DE717339C

DE717339C - Stromwandler fuer grosse Frequenzbereiche

Info

Publication number: DE717339C
Application number: DEE52543D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dieter Moehring; Dr-Ing Habil Otto Zinke
Original assignee: HANS HEINRICH EMSCHERMANN DIPL; MOEHRING DIETER DIPL ING; ZINKE OTTO DR ING HABIL
Current assignee: HANS HEINRICH EMSCHERMANN DIPL; MOEHRING DIETER DIPL ING; ZINKE OTTO DR ING HABIL
Priority date: 1939-05-14
Filing date: 1939-05-14
Publication date: 1942-02-12

Description

Stromwandler für große Frequenzbereiche Ein Stromwandler dient zur Umwandlung von Strömen beliebiger Stromstärke in solche von gewünschter Stromstärke. Er besteht aus zwei Stromkreisen, die ruhend zueinander angeordnet sind. Gegenstand der Erfindung ist ein Stromwandler, dessen Stromübersetzungsverhältnis innerhalb eines sehr großen Fxequenzbereichs praktisch gleichbleibt. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Verhältnis des Kopplungswiderstandes zum sekundären Scheinwiderstand unveränderlich gehalten wird, wobei durch eine geeignete Abschirmung eine Beeinflussung des Stromübersetzungsverhältnisses durch kapazitive Ströme vermieden wird. "" ' Die Herabsetzung der- Frequenzgrenze geschieht durch Verwendung von hochpermeablen Kernen. Die hohe Permeabilität kommt voll zur Auswirkung, wenn der Bern keinen Luftspalt hat. Es ist zweckmäßig, den kczn äü's '' isolierten Blechen zu schichten. Bei ringförmigen Kernen kann man den Kern auch z. B. aus Band wickeln.
Um das Verhältnis des Kopplungswiderstandes zum sekundären Scheinwiderstand auch bei sehr niedrigen Frequenzen und bei Gleichstrom unveränderlich zu halten, kann ein Teil der Sekundärwicklung als Nebens,chluß , benutzt werden, der eine dem Übersetzungsverhältnis des Wandlers entsprechende Stromteilung ermöglicht. Dabei soll der Ohmsche Widerstand des als Nebenschluß benutzten Teils :der Sekundärwicklung im Verhältnis zum Widerstand der -Sekundärwicklung zuzüglich des angeschlossenen. Strommessers dem übersetzungsverhältnis des Wandlers entsprechen. Abb. i zeigt die Schaltung des Wandlers, Abb. a die Ausführung bei Verwendung eines ringförmigen Kerns. Oberhalb der unteren Grenzfrequenz -kann 'der Wandler mit galvanischer Trennung von Primärleiter und Sekundärwicklung betrieben werden. Die Schaltung zeigt Abb. 3, die Ausführung in einem Beispiel Abb. q..
Die Abschirmung muß einen Spalt enthalten, -damit die magnetischen Feldlinien ins Innere des Abschirmgehäuses eintreten können. Wenn die kapazitiven Erdströme, die vom Primärleiter ausgehen, auf der Abschirmung in einer Vorzugsrichtung (entweder in gleicher oder entgegengesetzter Richtung wie der Strom im Primärleiter) fließen, so wird das Übersetzungsverhältnis durch diese Erdströme beein$ußt (Abb.5). Erfindungsgemäß wird dieser Nachteil vermieden, wenn man dafür sorgt (z. B. nach Abb. 6), daß die Erdströme aufgeteilt werden und nach entgegengesetzten Richtungen abfließen, so daß sich ihre Wirkungen aufheben.
Erfindungsgemäß wird weiterhin der Frequeizgang des 'übersetzungsverhältnisses in der Nähe der oberen Grenzfrequenz, die durch die -Eigenresonanz der Sekundärwicklung bedüigt ist, durch Einschalten von Streuinduktivitäten an den Stellen der Sekundär%@ricklung, wo die Spannung gegen Masse am. hÖchsten ist, wesentlich verringert. Ebenso kann eine Verminderung des Frequenzganges in der Nähe der oberen Grenzfrequenz durch Dämpfung des Sekundärkreises erreicht werden. Es ist möglich, diese Dämpfung durch Einschalten Ohm.scher Widerstände in den Sekundärkreis zu erreichen. Man erzielt die Dämpfung aber auch durch einen Kern aus halbleitendem Werkstoff bzw. aus Isolierstoff mit hohen dielektrischen Verlusten.
' Der beschriebene Stromwandler ist auch als Meßwandler zu verwenden, wobei als Strommeßgerät an die Sekundärwicklung ein Thermostrommesser, ein Bolometer, eine Hitzdrahtlufttherm,ometer oder ein .anderes den Erfordernissem an den Ohmschen Widerstand entsprechendes Meßgerät angeschaltet werden kann.
Bei außergewöhnlich hohen Frequenzen können der Koppelwiderstand und der Scheinwiderstand nach zwei verschiedenen Funktionen der Frequenz ansteigen, so daß das Verhältnis beider Widerstände nicht gleichbleibt. Dadurch, daß man erfindungsgemäß die mechanischen Abmessungen der Sekundärwicklung entsprechend der Frequenz bz«-. dem Frequenzbereich ändert, ist es auch im Bereich der außergewöhnlich hohen Frequenzen möglich, das Verhältnis der Widerstände und damit das Übersetzungsverhältnis gleich groß zu halten. Die Änderung der mechanischen Abmessungen kann dabei sowohl stetig in Abhän-5 gkeit von, {der Frequenz als auch stufenweise für einen gewissen Frequenzbereich erfolgen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Stromwandler für große Frequenzbereiche, bei dem in einem weiten, mit der Frequenz Null beginnenden Frequenzbereich das Verhältnis des Kopplungswiderstandes zum wirksamen Scheinwiderstand der Sekundän@ricklung durch die Anwendung folgender Mittel gleich groß bleibt: a) ein Kern aus hochpermeablem Eisen; b) eine Anzapfung an einer solchen Stelle der Sekundärwicklung, daß der Gleichstrotuwiderstand des angeiapften Wicklungsteils zum Gleich-. stromwiderstand der Sekundärwicklung zuzüglich des angeschlossenen Strommessers im Verhältnis der primären und sekundären Windungszahl steht; c) eine kapazitive, mit einem Spalt versehene, metallische Abschirmung der Sekundärwicklung. a. Stromwandler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Streuinduktivitäten an der Stelle der Sekundärwicklung eingeschaltet sind, an der die Spannung gegen Masse am höchsten ist, so daß die Frequenzabhängigkeit des übersetzungsverhältnisses in der Nähe der oberen Grenzfrequenz verringert wird. 3. Stromwandler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß den Sekundärkreis Ohmsche Widerstände zugeschaltet werden, so daß die Frequenzabhängigkeit .des Übersetzungsverhältnisses in der Nähe der oberen Grenzfrequenz verringert wird. q.. Stromwandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, do an Stelle der Ohmschen Widerstände ein Kern aus Isolierstoff mit hohen dielektrischen Verlusten oder aus halbleitendem Werkstoff verwendet wird. 5. Stromwandler nach den Ansprüchen i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verwendung als Meßwandler ein Meßgerät mit verhältnismäßig geringem Ohmschen Widerstand verwendet wird. 6. Stromwandler nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der hohen Frequenzen die Konstanz des Verhältnisses von Koppelwiderstand zum Scheinwiderstand der Sekundärwicklung dadurch erzielt wird, daß die mechw mischen Abmessungen der.. Sekundärwicklung entsprechend der Frequenz geändert werden.