht in einer Erhöhung des im Wandler fliessenden Wärmestromes und kann gelöst werden, indem der Wandler in Abhängigkeit von der Summe der durch ihn hindurchgehenden Effektivströme dimensioniert wird. Ein zweites Problem besteht in einer sehr erheblichen Erwärmung des magnetischen Kreises, die durch Hystereseverluste und Wirbelstromverluste hervorgerufen wird.
  • Es sei betont, dass diese Probleme bei Wandlern vom Closed-loop-Typ nicht auftreten, weil die primären Amperewindungen (Aw) bis auf Kompensationsfehler durch die sekundären Amperewindungen kompensiert werden.
  • Es muss bemerkt werden, dass die Erwärmung des magnetischen Kreises desto grösser und somit desto störender wird, je kleiner der Wandler ist. Dafür sind die Zwänge bei der Dimensionierung kleiner Open-loop-Stromwandler verantwortlich. Aus Gründen der Messgenauigkeit ist es nämlich unzweckmässig, einen Wandler mit weniger als einem Minimum von 40 Amperewindungen zu konstruieren. Das bedeutet, dass ein Wandler mit einem Nominalbereich von 10 A mit vier Primärwindungen ausgelegt wird, während ein Wandler mit einem Nominalbereich von 40 A einfach mit einer einzigen Primärwindung ausgelegt werden kann. Im ersten Fall sind daher die Amplitude der HF-Ströme und die daraus resultierende magnetische Induktion viermal grösser als im zweiten Fall, folglich ist die durch Hystereseverluste und dynamische Verluste verursachte Erwärmung 16-mal grösser, wie aus der folgenden Beziehung abgeleitet werden kann: Verluste(W) ≈ f2B2d2/φ, wo d die Dicke der Magnetbleche, B die magnetische Induktion, f die Induktionsfrequenz und somit die Frequenz des HF-Störstromes und φ der spezifische Widerstand der ferromagnetischen Legierung ist, aus der der magnetische Kreis des Wandlers besteht.
  • Versuche zeigen, dass Temperaturen von 200 bis 300 °C und sogar darüber bei kleinen Open-loop-Wandlern herkömmlicher Auslegung erreicht werden, wenn sie so, wie sie sind, in den oben beschriebenen Anwendungen eingesetzt werden.
  • In der Praxis können Wandler dieses Typs nur eingesetzt werden, wenn an ihre Primäranschlüsse ein Nebenkreis angefügt wird, der die HF-Ströme ableitet; dieser Kreis hat aber den Nachteil, die dynamische Leistungsfähigkeit des Wandlers zunichte zu machen, und ist somit eine Belastung für den Antriebswirkungsgrad. Aus diesen Gründen werden Wandler dieses Typs bis heute nicht in leistungsfähigen Motorantrieben eingesetzt; sie werden durch teurere Wandler von Closed-loop-Typ ersetzt.
  • Stromwandler werden ausserdem in EP 0 578 948 A1 und DE 100 28 448 beschrieben.
  • Angesichts des vorstehend Gesagten besteht ein Ziel der Erfindung darin, einen Open-loop-Stromwandler zu realisieren, der die erforderliche dynamische Leistungsflähigkeit besitzt und im Primärleiter fliessende hohe Ströme aushalten kann. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine mit solchen Wandlern ausgerüstete Stromversorgungsschaltung zur Verfügung zu stellen.
  • Es ist vorteilhaft, einen Open-loop-Stromwandler zu realisieren, der HF-Störströme aushalten kann, die durch erhöhte Änderungsgeschwindigkeiten des Potentials (dV/dt) erzeugt werden, wie sie in Halbleiterwechselschaltkreisen für die Stromversorgung von Elektromotoren auftreten.
  • Es ist vorteilhaft, einen kompakten und billigen Open-loop-Wandler zu realisieren.
  • Ziele der Erfindung werden durch einen Open-loop-Wandler nach Anspruch 1 und eine Leistungs-Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 5 realisiert.
  • Der Open-loop-Stromwandler umfasst einen magnetischen Kreis mit einem Luftspalt, einen im Luftspalt angeordneten Magnetfelddetektor und einen Primärleiter, in dem der zu messende Strom fliesst, und hat eine oder mehrere den magnetischen Kreis umgebende Windungen. Der Open-loop-Stromwandler ist dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen des Primärleiters in der Nähe des Luftspalts, und zwar zu beiden Seiten des Luftspalts angeordnet sind. In diesem Abschnitt des magnetischen Kreises ist wegen des Vorhandenseins des Luftspalts (μLuft = 1) die lokale magnetische Durchlässigkeit viel geringer als in allen anderen Abschnitten des magnetischen Kreises. Von den Primärwindungen aus gesehen ist die effektive Durchlässigkeit des magnetischen Kreises viel geringer. Deshalb ist bei einem gegebenen Wert von primären Amperewindungen die magnetische Induktion im Magnetkern (auch als „das Eisen" bezeichnet) lokal wie auch insgesamt geringer. Folglich sind die Hystereseverluste und die Wirbelstromverluste auf ein Minimum reduziert.
