DE2201781A1 - Magnetische Anordnung - Google Patents

Description

I* ΊΓΕΝΤΑΝΨΑΙ.ΤΕ DiPL.-Ing. F. "WhTCKMAWN,

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

DXlII « MÜNCHEN !6, DEN

POSTFACH S60 320

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 39 21/22

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TECHFIOAI- MNAGPMENT SERVICES, INC₁ P.O.Box 218 Westfield, New Jersey,0709I, V.St.A.

Magnetische Anordnung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf magnetische Anordnungen und insbesondere auf magnetische Frequenzkonverter und magnetische Harmonischen-NocJulatoren sowie auf Stromtransformatoren unter Verwendung derartiger magnetischer Anordnungen.

Abgeglichene magnetische Harmonischen-Generatoren und -modulatoren, wie beispielsweise Modulatoren für zweite Harominische besitzen gewöhnlich zwei magnetische Kerne mit wenigsterts einem Paar von gegensinnicj geschalteten Wicklungen. Wie bekannt, wird auf eine der Wicklungen jedes Kerns ein Wechseierregersignal und auf ein weiteres Wicklungspaar ein modulierendes Gleichsignal gegeben. Der Erregerstrom mit der Fundamentalfrequenz wird in aen beiden gegensinnig geschalteten Wicklungen aue^eiäscht, so daß lediglich wirksame Aus-:

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gangssignale vorhanden sind, welche gerade Harominsche der Fundamentalfrequenz enthalten. Dabei wird die dominierende zweite Harmonische auf verschiedene Weise ausgenutzt. Beispielsweise kann die zweite Harmonische als ein Maß fUr das Gleichsignal verwendet werden, so daß driftfreie Wechselstromverstärker zur Verstärkung des Gleichsignals verwendet werden können. Derartig ausgebildete Anordnungen und ihre Anwendungsfälle sind beispielsweise in folgenden Druckschriften beschrieben: "Magnetic-Amplifier-Circuits¹¹, S. 219 - 232, von William A. Geyger, McGraw-Hill, New York, N.Y., 1954/ ¹¹DC Current-Comparator Potentiometers and Bridges", Bulletin 6911 of Guildline Instruments Ltd., Smith Falls, Ont., Canada; "Non-Linear Magnetic Control Devices", von William A. Geyger, McGraw-Hill, 1904; US-Patentschriften 3 500 171 und 3 484 691.

Ein wesentliches Problem, das die Bedeutung derartiger Harmonischen-Generatoren und -modulatoren mindert, ist die Tatsache, daß zwei Kerne erforderlich sind. Ist darüber hinaus eine große Empfindlichkeit gefordert, so mUssen die Charakteristiken der beiden Kerne genau aneinander angepaßt werden. D.h., die beiden Kerne mUssen in ihren Magnetisierungseigenschaften hinsichtlich Temperaturänderungen, Alterung, Erregerwerten, usw., nahezu identisch sein. Ist dies nicht der Fall, so ergibt sich ein Fehler im Ausgangssignal. Das Erfordernis der genauen Anpassung der Kerne ist sehr unzweckmäßig, da dadurch die Herstellungszeit und die Kosten fUr die Anordnung wesentlich erhöht werden. Zwar sind bereits auch Modulatoren mit einem einzigen Kern vorgeschlagen worden. Derartige Modulatoren haben jedoch insbesondere aufgrund ihres aufwendigen Aufbaus keine Bedeutung gewonnen.

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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen magnetischen llarmoniscliengenerator und -modulator anzugeben, bei dem die sich aus der Forderung nach Anpassung zweier Kerne ergebenden Probleme vermieden werden. Ein derartiger Generator bzw. Modulator soll genau, stabil, einfach und kompakt im Aufbau sowie sehr zuverlässig sein.

Weiterhin soll sich ein derartiger Generator bzw. Modulator zum Aufbau eines Stromtransformators eignen, welcher sowohl Eingangswechselströme als auch Eingangsgleichströme zu transformieren vermag.

Diese Aufgabe wird bei einem magnetischen Generator bzw. Modulator, der in Rede stehenden Art, durch folgende Merkmale gelöst: einen Kern aus magnetischen Material, auf dem wenigstens eine Ausgangswicklung vorgesehen ist und eine einen elektrischen Strom in den Kern einspeisende Erregerquelle, wobei der Strom mit einer solchen Richtung durch den Kern fließt, daß der durch ihn erzeugte magnetische Fluß keine wirksame elektromotorische Kraft in der Ausgangswicklung induziert.

Bei einem derartigen magnetischen Generator bzw. Modulator sind zwei getrennte Kerne und zwei getrennte Wicklungssätze zum Abgleich der elektromotorischen Erregerkräfte nicht erforderlich, so daß Kernanpassungsprobleme vermieden werden. Darüber hinaus eignet sich eine derartige Anordnung zur Verwendung in einem Stromtransformator, in dem sie sowohl als Modulator fUr eine zweite Harmonische als auch als aktiver Transformator wirkt. In einer ersten RUckkopplungsschleife wird dabei der Änderungs-

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betrag des Kernflußes als Funktion von Eingangswechselsignalen abgeglichen. In einer zweiten Rückkoppelschleife dient das Ausgangssignal des Modulators zum Abgleich von langsamen Kernflußänderungen, die durch Eingangsgleichströme oder sehr niederfrequente Eingangsströme hervorgerufen werden. Daher kann ein derartiger Stromtransformator mit Eingangswechselsignalen, Eingangsgleichsignalen oder mit beiden Signalarten gleichzeitig betrieben werden.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von AusfUhrungsbeis pielen anhand der Figuren. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Harmoniechen-Generators und -Modulators gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht, aus der Funktionsmerkmale des Modulators gemäß der Erfindung ersichtlich sind;

Fig. 4 bis 7 eine weitere Ausfuhrungsform der Erfindung;

Fig. 8 Fein Schaltbild eines Stromtransformators gemäß der Erfindung;

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Fig. 9 ein Schaltbild einer Abwandlung der Schaltungsanordnung nach Fig. 8;

Fig.10 ein Signaldiagramm, aus dem bestimmte Funktionsmerkmale des erfindungsgemäßen Modulators ersichtlich sind;

Fig.11 eine ebene Ansicht einer weiteren Ausfuhrungsform eines Stromtransformators gemäß der Erfindung; und

Fig.12 einen Querschnitt längs der Linie 12-12 in Fig. 11.

