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WO2010149331A1 - Vorrichtung zum messen von elektrischem strom - Google Patents

Vorrichtung zum messen von elektrischem strom Download PDF

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WO2010149331A1
WO2010149331A1 PCT/EP2010/003742 EP2010003742W WO2010149331A1 WO 2010149331 A1 WO2010149331 A1 WO 2010149331A1 EP 2010003742 W EP2010003742 W EP 2010003742W WO 2010149331 A1 WO2010149331 A1 WO 2010149331A1
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WO
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core
air gap
shape
sectional area
current
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PCT/EP2010/003742
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English (en)
French (fr)
Inventor
Rolf DISSELNKÖTTER
Adrian Hozoi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB Research Ltd Switzerland
Original Assignee
ABB Research Ltd Switzerland
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Publication date
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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/18—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers

Definitions

  • the invention relates to a device for measuring electric current, comprising a coil with an annular core, which is traversed by at least one conductor for the current to be measured, according to the preamble of claim 1.
  • annular core is understood to mean generally a core having a surface topologically an area of sex 1, that is, having a hole. The conductor for the current to be measured is passed through the hole.
  • the invention relates to an apparatus for measuring electric current, with a measuring coil wound on a core, wherein the core is traversed by at least one conductor for the current to be measured
  • Generic devices are, for example, current transformers and inductive current sensors and are known for example from DE 694 03 466 T2.
  • inductors include an inductor with closed or nearly closed annular winding support, also referred to as a core, with at least one core winding covering a single or multi-layer wire winding, typically several hundred to a thousand.
  • Such inductors may include one or more further windings in current sensors, e.g. a primary winding or a core conductor enclosed by the core, which then corresponds to only one primary winding.
  • the coil core can consist of ferromagnetic material or of non-ferromagnetic material and can either be completely closed or, for example in the case of ferromagnetic material, have one or more air gaps which completely or partially intersect the core.
  • Generic devices often use a circular toroidal core.
  • a complete core coverage can be achieved, which corresponds to a better winding homogeneity with less stray inductance.
  • the winding process on the closed core takes place on standard toroidal winding machines, but is time consuming and only suitable for circular or square conductor cross sections, and in particular not adapted to flat busbars.
  • current transformers With special adaptation of a current transformer to a flat primary conductor, e.g. For use in switchgear tracks or in power converters, current transformers are known having a core having a stadium-shaped peripheral contour.
  • Such a core also referred to as an "oval core”
  • oval is understood here as designation for a plane geometric figure whose definition includes all egg shapes, as a special case an ellipse, but not a circle or a stadium form.
  • the object is achieved by a generic device, wherein the core has the shape of an approximately elliptic see Tom.
  • a toms is a body in which a cross-sectional area having a circumferential contour represented by a closed curve is displaced along a self-contained displacement curve, the displacement curve passing through the centroid of the cross-sectional area and perpendicular to the cross-sectional area.
  • the cross-sectional area is a circle which is rotated about an axis lying in the circle plane but outside the circle. The shift curve is then also a circle.
  • Such a toms is a fully curved circular cylinder, whose lateral surface and volume do not change during kink-free bending to the toms.
  • the cross-sectional area can also be a rectangle, one then speaks of a flat toms.
  • the displacement curve has approximately the shape of an ellipse.
  • An ellipse is understood here to be an elongated ellipse, a closed, smooth curve without self-intersection, which has a non-zero eccentricity.
  • the eccentricity is defined as the distance of the focal points of the ellipse from its center. An ellipse with an eccentricity of zero would be a circle.
  • An inventive core in the form of an approximate, elongated ellipse does not have pronounced straight sections.
  • the core according to the invention in the form of an approximate ellipse differs from a stadium-shaped core by the complete absence of straight sections.
  • the term "approximate ellipse” should be understood to mean not only a shape that satisfies the mathematical elliptical equation, but also, for example, an egg-shaped form, thus all oval shapes, but not a circular shape and also not a stadium shape.
  • the core has the shape of an approximately elliptical torus with a rectangular cross-sectional area.