  • Weitere Ziele und vorteilhafte Aspekte der Erfindung werden aus der Beschreibung, den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen hervorgehen, in denen
  • 1 eine schematische Ansicht einer elektrischen Stromversorgungsschaltung für einen Elektromotor ist;
  • 2a ist eine graphische Darstellung des Stromes und des Potentials, das durch die Stromversorgungsschaltung auf einer an den Motor angeschlossenen Phase erzeugt wird;
  • 2b ist eine (vergrösserte) Detaildarstellung des Stromes und des Potentials, das durch die Stromversorgungsschaltung auf einer an den Motor angeschlossenen Phase erzeugt wird;
  • 2c ist eine Ansicht eines Oszilloskop-Bildschirmes, die die Spannung am Phasenausgang und den Hochfrequenzstrom zeigt, die durch die Schaltvorgänge und die kapazitiven Lasten auf einer Phase verursacht werden;
  • 3 ist eine vereinfachte Ansicht eines herkömmlichen Open-loop-Stromwandlers, die die magnetischen Feldlinien zeigt;
  • 4a ist eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemässen Open-loop-Stromwandlers;
  • 4b ist eine perspektivische Ansicht einer Variante eines erfindungsgemässen Open-loop-Stromwandlers;
  • 4c ist eine perspektivische Ansicht einer Variante eines erfindungsgemässen Open-loop-Stromwandlers;
  • 5 ist eine graphische Darstellung, die die Überspannung V = L dI/dt an den Anschlussklemmen der Primärseite eines herkömmlichen Wandlers und eines erfindungsgemässen Wandlers zeigt;
  • 6a und 6b sind graphische Darstellungen, die die Temperatur als Funktion der Zeit im magnetischen Kreis eines herkömmlichen Wandlers und eines erfindungsgemässen Wandlers auf einer Leitung zeigen, die mit einem sinusförmigen Strom mit einer Frequenz von 200 kHz gespeist wird, wobei
  • 6a einen Wandler mit acht von einem Strom von 5 A durchflossenen Primärwindungen, also mit 40 Aw, und mit einem magnetischen Kreis aus einem Stapel von acht 0,35 mm dicken Blechen aus Siliciumeisen mit einem 1,3 mm breiten Luftspalt betrifft, dessen Querschnitt 9,8 mm2 und dessen mittlere Länge 40 mm beträgt; und
  • 6b einen Wandler mit zwölf von einem Strom von 3,33 A durchflossenen Primärwindungen, also mit 40 Aw, und mit einem magnetischen Kreis aus einem Stapel von acht 0,35 mm dicken Blechen aus Nickeleisen mit einem 1,3 mm breiten Luftspalt betrifft, dessen Querschnitt 10 mm2 und dessen mittlere Länge 35 mm beträgt; und
  • 7 ist eine graphische Darstellung der Ausgangsspannung Vaus eines herkömmlichen Wandlers und eines erfindungsgemässen Wandlers gegen die Amperewindungen.
  • In den bekannten Open-loop-Wandlern wird die die Primärwicklung Np darstellende Spule 110 (siehe 3) bei jeglicher Gestalt des magnetischen Kreises normalerweise auf einen Sektor oder, im Falle eines rechteckigen magnetischen Kreises 112, auf den Arm 111 aufgesetzt, die dem Luftspalt 113 direkt gegenüber liegen, wie es 3 zeigt. Diese Anordnung ist effektiv diejenige, die am natürlichsten erscheint; sie ist auch diejenige, die unter dem Gesichtspunkt der praktischen Realisierung am logischsten erscheint, da die Primärwicklung am leichtesten auf den dem Luftspalt gegenüberliegenden Arm aufgewickelt werden kann, indem der Draht durch den Luftspalt geführt wird.
