DE666951C

DE666951C - Saettigungsstromwandler

Info

Publication number: DE666951C
Application number: DEA82183D
Authority: DE
Inventors: Erich Patzsch
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1937-03-03
Filing date: 1937-03-03
Publication date: 1938-11-01

Description

Sättigungsstromwandler Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, die darin besteht, einen Sättigungsstromwandler zu schaffen, dessen Überstromkennlinie parabelförmig verläuft, ist bereits gelöst worden. Man will damit beispielsweise eine lineare Abhängigkeit der Erwärmung eines auf der Sekundärseite des Stromwandlers liegenden Bimetallstreifens vom Primärstrom erreichen. Bisher hat man nun derartige Sättigungsstromwandler, deren Verwendungszweck als bekannt vorausgesetzt wird, mit einem Luftspalt im Magnetkern ausgeführt, um damit die gewünschte Widerstandsbeeinflussung des betreffenden Magnetkreises zu erzielen. Ganz abgesehen davon, daß durch einen solchen Luftspalt der Leistungsverbrauch des Wandlers erheblich vergrößert wird, ist es auch schwierig, die theoretisch richtige Größe des Luftspalts bei der Herstellung genau einzuhalten. Eine streng richtige Kennlinie wird sich deshalb kaum erreichen lassen.
Durch die Erfindung wird ein Weg gewiesen, der die vorstellend erwähnten übelstände beseitigt. Der erfindungsgemäße Sättigungsstromwandler ist dadurch gekennzeichnet, daß zwei hintereinandcrgeschaltete, auf einem mit drei Schenkeln versehenen Magnetkern aufgebrachte Primärwicklungen zwei Magnetkreise verschiedenen Widerstandes erregen und die Sekundärwicklung auf dem Schenkel aufgebracht ist, der beiden Magnetkreisen gemeinsam ist. Dabei soll der die Sekundärwicklung des Wandlers tragende Schenkel den geringsten magnetischen Widerstand von allen drei Schenkeln, also den größten Querschnitt, aufweisen und von Magnetflüssen gleicherkichtung durchflossen werden. Die weiteren Einzelheiten des erfindungsgemäßen Wandlers werden bei der nachfolgenden Besprechung des in der Abbildung dargestellten Ausführungsbeispiels des Erfindungsgedankens behandelt.
In der Zeichnung ist ein Wandler veranschaulicht, dessen Kern drei Schenkel s1, s2, s;3 verschiedenen Eisenquerschnittes zeigt. Auf dem mittleren Schenkel s., der den größten Eisenquerschnitt aufweist, ist die Sekundär- Wicklung S aufgebracht. Auf den beiden äußeren Schenkeln s, und s2 liegen die Primärwicklungen PI und PII; von denen die

erstere eine größere Windungszahl besitzt-042,#i1,

die zweite und sich auf dem Schenkel mit;;, _#@y

größeren Eisenquerschnitt befindet. Die

märwicklungen sind so geschaltet, daß

ihre Flüsse in dem mittleren Schenkel 4 addieren. Wie bereits erwähnt würde, ist das Übersetzungsverhältnis der einen Primärwicklung zur Sekundärwicklung groß gegenüber dem Übersetzungsverhältnis der anderen Primärwicklung zur Sekundärwicklung.
Die Wirkungsweise dieses Sättigungsstromwandlers ist folgende: Wegen des gekennzeichneten, voneinander verschiedenen Übersetzungsverhältnisses der beiden Primärwicklungen zur Sekundärwicklung wird bei kleinen Strömen die Primärwicklung PI einen größeren Fluß entwickeln als die Primärwicklung PII, deren Magnetfluß in diesem Falle vernachlässigbar klein ist. Der in der Sekundärwicklung S fließende Strom wird deshalb nahezu proportional dem in der Primärwicklung PI fließenden Strom sein. Mit anwachsendem Primärstrom wird jedoch eine Sättigung des magnetischen Kreises der Primärwicklung PI eintreten. Der mittlere Schenkels, ist dann noch nicht gesättigt. Bei größerem Strom induziert auch die Primärwicklung P" einen größeren Magnetfluß, während infolge der mehr und mehr eintretenden Sättigung der von der Wicklung PI induzierte Magnetfluß sich nur noch wenig vergrößern kann. Die beiden Wicklungen PI und PI, wirken also derart zusammen, daß die Primärwicklung PI hei höherem Strom wegen der erwähnten Sättigung im Schenkels, nicht mehr zu einer Vergrößerung des Flusses im mittleren Schenkel s. beitragen kann. Eine derartige Magnetflußvergrößerung wird bei größerem Strom dann von der Primärwicklung PI, bewirkt. Das heißt aber nichts anderes, als daß sich durch das Zusaminenwirken .der beiden Wicklungshälften im mittleren Schenkel s2 ein derartiger Magnetfluß ergibt, daß der Sekundärstrom parabelförmig mit dem Primärstrom anwächst.
:. Das Übersetzunzsverhältnis des Sättizungs-

@'@tromwandlers ist somit nicht konstant,

andern verläuft nach einer Funktion

9 1 = C # J2. Dabei soll mit J, der Primär-

strom, mit 1, der Sekundärstrom und mit C eine Konstante bezeichnet sein. Infolge der Veränderung des Übersetzungsverhältnisses ist es möglich, beispielsweise die Erwärmung eines auf der Sekundärseite des Stromwandfers angebrachten Bimetallstreifens linear mit dem Primärstrom J, des Wandlers anwachsen zu lassen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Sättigungsstromwandler, dadurch gekennzeichnet, daß zwei hintereinandergeschaltete, auf einem mit drei Schenkeln (s,, s2, s3) versehenen Magnetkern aufgebrachte Primärwicklungen (PI, PII) zwei Magnetkreise verschiedenen Widerstandes erregen; wobei die Sekundärwicklung (S) auf dem Schenkel (s2) aufgebracht ist, der beiden Magnetkreisen gemeinsam ist.
2. Sättigungsströmwandler, dadurch gekennzeichnet, daß der die Sekundärwicklung (S) tragende Schenkel (s2) von den drei Schenkeln des Magnetkernes den geringsten magnetischen Widerstand aufweist und von Magnetflüssen gleicher Richtung durchflossen wird.
3. Sättigungsstromwandler; dadurch gekennzeichnet, daß das über setzungsverhältnis der Primärwicklung (PI), die auf dem Schenkel (s,) mit dem geringeren magnetischen Widerstand aufgebracht ist, zur Sekundärwicklung (S) kleiner ist als das der Primärwicklung (PII), welche der Schenkel (s3) mit dem größten magnetischen Widerstand trägt, zur Sekundär-Wicklung (S).