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Stromwandler mit mindestens zwei von einer gemeinsamen Primärwicklung
erregten Eisenkernen -Um bei einem Stromwandler das Übersetzungsverhältnis ändern
zu können, ist es bekannt, auf der Sekundärseite Windungen zu- oder abzuschalten.
Hierbei ergibt sich jedoch der Nachteil,- daß sich das Übersetzungsverhältnis des
.Stromwandlers. nicht proportional der Zahl . der zu- oder abgeschalteten Sekundärwindungen
ändert. Außerdem würde in vielen Fällen ein Zu- oder Abschalten auch einer einzigen
Windung auf der Sekundärseite des Stromwandlers eine zu große Änderung bedingen.
Durch Veränderung der primären Windungszahl :eines Stromwandlers ließe sich eine
proportionale Änderung :.des Übersetzungsverhältnisses erzielen. Diese Art der Einstellung
des Übersetzungsverhältnisses läßt sich aber nur schwer bei Wandlern mit umschaltbarer
Primärwicklung, z. B. bei Wandlern- mit primärer- Serienparallelumschaltung, oder
bei Wandlern durchführen, bei denen aus anderen Gründen eine Umschaltung der Primärwicklung
ohnehin erforderlich ist; denn dann m,üßte man für jede der ohnehin schon vorgesehenen
Umschaltstellungen einen Satz Anzapfungen für die Einstellung -des Übersetzungsverhältnisses
haben. Außerdem wäre aber eine solche Regelung des Übersetzungsverhältnisses erst
recht zu grob.
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Die Erfindung betrifft einen Stromwandler mit mindestens zwei von
einer gemeinsamen Primärwicklung erregten Eisenkernen(Haupt-und Hilfskern), bei
dem alle dieseSchwierigkeiten dadurch vermieden sind, daß zwecks Regelung des Übersetzungsverhältnisses
des Stromwandlers die Sekundärwicklung des Hilfskernes eine in ihrer Windungszahl
veränderbare Wicklung (Tertiärwicklung) des Hauptkernes erregt. Die Primärwicklung
und die Sekundärwicklung des Hauptkernes erhalten -also bei dem Stromwandler gemäß
der Erfindung keine Anzapfungen.
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Stromwandler mit zwei oder mehr Eisenkernen und einer gemeinsamen
Primärwicklung für diese Eisenkerne sind bereits bekannt; bei diesen Wandlern sind.
die Sekundärwicklungen der- beiden Kerne in Reihe geschaltet und gegebenenfalls
außerdem noch durch eine dritte Wicklung überbrückt. Jedoch handelt es sich bei
diesen Stromwandlern lediglich. um eine Verbesserung- ihrer Charakteristik bzw.
der Erzielung einer gewünschten Kun-enform. Das Übersetzungsverhältnis ist bei diesen
bekannten Stromwandlern nicht
regelbar. EineanderebekannteStromwandleranordnung
gestattet zwar eine Regelung des Übersetzungsverhältnisses, unterscheidet sich jedoch
von der Erfindung einmal dadurch; daP bei der bekannten Anordnung der Priniärstrom
lediglich den Kern des Hauptstromwandlers erregt, während bei der Erfindung der
Haupt- und der Hilfskern von einer gemeinsamen Primärwicklung erregt werden. Weiterhin
liegt die Sekundärwicklung des Hilfskernes bei der bekannten Anordnung mit der gesamten
Sekundärwicklung des Hauptkernes in Reihe, während bei der Erfindung die Sekundärwicklung
des Hilfskernes eine in ihrer Windungszahl veränderbare Wicklung (Tertiärwicklung)
des Hauptkernes erregt.
