DE1927302A1

DE1927302A1 - Geraet und Verfahren zur Formierung und Pruefung elektrischer Spulen in einem Induktionsgeraet

Info

Publication number: DE1927302A1
Application number: DE19691927302
Authority: DE
Inventors: Robert Green
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1968-07-22
Filing date: 1969-05-29
Publication date: 1970-02-12
Also published as: US3455007A; JPS55984B1; DE1927302C3; GB1219875A; DE1927302B2

Description

Gerät und Verfahren zur Formierung und Prüfung elektrischer Spulen in einem Induktionsgerät

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät und ein Verfahren zur Formierung und Prüfung elektrischer Spulen in einem Induktionsgerät und insbesondere auf solche Geräte und Verfahren zur automatischen Prüfung von Kurzschlüssen zwischen den elektrischen Spulen und dem die Spulen tragenden Magnetkern, nachdem die gewünschte Formierung der Spule ausgeführt wurde.

809887/1091

Bei der Herstellung von Induktionsgeräten werden elektrische Spulen, die aus isolierten Leitern gewickelt sind, in die Schlitze eines magnetischen Kerns in der gewünschten Struktur eingebaut. Einige solcher Herstellungsverfahren sind bereits in den US Patenten 3,333,327, 3,333,330 und 3,333,335, die alle am 1. August 1968 bekanntgemacht wurden, veröffentlicht. Bei diesen Verfahren wird bei der Durchführung der verschiedenen Spulenfοrmierungsverfahren elektrische Energie angewandt. Bei einer bekannten kommerziellen Anwendung wird ein erster Impuls oder ein elektrischer Energiestoß geringer Höhe in den Spulen der Induktionsgeräte erzeugt, um gewöhnlich die Teile der seitlichen Kernwindungen von den überstehenden oder unisolierten Teilen des magnetischen Kernes der Geräte aus Gründen wegzubringen, die in dem US Patent 3,333,329 näher erläutert werden. Nach diesem Impuls wird ein zweiter Energiestoß größerer Amplitude in der Spule erzeugt, um die gewünschte Formierung der Spule zu erreichen, wie z.B. eine Verdichtung und ein Zurückdrücken der seitlichen Teile der Spulenwindung und der Windungsendteile in die gewünschte Position in Bezug auf den magnetischen Kern. Es ist im besonderen Maße wünschenswert, irgendwelche Fehle£^szustellen, die in den Spulen auftreten können, wie z.B. Fehler zwischen Windungen und Windungen, Spule und Spule und Spule und Erde, bevor der zweite Energieimpuls, der eine größere Amplitude besitzt, in der Spule erzeugt wird. Solche Fehler können sich durch eine beschädigte Drahtisolation ergeben, die durch ein fehlerhaftes Isolationsmaterial, durch falsche Behandlung der Spule und durch ein fehlerhaftes Einsetzen der Windungen und Spulen, wodurch die Isolation beschädigt wird, entstehen und in seltenen Fällen auch durch Spulenwindungen, die mit dem Magnetkern in Leitungskontakt geraten, nachdem der erste Energieimpuls geringer Größe in den Spulen erzeugt wurde. Wenn der Fehler bis zum zweiten Energiestoß, der in den Spulen erzeugt wird, unentdeckt bleibt, können die Spulen und der Kern durch den zweiten Energieimpuls ernsthaft beschädigt werden und zwar sogar auch derart, daß keine Reparatur mehr durchgeführt werden kann. Anderer-

909887/1091

seits kann die Entdeckung der Fehler eine geeignete Reparatur des Kerne3 und der Spule erlauben. Darüber hinaus wird durch die Feststellung solcher Fehler zu einem frühen Zeitpunkt bei der Herstellung oder Fabrikation des Induktionsgerätes Materials Zeit und Arbeit eingespart. Demzufolge ist es vorteilhaft, an der Spule und dem Kern des Induktionsgerätes eine Spulenqualitätsprüfung durchzuführen, bevor ein höherer elektrischer EnergiepVls in der Spule erzeugt wird und besonders bevor das Induktionsgerät vollständig hergestellt ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Induktionsgerät, wie beispielsweise ein magnetischer Statorkern, der mindestens eine elektrische Spule oder Windungen besitzt, die formiert werden sollen, in einem Lastschaltkreis angeordnet oder mit ihm gekoppelt. Es werden Steuergeräte vervrendet, um den Lastschaltkreis, in dem sich das Induktionsgerät befindet, selektiv entweder mit einem Schaltkreis, der eine elektrische Energieversorgung besitzt oder mit einer Spulenqualitätsprüfschaltung, z.B. eine Prüfschaltung mit einer Hochspannung, zu verbinden. Wenn der Lastschaltkreis mit dem Versorgungsschaltkreis verbunden wird, wird in der elektrischen Spule ein Impuls elektrischer Energie, z.B. ein Impuls geringer Größe, der in dem Versorgungsschaltkreis hervorgerufen wird, erzeugt, um mindestens einejteilweise Formierung der Spule zu bewirken.