Fig. 1 zeigt eine einfache, generell mit 20 bezeichnete AusfUhrungsform gemäß der Erfindung. Diese Anordnung wird im folgenden als "Modulator" bezeichnet. Es ist jedoch zu bemerken, daß diese Anordnung 20 auch fUr verschiedene andere Anwendungszwecke Verwendung finden kann. Beispielsweise kann sie als Frequenzvervielfacher, Harmonischengenerator oder Gleichspannungszerhacker Verwendung finden.

Der Modulator 20 umfaßt einen Ringkern 22, eine Eingangswicklung 24 und eine Ausgangswicklung 26. Weiterhin ist eine einen Erregerwechselstrom liefernde Quelle 28 vorgesehen, welche Über einen Widerstand 34 an den Kern 22 angekoppelt ist. Der Kern 22 wird von einem spiralförmig ausgewickelten Band gebildet, das aus eine« magnetischen Material mit hoher Permeabilität, wie beispielsweise Supermalloy, besteht. Das Band besitzt ein äußeres Ende 30 und ein inneres Ende 32, an welche die Klemmen der Erregerstromquelle 28 angeschlossen sind. Klemmen 25 der Eingangswicklung 24 dienen als Eingangsklemmen fUr die Anordnung 20,

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während Klemmen 27 der Ausgangswicklung 26 die Ausgangsklemmen darstellen. Das an der Ausgangswicklung 26 stehende Harmonischen-Signal wird im folgenden als "Träger"-Signal bezeichnet, während das Eingangssignal als "Modulierendes" Signal bezeichnet wird. Diese Begriffe sind in Analogie zu den gebräuchlichen Begriffen in der Trägerfrequenz-Radiotechnik gewählt.

Bei der Anordnung nach Fig. 1 fließt der Erregerstrom in Längsrichtung durch das leitende Band des Kerns 22. Wenn ein Eingangs-Gleichspannungssignal auf die Kiemen 25 gegeben wird, so fließt über die Ausgangsklemmen 27 ein Wechselstrom, welcher gerade Harmonische der fundamenten Erregerfrequenz f. enthält. Vornehmlich enthält das Ausgangssignal dabei die zweite Harmonische des Fundamental-Erregerstroms.

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines kurzen Abschnittes 36 des Kernbandes zusammen mit einem Teil 38 einer Drahtschleife, welche den Kern als Teil einer Wicklung umfatßt. Pfeile 40 geben die Flußrichtung des Erregerstroms durch das Band 36 an. Diese Richtung steht senkrecht auf der Ebene der Drahtschleife 38. Die Gestalt des Magnetfeldes, das durch diesen Strom in dem leitenden Band hervorgerufen wird, ist durch eine gestrichelte Linie 41 angegeben. Der Grüßte Teil des Flußes liegt innerhalb des hochpermeablen Bandes. Der relativ kleine Anteil des FluBes außerhalb des Bandes fuhrt zu einem Feld, dessen Gestalt durch eine gestrichelte Linie 42 angegeben ist. Die beiden Flußwege 41 und 42 haben eine ,Gestalt, welche etwa derjenigen der Drahtschleife 38 entspricht. Der magnetische Fluß ist daher Überall parallel z\t den, den Kern

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umschlingenden Draht schleifen gerichtet, so daß dieser Fluß praktisch keine effektive elektromotorische Kraft in den Windungen induziert. Es können zwar lokale Elektromotor-Kräfte entstehen; sie werden jedoch durch den Betrage nach gleiche und entgegengerichtete elektromotorische Kräfte ausgelöscht.

Die lediglich fUr einen Abschnitt 36 des Bandes erläuterten Zusammenhänge zwischen Strom und magnetischem Fluß ergeben sich auch in einem und um einen vollständigen Kern 22 mit Mehreren aufgewickelten Bandschichten. Der durch den Erregerstrom induzierte magnetische Fluß induziert also keine wirksamen elektromotorischen Kräfte in der Eingangs- oder Ausgangswicklung des Modulators 20.

Zwar induziert der im Kern 22 fließende Wechselstrom keine wirksamen Spannungen in den Wicklungen; durch diesen Strom wird jedoch die Permeabilität des Kernmaterials geändert.Diese Änderungen der Permeabilität fuhren zur Erzeugung von geraden Harmonischen im Ausgangssignal der Anordnung, welche Harmonischen entsprechen, wie sie durch einen Doppelkern-Harmonischenmodulator erzeugt werden. Der Modulator gemäß der Erfindung arbeitet demgegenüber jedoch auf vollst! ndig anderer Basis.

Fig. 10 zeigt die Zusammenhänge zwischen dem Erregerstrom, dem Ausgangsstrom und der Kernpermeabilität der Anordnung nach Fig. In dieser Figur gibt eine Kurve 200 den Erregerstro«, eine Kurve 204 die Kernpermeabilität und eine Kurve 206 den Ausgangsstrom in der Wicklung 26 wieder. Daraus ist zu ersehen, daß pro Periode

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des Erregerstromes zwei Perioden der Permeabilität vorhanden sind. Daher durchläuft auch der Ausgangsstrom, welcher eine Funktion der Kernpermeabilität ist, während einer Periode des Erregerstromes zwei Perioden. Daher ist der Signalanteil der zweiten Harmonischen imAusgangsstrom sehr stark.

Der Modulator 20 besitzt insofern gegenüber dem gebräuchlichen Üoppelkern-Hodulator den Vorteil, daß lediglich ein Kern erforderlich ist, und daß daher keine Kernanpassungsprobleme auftreten. Weiterhin ist der Anteil der zweiten Harmonischen im Ausgangssignal stärker als bei einem gebräuchlichen Zweikernllodulator. Es hat sich Überraschenderweise auch gezeigt, daß die Anordnung 20 relativ frei von Hysterese-Effekten ist. Wird nämlich die auf die Anordnung gegebene Gleichspannung geändert unddann auf ihren Anfangswert zurückgeführt, so kehren auch die Ausgangssignale genauer auf ihre Anfangswerte zurUck. Es ist anzunehmen, daß dieser unerwartete Effekt dadurch hervorgerufen wird, daß die Permeabilität des Bandmaterials aufgrund des fließenden Stromes zumeist in den äußeren Bereichen des Bandquerschnittes geändert wird. Dabei handelt es sich um eine Art "Skin"-Effekt, wobei die Flußmodulation in einem relativ kleinen Teil des Kernmaterialsstattfindet. In d iesem Teil des Materials ist die Änderung der Flußdichte größer, woraus sich ergibt, daß Hysterese-Effekte kleiner als erwartet sind.

