Wickelstromwandler

Abstract

 Bei einem Wickelstromwandler ist eine den Eisenkern durchsetzende Primärwicklung mit einer leitenden Umhüllung versehen. Im Fenster des Eisenkerns befindet sich an die Sekundärwicklung anliegend ein Ringkondensator, dessen die Elektroden bildenden, auf unterschiedlichen Seiten des Ring­kondensators befindlichen Beläge mit elektrischen Anschluß­leitungen versehen sind. Eine Änderung des Teilerverhältnisses ist bei diesem Stromwandler nur durch Parallelschaltung eines äußeren Kondensators möglich, was verhältnismäßig aufwendig ist.
Um ohne einen zusätzlichen äußeren Kondensator das Teilerverhältnis einstellen zu können, befinden sich bei dem Wickelstromwandler zwischen den Belägen (14,19) des Ringkonden­sators (10) leitende, zylindrische Einlagen (15,16), die sich koaxial ausgerichtet mindestens über einen Teil der Länge des Ringkondensators (10) erstrecken und mit den Anschlußleitungen (17,18) verbunden sind.
Der Wandler ist als kombinierter Strom- und Spannungs­wandler einsetzbar.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Wickelstromwandler mit mindestens einem eine Sekundärwicklung tragenden, ringförmigen Eisenkern, mit einer mit mehreren Windungen das Fenster des Eisenkernes durchsetzten Primärwicklung mit einer leitenden Umhüllung und mit einem im Fenster des Eisenkernes an die Se­kundärwicklung anliegenden, einen durchgehenden Längsschlitz aufweisenden Ringkondensator, dessen zwei die Elektroden des Ringkondensators bildende, auf unterschiedlichen Seiten des Ringkondensators befindliche Belege mit elektrischen Anschluß­leitungen für sekundäre Anschlußklemmen versehen sind.

[0002] Ein Wickelstromwandler dieser Art ist aus der deutschen Ge­brauchsmusterschrift 84 26 556 bekannt. Bei diesem bekannten Wickelstromwandler ist das Verhältnis von Oberspannungskonden­sator zu Unterspannungskondensator bei unveränderbarem Ober­spannungskondensator bestimmt durch die Kapazität des Ringkon­densators. Soll das Teilerverhältnis verändert werden, dann ist dies bei dem bekannten Wickelstromwandler dadurch möglich, daß an die sekundären Anschlußklemmen ein äußerer Kondensator angeschlossen wird, wodurch infolge Parallelschal­tung die Kapazität des Unterspannungskondensators vergrößert und dadurch das Teilerverhältnis verändert wird. Eine derartige An­passung des Teilerverhältnisses an die jeweiligen Bedürfnisse ist jedoch recht aufwendig.

[0003] Gemäß der Erfindung befinden sich bei einem Wickelstromwandler der eingangs angegebenen Art zwischen den Belägen leitende, zylindrische Einlagen, die sich koaxial ausgerichtet mindestens über einen Teil der Länge des Ringkondensators erstrecken und mit den Anschlußklemmen verbunden sind.

[0004] Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Wickelstromwandlers besteht darin, daß durch die leitenden Einlagen innerhalb des Bereichs zwischen den Belägen zusätzliche Kapazitäten gebildet werden, die infolge der Verbindung dieser leitenden Einlagen mit den Anschlußklemmen Parallelkapazitäten zu der von den Be­lägen des Ringkondensators gebildeten Kapazität darstellen. Da­durch läßt sich das Teilerverhältnis von Ober- zu Unterspannungs­kondensator den jeweiligen Anforderungen entsprechend einstellen, ohne daß dabei ein zusätzlicher äußerer Kondensator erforderlich ist. Die Abstimmung der Gesamtkapazität des Unterspannungskonden­sators ist dabei in einfacher Weise dadurch möglich, daß die zylindrischen Einlagen sich über einen derartigen Teil der Gesamt­länge oder über die Gesamtlänge des Ringkondensators erstrecken, daß Teilkapazitäten gebildet werden, die in Summe dem geforderten Wert der Kapazität des Unterspannungskondensators entsprechen, wodurch das jeweils geforderte Teilerverhältnis erreicht wird.

