DE750915C - Stromwandler mit einer Vormagnetisierungswicklung - Google Patents

Stromwandler mit einer Vormagnetisierungswicklung

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DE750915C
DE750915C DEK159092D DEK0159092D DE750915C DE 750915 C DE750915 C DE 750915C DE K159092 D DEK159092 D DE K159092D DE K0159092 D DEK0159092 D DE K0159092D DE 750915 C DE750915 C DE 750915C
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DE
Germany
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current transformer
winding
auxiliary
iron core
auxiliary converter
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Expired
Application number
DEK159092D
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English (en)
Inventor
Friedrich Raupach
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Koch and Sterzel AG
Original Assignee
Koch and Sterzel AG
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/20Instruments transformers
    • H01F38/22Instruments transformers for single phase ac
    • H01F38/28Current transformers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/42Circuits specially adapted for the purpose of modifying, or compensating for, electric characteristics of transformers, reactors, or choke coils
    • H01F27/422Circuits specially adapted for the purpose of modifying, or compensating for, electric characteristics of transformers, reactors, or choke coils for instrument transformers
    • H01F27/427Circuits specially adapted for the purpose of modifying, or compensating for, electric characteristics of transformers, reactors, or choke coils for instrument transformers for current transformers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transformers For Measuring Instruments (AREA)