  • the core has the shape of an approximately elliptical torus with a round cross-sectional area. In an advantageous embodiment of the invention, the core has the shape of an approximately elliptical torus with a stepped cross-sectional area. In this embodiment, the circumferential contour of the cross-sectional area is, so to speak, a circle approximated by a stepped, closed curve.
  • an inventive current transformer is well suited for flat busbars or elongated installation spaces.
  • An inventive current transformer is suitable for winding the core on standard toroidal winding machines, possibly after minor adjustments to the drive wheel or the speed control. This makes it very inexpensive to produce. It eliminates the need to use a special tape winding machine, as it is necessary, for example, in the known cores with stadium-like shape. Improved in the production of a current transformer core according to the invention, the leadership and consistency of the feed rate of the core transport mechanism due to the smaller variation of the radius of curvature, remaining fluctuations can optionally be easily corrected.
  • the small variation of the radius of curvature in a current transformer core according to the invention also causes a better winding homogeneity and a smaller variation of the number of layers, which is particularly useful for inductive current sensors with non-magnetic core z.
  • the ratio of the long to the short half axis of the ellipse is between 1, 05 and 5.
  • the ratio of the long to the short half axis of the ellipse is between 1, 1 and 1, 5.
  • the core consists of ferromagnetic material and has at least one air gap.
  • the air gap is at or near the short half-axis of the ellipse. This results in lower stray flux amplitudes.
  • the air gap partially cuts through the core. According to an advantageous embodiment of the air gap cuts through the core completely.
  • the core consists of non-ferromagnetic material.
  • the air gap in the radial direction to different widths.
  • a core in the way it is designed for a current transformer according to the invention can also be used advantageously for other applications, for example, in chokes, power transformers and inductive transducers, ie current and voltage transformers, with magnetic core wherein the core with or without air gap, as well as coils with non-ferromagnetic core, such as at Rogowski coils.
  • a current transformer according to the invention with a coil having a magnetic core with continuous graded, ie in the radial or axial direction different widths, or partial air gap, and embodiments with a magnetic core without air gap. Also included in the present invention are further embodiments of a current transformer according to the invention with a coil with a non-magnetic core.
  • Figure 1 shows an elliptical core of a current transformer according to the invention in section parallel to the ellipse surface
  • Figure 2 shows an elliptical core with a partial air gap of a current transformer according to the invention, in the view from the direction of the semi-minor axis.
  • FIG. 1 shows a section parallel to the elliptical surface of an elliptical or nearly elliptical core 1 according to the invention without pronounced straight sections, as used in a device according to the invention. It has the shape of an oval tome, more precisely an elliptical torus, here with a rectangular cross-sectional area and a displacement curve in the form of an ellipse.
  • an elongate elliptically shaped opening 2 is formed in the interior of the core, through which a flat bus bar can be passed very well as a primary conductor.
  • the semi-major axis is b and the semi-minor axis is a.
  • the length of the large semiaxis with respect to the elongated elliptical outer contour of the core 1 is designated by the dimension lines b1
  • the length of the large semiaxis relative to the elongated elliptical inner contour is designated by the dimension arrow b2
  • the length of the small semiaxis is based on the elongated elliptical outer contour of the core 1 is designated by the dimension line a1
  • the length of the small semi-axis with respect to the elongated elliptical inner contour is designated by the dimension line b2.
  • the aspect ratio of the large to the small half-axes is between 1.05 and 5, preferably between 1.1 and 1.5.
  • a is located in the core a continuous air gap 3. This results in low leakage flux amplitudes.
  • the direction of the leakage flux is indicated by the arrow S.
  • Figure 2 shows an elliptical core as in the embodiment of Fig. 1, in the view from the direction of the semi-minor axis.
  • this core in FIG. 2 has only a partial air gap.
  • the air gap 3 ' is not continuous through the entire thickness h of the toroidal core 1', but has one lower penetration depth, which is designated by the dimension arrow d.
  • the gap width is designated by the dimension arrow g.