[0005] Um die Parallelschaltung der mittels der leitenden Einlagen zusätzlich gebildeten Teilkapazitäten zu ermöglichen, sind bei dem erfindungsgemäßen Wickelstromwandler in vorteilhafter Weise bei zwei Einlagen die dem inneren Belag benachbarte Einlage mit der elektrischen Anschlußleitung des äußeren Belages und die dem äußeren Belag benachbarte Einlage mit der elektrischen Anschlußleitung des inneren Belages verbunden. Sind mehr als zwei Einlagen bei dem erfindungsgemäßen Wickelstromwandler vorgesehen, dann sind weitere Einlagen entsprechend dem ange­gebenen Schema mit den Anschlußleitungen zu verbinden.

[0006] Zur Erläuterung der Erfindung ist in

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wickel­stromwandlers teilweise weggeschnitten in einer perspektivischen Darstellung und in

Figur 2 eine Schemadarstellung der wesentlichen Teile des Wickelstromwandlers nach Figur 1 zur Erläuterung des Aufbaus des Ringkondensators und seiner äußeren Beschal­tung gezeigt.

[0007] Der in Figur 1 gezeigte Wickelstromwandler weist einen block­förmigen Gießharzkörper 1 auf, in dem unter anderem ein ring­förmiger Eisenkern 2 mit aufgebrachter Sekundärwicklung 3 liegt. Das Fenster 4 des Eisenkernes 2 ist von mehreren Windungen einer Primärwicklung 5 durchsetzt, die an äußere An­schlußbolzen 6 und 7 herangeführt ist. Jede Windung der Primär­wicklung 5 trägt auf einer Isolation eine Schicht aus leitendem oder halbleitendem Material, wie dies in der deutschen Gebrauchs­musterschrift 78 12 060 im einzelnen beschrieben ist. Die einzel­nen Windungen der Primärwicklungen 5 sind mittels eines Spann­bandes 8 zusammengehalten, wodurch die Schichten aus leitendem oder halbleitendem Material der einzelnen Windungen miteinander in Berührung kommen und zusätzlich durch das metallene Spann­band alle Schichten ein und dasselbe Potential aufweisen, so daß die Primärwicklung 5 eine nach außen wirkende leitende Um­hüllung aufweist. An dem blockförmigen Gießharzkörper 1 ist seitlich ein Sekundärklemmenkasten 9 gehalten, in dem im einzel­nen nicht gezeigte Sekundärklemmen untergebracht sind.

[0008] Innen an die Sekundärwicklung 3 anliegend befindet sich ein Ringkondensator 10, der einen Isolierkörper 11 enthält. Der Isolierkörper 11 bzw. der gesamte Ringkondensator 10 weist einen durchgehenden Längsschlitz 12 auf. Auf der Innenseite 13 des Isolierkörpers 11 befindet sich ein leitender Belag 14, der im Abstand sowohl von dem Längsschlitz 12 als auch von den stirnseitigen Rändern des Isolierkörpers 1 endet. In entspre­chender Weise ist auf der äußeren, hier nicht sichtbaren Seite des Isolierkörpers 11 ein leitender Belag aufgebracht, so daß die beiden Beläge zusammen mit dem Isolierkörper 11 einen Ringkondensator 10 bilden.