Description

  • Stromwandler mit einer Vormagnetisierungswicklung Zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit und Genauigkeit von Stromwandlern sind verschiedene Kunstschaltungen bekannt. Kennzeichnend für diese Kunstschaltungen ist das Vorhandensein einer Vormagnetisierungswicklung, die den Zweck hat, das magnetische Potential des Stromwandlerkernes zu heben, damit der Nullpunkt der Erregung durch den Primärstrom nicht-mit dem Nullpunkt der Magnetisierungskurve zusammenfällt, sondern auf einem geradlinigen Teil dieser Kurve liegt. Die durch die Vormagneti.sierungswicklun.g erzeugten zusätzlichen magnetischen Flüsse müssen sich natürlich, bezogen auf die Primär- und Sekundärwicklung, aufheben.
  • Bei der einen der beiden gebräuchlichsten Kunstschaltungen besteht der von der Primärwicklung umfaßte Eisenkern aus zwei gleichen Teilen: Die Sekundärwicklung ist zunächst um den einen Eisenkernteil ein- oder mehrmals und dann um beide Eisenkernteile mit der entsprechenden Zahl von Windungen herumgelegt. Sie bildet also selbst die Vormagnetisierungswicklung. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß die Abgleichung des Wandlers verhältnismäßig grob ist und daß der Vormagnetisierungsbereich sehr groß ist, nämlich ebenso groß wie. der Magnetisierungsbereich des ganzen Eisenkernes. Dies ist unerwünscht, weil bei höheren Stromwerten die Vormagnetisierun,g überflüssig ist, also unnötige Energie, die ja von der Primär- Wicklung geliefert «-erden muß, verbraucht wird. Auch ist die Überstromziffer von mit dieser Kunstschaltung versehenen Wandlern kleiner als bei Wandlern olirie Kunstschaltung.
  • Bei der anderen gebräuchlichen Kunstschaltung wird die Vormagnetisierung, welche die beiden Teile des Eisenkernes so umfaßt, daß die in den beiden Teilen durch sie erzeugten Flüsse .einander entgegen gerichtet sind, von einer auf einem Hilfskern aufgebrachten Wicklung gespeist. Der Hilfskern wird von der Primärwicklung erregt und kann so bemessen werden, daß er bereits bei Primärnennstrom gesättigt ist. Diese Kunstschaltung ist also schon günstiger als die zuerst erwähnte, zumal sie auch eine feinere Abgleichung gestattet. Sie hat aber den Nachbeil, daß der eigentliche Stromwandlerkern bei gegebenem Eisenkernraum einen kleineren Ouerschnitt erhalten muß, damit der Hilfskern in dein zur Verfügung stehenden Raum mit untergebracht werden kann. Diese Verkleinerung des Ouerschnittes des eigentlichen Stromwandlerkernes spielt zwar hinsichtlich der Sekundärleistung keine- Rolle, da durch die Kunstschaltung ja eine wesentliche Erhöhung der Leistungsfähigkeit erzielt wird. Sie hat aber eine in den meisten Fällen unerwünschte starke Verkleinerung der überstromzifber zur Folge.
  • Die Erfindung betrifft einen Stromwandler mit einer Vormagnetisierungswicklung, der diesen Mangel nicht hat. Erfindungsgemäß ist die Vormagnetisierungswicklung an die Sekundärseite eines Hilfswandlers angeschlossen, der primärseitig im Zug der die Bürde enthaltenden Sekundärwicklung oder einer anderen Wicklung des Stromwandlers liegt.
  • Zweckmäßig wird die Primärseite des Hilfswandlers im Zuge derjenigen Stromwandlerwicklung angeordnet, die das gleiche Potential wie die Vormagnetisierungswicklung aufweist. In den meisten Fällen wird dies die Sekundärwicklung des Stromwandlers sein. Bei Kaskadenstromwandlern mit einem oder mehreren Eisenkernen wird man die Primärseite des Hilfswandlers im Zuge der Schubwicklung oder der Kopplungswicklung anordnen.
  • Der Eisenkern des Hilfswandlers besteht vorzugsweise aus einer Nickel-Eisen-Legierung, die einen geringen Magnetisierungsbedarf hat. Der Hilfswandler braucht nur eine geringe Leistungsaufnahme aufzuweisen und kann daher kleine Abmessungen erhalten. Seine Sättigungsgrenze erreicht er zweckmäßig bei Nennstrom im Stromwandler. Mit seiner Hilfe kann die: Kunstschaltung selbst und die Lage der Fehlerkurven des Stromwandlers feinstufig abgeglichen werden. Er wird vorteilhaft innerhalb des Stromwandlergeliäuses untergebracht werden.
  • Der Hilfsstromwandler kann auch in Sparschaltung geschaltet sein.
  • In der Abb. i ist schaltungsmäßig ein Ausführungsbeispiel für einen Stromwandler geinäß der Erfindung dargestellt. Der Eisenkern des Stromwandlers besteht aus zwei gleichen Teilen i i und 12, die sowohl von der Primär-13 als auch von der Sekundärwicklung 14. umschlossen sind. Mit 15 ist die Vormagnetisierungswicklung bezeichnet, die auf die beiden Eisenkernteile i i und 12 so aufgebracht ist, daß sich die von ihr in diesen beiden Teilers erzeugten Flüsse, bezogen auf die Se:;undärwicklung, aufheben. Die Vormagnetisierungswicklung 15 wird von der Sekundärwicklung eines kleinen Hilfswandlers 16 g,-speist, dessen Primärwicklung im Zuge der Sel.:undärwicklung 14 liegt. 1lit h und I_ sind die Primärklemmen, mit k und I die Sekundärklemmen, an die die Bürde B angeschlossen wird, bezeichnet.
  • Die Abb. 2 zeigt den gleichen Stromwandler wie Abb. i, jedoch mit einem in Sparschaltung geschalteten Hilfswandler 16' mit einigen wenigen Windungen zur Speisung der Vormagnetisierungswicklung 15. Der Hilfswandler kann hier gegebenenfalls auch aus einem .im Zuge der Sekundärwicklung 14 liegenden und mit seinen Enden an die Vormagnetisie-rungswicklung angeschlossenen stabförinigen Leiter bestehen, der von einem zylindrischen Eisenkern umgeben ist. In diesem Falle weist sowohl die Primärseite als auch die Sekundärseite des iri Sparschaltung gdschalteten Hilfs«-andlers nur eine einzige Windung auf.
  • In der Abb. 3 ist ein Kaskadenstroniwandler mit einem Eisenkern dargestellt. Die Primärwicklung 13 umschlingt den oberen Schenkel des wieder in zwei Teile ii und 12 unterteilten Eisenkerns, während die Sekundärwiclzlung 14 auf dem unteren Schenkel aufgebracht ist. Jede der beiden Wicklungen ist gegenüber dem Eisenkern in üblicher Weise für die halbe Betriebsspannung isoliert, so daß also der Eisenkern ein mittleres Potential aufweist. Die Vormagnetisierungswicklung 15 ist auf dem oberen Schenkel in derselben Weise wie bei dem in Abb. i dargestellten Beispiel angeordnet und wird von dein Hilfswandler 16 gespeist, dessen Primärwicklung hier nicht im Zuge der Sekundärwicklung, sondern im Zuge der miteinander verbundenen Schuhwicklungen 17 und i8 liegt. Dies ist isolationstechnisch günstiger, weil die Vormagnetisierung ebenso wie die Schubwicklung auf dem Potential des Eisenkernes liegen.
  • Die Abb. d. zeigt einen Kaskadenstrorn- Wandler mit zwei Kernen. Der eine Eisenkern besteht wieder aus zwei gleichen Teilen i i, 12 und ist als Mantelkern ausgebildet; dessen mittlerer Schenkel in dem Querdurchgang eines Querlochisolierkörpers i9 liegt, der von der Primärwicklung 13 umschlungen ist. Auf dem mittleren Schenkel befindet sich die Vormagnetisierungswicklung 15 in der üblichen Anordnung und eine Kopplungswicklung 2o. Der zweite Eisenkern 21 ist ebenfalls ein Mantelkern, dessen mittlerer Schenkel den Querdurchgang eines zweiten Querlochisolierkörpers 22 durchsetzt und die Sekundärwicklung 1.4 trägt. Um den Querdurchgang dieses Ouerlochkörpers ist eine Kopplungswicklung 23 geschlungen, die mit der Kopplungswicklung 2o verbunden ist. Im Zuge dieser Kopplungswicklungen liegt die Primärwicklung des die Vormaggnetisierungswicklung 15 speisenden Hilfswandlers 16, der im Innern des Ouerlochkörpers 22, wie -die Abb. q. zeigt, untergebracht sein kann.
  • Der zweite Eisenkern 21 kann -gegebenenfalls in der gleichen Weise wie der Eisenkern 11, 12 mit einer Kunstschaltung versehen werden.
  • Ebenso, wie bei dem in Abb. 2 dargestellten Beispiel kann auch bei den Stromwandlerschaltungen nach den Abb. 3 und q. der Hilfswandler 16 in Sparschaltung geschaltet sein.

