Sättigungsstromwandler Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe,
die darin besteht, einen Sättigungsstromwandler zu schaffen, dessen Überstromkennlinie
parabelförmig verläuft, ist bereits gelöst worden. Man will damit beispielsweise
eine lineare Abhängigkeit der Erwärmung eines auf der Sekundärseite des Stromwandlers
liegenden Bimetallstreifens vom Primärstrom erreichen. Bisher hat man nun derartige
Sättigungsstromwandler, deren Verwendungszweck als bekannt vorausgesetzt wird, mit
einem Luftspalt im Magnetkern ausgeführt, um damit die gewünschte Widerstandsbeeinflussung
des betreffenden Magnetkreises zu erzielen. Ganz abgesehen davon, daß durch einen
solchen Luftspalt der Leistungsverbrauch des Wandlers erheblich vergrößert wird,
ist es auch schwierig, die theoretisch richtige Größe des Luftspalts bei der Herstellung
genau einzuhalten. Eine streng richtige Kennlinie wird sich deshalb kaum erreichen
lassen.Saturation current transformer The object on which the invention is based,
which consists in creating a saturation current transformer, its overcurrent characteristic
parabolic has already been solved. You want with it, for example
a linear dependence of the heating on the secondary side of the current transformer
Reach lying bimetal strip from the primary current. So far one has now such
Saturated current transformers, the intended use of which is assumed to be known, with
an air gap in the magnetic core in order to influence the desired resistance
to achieve the relevant magnetic circuit. Quite apart from the fact that one
such an air gap significantly increases the power consumption of the converter,
it is also difficult to get the theoretically correct size of the air gap when manufacturing
to be adhered to exactly. A strictly correct characteristic can therefore hardly be achieved
permit.
Durch die Erfindung wird ein Weg gewiesen, der die vorstellend erwähnten
übelstände beseitigt. Der erfindungsgemäße Sättigungsstromwandler ist dadurch gekennzeichnet,
daß zwei hintereinandcrgeschaltete, auf einem mit drei Schenkeln versehenen Magnetkern
aufgebrachte Primärwicklungen zwei Magnetkreise verschiedenen Widerstandes erregen
und die Sekundärwicklung auf dem Schenkel aufgebracht ist, der beiden Magnetkreisen
gemeinsam ist. Dabei soll der die Sekundärwicklung des Wandlers tragende Schenkel
den geringsten magnetischen Widerstand von allen drei Schenkeln, also den größten
Querschnitt, aufweisen und von Magnetflüssen gleicherkichtung durchflossen werden.
Die weiteren Einzelheiten des erfindungsgemäßen Wandlers werden bei der nachfolgenden
Besprechung des in der Abbildung dargestellten Ausführungsbeispiels des Erfindungsgedankens
behandelt.The invention shows a way that the above mentioned
evils eliminated. The saturation current transformer according to the invention is characterized by
that two one behind the other, on a magnetic core provided with three legs
applied primary windings excite two magnetic circuits of different resistance
and the secondary winding is applied to the leg of the two magnetic circuits
is common. The leg carrying the secondary winding of the converter should be
the lowest magnetic reluctance of all three legs, i.e. the largest
Cross-section, have and are traversed by magnetic flux in the same direction.
The further details of the converter according to the invention are given in the following
Discussion of the embodiment of the inventive concept shown in the figure
treated.
In der Zeichnung ist ein Wandler veranschaulicht, dessen Kern drei
Schenkel s1, s2, s;3 verschiedenen Eisenquerschnittes zeigt. Auf dem mittleren Schenkel
s., der den größten Eisenquerschnitt aufweist, ist die Sekundär-
Wicklung
S aufgebracht. Auf den beiden äußeren Schenkeln s, und s2 liegen die Primärwicklungen
PI und PII; von denen die
erstere eine größere Windungszahl besitzt-042,#i1,
die zweite und sich auf dem Schenkel mit;;, _#@y
größeren Eisenquerschnitt befindet. Die
märwicklungen sind so geschaltet, daß
ihre Flüsse in dem mittleren Schenkel 4
addieren. Wie bereits erwähnt würde,
ist das Übersetzungsverhältnis der einen Primärwicklung zur Sekundärwicklung groß
gegenüber dem Übersetzungsverhältnis der anderen Primärwicklung zur Sekundärwicklung.The drawing shows a transducer whose core shows three legs s1, s2, s; 3 of different iron cross-sections. The secondary winding S is applied to the middle leg s., Which has the largest iron cross-section. The primary windings PI and PII are located on the two outer legs s and s2; of which the the former has a larger number of turns-042, # i1,
the second and stand on the thigh with ;;, _ # @ y
larger iron cross-section is located. the
märwicklungen are connected so that
add 4 their flows in the middle leg. As already mentioned, the transformation ratio of one primary winding to the secondary winding is large compared to the transformation ratio of the other primary winding to the secondary winding.