IiPUKTIVE KERNERREGUNG

Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung, bei welcher der Kern direkt an die Erregerstonnquelle 28 angekoppelt ist, besitzt

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als Hauptvorteil ihre Einfachheit. Allerdings können sich in der Isolation zwischen den Schichten des Kernbandes kleine Kurzschlüsse ergeben, welche aufgrund des ohmschen Spannungsabfalls an Kernband zu Strömen zwischen den Windungen fuhren. Um dies zu vermeiden, ist die Anordnung nach. Fig. 2 vorgesehen, bei welcher der Kern 22 symmetrisch erregt wird und damit ungleichmäßige Anordnung unabhängig von Kurzschlüssen zwischen den Windungen vermieden wird.

Bei der Anordnung nach Fig. 2 sind die Enden 30 und .32 des den Kern 22 bildenden Bandes elektrisch zusammengeschaltet, wobei der Kern 22 einen magnetischen Kern 44 eines Erregertransformators umgibt. Dabei bildet der Kern 22 eine kurzgeschlossene Sekundärwicklung, um den Kern 44. Der Erregertransformator enthält ein Paar von Primärwicklungen 48 und 50, welche in bezug auf den Kern 22, dessen Wicklungen 24, 26 und 28 und den Kern 44 symmetrisch angeordnet sind. Ein äußeres Gehäuse 52 aus magnetischem Material vervollständig die Anordnung und bildet einen FlußrUckpfad. Zwischen den Enden des Kerns 44 und dem Gehäuse 52 sind zwei schmale Spalte 54 und 56 vorgesehen, so daß durch den Kern 44 und das Gehäuse 52 kein elektrischer Kurzschluß entstehen kann. Die Flußwege sind durch gestrichelte Linien58 und 56 dargestellt.

Wie Fig. 8 im einzelnen zeigt, werden die in Serie geschalteten Primärwicklungen 48 und 50 aus einer Erregerstromquelle erregt. Do der Kern 22 im Effekt eine kurzgeschlossene Sekundärwicklung im Erregertransformator bildet, wird im Kernmaterial ein Erregerstrom induziert. Im Gegensatz zu der Anordnung nach Fig. 1 ergibt

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sich in dieser Anordnung ein symmetrischer Stromfluß durch den Kern 22, da Über der Länge des Kernweges elektromotorische Kräfte symmetrisch induziert werden. Damit werden ungleichmäßige Anordnungen vermieden, welche in der Anordnung nach Fig. 1 auftreten können.

Die Fig. 4, 5 und 6 zeigen verschiedene Möglichkeiten zur Verbindung der Enden 30 und 32 des den Kern 22 bildenden Bandes, ohne daß dabei eine Teilwindung um den Kern gebildet würde, welche zu ungleichmäßigen Anordnungen fuhren wUrde.

In der Anordnung nach Fig. 4 ist durch das Zentrum des Bandes ein kleines Loch 62 senkrecht zur zentralen Achse der Bandspule gebohrt. Durch dieses Loch 62 wird ein Draht 64 gefuhrt, welcher durch Löten oder Schweissen mit den Flächen 30 und 32 verbunden wird. Da der Draht 64 durch das Zentrum des Kerns verläuft, wird er durch keine Flußlinie geschnitten, so daß in ihm auch keine elektromotorische Kraft induziert wird.

Bei der Anordnung nach Fig. 5 wird ein Verbindungsleiter 72 durch ein StUck leitenden dUnnen Bandes gebildet. An einer Stelle 70 im Zentrum ist der Stapel von Bandlagen gering geteilt, wobei das Band 72 in die dadurch entstehende Uffnung eingeführt ist. Die Enden des BandstUckes 72 sind mit den Flächen 30 und 32 verbunden. Di· elektromotorischen Kräfte, welche in dem zwischen der öffnung 70 und dem Ende 32 des Bandes verlaufenden Abschnitts des BandstUcks 72 induziert werden, werden durch dem Betrage nach gleiche, aber entgegengesetzt gerichtete elektromotorische Kräfte ausgelöscht, welche in dem zwischen der Öffnung 70 und dem an-

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deren Bandende 30 verlaufenden Abschnittes des BandstUckes induziert werden.

Bei der Anordnung nach Fig. 6 sind zwei getrennte Kernhälften 74 und 76 vorgesehen, welche gegensinnig gewickelt sind. Die inneren Enden 30 der beiden Kernhälften sind mittels eines Leiters 78 verbunden, während die äußeren Enden 32 durch einen Leiter 80 verbunden sind. Daher sind die beiden Kernhälften in Serie geschaltet. Jede in einem der Verbindungsleiter induzierte elektromotorische Kraft wird daher durch eine dem Betrage nach gleiche, aber entgegengesetzte elektromotorische Kraft ausgelöscht, welche in anderen Verbindungsleiter induziert wird.

Es ist zu bemerken, daß auch andere Kernformeη verwendet werden können. Fig. 7 zeigt beispielsweise einen Stapel von ringförmigen Scheiben 34, welche zur Bildung eines Ringkerns 32 Ubereinandergestapelt sind. Da die Scheiben 34 einen zusammenhängenden leitenden Ring bilden, ist keine der in den Fig. 4 bis 6 dargestellten speziellen Verbindungen erforderlich, um den Kern zu einer kurzgeschlossenen Sekundärwicklung des Erregertransformators zu machen.

Um Wirbelstromverluste au vermeiden, ist ein schichtenförmiger Kern gegenüber einem Vollkern bevorzugt. Darüber hinaus ist ein gewickelter Bandkern gegenüber anderen Formen bevorzugt, da er einen der einfachst verfugbaren Kerne zur Verwendung von hochpemeablen Materialen darstellt. Die elektrische Leitfähigkeit de· Bandmaterials soll so groß sein, daß keine zu große Erregerleistung erforderlich ist.

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- 12 BESCHREIBUNG EINES STROMTRANSFORMATORS

Fig. 8 zeigt ein Schaltbild mit einem Modulator der oben beschriebenen Art als Teil eines Stromtransformators, welcher Wechsel-, Gleich- oder eine Kombination von Wechsel- oder Eingangsströmen mit großer Genauigkeit transformieren kann.

