DE758478C

DE758478C - Einrichtung zur indirekten Gleichstrommessung

Info

Publication number: DE758478C
Application number: DEL99579D
Authority: DE
Inventors: Werner Dr-Ing Kraemer
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1939-12-03
Filing date: 1939-12-03
Publication date: 1954-01-11

Description

Einrichtung zur indirekten Gleichstrommessung Patentiert im Deutsdien Reich vom 3. Dezember 1959 an Der Zeitraum vom 8. Mai 1945 bis einsctlleßUca 7.Mai 1950 wird auf die Patentdauer nicht angerechnet (Ges. v. 15. 7. 51) Patenterteilung bekanatgemacht am 24. September 1953 Es ist bekannt, daß eine Gleichstrommagnetisierung, die einer Wechselflußmagnetisierung überlagert ist, zur Gleichstrommessung benutzt werden kann, wobei die Größe des Magnetisierungsstromes von der Größe des vormagnetisierenden Gleichstromes abhängt. Hierzu kann man auch eine Gleichstrommagnetisierung verwenden, die unter einem Winkel von go" der Wechselflußmagnetisierung überlagert und unter dem Namen Quervormagnetisierung bekannt ist. Es kann sich hierbei allerdings die beim Wechselstromwandler und auch bei den bekannten Gleichstromwandlern bestehende Kompensationswirkung zwischen den primären und sekundären Amperewindungen schon deshalb nicht ausbilden, da hier die Wicklungen nicht konzentrisch auf einem Kern liegen, sondern räumlich um go" gegeneinander versetzt und miteinander verkettet sind. Wenn aus diesem Grunde auch nicht die Genauigkeit der bekannten Wandler erreicht werden kann, so besteht doch die Möglichkeit, das Meßinstrument entsprechend einzueichen.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, der quer vormagnetisierten Drossel doch wenigstens wandlerähnliche Eigenschaften zu verleihen, d. h. eine angenäherte Proportionalität zwischen dem primären Gleichstrom und dem sekundären Wechselstrom zu geben. Hierzu ist es erforderlich, daß bestimmte Auslegungs- und Bemessungsbedingungen eingehalten werden.
Die Permeabilität des gleichstromvormagnetisierten Materials darf durch die Überlagerung eines Wechselflusses nicht wesentlich geändert werden; d. h. der Wechselfluß darf nur einen Bruchteil des Gleichflusses betragen, so daß der resultierende Fluß nicht wesentlich größer als der Gleichfluß wird. Das würde am besten unter Berücksichtigung der rechtwinkligen Zusammensetzung der Flüsse 0(=) und 0(~) bis zu etwa 0 # 0,2 - 0,3 der Fall sein.
Nimmt man also an, daß X W(=) = #(=) und A Ü) damit AW(~) = AW(=) #(#) ist [ATT' = Amist perewindungen], so muß zur Proportionalität zwischen den Gleichstrom-und denWechselstromamperewindungen dasVerhältnis (- > konstant sein. Da ferner bei konstanter Wechselspannung auch 0(~) konstant ist, muß also #(=)konstant gehalten werden.
Es muß demnach der Arbeitsbereich des Wandlers in den Sättigungsbereich der Magnetisierungskurve verlegt werden. Es ist #ges. = #(~) + #(=) = konst. Bei konst. #(~) und #(=) ist damit AW(~) = AW(=) . konst.
Weder im Kreis der Längsmagnetisierung noch der Quermagnetisierung dürfen mehr Luftspalte als die nötigen Stoßfugen liegen, da sie die obigen Bedingungen stören würden.
Der Kern wird ferner zweclimäßig aus hochpermeablem Material hergestellt. Dazu sieht man vorteilhaft vier rohrartige Wickelkerne vor, die zu einem Rechteck zusammengefaßt sind.
Die Erfindung besteht demnach darin, daß bei einer Einrichtung zur indirekten Gleichstrommessung nach Art einer quer vormagnetisierten Drossel der Arbeitsbereich auf den waagerechten Ast der Magnetisierungsliurve eines hochpermeablen Kernmaterials gelegt wird, wobei der Wechselfluß nur einen Bruchteil des Gleichflusses, d. h. des Sättigungsflusses bildet, und der Kern für beide Flußrichtungen bis auf die nötigen Stoßfugen luftschaltfrei ausgeführt ist.
Die Erfindung ist in einigen Ausführungsbeispielen der Zeichnung veranschaulicht. Fig. I stellt dabei den grundsätzlichen Aufbau der Meßanordnung dar. J=, bezeichnet darin den in der etwa als Einleiter angegebenen Gleichstromwicklung fließenden Strom. Der beispielsweise ringförmige Hohlkern mit dem Fluß 0(=) ist an einer Stelle aufgeschnitten und gibt die Wechselstromwicklung mit dem Strom 0(~ frei, die über das Meßinstrument an der Spannung U(~) liegt. Durch diese Wicklung wird dann der Fluß #(~) erzeugt.
Wie Fig. 2 angibt, wird der Kern zweckmäßig aus einzelnen Wickelkernen hergestellt, die zu einem Rechteck zusammengesetzt sind.
Die hohe Streuinduktivität der Wechselstromwicklung, die als zusätzliche Bürde im Sekundärkreis der Meßanordnung liegt, kann durch einen Reihenkondensator C kompensiert werden.
Ist es schwierig, den Wandler mit einer hohen sekundären Windungszahl auszustatten, so schließt man die Sekundärwicklung mit kleiner Windungszahl über einen Transformator T an das Netz an sowie über einen Stromwandler S an das Meßinstrument, wie dies Fig. 3 zeigt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Einrichtung zur indirekten Gleichstrommessung nach Art einer quer vormagnetisierten Drossel, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsbereich der Drossel auf dem waagerechten Ast der Magnetisierungskurve eines hochpermeablen Kernmaterials liegt und der Wechselfluß nur einen Bruchteil des Gleichflusses, d. h. des Sättigungsflusses beträgt, wobei der Kern für beide Flußrichtungen bis auf die nötigen Stoßfugen luftspaltfrei ausgeführt ist.
2. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernteile nach Art eines WicLelkernes rohrartig ausgebildet sind.
3. Einrichtung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Streuinduktivität der Wechselstromwicklung durch einen Kondensator in Reihe mit der Wechselspannungsquelle kompensiert ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselstromwicklung nur aus einer oder wenigen Windungen besteht und der Anschluß der Wechselstromwicklung an die Spannungsquelle und die Bürde über Wandler erfolgt.

Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Britische Patentschrift Nr.228 575; Archiv für Technisches Messen (ATM) T 139, Nov. I939; Elektrotechnische Zeitschrift (ETZ), 1939, S. 394, Bild 2.