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DE05814925T1 - Nanokristalliner kern für einen stromsensor, ein- und zweistufige energiemessgeräte und stromsonden damit - Google Patents

Nanokristalliner kern für einen stromsensor, ein- und zweistufige energiemessgeräte und stromsonden damit Download PDF

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Abstract

Nanokristallisierter Ringbandkern ohne lokalisierten Luftspalt, der aus einem nanokristallinen Material mit der folgenden atomaren Zusammensetzung besteht: [Fe1-aNia]100-x-y-z-α-β-γCuxSiyBzNbαM'βM''γ mit a ≤ 0,3, 0,6 ≤ x ≤ 1,5, 10 ≤ y ≤ 17, 5 ≤ z ≤ 14, 2 ≤ α ≤ 6, β ≤ 7, γ ≤ 8, wobei M' mindestens eines der Elemente V, Cr, Al und Zn ist, wobei M'' mindestens eines der Elemente C, Ge, P, Ga, Sb, In und Be ist,
mit einer Permeabilität μ zwischen 200 und 4000, einer Sättigung von mehr als 1 T, einem Induktionsbereich, wo die Permeabilität um nicht mehr als 5% variiert, größer als 0,9 T, einer Remanenzinduktion kleiner als 0,02 T und einer Grenzfrequenz größer als 1 MHz, und so, dass μ um weniger als 1% variiert, wenn der Kern einer Alterung von 100 h bei mehr als 100°C unterzogen wird, μ um weniger als 5% variiert, wenn der Kern...

Claims (12)

  1. Nanokristallisierter Ringbandkern ohne lokalisierten Luftspalt, der aus einem nanokristallinen Material mit der folgenden atomaren Zusammensetzung besteht: [Fe1-aNia]100-x-y-z-α-β-γCuxSiyBzNbαM'βM''γ mit a ≤ 0,3, 0,6 ≤ x ≤ 1,5, 10 ≤ y ≤ 17, 5 ≤ z ≤ 14, 2 ≤ α ≤ 6, β ≤ 7, γ ≤ 8, wobei M' mindestens eines der Elemente V, Cr, Al und Zn ist, wobei M'' mindestens eines der Elemente C, Ge, P, Ga, Sb, In und Be ist, mit einer Permeabilität μ zwischen 200 und 4000, einer Sättigung von mehr als 1 T, einem Induktionsbereich, wo die Permeabilität um nicht mehr als 5% variiert, größer als 0,9 T, einer Remanenzinduktion kleiner als 0,02 T und einer Grenzfrequenz größer als 1 MHz, und so, dass μ um weniger als 1% variiert, wenn der Kern einer Alterung von 100 h bei mehr als 100°C unterzogen wird, μ um weniger als 5% variiert, wenn der Kern umhüllt ist, μ um weniger als 15% variiert, wenn die Temperatur zwischen –25°C und +60°C variiert, und um weniger als 25% variiert, wenn die Temperatur zwischen –40°C und +120°C variiert, und dass μ bei einer Temperatur zwischen –40°C und +120°C monoton und ungefähr linear variiert.
  2. Ringbandkern gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass μ bei einer Temperatur zwischen –100°C und +120°C monoton und ungefähr linear variiert.
  3. Ringbandkern gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Nickel weniger als 4,5% beträgt.
  4. Ringbandkern gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung der nanokristallinen Legierung in Atom-% wie folgt ist: 0,8% ≤ Cu ≤ 1,2% 2,5% ≤ Nb ≤ 3,5% 12% ≤ Si ≤ 16,5% 6% ≤ B ≤ 9%, wobei der Rest Eisen und Verunreinigungen sind.
  5. Ringbandkern gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Permeabilität μ größer als 1000 ist.
  6. Elektrische Messvorrichtung des Energiezählertyps oder des Stromsondentyps, die mindestens einen Magnetkern aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Magnetkern ein nanokristalliner Kern ohne lokalisierten Luftspalt gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 ist.
  7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Einzelstufenenergiezähler gemäß der IEC-Norm 1036 für Stärken unter 50 A bildet, dessen nanokristalliner Magnetkern eine Permeabilität μ zwischen 1000 und 4000 und vorzugsweise kleiner als 3000 aufweist.
  8. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie keine Abschirmung aufweist.
  9. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet dass sie einen einen Stromtransformatorkern und einen Messkern aufweisenden zweistufigen Energiezähler gemäß der IEC-Norm 1036 für Stärken über 50 A bildet, dessen Stromtransformatorkern ein nanokristalliner Kern ist, dessen Permeabilität μ zwischen 200 und 1000 liegt und vorzugsweise kleiner als 800 ist.
  10. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Energiezähler gemäß der IEC-Norm 1036 für Stärken über 50 A bildet, mit einer Stufe, dessen nanokristalliner Magnetkern eine Permeabilität μ zwischen 200 und 1000 und vorzugsweise kleiner als 800 aufweist.
  11. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Stromsonde mit hoher Messdynamik aufweist, um Ströme in aktiven Leistungskomponenten in Vorrichtungen mit mittlerer oder hoher Leistung zu steuern, des Typs, der einen Stromtransformatorkern und einen Messkern aufweist, dessen Stromtransformatorkern ein nanokristalliner Kern ist, dessen Permeabilität μ zwischen 200 und 1000 liegt und vorzugsweise kleiner als 800 ist.
  12. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie geeignet ist, einen Strom zu messen, der einen starken Gleichstromanteil aufweist.
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