DE621013C

DE621013C - Magnetwicklung fuer hohe Stromstaerken mit gebrochener Windungszahl

Info

Publication number: DE621013C
Application number: DES104837D
Authority: DE
Inventors: Hans Nuetzelberger
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1932-06-03
Filing date: 1932-06-03
Publication date: 1935-10-31

Description

Magnetwicklung für hohe Stromstärken mit gebrochener Windungszahl Wenn in einem Magneten von bestimmten Abmessungen ein bestimmter Fluß mit Strömen verschiedener Stärke erzeugt werden soll, wie beispielsweise bei den Ausführungen eines Zählermodells für verschiedene Nennstromstärken, so kann die Windungszahl fast stets als ganze Zahl gewählt werden, solange die Nennstromstärke kleiner oder gleich der Amperewindungszahl ist. Schwieriger werden die Verhältnisse, wenn die Stromstärke größer als die Amperewindungszahl wird. In diesem Fall müßte nämlich die Windungszahl kleiner als i werden. Dies ist aber nicht möglich, weil in weniger als einer Windung der Strom nicht um den Magneten geführt werden kann.
Man kann sich zwar durch Vergrößerung der Luftstrecken in dem magnetischen Kreis einen gewissen Spielraum für die verwendbare Höchststromstärke offen halten, aber die störende Streuung der Kraftlinien setzt der Vergrößerung der Luftstrecken bald eine Grenze.
Eine andere Möglichkeit, die erwähnte Schwierigkeit zu umgehen, besteht in der Verwendung von Stromwandlern. Der hohe Preis der Stromwandler ist aber ein Mangel dieses Behelfs.
Nach einem anderen Vorschlag wird ein um den Magnetkern verlegter Ring verwendet, der an zwei Punkten seines Umfanges an zwei bifilar verlegte Zuleitungen angeschlossen ist, wobei die eine Zuleitung von dem einen Punkt bis zum anderen Punkt parallel zum Ring geführt ist.
Eine derartige Spule hat aber den Nachteil, daß sie nicht ohne weiteres für Wechselstrom verwendbar ist, weil sie gleichzeitig als Kurzschlußring und somit als Belastung des magnetischen Flusses im Kern wirkt. Das hat zur Folge, daß der Fluß gegen den Strom in der Phase zurückbleibt. Die Phasenverschiebung kann allerdings durch Einschalten einer größeren Luftstrecke in den magnetischen Kreis des Kerns klein gehalten werden.
Die bekannte Einrichtung leidet aber auch weiterhin unter dem Mangel, daß sie fabrikationsmäßig nur schwer herzustellen ist für Magnete, bei denen die Magnetwicklung auf die Schenkel eines zweischenkeligen Eisenkerns verteilt werden soll.
Die Erfindung beseitigt die angeführten Mängel.
Erfindungsgemäß besteht die Wicklung aus zwei parallel geschalteten Spulen gleichen Drahtquerschnittes, aber ungleicher Windüngszahl, von denen die eine auf dem einen, die andere auf dem zweiten Schenkel sitzt.
Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden, in der ein Stromeisen für einen Induktionszähler schematisch dargestellt ist.
Die Nennstromstärke, mit der das zweischenkelige Stromeisen i erregt werden soll, betrage 75 Amp. Die Erregerwicklung ist auf den beiden Schenkeln 2, 3 untergebracht. Die Amperewindungszahl des einen Schenkels soll 5o Amperewindungen nicht überschreiten.
Nach der Erfindung wird auf den Schenkel 2 eine Spule 4 mit einer Windung aufgebracht. Auf dem Schenkel 3 sitzt eine Spule 5 mit zwei Windungen. Beide Spulen haben den gleichen Drahtquerschnitt . und -werden parallel geschaltet. Der Widerstand der einen Spule 4 ist demnach halb so groß als der der anderen Spule 5. Für Wechselstrom ist der induktive Widerstand der .Spulen 4, 5 bei der kleinen Windungszahl vernachlässigbar klein. Die eine Spule 4 nimmt infolge der Widerstandsverteilung 2/3, also 5o Amp., und die andere Spule 51/3, also 25 Amp., des Nennstromes auf. Die Amperewindungszahlen der beiden Spulen 4, 5 sind jedoch mit Rücksicht auf die gewählten Windungszahlen gleich, sie betragen 5o Amperewindungen. Infolge der Gleichheit der Amperewindungszahl kann ein Stromleertrieb nicht entstehen. Ist bei einer größeren Windungszahl eine merkliche Induktivität vorhanden, so kann durch Wahl der Querschnitte oder Länge der Verbindungsleitungen der Spule die an sich geringe Wirkung des induktiven Widerstandes ausgeglichen werden, so daß die zwei Teilströme in dem gewünschten Verhältnis stehen.
Bildet man das Verhältnis aus der Amperewindungszahl je Schenkel zu der Amperewindungszahl einer von dem Gesamtstrom durchflossenen Windung, so zeigt es sich, daß die vorgeschilderte Maßnahme auf die Bildung von gebrochenen Windungszahlen hinausläuft. In den meisten im Zählerbau vorkommenden praktischen Fällen wird es genügen, wenn das Verhältnis der Amperewindungszahlen je Schenkel zu der Amperewindungszahl einer von dem Gesamtstrom durchflossenen Windung kleiner als i, aber nicht kleiner als o,5 ist, weil die eingangs geschilderten Schwierigkeiten insbesondere nur bei Zählern auftreten, bei denen die Stromstärke größer ist als die Amperewindungszahl je Schenkel.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Magnetwicklung für hohe Stromstärken mit gebrochener Windungszahl, insbesondere Stromwicklung für Induktionszähler, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung aus zwei. parallel geschalteten Spulen gleichen Drahtquerschnittes, aber ungleicher Windungszahl besteht, von denen die eine auf dem einen und die andere auf dem zweiten Schenkel eines Eisenkerns sitzt. 2.- Magnetwicklung für Induktionszähler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungszahlen so gewählt sind, daß »das Verhältnis der Amperewindungszahlen je Schenkel zu der Amperewindungszähl einer von dem Gesamtstrom durchflpssenen Windung kleiner als i, aber nicht kleiner als o,5 ist.