  • the rectangular cross-sectional area 1 'of the elliptical torus has a round cross-sectional area, or even an elliptical or generally oval cross-sectional area.
  • the present invention also encompasses any combinations of preferred embodiments as well as individual design features or developments, provided that they are not mutually exclusive.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transformers For Measuring Instruments (AREA)

Abstract

Die Erfindung beschreibt eine Vorrichtung zum Messen von elektrischem Strom, mit einer Spule mit ringförmigem Kern (1), der von wenigstens einem Leiter für den zu messenden Strom durchflossen wird, wobei der Kern die Form eines ovalen Torus beziehungsweise die Form einer langgestreckten Ellipse hat.

Description

Vorrichtung zum Messen von elektrischem Strom
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen von elektrischem Strom, mit einer Spule mit ringförmigem Kern, der von wenigstens einem Leiter für den zu messenden Strom durchflössen wird, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Der Begriff des ringförmigen Kerns ist dabei so zu verstehen, dass allgemein ein Kern mit einer Oberfläche, die topologisch eine Fläche vom Geschlecht 1 ist, das heißt, die ein Loch besitzt, gemeint ist. Der Leiter für den zu messenden Strom ist durch das Loch geführt.
Mit anderen Worten, betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Messen von elektrischem Strom, mit einer auf einen Kern gewickelten Messspule, wobei der Kern von wenigstens einem Leiter für den zu messenden Strom durchquert wird
Gattungsgemäße Vorrichtungen sind zum Beispiel Stromwandler und induktive Stromsensoren und sind beispielsweise aus der DE 694 03 466 T2 bekannt.
Sie umfassen eine Induktivität mit geschlossenem oder nahezu geschlossenem, ringförmigen Wicklungsträger, auch als Kern bezeichnet, mit mindestens einer den Kern ganz bedeckenden, ein- oder mehrlagigen Drahtwicklung hoher Windungszahl, typischerweise einige Hundert bis Tausend. Solche Induktivitäten können bei Stromsensoren eine oder mehrere weitere Wicklungen enthalten, z.B. eine Primärwicklung oder einen vom Kern umschlossenen Primärleiter, was dann nur einer Primärwindung entspricht.
Der Spulenkern kann je nach Anwendung aus ferromagnetischem oder aus nicht fer- romagnetischem Material bestehen und entweder vollständig geschlossen sein oder, etwa im Fall von ferromagnetischem Material, einen oder mehrere den Kern ganz oder teilweise durchschneidenden Luftspalte besitzen. Gattungsgemäße Vorrichtungen verwenden oft einen kreisförmigen Ringkern. Damit kann eine vollständige Kernbedeckung erzielt werden, die einer besseren Wicklungshomogenität bei geringerer Streuinduktivität entspricht. Der Wickelprozess auf dem geschlossenen Kern erfolgt auf Standard-Ringkernwickelmaschinen, ist jedoch zeitaufwändig und nur für kreisförmige oder quadratische Leiterquerschnitte geeignet, und insbesondere nicht an flache Stromschienen angepasst.
Zunehmend werden auch Primärleiter in Form flacher Stromschienen verwendet.
Bei spezieller Anpassung eines Stromwandlers an einen flachen Primärleiter, z.B. für Anwendung in Stromschienen von Schaltanlagen oder in Leistungskonvertern, sind Stromwandler mit einem Kern bekannt, der eine stadionförmige Umfangskontur aufweist.
Ein solcher Kern, auch als „Ovalkern" bezeichnet, hat zwei gegenüberliegende Geradenstücke, die an beiden freien Enden jeweils durch einen Halbkreisbogen verbunden sind. Dabei kann der flache Primärleiter in den Raum zwischen den beiden parallelen Geradenstücken gut aufgenommen werden und ihn gut ausfüllen, und der ganze Kern kann bewickelt werden.