Im Stromtransformator nach Fig. 8 sind auf den Modulatorkern 22 eine Eingangswicklung 24 sowie zwei Ausgangswicklungen 86 und 89 gewickelt. Die Wicklung 36 bildet eine "Treiber"-Wicklung und die Wicklung 88 eine "FUhler"-Wicklung. Diese Wicklungen 3o und 8Ü sind zur Bildung einer ersten, durch einen gestrichelten Pfeil 92 gekennzeichneten RUckkopplungsschleife mit einem Operations-Differenzverstärker 90 hoher Verstärkung zusammengeschaltet. Diese RUckkopplungsschleife dient ebenso wie in einem konventionellen "aktiven" Transformator dazu, die Spannung an der Fühler-Wicklung 88 und damit die effektive Flußänderung 22 auf Null zu halten. Signale, welche in der Fühler-Wicklung 88 aufgrund einer Änderung des Kernflußes erzeugt werden, werden durch den Verstärker 90 verstärkt und auf die Treiber-Wicklung 86 in einem solchen Sinne rückgekoppelt, daß die Flußänderung begrenzt wird, wodurch der effektive Wechselefluß im Kern auf Null gehalten wird. Die RUckkopplungsschleife 92 spricht sehr schnell an und wirkt daher den Effekten von relativ hohjjfrequenten Eingangssignalen bzw. von Ubergangssignalen nit schnellen Anstiegszeigten entgegen. Daher wirkt die Schaltungsanordnung nachF ig. 8 als Stromtransfornator fUr Wechsel- und Übergangsströme. Ein einem Eingangs-Wechselsignal proportionales Stromsignal kann mittels e'ines

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Meßinstrumentes 110 abgelesen werden, das an die Ausgangsklemme 94 des Transformators angeschaltet ist.

Die durch Gleichstrom-Eingangssignale oder sehr niederfrequente Wechselsignale erzeugten Flußänderungen werden durch eine zweite Rückkoppelschleife kompensiert, welche einen Vorverstärker 96, einen Phasensplitter-Verstärker 93, eine Detektorstufe 100 und eine Integrationsstufe 102 enthält, deren Ausgangssignal Über einen Widerstand 146, der Über einem Widerstand 104 liegt, auf den nichtinvertierenden Eingang (plus) des Verstärkers 90 gegeben wird. In dieser zweiten RUckkoppelschleife wird die durch die Schaltungsanordnung in ihrer Wirkung als Harmonischen-Generator erzeugte zweite Harmonische zur Bildung eines Gleich-Vorspannungssignals benutzt, das bei Einspeisung in den Verstärker 90 Flußänderungen im Kern 22 aufgrund von GMchstromeingangsssignalen oder niederfrequenten Eingangssignalen kompensiert. Der in Fig. 8 dargestellte Stromtransformator kann daher mit Wechselstrom-Eingangssignalen, Gleichstrom-Eingangssignalen oder mit einer Kombination dieser Signalarten betrieben werden.

Das Ausgangssignal des Stromtransformators kann entweder am Meßinstrument 110 abgelesen oder mittels eines Strom-Spannungskonverters 112 in ein Spannungssignal Überfuhrt werden. Im letzteren Falle erscheint da· Spannungssignal auf einer Ausgangsleitung 114 eines Operations-Differenzverstärkers 115 hoher Verstärkung mit einem die Verstärkung einstellenden RUckkoppelwiderstand 117.

Ih einzelnen wird da» an der Auegangsklemme 94 auftretende, eine

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gerade Harmonische darstellende "Trüger"-Signal (überwiegend die zweite Harmonische) Über eine Block- Kapazität auf den Eingang des Operationsverstärkers 96 gegeben, welcher dieses Signal verstärkt. Die Widerstände Ho, 120 und 122 dienen in an sich bekannter Weise zur Einstellung des Verstürkungswertes des Verstärkers 96.

Das Ausgangssignal des Vorverstärkers 96 wird auf eine Phasensplitter-Stufe gegeben, welche Widerstände 124 und 128 sowie den Operationsverstärker 98 enthält und als Inverter wirkt. Daher sind die Über Widerstände 126 und 130 laufenden Signale um 180 gegeneinander in der Phase verschoben. Diese Signale werden auf den Detektor 100 gegeben, welcher zwei Feldeffekttransistoren 132 und 134 enthält, von denen einer das nichtinvertierte Trägersignal und der andere das invertierte Trägersignal aufnimmt.

Der Detektor 100 wird durch einen Wechselspannungskreis 108 gesteuert. Die Steuerelektroden der Transistoren 132 und 134 sind Über Leitungen 160 an einen Teiler-Flip-Flop 158 angekoppelt, welcher ein Signal von einer primären Taktquellen 156 herunterteilt (die Frequenz reduziert) und ein Ausgangssignal auf die LeitungenloO gibt, das gleich der doppelten fundamenten Frequenz (2f_) des Erregerstromes ist. Mit anderen Worten besitzt das auf die Steuerelektroden der Feldeffekttransistoren gegebene Signal die Frequenz der zweiten Harmonischen. Die Feldeffekttransistoren 132 und 134 wirken als Vollweg-Synchrongleichrichter fUr das Trägersignal.

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Das gleichgerichtete Ausgangssicjnal des Detektors 100 wird Über eine Leitung 136 auf den Eingang der Integrationsstufe 102 gegeben. Diese Integrationsstufe 102 enthält einen Operations-Differenzverstärker 138 hoher Verstärkung mit einem eine Integrationskapazität aufweisenden RUckkoppelkreis. Diese Stufe wirkt als Integrator mit relativ großer Zeitkonstante, wodurch in der Träger-RUckkoppelschleife eine relativ lange Periode von beispielsweise eins oder zwei Sekunden vorhanden ist. DaxUber hinaus wirkt die Integrationsstufe 102 als Haltestufe, d.h., ihr Ausgangsi gnal behält einen richtigen Abgleichwert bei, wenn das Detektor-Eingangssignal gleich Null ist. Daher wird das Trägersignal verstärkt, phasenmäßig getrennt, gleichgerichtet und in eine Gleichspannung Überfuhrt. Es dient zur Ansteuerung der Integrationsstufe 102 derart, daß ein Korrektursignal auf den Verstärker 90 gegeben wird, welcher das Trägersignal und damit den Fluß im Kern 22 auf Null reduziert.

