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Für verschiedene Nennströme umschaltbarer Wickelstromwandler Es sind
bereits Wickelstromwandler mit einem Ringkern bekanntgeworden, die von einer zusammengesetzten
Primärwicklung Gebrauch machen. Bei einem dieser bekannten Wickelstromwandler werden
von den Stirnseiten des Eisenkernes die Primäranschlüsse eingeführt; jeder dieser
Primäranschlüsse läuft im Kernfenster in eine Anzahl von stabförmigen, klauenartigen
Gliedern aus, wobei die Glieder beider Anschlüsse im Kernfenster unmittelbar ineinandergeschoben
sind. Die Enden benachbarter Glieder sind über den Kern umgreifenden Bügel elektrisch
miteinander verbunden. Die Primärwicklung besteht also bei diesem Wickelstromwandler
bezüglich der Wicklungsdurchgänge praktisch aus zwei Teilen. Beim bekannten Stromwandler
läuft jeder Primäranschluß in vier Glieder aus. Diese sind elektrisch parallel geschaltet,
so daß sich eine Primärwicklung mit zwei Windungen ergibt. Ein derartiger Stromwandler
ist somit nur für einen Nennstrom, z. B. 300 A, ausgelegt.
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In der Praxis besteht nun das Bedürfnis, Wickelstromwandler auch mit
mehr als zwei Wicklungen auszurüsten, um so eine ganze Reihe von Stromwandlern mit
den verschiedensten Nennströmen zu erhalten. In der Praxis sind dabei unter .anderem
folgende Nennströme erwünscht: 50, 75, 100, 150, 200 und 300 A. Mit der bekannten
Primärwicklung sind nicht ohne weiteres Wickelstromwandler zu erstellen, die die
obengenannten Strombereiche aufweisen.
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Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, Wickelstromwandler mit
zusammengesetzter Primärwicklung zu schaffen, bei welchen sich durch einfache Ausgestaltung
der Primärwicklung die obengenannten Nennströme erzielen lassen.
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Die Erfindung bezieht sich demgemäß auf einen für verschiedene Nennströme
umschaltbaren Wickelstromwandler mit einem Ringkern und einer auf diesem angeordneten,
zusammengesetzten Primärwicklung, deren das Ringkernfenster durchsetzende Teile
gegeneinander isolierte lose Einzelelemente sind, die über den Ringkern umgreifende
Bügel miteinander verbunden sind. Die Erfindung besteht darin, daß die losen Einzelelemente
im Maximalquerschnitt dreieckförmig ausgebildet sind und in an sich bekannter Weise
nebeneinanderhegend die Ringkernöffnung ausfüllen und daß zwecks Umschaltung des
Wandlers für die verschiedenen Nennströme ein Teil der losen Einzelelemente in Parallelschaltung
mit anderen gleichfalls parallelgeschalteten Einzelelementen in Reihe geschaltet
sind. Einer weiteren Ausbildung entsprechend weist die Dreieckform der .losen Einzelelemente
einen spitzen Winkel von etwa 30 oder 45' auf; es sind Einzelelemente nur einer
Form (entweder 30 oder 45°) oder in Kombination (30 und 45°) im Kernfenster eingesetzt.
Zweckmäßig laufen zwei benachbarte lose Einzelelemente jeweils an einer ihrer Stirnseiten
in einem Flachanschluß aus.
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Es ist bereits eine Ringwicklung aus gepreßtem Leiterseil für Stützerkopfwandler
bekannt, wobei das einstückige längere Leiterseil an bestimmten Stellen trapez-
oder sektorförmig gepreßt ist. Diese gepreßten Abschnitte durchsetzen das Kernfenster
des Wandlers. Um diese .besondere Form des Leiterseiles zu erreichen, muß dieses
in besonderer Weise behandelt werden. Es sind hierfür spezielle Einrichtungen notwendig.
Die Herstellung solcher Leiterseile erfordert beträchtliche Zeit. Eine Umschaltung
der Wicklung ist nicht möglich. In die Praxis hat diese Art der Ausbildung der Primärwicklung
keinen Eingang gefunden. Es ist ferner eine aus runden Vollkupferleitern bestehende,
zusammensetzbare Primärwicklung für einen Stromwandler bekannt. In der Ringkernöffnung
des Wandlers sitzt ein besonders ausgebildeter Käfig aus Isolierstoff, der eine
Vielzahl von parallel zueinander liegenden, um die Mittelachse des Ringkernes gescharter
Durchbrechungen aufweist, die runde Kupferleiter aufnehmen, welche in Verbbindung
mit U-förmigen Bügeln hintereinandergeschaltet werden. Auch
dieser
Stromwandler ist mit der angegebenen Primärwicklung nicht umschaltbar. Durch den
besonderen Käfig ergibt sich eine sehr ungünstige Ausnutzung der Kernöffnung für
die Primärwicklung.
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Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten
Ausführungsbeispieles näher erläutert.
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F i g. 1 zeigt dabei einen erfindungsgemäßen Wikkelstromwandler in
Vorderansicht (1 a), Seitenansicht (1b) und Draufsicht (1c). Der dargestellte Wandler
ist mit sechs Windungen ausgerüstet; F i g. 2 zeigt die Grundform der- Einzelsegmente
(2,a), das Flachanschlußsegment (2b) und die Grundform der die Segmente verbindenden--
metallischen Bügel (2 c); in F i g. 3 sind nochmals in schematischer Weise die Einzelsegmente
und ihre Verbindung untereinander dargestellt.