Allerdings sind besondere Wickelmaschinen mit spezieller Führung und Regelung erforderlich für den Kerntransport während der Bewicklung, realisiert beispielsweise über am Kern angreifende Antriebs- und Führungswellen oder -Riemen. Es ergibt sich oft eine stark schwankende Lagenzahl längs des Kernumfangs, die den Wickelprozess erschwert, und es steht wenig Platz für den Wickelkopf mit dem Drahtmagazin im Kerninnern zur Verfügung. Dadurch ergeben sich höhere Wickelkosten, und das Seitenverhältnis ist limitiert durch die Windungszahl und den erforderlichen Platz für das Drahtmagazin. Solche bekannten Stromwandler weisen Windungsinhomogenitäten auf und sind aufwändig herzustellen, insbesondere bei großen Wicklungsquerschnitten. Auch sind aufgrund des sprunghaft veränderlichen Kern-Krümmungsradius, beispielsweise am Übergang von den Geradenstücken auf den Kreisbogen, hohe Anforderungen an den Transportmechanismus der Spezial-Wickelmaschine zu stellen um einigermaßen konstante Wicklungsdichten zu erzielen.
Es ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, eine gattungsgemäße Vorrichtung so zu verbessern, dass sie zur Aufnahme von Primärleitern in Form flacher Stromschienen geeignet und dabei mit hoher Wicklungshomogenität auf Standard- Ringkernwickelmaschinen herstellbar ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine gattungsgemäße Vorrichtung, bei der der Kern die form eines ovalen Toms hat. Der Begriff Oval wird hier verstanden als Bezeichnung für eine ebene geometrische Figur, deren Definition alle Ei-Formen, als Spezialfall eine Ellipse, nicht aber einen Kreis oder eine Stadionform umfasst.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird die Aufgabe gelöst durch eine gattungsgemäße Vorrichtung, wobei der Kern die Form eines näherungsweise ellipti- sehen Toms hat.
Ein Toms ist ein Körper, bei dem eine Querschnittsfläche mit einer durch eine geschlossene Kurve dargestellten Umfangskontur längs einer in sich geschlossenen Verschiebekurve verschoben ist, wobei die Verschiebekurve durch den Schwerpunkt der Querschnittsfläche verläuft und senkrecht zu der Querschnittsfläche steht. Im einfachsten Fall eines kreisringförmigen Toms ist die Querschnittsfläche ein Kreis, der um eine Achse, die in der Kreisebene, aber außerhalb des Kreises, liegt, rotiert wird. Die Verschiebekurve ist dann ebenfalls ein Kreis. Ein solcher Toms ist ein vollständig gekrümmter Kreiszylinder, dessen Mantelfläche und Volumen sich während des knickfreien Biegens zum Toms nicht verändern. Die Querschnittsfläche kann auch ein Rechteck sein, man spricht dann von einem flachen Toms.
Erfindungsgemäß hat in einer bevorzugten Ausführungsform die Verschiebekurve näherungsweise die Form einer Ellipse. Man spricht dann von einem näherungsweise elliptischen Toms. Als Ellipse wird hier eine langgestreckte Ellipse verstanden, eine geschlossene, glatte Kurve ohne Selbstüberschneidung, die eine Exzentrizität ungleich Null aufweist. Die Exzentrizität ist definiert als der Abstand der Brennpunkte der Ellipse von ihrem Mittelpunkt. Eine Ellipse mit einer Exzentrizität von Null wäre ein Kreis.
Ein erfindungsgemäßer Kern in Form einer näherungsweisen, langgestreckten Ellip- se hat keine ausgeprägten geraden Abschnitte. Der erfindungsgemäße Kern in Form einer näherungsweisen Ellipse unterscheidet sich von einem stadionförmigen Kern durch das vollständige Fehlen gerader Abschnitte. Unter dem Begriff der näherungsweisen Ellipse soll nicht nur eine Form verstanden werden, die der mathematischen Ellipsengleichung genügt, sondern auch beispielsweise eine eiförmige Form, mithin alle ovalen Formen, nicht aber eine Kreisform und auch nicht eine Stadion- form.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung hat der Kern die Form eines näherungsweise elliptischen Torus mit einer rechteckigen Querschnittsfläche.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung hat der Kern die Form eines näherungsweise elliptischen Torus mit einer runden Querschnittsfläche. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung hat der Kern die Form eines näherungsweise elliptischen Torus mit einer gestuften Querschnittsfläche. Bei dieser Ausführungsform ist die Umfangskontur der Querschnittsfläche gewissermaßen ein durch eine gestufte, geschlossene Kurve angenäherter Kreis..