  • Die Erfinder haben jedoch realisiert, dass sich diese Anordnung als ungünstig erweist. Wenn man nämlich den magnetischen Erscheinungen Beachtung schenkt, die in dieser Anordnung auftreten, so stellt man fest, dass in dem Teil des magnetischen Kreises 111, der durch die Primärspule 110 eingegrenzt wird, der magnetische Induktionsfluss Φ viel höher ist als im übrigen Kreis. Dies ist der Tatsache zuzuschreiben, dass weit weg vom Luftspalt 113 die lokale Durchlässigkeit μr von dem Ort aus gesehen, an dem die Primärwindungen angebracht sind, gegen den Wert des eingesetzten magnetischen Materials tendiert, und man wird sich erinnern, dass Φ = B × S und B = μH, folglich Φ = μH × S, wo B die magnetische Induktion, S der Spulenquerschnitt, H der Magnetfluss und u die Durchlässigkeit ist. Wegen des Vorhandenseins des Luftspalts wird andererseits ein grosser Teil des durch die primären Amperewindungen erzeugten magnetischen Induktionsflusses (Hauptfluss Φp) ausserhalb des magnetischen Kreises geschlossen (Streufluss Φd). Der andere Teil, Φe, schliesst sich über den magnetischen Kreis und den Luftspalt 113, wo die Messung durch einen Magnetfelddetektor 114 wie zum Beispiel eine Hall-Zelle erfolgt.
  • Somit wird mehr unnützer als nützlicher Fluss erzeugt. Durch den unnützen Fluss werden die dynamischen Verluste, die Hystereseverluste und die sich daraus ergebende Erwärmung beträchtlich erhöht.
  • Unter Bezugnahme auf 4a und 4b weist ein erfindungsgemässer Open-loop-Wandler 1 einen magnetischen Kreis 12 mit einem Magnetkern mit Luftspalt 13, ein Organ für die Messung der magnetischen Induktion 14 mit einer im Luftspalt angeordneten Zelle für die Messung der magnetischen Induktion 15 sowie einen Primärleiter 11 mit einer oder mehreren Windungen auf, die den magnetischen Kreis umgeben. Der zu messende Strom Ip (auch Primärstrom genannt) fliesst im Primärleiter. Die Messzelle kann zum Beispiel eine Hall-Effekt-Sonde sein, die auf eine gedruckte Schaltung 16 des Messorgans montiert ist, wobei die Schaltung Leiterbahnen umfasst, die die Anschlüsse 19 der Messzelle mit Klemmen 20 verbinden, die dafür bestimmt sind, mit einer externen Einheit für die Verarbeitung der gemessenen Signale verbunden zu werden.
  • Die Windungen 21 des Primärleiters 11 sind bevorzugt symmetrisch um den Magnetkern 12 herum zu beiden Seiten des Luftspalts 13 und diesem so nahe wie möglich angeordnet. Die Windungen sind wie Drahtwindungen veranschaulicht. Die Windungen können jedoch viele andere Formen annehmen. Zum Beispiel (siehe 4c) können die Windungen U-förmige Leiter 21' sein, die beispielsweise aus Metallblech ausgestanzt sind, den magnetischen Kreis 12 umgeben und beispielsweise an eine gedruckte Schaltung 22 angeschlossen sind, die mit Leiterbahnen 23 versehen ist, die die U-förmigen Leiter verbinden. Es muss auch vermerkt werden, dass zwei U-förmige Leiter, je einer auf jeder Seite des Luftspalts, eine einzige Windung darstellen können, wenn sie zum Beispiel durch die Leiterbahnen auf der gedruckten Schaltung parallel verbunden sind.
  • In dem Teil des magnetischen Kreises, der nahe beim Luftspalt liegt, ist wegen des Vorhandenseins des Luftspalts (μLuft = 1) die lokale Durchlässigkeit viel geringer als in allen anderen Teilen des magnetischen Kreises. Aus diesem Grunde ist bei einem gegebenen Wert der primären Amperewindungen die magnetische Induktion im Material des magnetischen Kreises lokal und auch insgesamt geringer. Folglich sind auch die Gesamtverluste und die daraus resultierende Erwärmung geringer. Andererseits ist auch der Streufluss geringer, weil die magnetische Induktion geringer ist. Daher besteht eine Tendenz, nur nützlichen Fluss zu erzeugen. Wir erinnern daran, dass die Induktion im Luftspalt nicht von der Lage der Primärwindungen abhängt, wie aus der hierunter folgenden Erklärung hervorgeht.