Der den Verstärker 90 und die Transformatorwicklungen 86 und 8ίϊ enthaltende Kreis ist im wesentlichen ein freier, induktiv gekoppelter Integrationskreis. Daher enthält die Träger-RUckkoppelschleife zwei in Kaskade geschaltete Integrationsstufen, welche eine instabile Kombination darstellen können. Diese Möglichkeit der Instabilität wird dadurch vermieden, daß der Integrationskapazität 140 die Serienschaltung eines Widerstandes 142 und einer Kapazität 144 parallelgeschaltet ist, wodurch sich in der Integrationsstufe 102 ein die mögliche Instabilität verhindernder Verlustfaktor ergibt.

Auf die Enden eines Potentiometers 154 wird eine Gleichspannung gegeben. Der Schieber dieses Potentiometers ist Über einen Wider-

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stand 152 an die Leitung 136 angeschaltet, wodurch eine Trimmerjustierung zur Kompensierung von in der Schaltung möglichen Verschiebungen gegeben ist.

Der Erregertransformator erhält einen Erregerstrom mit der Fundamentalfrequenz (f_) Über einenKreis, welcher einen monostabilen Multivibrator 162 mit einem Phasentrimmer-Potentiometer 164 enthält, dessen Ausgang an einen weiteren Teiler-Flip-Flop 166 angeschaltet ist, der die Frequenz des empfangenen Signals durch zwei teilt. Daher besitzt das auf einer Ausgangsleitung 153 auftretende Ausgangssignal des Flip-Flops 166 die Fundamentalfrequenz f~. Der monostabile Multivibrator 162 und das Potentiometer 164 dienen zur Justierung der Phase der Fundamentalfrequenz in bezug auf die zweite Harmonische, so daß der Träger in Phase mit dem Detektor ist.

Das Fundamentalsignal auf den Leitungen 168 wird auf einen im C-Betrieb arbeitenden Verstärker 170 gegeben, welcher zwei mit den Erregerwicklungen 43 und 50 im Gegentakt geschaltete Transistoren 172 und 174 enthält. Der gemeinsame Punkt zwischen den Wicklungen 48 und 50 ist Über eine Glättungsdrossel 178 an eine Gleichspannungsquelle geschaltet. Zwischen die einander abgewandten Enden der Wicklungen 48 und 50 ist eine Kapzität 176 eingeschaltet, deren Kapazitätswert so gewählt ist, daß sie mit der Induktivität des Erregertransformators auf der Fundamentalfrequenz (f.) schwingt. Diese Schaltungsmaßnahme ist wünschenswert, da durch sie für den Verstärker 170 eine Last mit de« Leistungsfaktor Null gebilde^wird. Durch den C-Betrieb de» Verstärkers wird sein Wirkungsgrad maximal. Die Signalform des Stroms

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in der Wicklung des Erregertransformators ist näherungsweise sinusförmig.

Eine induktive Kopplung zwischen dem Kern 44 und dem Kern 22 ist schematisch durch einen gestrichelten Pfeil 106 dargestellt. Üie tatsächliche räumliche Zuordnung der Kerne und ihrer Wicklungen wurde oben anhand von Fig. 2 erläutert.

Grundstzlich wird in der Treiberwicklung 86 des Stromtransformators ein sehr kleiner Strom mit der fundamentalen Frequenz erzeugt. Jeder mögliche Strom mit der Fundamentalfrequenz in der Treiberwicklung wird jedoch durch ein Signal augelöscht, da Über eine Block-Kapazität 150 und einen Widerstand 148 von einem Potentiometer 182 geliefett wird, das einem Paar von in Serie geschalteten Sekundär-Trimmerwicklungen 180 auf dem Kern 44 parallel geschaltet ist. Das Trimmersignal stellt das Eingangssignal für den Verstärker 76 dar und ist dem Restsignal ait der Frequenz f. entgegengerichtet.

Die Primär-Taktquelle 150 liefert Impulse, welche in genau eingeregelten Zeitintervallen auftreten. FUr diesen Zweck kann beispielsweise ein Kristalloszillator oder ein an sich bekannter Oszkillator mit ingegrierten Operationsverstärkern verwendet werden. Durch Teilung der Frequenz des Signals von der Priraär-Taktquelle in Teiler-Flip-Flop 158 und im zweiten Teiler-Flip-Flop 166 wird die Möglichkeit reduziert, dassjwilde gerade Harmonische in Erregersignal auftreten.

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- 18 FREQUENZBEREICH DER EINGANGSSIGNALE

Der in Fig. 8 dargestellte Stromtransformator kann, wie oben erwähnt, Wechselsignale, Gleichstromsignale oder Kombinationen von beiden transformieren. Bei Wechsel-Eingangssignalen, deren Frequenz in der Nähe einer der geraden Vielfachen der Fundamentalfrequenz (f.) liegt, kann die Schaltungsanordnung υ ην/irk sam werden. Bei einer gemäß dem Schaltbild nach Fig. 8 aufgebauten Schaltung beträgt die Fundamentalfrequenz beispielsweise etwa 240 Hz. Bei Wechsel-Eingangssignalen mit einer Frequenz von etwa 480 Hz 960 Hz, usw., wird eine derartige Schaltungsanordnung unwirksam. In vielen Anwendungsfällen ist dies nicht problematisch, da die Eingangsfrequenzen diese Frequenzen nicht enthalten. Sollte dieses Problem jedoch auftreten, so kinn es sehr leicht gelöst werden.

Eine Möglichkeit besteht darin, daß die Fundamentalfrequenz in einfacher Weise kontinuierlich variiert oder "abgelenkt" wird. Diese Xnderung der Fundamentalfrequenz verhindert Ungenauigkeiten in der Schaltung, da geraden Harmonischen der Fundamentalfrequenz ebenfalls geändert werden. Da die Träger-RUckkoppelschleife eine relativ große Zeitkonstante besitzt, können Eingangssi gnale, deren Frequenz oder Änderung gleich oder etwa gleich einer Geraden Harmonischen-Frequenz ist, zu keinem Gleichspannungs-Fehlabgleich in der Schaltungsanordnung fUr die kurze Zeit fuhren, während der die Frequenz der Eingangssignale etwa gleich den geraden Harmonischen ist.

