DE1591962C3 - Vorrichtung zum Prüfen isolierter Wicklungsdrahte - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Prüfen isolierter Wicklungsdrähte auf elektrische Spannungsfestigkeit mit als Priifelektroden ausgebildeten Umlenkrollen, einer mit diesen Prüfelektroden verbundenen Prüfspannungsquelle und einem ' Zähler zur Zählung von Fehlerstellen in der Isolation des zu prüfenden Wicklungsdrahtes.

In elektrischen Apparaten und Anlagen sind Spulen häufig Überspannungen ausgesetzt, die zu deren Zerstörung führen können. Aus diesem Grund müssen an solche Spulen bestimmte Anforderungen hinsichtlich ihrer Spannungsfestigkeit gegen Überspannungen gestellt werden. Ih. P.rüfvorschriften. sind auch Normspannungen festgelegt, denen die Apparate standhalten müssen.

Bei der Prüfung der Spannungsfestigkeit an elektrischen Apparaten mittels Stoßspannung, z. B. Welle 1/50, ergeben sich Spannungen zwischen' Windungen und Lagen von Spulen, welche annähernd mit den im Betrieb auftretenden Überspannungen übereinstimmen. Es ist. darum notwendig, minimale Spannungsfestigkeiten bereits für die zur Herstellung von Spulen verwendeten Wicklungsdrähte zu verlangen.

Bei bekannten Vorrichtungen zum Prüfen isolierter Wicklungsdrähte (vgl. die USA.-Patentschrift 2 894 204), insbesondere solche mit Lackisolation, wird die Spannungsfestigkeit mit einer Gleich- oder Wechselspannung bestimmt, deren Aussage hinsichtlich der Überspannungsfestigkeit jedoch nicht mit den im Betrieb auftretenden Überspannungen direkt vergleichbar ist. Üblicherweise wird der Wicklungsdraht im Durchlaufverfahren durch eine Durchführungselektrode geprüft. Das Ende des Wicklungsdrahtes ist an der Ab- oder der Aufwickelspule mit der Masse verbunden, die den Gegenpol zur Durchführungselektrode darstellt. Bei einer anderen bekannten Vorrichtung (vgl. deutsche Patentschrift 831 285) wird eine' Ümlenkrolle als Prüfelektrode verwendet, die vom Wicklungsdraht umschlungen ist.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe verlangte eine Prüfvorrichtung, bei der der zu prüfende isolierte Wicklungsdraht unter mindestens, ähnlichen Spannungsbelastungen geprüft wird, denen er während des Betriebes in Wicklungen elektrischer Apparate ausgesetzt ist. Eine übermäßige Beanspruchung des Wicklungsdrahtes während des Prüfvorganges soll möglichst vermieden werden, damit die Isolation des Wicklungsdrahtes nicht unnötigerweise verletzt werden kann.

Erfindungsgemäß wird die vorstehend genannte Aufgabe dadurch gelöst, daß die Prüfspannungsquelle ein Stoßspannungsgenerator ist, der über eine Steuereinrichtung in Abhängigkeit von der Umdrehungsgeschwindigkeit einer der als Prüfelcktrode ausgebildeten Umlenkrolle Stoßspannungsimpulse abgibt, daß die als Prüfelektrode ausgebildete Umlenkrolle vom Wicklungsdraht in einem gleich großen Winkel umschlungen ist, der dem Drehwinkel zur Steuerung der Stoßspännungsimpulse entspricht, und daß ein zweiter Zähler zur Zählung der Stoßspannungsimpulse 'mit dem Stoßspannungsgenerator verbunden ist.

An Hand der Zeichnung wird ein Beispiel des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein schematisches Gesamtbild der Prüfeinrichtung mit einer Drahtführung über als Priifelektroden wirkenden Rollen, · ·

F i g. 2 zwei Drähtführungsvarianten α bzw. b über Rollen-Elektroden,

Fig.3 eine weitere Drahtführungsvariante über walzenförmige Rollen-Elektroden und

Fig.4 eine Drahtführungsvariante einfacher Art über eine einzige Rollen-Elektrode. .