  • Ein Open-loop-Stromwandler ist eine Anwendung des Durchflutungsgesetzes (I = ∫H·dL), für die im praktischen Falle eines magnetischen Kreises mit Luftspalt Np × Ip = HLuft × lLuft + HEisen × lEisen geschrieben werden kann; da H = B/μ, so folgt Np × Ip = BLuft × lLuft0 × μLuft + BEisen × lEisen0 × μr,wo Np die Anzahl von Primärwindungen, Ip der Primärstrom, HLuft das Magnetfeld im Luftspalt, lLuft die Breite des Luftspalts, HEisen das Magnetfeld im Kern des magnetischen Kreises, lEisen die Länge des Magnetkerns, BLuft die magnetische Induktion im Luftspalt, BEisen die magnetische Induktion im Magnetkern, μLuft die magnetische Durchlässigkeit der Luft, μr die magnetische Durchlässigkeit des Magnetkerns und μ0 eine Konstante mit dem Wert 4 π 10–7 ist.
  • Mit einer relativen Durchlässigkeit der Luft von μLuft = 1 und der vereinfachenden Annahme, dass die Induktion im Luftspalt gleich der Induktion im Eisen ist, können wir schreiben: Np × Ip × μ0 = B × (lLuft + lEisenr)und Np × Ip × μ0/lLuft + lEisenr = BLuft
  • Nun ist in unserem Falle lEisen klein, während μr sehr goss ist (> 100 000), so dass das Verhältnis lEisenr vernachlässigbar ist.
  • Schliesslich beträgt die durch das Hall-Element im Luftspalt gemessene Magnetflussdichte BLuft = 4 π 10–7 × Np × Ip/lLuft.
  • Es sei aber daran erinnert, dass es praktisch nicht möglich ist, die Werte der Induktion und somit die Gesamtverluste im Falle eines magnetischen Kreises mit Luftspalt zu berechnen, da die Ergebnisse von der geometrischen Gestalt der magnetischen Anordnung abhängen. Nur durch Einsatz geeigneter Software und/oder durch Versuche können die magnetische Induktion und die Erwärmung abgeschätzt werden.
  • 6a und 6b sind graphische Darstellungen, die die Temperatur als Funktion der Zeit im magnetischen Kreis eines herkömmlichen Wandlers und eines erfindungsgemässen Wandlers auf einer Leitung zeigen, die mit einem sinusförmigen Strom einer Frequenz von 200 kHz gespeist wird. 6a betrifft einen Wandler mit einem magnetischen Kreis aus Siliciumeisen, bestehend aus einem Stapel von acht 0,35 mm dicken Blechen mit einem 1,3 mm breiten Luftspalt; sein Querschnitt beträgt 9,8 mm2, seine mittlere Länge 40 mm. 6b betrifft einen Wandler mit einem magnetischen Kreis aus Nickeleisen, bestehend aus einem Stapel von acht 0,35 mm dicken Blechen mit einem 1,3 mm breiten Luftspalt; sein Querschnitt beträgt 10 mm2, seine mittlere Länge 35 mm. Der Wandler von 6a hat acht Primärwindungen, durch die ein Strom von 5 A fliesst, also 40 Aw. Der Wandler von 6b hat zwölf Primärwindungen, durch die ein Strom von 3,33 A fliesst, also 40 Aw.
  • Im Falle des ringförmigen magnetischen Kreises nach 4b stellt man in der graphischen Darstellung von 6a fest, dass nach einer Betriebszeit von 12 min die Temperatur Tc des magnetischen Kreises des herkömmlichen Wandlers umgefähr 136 °C erreicht (d.h. eine Erhöhung um etwa 116 °C), während die Temperatur Ti des magnetischen Kreises des erfindungsgemässen Wandlers ungefähr 78 °C erreicht (d.h. eine Erhöhung um etwa 58 °C). Die Erwärmung eines erfindungsgemässen Wandlers ist also etwa zweimal geringer als die eines herkömmlichen Wandlers der gleichen Form und Abmessungen. Im Falle des rechteckigen magnetischen Kreises nach 4a stellt man in der graphischen Darstellung von 6b fest, dass nach einer Betriebszeit von 12 min die Temperatur Tc des magnetischen Kreises des herkömmlichen Wandlers ungefähr 116 °C erreicht (d.h. eine Erhöhung um etwa 96 °C), während die Temperatur Ti des magnetischen Kreises des erfindungsgemässen Wandlers ungefähr 52 °C erreicht (d.h. eine Erhöhung um etwa 32 °C). Die Erwärmung eines erfindungsgemässen Wandlers ist also etwa dreimal geringer als die eines herkömmlichen Wandlers der gleichen Form und Abmessungen.