[0009] Im Isolierkörper 11, der vorzugsweise aus einer Wicklung aus Isoliermaterial besteht, sind zylindrische, leitende Einlagen 15 und 16 vorhanden, die in Figur 1 nur strichliert angedeutet sind, weil sie ebenso wie der innere Belag 14 nicht bis zur äußeren Kante des Isolierkörpers geführt sind. Diese Einlagen 15 und 16 bilden mit den Belägen des Ringkondensators 10 zu­sätzliche Kapazitäten, wie dies anhand der Figur 2 noch näher erläutert wird. Sowohl der leitende Belag 14 auf der Innenseite des Ringkondensators 10 als auch der in Fig. 1 nicht sichtbare äußere Belag sowie die Einlagen 15 und 16 sind in einer aus der Figur 2 näher ersichtlichen Weise an elektrische Anschlußlei­tungen 17 und 18 angeschlossen, die in den Sekundärklemmkasten 9 geführt sind. Damit ist die Spannung an dem den Unterspannungs­kondensator eines kapazitiven Teilers bildenden Ringkondensators 10 außen abgreifbar. Der Oberspannungskondensator des kapazi­tiven Spannungsteilers ist von dem leitenden Belag 14 und der leitenden Umhüllung der Primärwicklung 5 gebildet.

[0010] In Figur 2 ist von der Primärwicklung 5 lediglich der das Kernfenster 3 durchsetzende, gerade Bereich schematisch gezeigt; dieser Bereich der Primärwicklung 5 wird von dem Ringkondensator 10 umgeben, so daß sich zwischen der leitenden Umhüllung der Primärwicklung 5 und dem inneren Belag 14 des Ringkondensators 10 eine Kapazität C1 ausbildet, die die Kapa­zität des Oberspannungskondensators eines kapazitiven Teilers bildet. Innerhalb des Isolierteils 11 des Ringkondensators 10 sind die leitenden Einlagen 15 und 16 untergebracht, die mit dem inneren Belag 14 und dem äußeren Belag 19 des Ringkonden­sators 10 Kapazitäten C14, C15 und C16 bilden. Außerdem ist zwischen dem inneren Belag 14 und dem äußeren Belag 19 im in der Figur 2 rechten Bereich eine weitere Kapazität C2 gebildet.

[0011] Die dem inneren Belag 14 benachbarte leitende Einlage 15 des Ringkondensators 10 ist in Punkt 20 mit der elektrischen An­schlußleitung 18 des äußeren Belages 19 verbunden, während die dem äußeren Belag 19 benachbarte leitende Einlage 16 im Punkte 21 mit der elektrischen Anschlußleitung 17 des inneren Belages 14 in Verbindung gebracht ist. Zwischen den beiden Punkten 20 und 21 entsteht dann eine Gesamtkapazität des Ringkondensators 10, die sich aus der Summe der Kapazitäten C14, C15, C16 und C2 ergibt. Durch entsprechende Längenbemessung der leitenden Einlagen 15 und 16 kann der Wert der Gesamtkapazität des Unter­spannungskondensators bzw. Ringkondensators 10 eingestellt werden.

Ansprüche

1. Wickelstromwandler mit mindestens einem eine Sekundär­wicklung (3) tragenden, ringförmigen Eisenkern (2), mit einer mit ihren Windungen das Fenster (4) des Eisenkernes (2) durch­setzenden Primärwicklung (5) mit einer leitenden Umhüllung und mit einem im Fenster (4) des Eisenkernes (2) an die Sekundär­wicklung (3) anliegenden, einen durchgehenden Längsschlitz (12) aufweisenden Ringkondensator (10), dessen zwei die Elektroden des Ringkondensators (10) bildende, auf unterschiedlichen Seiten des Ringkondensators (10) befindliche Beläge (14,19) mit elektrischen Anschlußleitungen (17,18) für sekundäre Anschluß­klemmen versehen sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich zwischen den Belägen (14,19) leitende, zylindrische Einlagen (15,16) befinden, die sich koaxial ausgerichtet mindestens über einen Teil der Länge des Ringkondensators (10) erstrecken und mit den Anschlußleitungen (17,18) verbunden sind.

2. Wickelstromwandler nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei zwei Einlagen die dem inneren Belag (14) benachbarte Einlage (15) mit der elektrischen Anschlußleitung des äußeren Belages (19) und die dem äußeren Belag (19) benachbarte Einlage (16) mit der elektrischen Anschlußleitung (17) des inneren Be­lages (14) verbunden ist.

Zeichnung