DE311493C

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Publication number: DE311493C
Application number: DENDAT311493D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die bekannte Kompensation des Leerlaufstromes eines Stromwandlers durch einen parallel dem Nutzwiderstand an die Sekundärwicklung oder an eine besondere Sekundärwicklung angeschlossenen Kondensator ist unvollkommen, weil der Magnetisierungsstrom des Stromwandlers nicht wie der Kondensatorstrom proportional mit dem Nutzfeld und so mit der EMK. des Stromwandlers steigt und

ίο fällt. Man hat vorgeschlagen, die Kompensation zu vervollkommnen durch Zwischenschaltung eines Hilfswandlers zwischen den Kondensator und die ihn speisende Wicklung auf dem Eisenkern des Stromwandlers, oder durch Vorschaltung einer Drosselspule vor den Kondensator, in beiden Fällen unter Ausnutzung der veränderlichen Permeabilität des Eisens in dem Nutzfeldpfad und einem künstlichen primären Streupfad des Hilfswandlers

ao bzw. im Kern der Vorschaltdrosselspule, zu dem Zwecke, das Verhältnis zwischen dem Kondensatorstrom und dem Nutzfeld oder der EMK. des Stromwandlers in bestimmter Weise von der Größe dieses Feldes oder dieser EMK.

abhängig zu machen.

Zur Vervollkommnung der Kompensation wird hier ein anderes Mittel vorgeschlagen, das zwar auch von der Veränderlickeit der Permeabilität des Eisens Gebrauch macht, von den bekannten Anordnungen aber sich durch bessere Wirkung und größte bauliche Einfachheit auszeichnet.

Nach der Erfindung wird bei einem Stromwandler, bei dem der Kondensator an eine besondere Sekundärwicklung angeschlossen ist, diese Sekundärwicklung mit einem künstlichen Streupfad aus ferromagnetischem Material versehen. Dieser Streupfad wird zweckmäßig in Gestalt eines um die Wicklung herumgelegten Eisenblechringes oder einer Mehrzahl solcher Ringe hergestellt. Er erhält solche Abmessungen, daß er sich schonbei kleiner Belastung zu sättigen beginnt, wenn der Nutzfeldpfad des Stromwandlers wie gewöhnlich so bemessen ist, daß er bei allen vorkommenden Belastungen unterhalb des Knies der Magnetisierungskurve arbeitet; ist hingegen der NutzfeMpfad so bemessen, daß er sich schon bei kleinen Belastungen sättigt, so wird der Streufeldpfad so gewählt, daß er bei allen vorkommenden Belastungen unterhalb des Knies seiner Magnetisierungskurve arbeitet.

Die Erfindung wird durch Fig. 1 und 2 der Zeichnung an einem in Aufrißschnitt und Grundriß dargestellten Stromwandler einer bekannten Manteltype veranschaulicht.

Der Eisenkörper des Transformators besteht aus einem Kernteil 1, der mit seinen beiden Enden 11, 12 in Ausnehmungen des ringförmigen Mantelteiles 2 eingepreßt ist. Auf dem Kernteil 1 sind über einer Schicht J₁ aus Isoliermaterial zunächst die Primärwicklung P, dann über einer weiteren isolierenden Schicht J₂ die erste, mit einem oder mehreren Meßinstrumenten N als Nutzwiderstand belastete Sekundärwicklung S₁, dann über einer weiteren

isolierenden Schicht J₃ die mit dem Kondensator C belastete zweite Sekundärwicklung S₂, angeordnet.

Gemäß der Erfindung ist um die Wicklung S₂ ein Ring F aus Eisenblech herumgelegt, der einen künstlichen Streupfad für diese Wicklung bildet. Er ist aus einem Stück Eisenblech hergestellt gedacht, dessen Enden nach dem Herumlegen des Bleches um den

ίο Wicklungskörper miteinander verschweißt sein mögen.

Statt des einen Ringes F könnten auch mehrere Ringe an einer Stelle vorhanden oder an verschiedenen Stellen längs des Umfanges der Wicklung S₂ angeordnet sein.

Es ist auch nicht nötig, daß der künstliche Streupfad alle Windungen der mit dem Kondensator belasteten Wicklung umschlingt. Um das Eintreten der Sättigung in den Streufeldpfad zu beschleunigen, kann man den Querschnitt des Pfades durch Einschnürung verringern. In der Zeichnung ist beispielsweise bei F₁ eine solche Einschnürung angegeben.

