Stromwandler
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Ein Stromwandler im engeren Sinne ist ein spezieller Transformator zum Messen großer Wechselströme.
Zur Messung von Gleichstrom sind solche Stromwandler nicht geeignet, es gibt jedoch Stromsensoren auf der Basis von Transduktoren oder Hallsensoren, die auch Gleichstrom messen können und inzwischen ebenfalls oft als Stromwandler bezeichnet werden.
Stromwandler haben nur eine oder wenige Primärwindungen, die vom zu messenden Strom durchflossen werden, sowie wesentlich mehr Sekundärwindungen. Oft wird die Primärwicklung durch die durch den Wandler geführte Stromschiene gebildet (entspricht einer Windung).
Der zu messende Strom wird umgekehrt proportional zum Verhältnis Primär- zu Sekundärwindungen verringert und ist nun mit verfügbaren Messinstrumenten oder elektronischen Schaltungen weiterverarbeitbar. Die Sekundärwicklung wird z.B. an einen Strommesser oder an den Strompfad eines Energiezählers angeschlossen.
Die an der Sekundärwicklung angeschlossene, der Strommessung dienende Widerstandslast darf für ein genaues Messergebnis einen bestimmten Wert nicht überschreiten. Sie wird als Bürde bezeichnet, ihr spezifizierter Wert ist die Nennbürde.
Ist der Sekundärkreis offen, tritt daran eine hohe Spannung auf und der Eisenkern des Stromwandlers gerät in die Sättigung. Dadurch kann es zu Überschlägen und großer Erwärmung durch Wirbelströme und Ummagnetisierungsverluste kommen. Dieser Zustand muss vermieden werden, da er zur Zerstörung des Wandlers führen kann. Aus diesem Grund müssen Stromwandler bei Betrieb ohne Verbraucher im Sekundärkreis kurzgeschlossen werden.
Stromwandler können für Frequenzen von 16 Hz bis in den MHz-Bereich gebaut werden. Die untere Grenzfrequenz wird durch die Sekundärinduktivität und die Summe aus Wicklungswiderstand und Bürde bestimmt. Daher ist man bestrebt, Kernmaterial mit möglichst hoher Permeabilitätszahl zu verwenden.
Stromwandler werden in den Stromnetzen aller Spannungsebenen zur Strommessung und -überwachung eingesetzt. Weiterhin findet man sie in leistungselektronischen Baugruppen u. a. zur Motorsteuerung.