Die Wirkungsweise dieses Sättigungsstromwandlers ist folgende: Wegen
des gekennzeichneten, voneinander verschiedenen Übersetzungsverhältnisses der beiden
Primärwicklungen zur Sekundärwicklung wird bei kleinen Strömen die Primärwicklung
PI einen größeren Fluß entwickeln als die Primärwicklung PII, deren Magnetfluß in
diesem Falle vernachlässigbar klein ist. Der in der Sekundärwicklung S fließende
Strom wird deshalb nahezu proportional dem in der Primärwicklung PI fließenden Strom
sein. Mit anwachsendem Primärstrom wird jedoch eine Sättigung des magnetischen Kreises
der Primärwicklung PI eintreten. Der mittlere Schenkels, ist dann noch nicht gesättigt.
Bei größerem Strom induziert auch die Primärwicklung P" einen größeren Magnetfluß,
während infolge der mehr und mehr eintretenden Sättigung der von der Wicklung PI
induzierte Magnetfluß sich nur noch wenig vergrößern kann. Die beiden Wicklungen
PI und PI, wirken also derart zusammen, daß die Primärwicklung PI hei höherem Strom
wegen der erwähnten Sättigung im Schenkels, nicht mehr zu einer Vergrößerung des
Flusses im mittleren Schenkel s. beitragen kann. Eine derartige Magnetflußvergrößerung
wird bei größerem Strom dann von der Primärwicklung PI, bewirkt. Das heißt aber
nichts anderes, als daß sich durch das Zusaminenwirken .der beiden Wicklungshälften
im mittleren Schenkel s2 ein derartiger Magnetfluß ergibt, daß der Sekundärstrom
parabelförmig mit dem Primärstrom anwächst.The mode of operation of this saturation current transformer is as follows: ways
of the marked, mutually different transmission ratio of the two
With small currents, the primary winding becomes the secondary winding
PI develop a greater flux than the primary winding PII, whose magnetic flux is in
in this case is negligibly small. The one flowing in the secondary winding S.
The current therefore becomes almost proportional to the current flowing in the primary winding PI
be. However, as the primary current increases, the magnetic circuit becomes saturated
the primary winding PI occur. The middle leg is then not yet saturated.
With a larger current, the primary winding P "also induces a larger magnetic flux,
while as a result of the more and more occurring saturation of the winding PI
induced magnetic flux can only increase a little. The two windings
PI and PI work together in such a way that the primary winding PI has a higher current
because of the aforementioned saturation in the thigh, no longer leads to an increase in the
Flow in the middle thigh s. Such a magnetic flux magnification
is then brought about by the primary winding PI when the current is higher. But that means
nothing else than that the two halves of the winding work together
in the middle leg s2 such a magnetic flux results that the secondary current
grows parabolic with the primary current.
:. Das Übersetzunzsverhältnis des Sättizungs-
@'@tromwandlers ist somit nicht konstant,
andern verläuft nach einer Funktion
9 1 = C # J2. Dabei soll mit J, der Primär-
strom, mit 1, der Sekundärstrom und mit C eine Konstante bezeichnet sein.
Infolge der Veränderung des Übersetzungsverhältnisses ist es möglich, beispielsweise
die Erwärmung eines auf der Sekundärseite des Stromwandfers angebrachten Bimetallstreifens
linear mit dem Primärstrom J, des Wandlers anwachsen zu lassen.:. The transmission ratio of the saturation @ '@ current converter is therefore not constant,
others proceed according to a function
9 1 = C # J2. With J, the primary
current, with 1, the secondary current and with C be a constant. As a result of the change in the transmission ratio, it is possible, for example, to let the heating of a bimetal strip attached to the secondary side of the current transformer increase linearly with the primary current J i of the transformer.