Aufgrund der langgestreckten Ellipsenform eignet sich ein erfindungsgemäßer Stromwandler gut für flache Stromschienen oder längliche Einbauräume.
Das Fehlen von geraden Kernabschnitten bewirkt eine verbesserte mechanische Stabilität bei Ringbandkernen aufgrund des immer konvexen Krümmungsradius des Bandmaterials.
Ein erfindungsgemäßer Stromwandler eignet sich zum Bewickeln des Kerns auf Standard-Ringkernwickelmaschinen, gegebenenfalls nach geringfügigen Anpassungen am Antriebsrad oder der Geschwindigkeitsregelung. Damit wird er sehr kostengünstig herstellbar. Es entfällt die Notwendigkeit, eine spezielle Bandwickelmaschine zu verwenden, wie es beispielsweise bei den bekannten Kernen mit stadionförmiger Gestalt nötig ist. Verbessert ist bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Stromwandlerkerns auch die Führung und Konstanz der Vorschubgeschwindigkeit des Kern-Transportmechanismus aufgrund der geringeren Variation des Krümmungsradius, verbleibende Schwankungen können gegebenenfalls einfach ausgeregelt werden.
Die geringe Variation des Krümmungsradius bei einem erfindungsgemäßen Strom- wandlerkern bewirkt auch eine bessere Wicklungshomogenität und eine geringere Schwankung der Lagenzahl, was insbesondere für induktive Stromsensoren mit nichtmagnetischem Kern z. B. Rogowskisensoren, für eine geringe Störfeldempfind- lichkeit von Bedeutung ist. Es kann eine vollständige Kernbedeckung erreicht werden, und es steht mehr Platz für die Aufnahme des Wickelkopfes beziehungsweise des Wickelmagazins zur Verfügung.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung liegt das Verhältnis der langen zur kurzen Halbachse der Ellipse zwischen 1 ,05 und 5.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung liegt das Verhältnis der langen zur kurzen Halbachse der Ellipse zwischen 1 ,1 und 1 ,5.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung besteht der Kern aus ferromagnetischem Material und weist wenigstens einen Luftspalt auf. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung befindet sich der Luftspalt auf oder nahe der kurzen Halbachse der Ellipse. Dadurch ergeben sich geringere Streuflussamplituden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung durchschneidet der Luftspalt den Kern teilweise. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung durchschneidet der Luftspalt den Kern vollständig.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung besteht der Kern aus nicht ferromagnetischem Material.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Luftspalt in radialer Richtung un- terschiedliche Breiten auf.
Ein Kern in der Art, wie er für einen erfindungsgemäßen Stromwandler gestaltet ist, lässt sich darüber hinaus auch für andere Anwendungsfälle vorteilhaft einsetzen, beispielsweise bei Drosseln, Leistungstransformatoren und induktiven Messwandlern, also Strom- und Spannungs-Transformatoren, mit magnetischem Kern wobei der Kern mit oder ohne Luftspalt ausgeführt sein kann, sowie bei Spulen mit nicht- ferromagnetischen Kern, wie z.B. bei Rogowskispulen.
Ebenfalls von der vorliegenden Erfindung umfasst sind weitere Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Stromwandlers mit einer Spule, die einen Magnetkern mit durchgehendem, abgestuftem, d.h. in Radial- oder Axialrichtung unterschiedliche Breiten aufweisenden, oder partiellem Luftspalt aufweist, sowie Ausführungsformen mit einem Magnetkern ganz ohne Luftspalt. Ebenfalls von der vorliegenden Erfindung umfasst sind weitere Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Stromwandler mit einer Spule mit unmagnetischem Kern.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung und weitere Vorteile sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Anhand der Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.