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Bei dem Stromwandler gemäß der Erfindung ist die Windungszahl der
von der Sekundärwicklung -des Hilfskernes erregten Tertiärwicklung des Hauptkernes
zweckmäßig durch Stufenschalter, veränderlich. Um einen größeren Einstellbereich
zu erhalten, kann man mehrere Stufenschalter anordnen, -die mit entsprechend bemessenen
Stufen nach einer Dekade zusammenwirken. Je zwei Stufenschalter können auf eine
Beeinflussungs@Zvic'I:-lung (Tertiärwicklung) des Hauptkernes arbeiten. Es ist aber
auch möglich, je zwei Stufenschaltern einen besonderen Hilfskern zuzuordnen. Man
kann auch eine Bee-influssungsrvichlung und dieSekündärwicklung des Hauptkernes
in Form einer Sparschaltung zusammenfallen lassen. L m das Übersetzungsverhältnis
in additivem und subtraktivein Sinne ändern zu können, kann man mit Hilfe eines
Umschalters die Stromrichtung'in der von der Sekundärwicklung des Hilfskernes erregtenBeeinflussungs-
oderTertiärwicklung des Hauptkernes umkehrbar machen.
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In den Abbildungen sind einige Ausführungsbeispiele für Stromwandler
gemäß der Erfindung dargestellt.
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In .der Abb. i ist die Primärwicklung des Stromwandlers, die der besseren
Übersicht halber mit nur einigen Windungen dargestellt ist, mit ; i bezeichnet.
Von ihr werden zwei getrennte Eisenkerne, nämlich der die Sekundärwicklung 12 tragende
Haupteisenkern 13 und ein Hilfseisenkern i-t, erregt. Auf diesem Hilfskern 14 ist
auch eine Sekundärwicklung 15 vorgesehen, die zur Speisung einer. auf dein Hauptkern
13 angeordneten weiteren Wicklung 16 (Tertiärwicklung) dient. Die Sekundärwicklung
15 des Hilfskernen besitzt so viel Windungen, daß die sekundäre Stromstärke, mit
i multipliziert, eine genügend kleine Stufung der Amperewindungszahl des Hauptkernes
bedingt. Die Tertiärwicklung 16 des Hauptkernes ist mit einer Anzahl Anzapfungen
versehen, die zu -len von einem Stufenschalter 17 bestrichenen Kontakten geführt
sind. Mittels eines zwischen der Tertiärwicklung 16 und der Wicklung 15 angeordneten
Umschalters iS kann die durch den Stufenschalter I j einstellbare _@iiderung des
Übersetzungsverhältnisses im additiven oder subtraktiven Sinne vorgenommen werden.
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Nimmt man beispielsweise an, daß die gemeinsame Primärwicklung iooo
Amperewindungen aufweist, däß ferner die Zahl der auf dem Hilfskern angeordneten
Sekundärwindungen iooo ist und somit der Sekundärstrom i Amp. beträgt, so würde
ein Zu-oder Abschalten einer Windung der Tertiärwicklung des Hauptkernes eine Änderung
des Stromwandlerübersetzungsverhältnisses von 1 °/o bedeuten. Daraus folgt, daß
die Erfindung eine sehr feine Einstellung des Übersetzungsverhältnisses von Stromwandlern
ermöglicht, ohne daß die Nachteile der zu diesem Zweck bisher bekanntgewordenen
Mittel in Kauf genommen werden müssen. Voraussetzung ist dabei, daß die Sekundärwicklung
des Hauptkernes bei der Nenn AW-Zahl, d. 1i. bei nichtstromdurchflossener Tertiärwicklung,
ihren Nennstrom führt, also der Übersetzungsfehler des Hauptkernes vernachlässigbar
klein ist. Dies kann durch bekannte Mittel, die unabhängig von der Erfindung angewendet
werden können, z. B. durch Verwendung von Kunstschaltungen, weiteren Eisenkernen,
Nickeleisenlegierungen für die Kerne usw., erreicht werden: . ..
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Das in Abb. -2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich-von
dem -der Abb. i dadurch, daß zwei Stufenschalter 19 und 20 zur Änderung des
Cbersetzungsverhältnisses angeordnet sind, von denen der eine (2o) Grobstufen, der
andere (i9) Feinstufen einstellt. Die Wiridungszahlen zwischen den einzelnen vom
Stufenschalter 2o bestrichenen Kontakten sind zwar untereinander gleich, aber größer
als die zwischen den vom Stufenschalter i9 bestrichenen Kontakten liegenden Windungszahlen.
