DE2606078A1 - AC comparator for current transformer testing - has primary and secondary windings around triple core assembly - Google Patents

Abstract

The AC comparator for testing current transformers uses an auxiliary transformer core within a construction of reduced size and has simplified transformer ratio variation. A ring core of high-permeability magnetic material (K1) carries a compensation winding wound around it (3). Within the hollow core is positioned a smaller core (K2) around which is wound a detector winding (4). An auxiliary core (K3) of ring construction or solid laminations (K3) of equal size as the main core is placed in close proximity to the latter. The auxiliary core does not have its own separate windings but is encompassed by the primary and secondary windings (1, 2) which enclose the complete core assembly. Primary and/or secondary winding tappings allow for transformer ratio changing.

Description

Wechselstromkomparator AC comparator

Für die Zwecke der Prüfung von Stromwandlern sind Wechselstromkomparatoren bekannt, die aus einem äußeren hohlen Eisenkern bestehen, der von einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung umschlossen ist. In diesem äußeren hohlen Eisenkern ist ein innerer Eisenkern angeordnet, der von einer Kompensationswicklung und einer Detektorwicklung umschlossen ist, wobei zwischen diesen beiden Wicklungen eine elektrostatische Abschirmung vorgesehen ist. Ein solcher Wechselstromkomparator, bei dem der äußere hohle Eisenkern und der innere Eisenkern Ringkerne sind, ist in der DT-PS 1 264 604 (Erfinder N. L. Kusters), insbes. Fig. 5, gezeigt.For the purposes of testing current transformers, AC comparators are used known, which consist of an outer hollow iron core from a primary winding and a secondary winding is enclosed. In this outer hollow iron core is an inner iron core arranged by a compensation winding and one Detector winding is enclosed, with an electrostatic between these two windings Shielding is provided. Such an alternating current comparator, in which the external Hollow iron core and the inner iron core are toroidal cores is described in DT-PS 1 264 604 (inventor N. L. Kusters), in particular FIG. 5, is shown.

Fig. 1 der folgenden Beschreibung zeigt das Prinzip eines solchen Wechselstromkomparators in einer vereinfachten Querschnittsdarstellung. Der äußere ringförmige Hohlkern K1 wird von der Primärwicklung 1 und der Sekundärwicklung 2, die je aus einer entsprechenden Zahl Windungen bestehen, umschlossen. Im Hohlrauminneren des äußeren Eisenkerns K1 befindet sich der innere, ebenfalls ringförmige Eisenkern K2, der von der Detektorwicklung 4 und der Kompensationswicklung 3 umschlossen ist. Die zwischen beiden Wicklungen vorgesehene elektrostatische Abschirmung, die dem Zweck dient, daß die Detektorwicklung 4 nicht durch Ungenauigkeiten der Kompensationswicklung 3 beeinflußt wird, ist hier nicht dargestellt.Fig. 1 of the following description shows the principle of such AC comparator in a simplified cross-sectional view. The outer one ring-shaped hollow core K1 is made up of primary winding 1 and secondary winding 2, each consisting of a corresponding number of turns, enclosed. Inside the cavity of the outer iron core K1 is located the inner one, also ring-shaped Iron core K2, which is enclosed by the detector winding 4 and the compensation winding 3 is. The electrostatic shield provided between the two windings, the The purpose is that the detector winding 4 is not caused by inaccuracies in the compensation winding 3 is influenced is not shown here.

Der äußere hohle Eisenkern K1 dient bei dieser Anordnung nicht nur als Transformatorkern für die Primärwicklung 1 und die Sekundärwicklung 2, sondern zugleich als magnetische Abschirmung der Detektorwicklung 4 gegenüber äußeren Störfeldern sowie gegen Störfelder, die durch Ungenauigkeiten der Primär- und der Sekundärwicklung bedingt sind.The outer hollow iron core K1 is not only used in this arrangement as a transformer core for the primary winding 1 and the secondary winding 2, but at the same time as a magnetic shielding of the detector winding 4 from external interference fields and against interference fields caused by inaccuracies in the primary and secondary windings are conditional.

Der äußere Hohlkern K1 besteht hierbei aus gewöhnlichem Siliciumblech und der innere Kern K2 aus einem Blech mit hoher Permeabilität.The outer hollow core K1 consists of ordinary sheet silicon and the inner core K2 made of a sheet with high permeability.