Gemäß Fig. 8 wird die Frequenz der Taktquelle 156 durch Ankopplung einer Wechselquelle in einfacher Weise variiert oder "abgelenkt".

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In einer praktisch ausgeführten Schaltung liefert eine Quelle 157 ein Ausgangssignal mit einer Frequenz von etwa 10 Perioden pro Sekunde, wodurch die Fundamentalfrequenz f_ injeinem Bereich Von etwa 170 bis 240 Hz 10 mal pro Sekunde variiert wird.

3TROIfTRANSFORHATOR MIT EINEM NEHRFACHKERN-HODULATOR

Fig. 9 zeigt eine weitere Ausfuhrungsform eines Stromtransformators gemäß der Erfindung. Dieser Stromtransformator entspricht in seiner Wirkungsweise prinzipiell dem Stromtransformator nach Fig. 8, wobei jedoch der Modulator mit einem Kern durch einen konventionellen Doppelkern-Modulator ersetzt ist. Sich entsprechende Komponenten sind in den beiden Schaltungsanordnungen mit den gleichen Bezugszeichei bezeichnet. In Fig. 9 ist nicht die gesamte Schaltung, sondern nur der geänderte Teil dargestellt.

Ein Doppelkern-Modulator 184 enthält zwei aneinander angepaßte Kerne 186 und 183 mit einem Paar von in Serie geschalteten Eingangswicklungen 190 und 194 sowie einem Paar von Erregerwicklungen 192 und 196. Die Wicklungen 190 und 194 sind gleichsinnig in Reihe geschaltet, während die Wicklungen 192 und 196 gegensinnig in Reihe geschaltet sind, so daß der in den beiden Kernen erzeugte Fluß mit der Fundamentalfrequenz ausgelöscht wird.

FUr die beiden Kerne 186 und 188 ist jeweils eine Treiberwicklung 198 bzw. 203 vorgesehen, welche in Reih« geschaltet sind. Zwei Sekundär-FUhlerwicklungen 201 und 205 sind in der dargestellten Weise an den RUckkoppelverstärker 90 angeschaltet.

Ein in Fig. 9 dargestellter Erregerkreis 207 enthält anstelle

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des Erregertransformators nach Fig. 8 einen konventionellen Transformator 209. Im Übrigen entspricht der Erregerkreis 207 dem nach Fig. 8. Der Transformator 209 besitzt zwei in Serie geschaltete Wikclungen 210 und 212 sowie einen Kern 208. Eine Ausgangwicklung 214 dieses Transformators ist an die in Serie geschalteten Erregerwicklungen 192 und 196 angeschaltet.

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 9 entspricht in ihrer Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach Fig. 8 mit der Ausnahme, daß der Modulator 184 in konventioneller Weise als Doppelkern-Modulator und nicht in der vorteilhaften Weise eines Einfachkern-Modulators gemäß der Erfindung arbeitet.

STROMTRANSFORMATOR MIT ZENTRALER ÖFFNUNG

Eine weitere Ausführungsform eines Stromtrans formators gemäß derErfindung besteht darin, daß im Modulatorkern 22 eine zentrale Öffnung bzw. ein "Fenster" vorgesehen ist, in die bzw. in das der Anwender einen StromfUhrungsleiter zur Messung von in ihm fließenden Strömen einsetzen kann.

Eine Möglichkeit, gemäß der ein Fenster in einfacher Weise vorgesehen werden kann, besteht darin, daß anstelle der Anordnung nach Fig. 2die Modulatoranordnung nach Fig. 1 verwendet wird. Bei einer derartigen Anordnung ist die Eingangswicklung 24 nicht erforderlich.An deren Stelle kann der Verwender einen StromfUhrungsleiter in das offene Zentrum C des Kerns 22 einsetzen, wobei der in diesem Leiter fließende Strom

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unabhängig vom Fehlen der Eingangswicklung 24 einen Fluß im Kern 22 induziert. Im Effekt wirkt also der Stromführungsleiter als Eingangswicklung. Ein derartiger Transformator ist zweckmäßig als Durchführungstransformator für Höchstspannungs-Ubertragungssysteme.

Aus den oben erläuterten Gründen ist es oft bevorzugt, eine Anordnung zu verwenden, bei welcher der Erregerstrom gleichförmig Über die Länge des Bandes und nicht an den Enden des Bandes, wie in der Anordnung nach Fig. 1 eingespeist wird. Aus diesem Grunde ist eine in den Fig. 11 und 12 dargestellte Transformatoranordnung zur Bildung eines Stromtransformators mit einer zentralen Öffnung bzw. eine« "Fenster" bevorzugt.

Die Fig. 11 und 12 zeigen einen Stromtransformator 210 mit einem zentralen Fenster bzw. einer Öffnung 211. Dieser Transformator dient als Durchfuhrungstransformator für Höchstspannungen, wobei sich durch die zentrale Öffnung 211 in vertikaler Richtung ein Stromleiter 216 erstreckt. Dieser Leiter 216 befindet sich in einem relativ großen Abstand vom Transformator, um einen Spannungsüberschlag und eine Ableitung der Höchstspannung auf dem Leiter 216 auf den Stromtransformator zu vermeiden.

Wie Fig. 12 zeigt, sind der ringförmig gewickelte Bandkern 22 sowie die Ausgangswicklungen 0ό und 88 wie bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ausgebildet. Ebenso wie bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sind die Enden des Bandes miteinander verbunden, •ο daß der Kern 22 einen kurzgeschlossene Sekundärwickbng bildet. Im Gegensatz zjr Anordnung nach Fig. 2 bildet der Kern 22 jedoch

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eine Sekundärwicklung für mehrere verschiedene Erregertransformatoren 218. Diese Transformatoren 218 sind identisch ausgebildet. Sie besitzen jeweils zwei C-förmige Kernelemente 220 und 222, welche den Magnetkern 22 und die Wicklungen υώ und 83 umgeben, sowie zwei Erregerwicklungen 212 und 214, welche allen Transformatoren 218 gemeinsam sind.

Die Wicklungen 212 und 214 werden durch ein LeiterbUndel gebildet, das ringförmig auf die Außenseite des Kerns 22 gewikkelt ist. Diese Wicklungen 212 und 214 sind Übereinander angeordnet. Zwei schmale isolierende Spalte 224 und 226 sind zwischen den Kernteilen 220 und 222 vorgesehen, um zu vermeiden, daß diese Kernteile eine Kurzschluwicklung um den ringförmingen Stromtransformator bilden. Der Verlauf des Erregerflußes ist durch eine gestrichelte Linie 228 angegeben. Dieser Fluß induziert im Kern 22 einen Erregerstrom mit der Fundamentalfrequenz.