Auf diese Weise kann fier Einstellbereich wesentlich vergrößert werden. Zweckmäßig
wählt man die verschiedenen Anzapfungen an der Tertiärwicklung 16 derart, daß die
Gesamtzahl der dem Stufenschalter icg, zugeordneten. Windungen gerade der Windungszahl
einer Grobstufe des Stufenschalters i9 entspricht. Es empfiehlt sich dabei, zehn
Grobstufen und zehn Feinstufen vorzusehen, so daß die Stufenschalter mit den entsprechend-
bemessenen Stufen nach einer Dekade zusammenwirken.-Für je zwei solcher Stufenanordnungen,
z. B. Dekaden, kommt man mit einer Beeinflussungswicklung, z. B. Tertiärwicklung
16 in Ab:b. 2. aus, obwohl man auch für jede
Dekade, d. h. also
für die Grobstufen und für die Feinstufen, je eine getrennteTertiärwicklung auf
dem Hauptkern vorsehen kann. Will man jedoch noch eine weitere Stufung, also noch
eine Dekade, anordnen, so benötigt man mindestens zwei Tertiärwicklungen auf dem
Hauptkern. Die Abb. 3 zeigt hierfür ein Beispiel, in der der- Einfachheit halber
nur die beiden Tertiärwicklungen 16" und 16b mit ihren drei Stufenschaltern 21,
22 und 23, sowie der Umschalter 18 gezeichnet sind. Die zehn Feinstufen des Schalters
21 entsprechen einer Stufe des Schalters 22, während die zehn Stufen des Schalters
22 einer Stufe des Schalters 23 entsprechen.
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Es ist auch möglich, eine von den auf dem Hauptkern gegebenenfalls
vorgesehenen Beeinflussungs- oder Tertiärwicklungen mit der Sekundärwicklung des
Hauptkernes in einer Sparschaltung zusammenfallen zu lassen. Die Abb. 4 zeigt hierfür
ein Ausführungsbeispiel, welches sich von dem in der Abb. 2 dargestellten Beispiel
nur dadurch unterscheidet, daß auf dem Hauptkern 13 außer der Primärwicklung i i
nur noche-ineeinzigeWicklung 24 vorgesehen ist, welche in Sparschaltung geschaltet
ist und einerseits die Rolle der angezapften Wicklung 16 der Abb. 2, andererseits
die Rolle der Sekundärwicklung 12 in Abb. 2 übernimmt.
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Stromwandler gemäß der Erfindung eignen sich besonders zur Verwendung
in Zählereicheinrichtungen zur stufenweisen Veränderung der EZchkonstante des Vergleichsinstruments
oder des Prüflings zum Zwecke der beiderseitigen Angleichung, z. B. um die Nenndrehzahl
eines Eichzählers zur Nenndrehzahl des Prüflings in ein gewünschtes festes Verhältnis
zubringen; denn hier kommt es auf hohe Genauigkeit der Änderung des Übersetzungsverhältnisses
an, da diese unmittelbar in die Eichung mit eingeht.
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In den Ausführungsbeispielen der Abb. 2 und .4 sind stets io Grobstufen
außer den Feinstufen vorgesehen. Es ist aber auch möglich und in manchen Fällen
vielleicht zweckmäßiger, wenn man nur 9 Grobstufen vorsieht, da ja die io Feinstufen
zusammen einer Grobstufe entsprechen, so daß die 9 Grobstufen zusammen mit den io
Feinstufen einen Umfang von insgesamt io Grobstufen aufweisen. Entsprechendes gilt
für die beiden Grobstufenanordnungen des -in der Abb. 3 dargestelltenAusführungsbeispiels,
von denen jede dann auch nur 9 Stufen erhalten kann.