In den "Transaction Papiers", 1970, der Zeitschrift "IEEE" (Fig. 1A und Fig. 3) ist von T.M. Souders eine andere Ausführungsform eines Wechselstromkomparators gezeigt, bei dem getrennt ein Komparatorkern, im Prinzip ähnlich dem Wechselstromkomparatorder vorgenannten DT-PS von Kusters, und ein Hilfstransformator, bestehend aus einem nur von der Primär- und der Sekundärwicklung umschlossenen Transformatorkern, vorgesehen sind. Eine derartige Anordnung ist im Querschnitt schematisch in Fig. 2 dargestellt. Um den äußeren Kohlkern K1 des Komparators sind hier die Primärwicklung 1, die Sekundärwicklung 2 und die Kompensatorwicklung 3 gewickelt. Im Hohlraum des Hohlkerns K1 ist der innere Kern K2 angeordnet, um den die Detektorwicklung 4 gewickelt ist. Im Primärkreis 1 und im Sekundärkreis 2 ist zusätzlich der Hilfstransformator eingeschaltet, der aus dem nur von der Primär- und der Sekundärwicklung umschlossenen Transformatorkern K3 besteht. In bezug auf den Komparator hat diese Anordnung den Vorteil, daß der nur die Detektorwicklung 4 umschließende äußere Hohlkern K1 kleinere Dimensionen haben und daher als hochpermeabler Kern ausgeführt sein kann, so daß sich für die in seinem Inneren angeordnete, den Innenkern K2 umschließende Detektorwicklung 4 eine wesentlich bessere Abschirmung gegen äußere magnetische Felder ergibt.In the "Transaction Papiers", 1970, the magazine "IEEE" (Fig. 1A and Fig. 3) is from T.M. Souders another embodiment of an AC comparator shown, in which separately a comparator core, in principle similar to the AC comparator aforementioned DT-PS from Kusters, and an auxiliary transformer, consisting of one transformer core enclosed only by the primary and secondary winding are. Such an arrangement is shown schematically in cross section in FIG. The primary winding 1, the secondary winding, is around the outer carbon core K1 of the comparator 2 and the compensator winding 3 wound. In the cavity of the hollow core K1 is the arranged inner core K2, around which the detector winding 4 is wound. In the primary circle 1 and in the secondary circuit 2, the auxiliary transformer is also switched on, the the end the transformer core, which is only enclosed by the primary and secondary windings K3 exists. With regard to the comparator, this arrangement has the advantage that the only the outer hollow core K1 enclosing the detector winding 4 has smaller dimensions have and can therefore be designed as a highly permeable core, so that for the Detector winding 4 arranged in its interior and enclosing inner core K2 results in a much better shielding against external magnetic fields.

Da hierbei, bei verschwindendem Fluß im Innenkern K2, der äußere Hohlkern K1 ebenfalls mit verschwindendem Magnetfluß arbeitet, überträgt der äußere Kern K1 keine Leistung; die Leistungsübertragung selbst wird durch den Hilfstransformator mit dem Kern K3 bewirkt, der selbst aus Siliciumeisen bestehen kann.Here, with vanishing flux in the inner core K2, the outer hollow core K1 also works with vanishing magnetic flux, the outer core transmits K1 no performance; the power transmission itself is through the auxiliary transformer with the core K3, which can itself consist of silicon iron.

Bei einer solchen Anordnung ergeben sich jedoch Schwierigkeiten bei der Umschaltung des Übersetzungsverhältnisses, insofern die Primär- oder die Sekundärwicklung des Stromkomparators und des Hilfstransformators gleichzeitig entsprechend umgeschaltet werden müssen.With such an arrangement, however, difficulties arise in the switching of the transmission ratio, insofar as the primary or secondary winding of the current comparator and the auxiliary transformer are switched accordingly at the same time Need to become.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die Wicklungsumschaltung bei Änderung des Übersetzungsverhältnisses zu vereinfachen.The invention has the task of switching the winding To simplify changing the gear ratio.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, den Stromkomparator und den Hilfstransformator in nahem Abstand nebeneinander anzuordnen und die Windungen der Primär- und der Sekundärwicklung gemeinsam um die beiden Kerne zu wickeln, während der Kern des Komparators nur von der Kompensationswicklung umschlossen ist.The solution to this problem is to use the current comparator and the Auxiliary transformer to be arranged side by side at a close distance and the turns of the Primary and secondary winding together to wind around the two cores while the core of the comparator is only enclosed by the compensation winding.

Fig. 3 zeigt ebenfalls im Querschnitt das Prinzip des Wechselstromkomparators nach der Erfindung.Fig. 3 also shows in cross section the principle of the alternating current comparator according to the invention.

In Fig. 3 sind wiederum die Primär- und die Sekundärwicklung mit 1 bzw. 2 bezeichnet. Ebenso sind die Kompensator-und die Detektorwicklung mit 3 bzw. 4 bezeichnet, wobei die Kompensatorwicklung 3 den Hohlkern K1 umschließt und in dem Inneren des Hohlkerns K1 der von der Detektorwicklung 4 umschlossene Innenkern K2 angeordnet ist. Neben dieser Kompensatoranordnung ist der Hilfskern K3 angeordnet, der nur von der Primärwicklung 1 und der Sekundärwicklung 2 umschlossen ist.In FIG. 3, the primary and secondary windings are again labeled 1 and 2 respectively. The compensator and detector windings are also marked with 3 or 4 denotes, the compensator winding 3 enclosing the hollow core K1 and in the interior of the hollow core K1, the inner core enclosed by the detector winding 4 K2 is arranged. The auxiliary core K3 is arranged next to this compensator arrangement, which is enclosed only by the primary winding 1 and the secondary winding 2.