Die Wirkungsweise der Erfindung soll an Hand der Fig. 3 für den Fall eines sich rasch sättigenden Streufeldpfades erläutert werden. Diese Figur ist zunächst aufzufassen als ein Polardiagramm mit dem Pol O, mit dem Vektor i_c des Stromes im Kondensator, dem Vektor e/ der EMK., die notwendig ist, um diesen Strom entgegen der EMK. des Streufeldes durch die Wicklung S₂ zu treiben, endlich dem Vektor e_c der Spannung am Kondensator. Der mit dem Vektor e_c in dieselbe Richtung fallende Vektor e₂, der gleich ist der Differenz von e_c und e/, stellt die EMK. dar, die nötig ist, den Strom i_c durch den aus der Wicklung S₂ und dem Kondensator C gebildeten Stromkreis hindurchzutreiben. Es ist die EMK., die durch das Nutzfeld des Stromwartdlers in der Wicklung S₂ induziert wird. Dabei ist der Ohmsche Widerstand der Wicklung S₂ zur Vereinfachung der Darstellung vernachlässigt. Der Drehsinn der Vektoren ist durch den Bogenpfeil angegeben. i" sei der Vektor des Kondensatorstromes bei Vollbelastung des Stromwandlers. Die Figur ist außerdem aufzufassen als Achsenkreuz eines Koordinatensystems für die Kurve K und die Gerade G. Die Kurve K gibt den Zusammenhang zwischen i_c und ej, die Gerade G den Zusammenhang zwischen i_c und e_c an. Die Kurve K entspricht der Magnetisierungskurve des Materials, aus dem der Streupfad F besteht, wobei Fugenlosigkeit dieses Pfades vorausgesetzt ist.

Man übersieht an ^Jer Figur, daß beim Steigen von i_c die Spannung e_c proportional mit i_C) die EMK. ej langsamer wie i_c ansteigt. Hieraus folgt, daß beim Steigen von i_c die EMK. <?₂ rascher steigt wie i_c und hieraus, daß beim Steigen von e₂ der Kondensatorstrom ic langsamer steigt wie e₂.

Dies ist aber die Vorbedingung für die Verbesserung der Kompensation, denn der Magnetisierungsstrom des Stromwandlers steigt beim Anwachsen des Stromwandlernutzfeldes, als dessen Maß die EMK. e₂ betrachtet werden kann, voraussetzungsgemäß auch langsamer wie die EMK. e₂.

Um die Sättigung des Streufeldpfades bei kleinen Belastungen des Stromwandlers zu erreichen, ist es zweckmäßig, ein Material dafür zu verwenden, bei dem der Wert der Anfangspermeabilität dem Höchstwert der Permeabilität naheliegt. Gewisse Nickelstahlsorten haben diese Eigenschaft. Dasselbe Material wird man unter Umständen auch für den Nutzfeldpfad des Stromwandlers verwenden.

Claims

Patent-Anspruch:

Stromwandler mit zwei Sekundärwicklungen, von denen die eine (S₁) mit dem Nutzwiderstand (Meßgerät N), die andere (S₂) zur Kompensation des Magnetisierungsstromes des Stromwandlers mit einem Kondensator (C) belastet ist, gekennzeichnet durch einen künstlichen Streupfad aus ferromagnetischem Material für die mit dem Kondensator belastete Sekundärwicklung (S₂), zweckmäßig in Gestalt eines um die Wicklung herumgelegten Eisenblechringes (-F) oder einer Mehrzahl solcher Ringe, wobei dem Streufeldpfad solche Abmessungen gegeben werden, daß sein magnetischer Zustand schon bei kleiner Belastung des Stromwandlers das Knie der Magnetisierungskurve überschreitet, bzw. bei allen Belastungen des Stromwandlers unter dem Knie der Magnetisierungskurve bleibt, je nachdem der Zustand des Nutzfeldpfades des Stromwandlers bei allen Belastungen unter dem Knie der Magnetisierungskurve bleibt, bzw. schon bei kleiner Belastung das Knie der Magnetisierungskurve überschreitet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.