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Durch die Erfindung ergeben sich Wickelstromwandler mit drei, vier,
sechs, acht und zwölf Windungen der Primärwicklung, was beispielsweise Strömen von
200, 150, 100, 75 und 50 A entspricht. Auch ein Stromwandler mit zwei Windungen
ist leicht herstellbar, wenn lediglich die Flachschienensegmente als Durchgänge
dienen, die über Bügel miteinander verbunden werden.
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In den F i g. 1 und 3 ist der Ringkern mit 1 angedeutet. Die auf diesem
aufgebrachte Sekundärwicklung ist der Einfachheit halber fortgelassen. Im Kernfenster
des Ringkernes. 1 sind gemäß der Erfindung lose, gegeneinander isolierte Einzelsegmente
2 angeordnet, deren FÖTlll aus der F i g. 2 ersichtlich ist. Beim Wandler nach der
F i g. 1 sind jeweils zwei Einzelsegmente zusammengefaßt und bilden einen Durchgang
3 der Primärwicklung. Die Durchgänge sind in geeigneter Weise untereinander isoliert,
wie durch 4 angedeutet ist. Diese Isolationen können geeignete blattförmige
Isolierstoffe sein. Die Enden benachbarter Durchgänge sind in bekannter Weise über
Metallbügel s miteinander verbunden. Zwei benachbarte Segmente, im Beispiel nach
der F i g. 1 die Segmente 6, 7, laufen an einer ihrer Stirnseiten in Flachanschlußsegmente
6', 7' aus, wie dies aus den F i g. 1b, 1c ersichtlich ist. Die Einzelsegmente können
mit den Bügeln 5 über Schrauben 9 miteinander verbunden sein, wie gleichfalls der
F i g. 1 zu entnehmen ist. Das verwendete Flachanschlußsegment ist in seiner Form
nochmals in der F i g. 2b dargestellt. Die Form der die Segmente verbindenden Bügel
ist aus der F i g. 2c ersichtlich.
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Die F i g: 3 a zeigt in schematischer Form einen Wickelstromwandler,
der von Einzelsegmenten mit einem Winkel von 30 und von 45° Gebrauch macht: Im dargestellten
Beispiel ist jeweils ein Segment mit 30° zwischen zwei Segmenten mit 45° angeordnet.
Jeweils drei solcher Segmente 2 sind parallel geschaltet. Sie sind von den anderen
beiden Segmentengruppen durch eine Isolation 4 gehemmt. Mit 5 sind wieder die gliederverbindenden
Bügel angedeutet. Die Strichelung bedeutet dabei jeweils die hintere Verbindung
der Segmente 2 mit dem Bügel 5. Wie ersichtlich ergeben sich drei Durchgänge für
die Primärwicklung. Ein derartiger Wandler kann beispielsweise für 200 A Nennstrom
ausgelegt sein.
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Die F i g. 3 b zeigt einen Stromwandler, der wiederum von den Segmenten
2 Gebrauch macht, wobei diesmal alle Segmente die gleiche Form, nämlich einen Winkel
von 45° aufweisen. Bei diesem Wandler sind jeweils zwei -benachbarte -Segmente.
:parallel geschaltet, so daß sich eine Primärwicklung mit vier Windungen ergibt.
Um bei dem Beispiel nach der F i g. 3 a zu bleiben, ergibt sich beim Wandler nach
der F i g. 3 b auf Grund der Wndungszahl ein Strom von 150.A. . . . . ..
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Die F i g. 3 c zeigt eine Primärwicklung mit Windungen, die aus Segmenten
mit einem Winkel von 30° bestehen. Auch hier sind jeweils zwei benachbarte Segmente
parallel geschaltet, und diese beiden Segmente sind über einen Bügel s mit den nächsten
beiden parallelgeschalteten Segmenten verbunden, wobei zwischen beiden Paaren die
Isolation 4 angeordnet ist. Ein derartig ausgebildeter Wandler ergibt einen
Nennstrom von 100. A.
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Die Primärwicklung nach der F i g. 3 d verwendet wieder Segmente mit
einem Winkel von 45° und ergibt acht Windungen. Ein derartiger Wandler wäre für
einen Nennstrom von 75 A ausgebildet.
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Die Primärwicklung nach der F i g. 3 e schließlich verwendet Segmente
mit einem Winkel von 30°. So ergeben sich zwölf Durchgänge für die Primärwicklung.
Der Nennstrom eines Wandlers mit. einer derartigen Primärwicklung wäre dann 50 A.
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Die Primärwicklung nach der F i g. 3 a, 3 b und 3 c macht von einer-
Reihen-Parallelschaltung der einzelnen Segmente Gebrauch, während die Primärwicklung
nach der F i g. 3 d und 3 e eine Reihenschaltung der Einzelsegmente ist.
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In der F i g. 3f ist der Vollständigkeit halber eine mögliche Ausbildung
der Primärwicklung mit zwei Windungen dargestellt, .die dann einem Stromwandler
von 300 A entsprechen würde. Im einfachsten Falle können die beiden Durchgänge gleich
die Flachanschlüsse des Stromwandlers sein, die über Bügel s miteinander verbunden
sind. Diese Ausführungsform macht allerdings nicht von den erfindungsgemäßen Einzelsegmenten
Gebrauch, und sie gehört daher auch nicht zur Erfindung.
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Durch die Erfindung können mit wenigen einfachen Einzelteilen Wandler
für die verschiedensten Nennströme erstellt werden. Sämtliche Primärwicklungen machen
allein von den Einzelsegmenten mit Bügeln Gebrauch, die entsprechend den Forderungen
in bestimmter Weise miteinander kombiniert werden.