Die in der F i g. 1 schematisch dargestellte Prüfeinrichtung zeigt zu prüfenden .isolierten Wicklungsdraht 1 auf einer Lieferspule 2. Das Drahtführungssystem in der Reihenfolge der Durchlaufrichtung des Wicklungsdrahtes 1 besteht aus einer ersten Führungsrolle 3, einer als Prüfelektrode ausgebildeten Führungsrolle 4, einer weiteren Führungsrolle 5, welche ebenfalls als Prüfelektrode ausgebildet ist, und schließlich aus einer Führungsrolle 6, über welche der geprüfte Draht 1 die Prüfeinrichtung verlassen, bzw. auf eine Spule 7 aufgewickelt werden kann. Der Wicklungsdraht 1 umschlingt die als Prüfelektroden dienenden Führungsrollen 4 und 5. Diese Prüfelektroden 4 und 5 sind über Schleifkontakte 8 und über Leitungen 9, 10 an einer als Stoßspannungserzeuger ausgebildeten Prüfspannungsquelle 11 angeschlossen.

Um eine kontinuierliche Prüfung des durchlaufenden Wicklungsdrahtes 1 zu ermöglichen, sind an geeigneter Stelle Steuerorgane zur selbsttätigen Auslösung der Stoßspannungsimpulse vorgesehen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel bestehen diese Steuerorgane aus einem bei der als Prüfelektrode ausgebildeten Führungsrolle 5 angeordneten photoelektrischen Abtastorgan 12 und einer mit diesem verbundenen Auslöseschaltung 13, welche über Leitungen 14 am Stoßspannungsgenerator 11 angeschlossen ist und die Stoßspannungsimpulse periodisch, beispielsweise bei jeder vollendeten Umdrehung der Führungsrolle 5, also in Abhängigkeit von der Umdrehungsgeschwindigkeit derselben und damit von der Durchlaufgeschwindigkeit des zu prüfenden

Wicklungsdrahtes 1 zur Auslösung bringt. Dadurch wird bei jeder der als Prüf elektroden wirkenden Führungsrolle 4 und 5 jeweils die auf den Rollen aufliegende Hälfte des Isolationsmantels auf den der Umschlingung entsprechenden Drahtstrecken nur einem einzigen Stoßspannungsimpuls ausgesetzt.

Um die Prüfergebnisse, d.h. die Anzahl der auftretenden Isolationsfehler, anzuzeigen, ist in der zweckmäßig geerdeten Anschlußleitung 10 ein Meßwiderstand 15 vorgesehen, über welchem durch Lei- to tungen 16 mindestens eine Anzeigevorrichtung 17 angeschlossen ist. Während im dargestellten Beispiel als Anzeigevorrichtung 17 ein Zähler mit einem Zählwerk 18 zur Anzeige der Gesamtzahl der Stoßspannungsimpulse und einem zweiten Zählwerk 19 zur Anzeige von Durchschlägen der Drahtisolation vorgesehen ist, können auch andere Anzeigevorrichtungen, z. B. ein Schreiber und/oder ein Oszillograph, vorgesehen sein. Die Anordnung einer Anzeigevorrichtung 17 mit zwei Zählwerken 18, 19 ermöglicht eine prozentuale Auswertung der Zahl der Durchschläge zur Gesamtzahl der angelegten Stoßspannungsimpulse. Bei einem Schreiber müßten erst Registrierstreifen ausgewertet werden.

Um Beschädigungen der Drahtisolationen bei Durchschlägen zu vermeiden, ist in der Leitung 9 ein Schutzwiderstand 20 zur Strombegrenzung eingebaut.