Die Erregerwicklungen können auch innerhalb des ringförmigen Kernes 22 angeordnet sein/ andererseits ist es auch möglich, eine Wicklung auf der Inenseite und dielandere Wicklung auf der Auesenseite des Kerns 22 vorzusehen.

Die Wicklungen 212 und 214 sind voneinander und vom Kern 22 mit seinen Wicklungen durch eine Isolation getrennt. Ebenso sind die Kernteile 220 und 222 durch eine Isolation getrennt. Eine entsprechende Isolation ist auch zwischen den Komponenten der Anordnung nach Fig. 2 vorgesehen. In den Fig. 2 und 12 sind dies· Isolationen nicht dagestellt, umdie Zeichnung Übersichtlich zu halten.

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Ein Strom, der im Leiter 216 in einer der durch einen Pfeil I in Fig. 12 angegeebenen Richtung fließt, induziert im Kern ein modulierendes Signal, ohne daß eine getrennte Eingangswicklung erforderlich ist. Der Übrige Teil des Stromtransformators entspricht in seiner Wirkungsweise der oben beschriebenen Anordnung nach Fig. 8.

Der Stromtransformator arbeitet in vorteilhafter Weise auch noch genau, wenn der Umfang des Kerns 22 relativ groß sein muß. Dies ist oft in Höchstspannung-Übertragungssystemen für Gleichspannung oder Wechselspannung oder bei Stromschienen, welche große Ströme fUr die elektrolytische Reihendarstellung fuhr Aluminium fuhren, der Fall. Das sich dabei ergebende Problem besteht darin, daß der Leiter nicht um den Kern 22 gefuhrt werden kann, wie dies bei einer normalen Wicklung der Fall ist. Der Stromtransformator besitzt daher im Effekt eine Eingangswicklung mit lediglich einer Windung. Da der Umfang des Kerns 22 groß sein muß, um den großen zentralen Leiter zu umfassen, sind die Magnetisierungswerte des Kerns gewöhnlich wesentlich kleiner als in anderen Anwendungsfällen von Stromtransfön atoren. Nichtsdestoweniger arbeitet der Stromtransformator gemäß der Erfindung sehr genau, und zwar genauer als dies bei gebräuchlichen passiven Durchfuhrungstransformatoren der Fall ist. Darüber hinaus kann der Transformator ebenso wie bei den anderen Ausfuhrungsformen der Erfindung mit deich- oder Wechselsignalen oder einer Kombination von beiden betri ben werden.

Einer der Vorteile des erfindungsgemäßenStromtransfornators

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bestellt darin, dall er im wesentlichen mit relativ einfachen und ungenauen Uperations-üiirerenzverstürkern betrieben werden kann. In der Schaltungsanordnung nach j-'ig. <j werden beispielsweise integrierte Differenzverstärker des Typs /41 verwendet. Unabhängig von derartigen r;ebriJuchlichen Verstärkern ist eine Auflösung in der Größenordnung von 100 wanour.iper-Windungen pro cm Kernlünge leiciit erreichbar. Unbeachtet der Verwendung derartiger relativ billiger Komponenten hat es sich gezeigt, daß der Strontranaformator geringe Verschiebungen und eine hohe Genauigkeit bestitzt.

üer jtrointransfornator ist nicht nur wegen seiner hohen Cnnauigkeit, sondern auch wegen der Isolation zwischen dem UtroMmojjkreis und dem Eingangskreis sehr vorteilhaft, ivaher ist er beispielsweise zur Verbindung von vielen verschiedenen l^rozesssteueranordnungen mit einem zentralen Computer verwendbar, ^ei einer Kaskadenschaltung der Transformatoren wird darüber hinaus die kumulative Spannunrsverschiebung vermieden, welche sich bei in Kaskade gescheiteten Spannungsverstürkern ergibt.

Die Stromverschiebung ist extrem klein, tin weiterer durch die Erfindung erreichter Vorteil besteht darin, daß die genannte Genauigkeit und die Stabilität mit billigen iiitteln erreichbar sind. Bei der Herstellung des Modulators ergeben sich keine teuren Kernanpassungsprobleme. Im wesentlichen können ohne Ueeinflußung der Genauigkeit relativ billige Komponenten verwendet werden.

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Claims (25)

1. - 25 PATENT A !!SPRÜCHE

   ( 1.!Magnetischer liodulator, gekennzeichnet durch einen Kern (22; 32) aus liagnetmaterial, auf dem wenigstens eine Ausgangwicklung (26; So) vorgesehen ist, und durch eine, einen elektrischen Hrregerwechselstroin in den Kern einspeisende Erregerquelle (2J; 44, 48, 50, 52; 213), wobei der Strom in einer solchen Richtung durcu den Kern (22; 62) fließt, daß der durch ihn erzeugte magnetische Fluß keine'wirksame elektromotorische Kraft in der Ausgangswicklung (26; 36) induziert.
2. 2. Modulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (22) als Wickelkern aus einem leitenden Qand hoher Permeabilität ausgebildet ist, auf dem eine Eingangswicklung (24) und wenigstens eine Ausgangswicklung (26; So) vorgesehen ist, und daß die Erregerquelle (28; 44, 4ϋ, 50, 52, 210) den Erregerwechselstrom in Längsrichtung des leitenden Bandes einspeist.
3. 3. Modulator nach Anbruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,daß an den Enden (30,32) des Wickelkerns Klemmen zur Aufnahme des Erregerwechselstroms vorgesehen sind.
4. 4. iiodulator nach eineu eier Ansprüche 1 bis ü, dadurch gekennzeichnet, dciw die Erreyerquello als Transformator mit einei.i weiteren Kern (44) ausgebildet ist, und daß der Kern (22) als Kurzschluß-Sekundärwicklung um den Kern (44) des Erregertransformators gewickelt ist. BAD ORIGINAL