Die konstruktive Ausgestaltung einer solchen Komparatoranordnung mit Hilfstransformator zeigt in perspektivischer Darstellung Fig. 4.The structural design of such a comparator arrangement with Auxiliary transformer is shown in a perspective view in FIG. 4.

Der Wechselstromkomparator besteht dabei aus dem äußeren Hohlkern 16, in dessen Hohlraum der innere, von der Detektorwicklung 14 umschlossene Innenkern 13 angeordnet ist.The AC comparator consists of the outer hollow core 16, in the cavity of which the inner core enclosed by the detector winding 14 13 is arranged.

Der äußere Hohlkern 16 ist von der Kompensatorwicklung 18 umschlossen. Unmittelbar daneben ist der Kern 15 des Hilfstransformators angeordnet. Die Windungen der Primärwicklung 19 und der Sekundärwicklung 20 umgeben gemeinsam sowohl den äußeren Hohlkern 16 als auch den Kern 16 des Hilfstransformators.The outer hollow core 16 is enclosed by the compensator winding 18. The core 15 of the auxiliary transformer is arranged immediately next to it. The turns the primary winding 19 and the secondary winding 20 together surround both the outer one Hollow core 16 and the core 16 of the auxiliary transformer.

Die Kernanordnungen sind zweckmäßigerweise Ringkerne. Der Ringkern des Hilfstransformators 15 kann kleineren oder größeren Durchmesser als der äußere Hohlkern 16 des Stromkomparators haben, so daß eine ebene Kernanordnung gebildet ist. Der Kern 15 des Hilfstransformators kann auch den gleichen Durchmesser wie der äußere Hohlkern 16 des Wecheslstromkomparators haben, und beide Kerne können aufeinandergesetzt sein.The core assemblies are expediently toroidal cores. The toroid the auxiliary transformer 15 can have a smaller or larger diameter than the outer one Have hollow core 16 of the current comparator, so that a planar core arrangement is formed is. The core 15 of the auxiliary transformer can also have the same diameter as the outer hollow core 16 of the AC comparator, and both cores can be placed on top of each other.

Für die Einstellung der Komparatoranordnung auf unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse weist zweckmäßigerweise die Primärwicklung 19 und ggf. die Sekundärwicklung 20 oder auch jede der beiden Wicklungen eine entsprechende Anzahl mittels eines Schalters auswählbarer Anzapfungsklemmen 17 auf.For setting the comparator arrangement to different transmission ratios expediently has the primary winding 19 and possibly the secondary winding 20 or also each of the two windings a corresponding number by means of a switch selectable tapping terminals 17.

Patentansprüche: L e e r s e i t ePatent claims: L e r s e i t e

Claims (4)

Patentansprüche 1. Aus einem Stromkomparator und einem Hilfstransformator bestehender Wechselstromkomparator zur Prüfung von Stromwandlern, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Komparatorwicklung (led) umschlossene äußere, in seinem Inneren den von der Detektorwicklung (14) umschlossenen Innenkern (13) enthaltende Kompensatoraußenkern (16) und der Kern (15) des Hilfstransformators in nahem Abstand voneinander angeordnet und gemeinsam von den Windungen der Primärwicklung (19) und der Sekundärwicklung (20) umschlossen sind. Claims 1. From a current comparator and an auxiliary transformer Existing AC comparator for testing current transformers, characterized in, that the outer, enclosed by the comparator winding (led), is inside the compensator outer core containing the inner core (13) enclosed by the detector winding (14) (16) and the core (15) of the auxiliary transformer are arranged at a close distance from one another and together from the turns of the primary winding (19) and the secondary winding (20) are enclosed. 2. Wechselstromkomparator nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Außenkern (16) und der Hilfstransformatorkern (15) Ringkerne und in einer Ebene angeordnet sind. 2. AC comparator according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the outer core (16) and the auxiliary transformer core (15) Toroidal cores and are arranged in one plane. 3. Wechselstromkomparator nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Außenkern (16) und der Hilfstransformatorkern (15) Ringkerne und mit gleichem Durchmesser übereinander angeordnet sind. 3. AC comparator according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the outer core (16) and the auxiliary transformer core (15) Toroidal cores and are arranged one above the other with the same diameter. 4. Wechselstromkomparator nach einem der Ansprüche 1-3, d a d u r c h g e k en n z e i c h n e t , daß die Primärwicklung (19) oder die Sekundärwicklung (20) oder beide Wicklungen (19, 20) mehrere Anzapfungsklemmen (17) aufweisen. 4. AC comparator according to one of claims 1-3, d a d u r c h g e k en n z e i c h n e t that the primary winding (19) or the secondary winding (20) or both windings (19, 20) have several tapping terminals (17).