Nach einer zweiten, in der Fig.2a dargestellten Variante können die beiden als Prüfelektroden ausgebildeten Führungsrollen 4 und 5 nebeneinander, z.B. auf der gleichen Achse angeordnet und eine weitere als Umlenkrolle 21 zum Überführen des durchlaufenden Drahtes 1 von einer Prüfrolle 4 auf die Rolle5 vorgesehen sein. In der Fig.2b ist eine Abwandlung der Drahtführung dargestellt, welche den Umschlingungswinkel an den Führungselektroden 4 und 5 vergrößert.

Die Fig.3 zeigt eine weitere Variante des Erfindungsgegenstandes mit zwei voneinander isolierten, aber auf gleicher Achse angeordneten walzenförmigen Rollen-Elektroden 4 und 5. Bei jeder dieser beiden Rollen-Elektroden läuft der zu prüfende Wicklungsdraht 1 dabei mehrmals jeweils abwechslungsweise über eine Rollen-Elektrode und eine Umlenkrolle 21. Es sind auch Abwandlungen dieser Variante, z.B. eine Drahtführung im Sinne der Fig.2b, oder eine Anordnung der Rollen-Elektroden auf zwei parallelen Achsen, etwa im Sinne der Anordnung nach der F i g. 1, möglich.

Die Fig.4 zeigt eine vereinfachte Ausführungsvariante des Erfindungsgegenstandes mit nur einer Führungsrolle 4 als Prüfelektrode und einer Führungsrolle 6, wobei an Stelle der Rolle 4 auch eine walzenförmige Rollen-Elektrode mit einer oder mehreren Umlenkrollen 21 vorgesehen sein können. Die Prüfspannung liegt dabei zwischen der Führungsrolle 4 einerseits und dem Wicklungsdraht 1 andererseits. Solche Anordnungen sind aber nur für kleinere Lieferspulen verwendbar, weil die Induktivität derselben klein sein muß.

Untersuchungen haben gezeigt, daß die~erfindungsgemäße Prüfeinrichtung zur Prüfung isolierter Wicklungsdrähte mittels Stoßspannungen bei Drahtdurchlaufgeschwindigkeiten von 5 bis über 200 m pro Minute, d. h. bei praktisch allen bei der Fabrikation solcher Drähte gebräuchlichen Durchlaufgeschwindigkeiten, geeignet ist

Ein weiterer Vorteil ist, daß an einem Stoßspannungsgenerator 11 mehrere Priifkanäle angeschlossen werden können. Somit ist für eine ganze Gruppevon Maschinen zur Herstellung isolierter Drähte, mir ein einziger Stoßspannungsgenerator 11 erforderlich. Für jeden Draht wird dann nur noch eine eigene Zähleinheit für Durchschläge benötigt.

Diese vorteilhaften Eigenschaften machen die Prüfeinrichtung besonders geeignet als integrierenden Bestandteil von Fabrikationseinrichtungen zur Herstellung und gleichzeitigen fortlaufenden Stoßspannungsprüfung von isolierten Wicklungsdrähten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Prüfen isolierter Wicklungsdrähte auf elektrische Spannungsfestigkeit mit als Prüfelektroden ausgebildeten Umlenkrollen, einer mit diesen Prüfelektroden verbundenen Prüfspannungsquelle und einem Zähler zur Zählung von Fehlerstellen in der Isolation des zu prüfenden Wicklungsdrahtes, dadurcli. ge-io kennzeichnet, daß die Prüfspannungsquelle ein Stoßspannungsgenerator (11) ist, der über eine Steuereinrichtung (12, 13) in Abhängigkeit von der Umdrehungsgeschwindigkeit einer der als Prüfelektroden ausgebildeten Umlenkrollen (5) Stoßspannungsimpulse abgibt, daß die als Prüfelektrode ausgebildete Umlenkrolle (5) vom Wicklungsdraht (1) in einem gleich großen Winkel umschlungen ist, der dem Drehwinkel zur Steuerung der Stoßspannungsimpulse entspricht. und daß ein zweiter Zähler (18) zur Zählung der Stoßspannungsimpulse mit dem Stoßspannungsgenerator verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspracht, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehwinkel zur Steuerung der Stoßspannungsimpulse 360° beträgt.