  • Ein weiterer, sich aus dem erfindungsgemässen Wandler ergebender Vorteil besteht darin, dass die Induktivität Lein des Einbringens des Wandlers geringer ist. Und zwar ist Lein = N2/Rm und Rm = l/μ × S, wo N die Zahl der Primärwindungen, Rm der magnetische Widerstand, S der wirksame Querschnitt des Luftspalts und l die Breite des Luftspalts ist.
  • Nun ist im erfindungsgemässen Wandler die Durchlässigkeit μ geringer, ebenso der Querschnitt S, da wegen der Lage der Primärspule nahe beim Luftspalt der Magnetfluss homogener ist. 5 zeigt als Beispiel die Spannung U als Funktion der Zeit für eine Änderungsgeschwindigkeit des Stromes von di/dt = 40·106 A/s: U(t) = Lein di/dt,erhalten mit einem herkömmlichen (Kurve Uc(t)) und einem erfindungsgemässen Wandler (Kurve Ui(t)) gleicher Form und Abmessungen, beide mit einer einzigen Primärwindung. Man stellt fest, dass beim herkömmlichen Wandler die Spitzenspannung Uc 810 mV beträgt, was eine berechnete Induktion des Einbringens Lein von 0,02 μH ergibt, während beim erfindungsgemässen Wandler die Spitzenspannung Ui 460 mV beträgt, was eine berechnete Induktion des Einbringens Lein von 0,0115 μH ergibt.
  • Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der zur Messung eines gegebenen Stromes erforderliche Querschnitt des Magnetkerns geringer ist, weil die magnetische Induktion im Kern geringer ist, da die Primärwindungen einen Teil des magnetischen Kreises umschliessen, wo die scheinbare Durchlässigkeit gering ist.
  • 7 zeigt, dass mit einem erfindungsgemässen Wandler, der aus einem magnetischen Kreis aus Nickeleisen mit etwa 80 % Nickel und einem Querschnitt von 3,36 mm2 besteht, die Strommessung bis 188 Aw linear ist, während in einem herkömmlichen Wandler der gleichen Form, Abmessungen und Qualität die Strommessung nur bis 88 Aw linear ist.
  • Um den Wandler noch weiter zu verbessern, kann für den Kern ein magnetisches Material eingesetzt werden, das geringe Verluste besitzt, wie zum Beispiel die Nickel-Eisen-Legierungen, die bis zu dreimal geringere Verluste als die Eisen-Silicium-Legierungen haben, die derzeit in diesen Anwendungen eingesetzt werden. Andererseits kann man die Dicke d der Magnetbleche verringern, die den Kern des magnetischen Kreises bilden. Die üblichste Dicke in herkömmlichen Wandlern beträgt 0,35 m. Der Einsatz von Blechen mit einer Dicke von 0,2 mm kann zu einer Verringerung der Verluste um einen Faktor von etwa drei führen.
  • Zusammengefasst liefert der oben vorgestellte erfindungsgemässe Open-loop-Wandler auf einfache Weise die folgenden Vorteile:
    • – bedeutende Verringerung der dynamischen Verluste und der Hystereseverluste
    • – bedeutende Verringerung der Induktivität des Einbringens der Wandler
    • – bedeutende Verringerung des Eisenquerschnitts für die Messung eines gegebenen Stromes, daher eine Materialkostenverringerung.

Claims (5)

  1. Open-loop-Stromwandler (1) mit einem magnetischen Kreis (12) mit durchgehendem Magnetkern und einem einzigen Luftspalt (13), einem im Luftspalt angeordneten Magnetfelddetektor (14) und einem Primärleiter (11) mit einer oder mehreren Windungen (21, 21'), die den magnetischen Kreis völlig umgeben, wobei der zu messende Strom (Ip) im Primärleiter fliesst und der Wandler dadurch gekennzeichnet ist, dass die Windungen des Primärleiters nahe dem Luftspalt zu beiden Seiten des Luftspalts angeordnet sind.
  2. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen des Primärleiters (11) symmetrisch zu beiden Seiten des Luftspalts angeordnet sind.
  3. Wandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen des Primärleiters (11) einen U-förmig ausgestanzten und auf eine gedruckte Schaltung (22) montierten Abschnitt umfassen.
  4. Stromwandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen des Primärleiters (11) zu beiden Seiten des Luftspalts parallel verbunden sind.
  5. Leistungs-Stromversorgungsschaltung mit Halbleiterschaltern für die Erzeugung eines sinusförmigen Wechselstromes, der auf einer oder mehreren Versorgungsleitungen einer Last wie eines Elektromotors geliefert wird, sowie ein auf jeder Leitung angeordneter Open-loop-Stromwandler, der die Merkmale eines beliebigen der vorangehenden Ansprüche besitzt.
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