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5. 5. Modulator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Erregertransformator ein Haar von Erregerwicklungen (4ü, iiO) auf dem weiteren iCern (44) au rweist, wolciiu in bezug auf den iiern (22) symmetrise!) angeordnet sind.
6. ό. Modulator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine leitende Verbindung (ό4; 72) zur Verbindung der Enden (30, 32) des Wickelkerns (22), die so gefuhrt ist, daß sie keine wirksame Teilweicklung um den Wickelkern (22) bildet.
7. 7. Modulator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß etwa im Mittelbereich des l/ickelkerns (22) ein Loch (62; 70) vorgesehen ist und daß die leitende Verbindung (64; 72) in Form eines Leiters durch das Loch (02; 70) verläuft.
8. 8. Modulator nachAnspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Loch (62) senkrecht zur zentralen Achse des Wickelkerns (22) verläuft.
9. 9. Modulator nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Loch (70) parallel zur zentralen Achse des Wickelkerns (22) verlauft.
10. 10. Modulator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß der Kern (22) durch zwei Elemente (74, 76) gebildet ist, die ihrerseits jeweils durch ein zu einem Wickel aufgewickeltes leitendes Band hoher Permeabilittüt

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    gewickelt sind, daß die Uickel in bczun aufeinander jnnonsinnig gewickelt sind und ιία!Ι die inneren Lnden (o2) unu die äußeren Enden (-30) durch jeweils einen Leiter (uG, /G) verbunden sind.
11. 11. iiodulator nach einen der , .nsiirüche 1 und 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (ι!/.) durch aufeinander geschichtete ringförmige Scheiben (34) gebildet ist.
12. 12. iiodulator nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dall der Kern (22) einen geschlossenen iling mit einer zentralen Öffnung bildet und da j ein Kern (220, k'24) wenigstens eines Erregertransfornaetors (218) den eine geschlossene Schleife bildenden Kern (22) umgeben kann.
13. 13. Iiodulator nach Anspruch l'.L, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklungen (21:?, 214) des Erregertransformators (210) parallel zu dem einen geschlossenen Ring bildenden Kern (22) innerhalb des Erregertransfon.iator-Kerns (ü20, 1:24) verlaufen.
14. 14. Itodulator nach Anspruch 12 und 13, gekennzeichnet durcii mehrere Erregertransfomatoren (213), welche im Abstand voneinander lüngs des einen nesc.locsenen ning bildenden Kerns (22) angeordnet sind.
15. 15. Verweendung eines Modulators nach einem der Ansprüche 1 bis 14 als Hagnetfrequenzvervielfacher, dadurch gekennzeichnet, daß in die Eingangswicklung (24) einVorspannungcsignal eingespeist wird, wobei in der Ausgangswicklung (26; Ü6) ein Signal mit geradem Harrnonischengehalt der Fundamental frequenz des

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    im Kern (22; 02) fließenden Erregerwechselstronis induziert wird.
16. 16. Frequenzvervielfacher nachAnspruch 15, gekennzeichnet durch einen Detektor zur Feststellung des Gehalts an geraden iiarmonischen in dem Signal der Ausgangswicklung (26; 86).
17. 17. Frequenzvervielfacher nach Anspruch 15 und Ιό, gekennzeichnet durch einen das Ausgangssignal des Detektors aufnehmenden Kreis zum Abgleich des Kern-Gesamtflußes auf den l/ert Null.
18. 18. Verwendung eines Modulators nach einem der Ansprüche 1 bis

    14 für einen Stromtransformator, der sowohl mit Einrjangswechselsignalen als auch mit Einoangsgleiciisignalen betreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Kern (22; Ui:) des Modulators zwei Ausgangswicklungen (86, 38) vorgesehen sind, daß ein Verstärker (90) hoher Verstärkung eines Abgelichkreises in einer ersten RUckkoppelschleife (92) an die Ausgangswicklungen (86, 33) angekoppelt ist und daß an den Ausgang des Modulators ein Detektor (lOO) zur Feststellung des Gehalts an geraden Harmonischen imModulator-Ausgangssignal angekoppelt ist, der ein diesen Marmonischen-Gehalt entsprechendes Signal auf den Verstärker (90) koppelt.
19. 19. Stromtransformator nachAnspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (lOO) Gleichrichterelemente (132, 134) zur Gleichrichtung der Harmonischen-Ausgangssignale des Modulators enthält und daß an den Detektor (lOO) ein .das Gleichrichtungssignal aufnehmender Halteintegrator (102) angekoppelt ist, der ein Flußkorrektursignal auf den Ver-

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    starker (90) koppelt, das eine Funktion der Grüße der llarmonischen-Ausgangssignale des Modulators ist.
20. 20. Stromtransformator nach Anspruch lü und 19, gekennzeichnet durcii eine Taktsignalquelle (Ι5ό) und v/enigstens einen an die Taktsignalquelle angekoppelten Frequenzteiler (158) zur Teilung der Frequenz des Ausgangssignals der Taktsignalquelle und durch einen zwischen den Frequenzteiler (156) und denilodulator gekoppelten Kreis (l/O) zur Einspeisung des Erregerwechselstroms in den Iiodulator .
21. 21. Stromtransformator nacit einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (lOO) als Synchrongleichrichter ausgebildet ist und daß der Teilerfaktor des Frequenzteilers (156) sogewuhlt ist, daß die Frequenz des Über den Frequenzteiler aus der Taktsignalquelle (156) als Synchronsignal eingespeisten Signals ein gerades Vielfaches der Frequenz des Erregerstroms ist.
22. 22. Stromtransformator nach einem der Ansprüche 18 bis 21, gekennzeichnet durch einen Kreis (157) zur änderung der Frequenz des Signals der Taktsignalquelle (l5o) mit einer von der Frequenz des Signals der Taktsignalquelle verschiedenen Folgefrequenz.
23. 23. Stromtransformator nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante der ersten Rückkoppelschleife (92) kleiner als die Zeitkonstante des Kreises vom liodulatorausgang über den Detektor (lÜO) und den Halteintegrator (102) auf den Verstärker (90) ist.

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24. 24. Stromtransfomator nach einem der Ansprüche Iu bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulator und der Verstärker (90) in der ersten iiUckkoppelschleife (92) einen aktiven Transformator bilden.
25. 25. Stromtransformator nach einem der Ansprüche Io bis 24, dadurch gekennzeichnet,daß an den Frequenzteiler (158) ein weiterer Frequenzteiler (ΐόό) zur Dilduny der Fundamentalfrequenz des Erregerstroms fUr den Modulator angekoppelt ist.

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