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE": i. Stromwandler mit einer Vorrnagnetisierungswicklung, dadurch gekennzeichnet, daß die Vormagnetisierungswicklung (15) an die Sekundärseite eines primärseitig im Zuge der die Bürde enthaltenden Sekundärwicklung (14) oder einer anderen sekundären Wicklung, z. B. bei Kaskadenschaltung mit einem oder mehreren Eisenkernen der Schub- oder Kopplungswicklung, des Stromwandlers (ii, 12) liegenden Hilfsstromwandlers (16) angeschlossen ist.
  2. 2. Stromwandler nach Anspruch i, da-. durch gekennzeichnet, daß die Primärseite (14) des Hilfswandlers (16) im Zuge derjenigen sekundären Stromwandlerwicklung liegt, die das gleiche Potential wie die Vormagnetisierungswicklung aufweist.
  3. 3. Stromwandler nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenkern des Hilfswandlers (16) aus einer Nickel-Eisen-Legierung besteht, die einen geringen Magnetisierungsbedarf hat. :
  4. 4. Stromwandler nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsstromwandler (i6') in Sparschaltung (Abb. 2) geschaltet ist. .
  5. 5. Stromwandler nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfswandler innerhalb des Stromwandlergehäuses, z. B. bei Querlochwandlern innerhalb des topfförmigen Teiles des Querlochkörpers, untergebracht ist. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden Deutsche: Patentschrift Nr. 639 d-95-
DEK159092D 1940-10-27 1940-10-27 Stromwandler mit einer Vormagnetisierungswicklung Expired DE750915C (de)

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DEK159092D DE750915C (de) 1940-10-27 1940-10-27 Stromwandler mit einer Vormagnetisierungswicklung

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Publications (1)

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DE750915C true DE750915C (de) 1952-02-14

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DEK159092D Expired DE750915C (de) 1940-10-27 1940-10-27 Stromwandler mit einer Vormagnetisierungswicklung

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DE (1) DE750915C (de)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE639495C (de) * 1931-12-23 1936-12-07 Aeg Stromwandler mit geteiltem Eisenkern, bei welchem die Teile des Eisenkerns mittelbaroder unmittelbar vom Primaerstrom gegenmagnetisiert werden und die Erregerwicklung der Hauptkerne durch einen besonderen Erregerkern gespeist wird

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE639495C (de) * 1931-12-23 1936-12-07 Aeg Stromwandler mit geteiltem Eisenkern, bei welchem die Teile des Eisenkerns mittelbaroder unmittelbar vom Primaerstrom gegenmagnetisiert werden und die Erregerwicklung der Hauptkerne durch einen besonderen Erregerkern gespeist wird

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