Es zeigen:
Figur 1 einen elliptischen Kern eines erfindungsgemäßen Stromwandlers im Schnitt parallel zur Ellipsenfläche, sowie
Figur 2 einen elliptischen Kern mit partiellem Luftspalt eines erfindungsgemäßen Stromwandlers, in der Ansicht aus der Richtung der kleinen Halbachse.
Figur 1 zeigt einen Schnitt parallel zur Ellipsenfläche eines erfindungsgemäßen ellip- tischen oder nahezu elliptischen Kerns 1 ohne ausgeprägte gerade Abschnitte, wie er in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung eingesetzt wird. Sie hat die Form eines ovalen Toms, genauer eines elliptischen Torus, hier mit einer rechteckförmigen Querschnittsfläche und einer Verschiebekurve in Form einer Ellipse.
Durch die toroidale Gestalt entsteht im Innenraum des Kerns eine ebenfalls langge- streckt elliptisch geformte Öffnung 2, durch die eine flache Stromschiene als Primärleiter sehr gut hindurchgeführt werden kann. Die große Halbachse ist mit b und die kleine Halbachse ist mit a bezeichnet. Die Länge der großen Halbachse bezogen auf die langgestreckt elliptische Außenkontur des Kerns 1 ist mit den Maßlinien b1 bezeichnet, die Länge der großen Halbachse bezogen auf die langgestreckt elliptische Innenkontur ist mit dem Maßpfeil b2 bezeichnet, die Länge der kleinen Halbachse bezogen auf die langgestreckt elliptische Außenkontur des Kerns 1 ist mit der Maßlinie a1 bezeichnet, und die Länge der kleinen Halbachse bezogen auf die langgestreckt elliptische Innenkontur ist mit der Maßlinie b2 bezeichnet. Das Längenverhältnis der großen zu der kleinen Halbachsen liegt zwischen 1 ,05 und 5, bevorzugt zwischen 1.1 und 1 ,5. In Verlängerung der kleinen Halbachse a befindet sich in dem Kern ein durchgängiger Luftspalt 3. Dadurch ergeben sich geringe Streuflussamplituden. Die Richtung des Streuflusses ist mit dem Pfeil S bezeichnet.
Figur 2 zeigt einen elliptischen Kern wie in der Ausführungsform nach Fig. 1 , in der Ansicht aus der Richtung der kleinen Halbachse. Im Unterschied zu der Ausführungsform nach Fig. 1 hat dieser Kern in Fig. 2 einen nur partiellen Luftspalt.ln der Ausführungsform gemäß der Figur 2 ist der Luftspalt 3' nicht durchgängig durch die ganze Dicke h des torusförmigen Kerns 1', sondern er hat eine geringere Eindringtiefe, die mit dem Maßpfeil d bezeichnet ist. Die Spaltbreite ist mit dem Maßpfeil g be- zeichnet.
Man erkennt in der Fig. 2 die rechteckigförmige Querschnittsfläche 1 ' des elliptischen Torus. Ebenso ist es denkbar, dass in einer weiteren Ausführungsform der elliptische Torus eine runde Querschnittsfläche hat, oder sogar eine elliptische oder allgemein ovale Querschnittsfläche. Die vorliegende Erfindung umfasst dabei auch beliebige Kombinationen bevorzugter Ausführungsformen sowie einzelner Ausgestaltungsmerkmale oder Weiterbildungen, sofern diese sich nicht gegenseitig ausschließen.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Messen von elektrischem Strom, mit einer Spule mit ringförmigem Kern (1 ), der von wenigstens einem Leiter für den zu messenden Strom durchflössen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (1 ) die Form eines ovalen Torus hat.
2. Vorrichtung zum Messen von elektrischem Strom, mit einer auf einen Kern (1 ) gewickelten Messspule, wobei der Kern (1) von wenigstens einem Leiter für den zu messenden Strom durchquert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (1 ) die Form eines näherungsweise elliptischen Torus hat..
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (1 ) die Form eines näherungsweise elliptischen Torus mit einer rechteckigen Querschnittsfläche hat.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (1 ) die Form eines näherungsweise elliptischen Torus mit einer runden Querschnittsfläche hat.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (1 ) die Form eines näherungsweise elliptischen Torus mit einer gestuften Querschnittsfläche hat.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1.dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (1 ) aus ferromagnetischem Material besteht und wenigstens einen Luftspalt (3) aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftspalt (3') den Kern (1 ') teilweise durchschneidet.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftspalt (3) den Kern (1 ) vollständig durchschneidet.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (1 ) aus nicht ferromagnetischem Material besteht.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftspalt (3) sich nahe der kurzen Halbachse (a) der Ellipse befindet.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftspalt (3) in radialer oder axialer Richtung unterschiedliche Breiten aufweist.
PCT/EP2010/003742 2009-06-24 2010-06-22 Vorrichtung zum messen von elektrischem strom Ceased WO2010149331A1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3657180A1 (de) * 2018-11-22 2020-05-27 Valeo Siemens eAutomotive France SAS Magnetischer kern für strommesssensor

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5241263A (en) * 1991-01-29 1993-08-31 Asahi Kasei Electronics Co. Ltd. Electric current detecting apparatus
US5475301A (en) * 1992-07-10 1995-12-12 Sumitomo Special Metals Co., Ltd. DC current sensor using a continuous annularly shaped detection core
DE69403466T2 (de) 1993-03-29 1997-09-18 Mecagis Vorrichtung zur messung von elektrischem strom mit einem auf magnetfluss ansprechenden wandler, insbesondere für die verwendung bei elektrisch betriebenen fahrzeugen
WO2001022100A1 (de) * 1999-09-21 2001-03-29 Egston Eggenburger System Elektronik Gesellschaft Mbh Wickelkörper für eine rogowsky-spule mit gegenwindung
US20020145416A1 (en) * 2001-04-10 2002-10-10 Farshid Attarian Compact low cost current sensor and current transformer core having improved dynamic range
JP2006066718A (ja) * 2004-08-27 2006-03-09 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd 貫通形変流器および電流計測装置
EP1855119A1 (de) * 2006-05-11 2007-11-14 MS Relais Stromsensor, insbesondere für Eisenbahnmaterial
US20080048646A1 (en) * 2006-07-06 2008-02-28 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Precision, temperature-compensated, shielded current measurement device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5241263A (en) * 1991-01-29 1993-08-31 Asahi Kasei Electronics Co. Ltd. Electric current detecting apparatus
US5475301A (en) * 1992-07-10 1995-12-12 Sumitomo Special Metals Co., Ltd. DC current sensor using a continuous annularly shaped detection core
DE69403466T2 (de) 1993-03-29 1997-09-18 Mecagis Vorrichtung zur messung von elektrischem strom mit einem auf magnetfluss ansprechenden wandler, insbesondere für die verwendung bei elektrisch betriebenen fahrzeugen
WO2001022100A1 (de) * 1999-09-21 2001-03-29 Egston Eggenburger System Elektronik Gesellschaft Mbh Wickelkörper für eine rogowsky-spule mit gegenwindung
US20020145416A1 (en) * 2001-04-10 2002-10-10 Farshid Attarian Compact low cost current sensor and current transformer core having improved dynamic range
JP2006066718A (ja) * 2004-08-27 2006-03-09 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd 貫通形変流器および電流計測装置
EP1855119A1 (de) * 2006-05-11 2007-11-14 MS Relais Stromsensor, insbesondere für Eisenbahnmaterial
US20080048646A1 (en) * 2006-07-06 2008-02-28 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Precision, temperature-compensated, shielded current measurement device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3657180A1 (de) * 2018-11-22 2020-05-27 Valeo Siemens eAutomotive France SAS Magnetischer kern für strommesssensor
FR3089013A1 (fr) * 2018-11-22 2020-05-29 Valeo Siemens Eautomotive France Sas Noyau magnetique pour capteur de mesure de courant
CN111289790A (zh) * 2018-11-22 2020-06-16 维洛西门子新能源汽车法国简式股份公司 电流测量传感器用磁芯

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