Danach wird die Spulenqualitätsprüfschaltung erregt, während das Induktionsgerät noch in der Gesamtschaltung verbleibt und es wird die Qualitätsprüfung der Spule durchgeführt und zwar durch eine wiederholte Stoßwelle oder durch eine Prüfung mit einem hohen Potential, um die Fehler in der Spule (ZjB. Fehler zwischen Spule und Erde) zu ermitteln. Sollte ein Fehler festgestellt werden, sorgt die Steuervorrichtung dafür, daß eine weitere Erzeugung elektrischer Energieimpulse in der Spule verhindert wird. Auf diese Weise wird eine rechtzeitige Entdeckung der Fehler in der Spule erreicht und Material, Zeit und Arbeit kann eingespart

909887/1091

werden. Wird andererseits kein Fehler entdeckt, kann die weitere Formierung der Spule durch Erzeugung elektrischer Energieimpulse in derselben durchgeführt werden und es wird die Spulenqualitätsprüfschaltunp- unmittelbar erneut erregt, um die Spule weiter zu prüfen. Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen nSher erläutert. Hierbei zeigen:

Figur 1 eine Draufsicht eines Stators und einer Spule, die mit einer.Lastschaltung verbunden sind, welche eine Primärwindung besitzt, um ein typisches Anwendungsbeispiel der Erfindung darzustellen, wenn diese in Verbindung mit der Herstellung elektrischer Motoren verwendet wird,
und

Figur 2a und

Figur 2b eine elektrische Schaltung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles eines Gerätes zur Formierung elektrischer Spulen gemäß Figur 1, von einer Konfiguration in eine andere unter Verwendung elektrischer Energieimpulse und zur Durchführung einer Spulenqualitätsprüfung gemäß dem Verfahren nach der Erfindung .

Anhand der Figur 1 wird ein Beispiel eines Induktionsgerätes in Form eines Stators eines elektrischen Motors mit einem Magnetkern 10 und elektrischen Spulen oder Windungen, die in ihren Schlitzen von einer Konfiguration in eine andere formiert werden sollen, wiedergegeben. Es ist jedoch selbstverständlich, daß sich die Erfindung gleichermaßen bei anderen Induktionsgeräten anwenden läßt, die eine geschlitzte

davon

Struktur zur Aufnahme elektrischer Spulen oder Teile]aufweisen. Der Stator 10 dieses· Ausführungsbeispiels ist herkömmlicher Art und kann aus lameliiertem magnetischem Material, das ein Jochteil 11 und mehrere Zähne 12 besitzt, die eine •Bohrung 13 zur Aufnahme des Rotors umschließen, bestehen.

909887/1091

Die Zähne 12 3ind durch Schlitze 14 getrennt, die die elektrischen Wicklungen der Spule 15 aufnimmt.' In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Spule 15 aufgeteilt, um eine Vierpolanordnung zu erreichen, so daß vier Spulengruppen 16,17,18 und 19 entstehen, die in Serie geschaltet sind und die durch elektrische Anschlüsse 21 und 22 nach außen geführt werden.

Das wiedergegebene AusfUhrungsbeispiel, bei dem die Spulen oder Wicklungen 15 und der magnetische Kern 10 in dem Lastschaltkreis angeordnet ist, umfaßt eine Haltevorrichtung, die in dem US Patent Nr. 3,333,330 vollständiger beschrieben ist. Die Haltevorrichtung 26 befindet sich in der Bohrung 13 des Kernes 10 und eine Primärwicklung 30 ist in Bezug auf den Kern fest angeordnet. Die Primärwicklung 30 hat vier Magnetpole, die denen der Wicklung 15 ähnlich sind. Die Pole werden durch in Serie geschaltete Spulengruppen 31 bis 34 begrenzt, welche Anachlußleitungen 41 und 42 aufweisen.

Der Kern und die Spulenanordnung sind in dem Lastkreis elektrisch mit der Schaltung gemäß Figur 2a und 2b über die Statorspulenanschlüsse 21 und 22 und die Primärwicklung 30 über ihre Anschlüsse hl und 42 verbunden.Nachdem der Lastschaltkreis auf diese Weise verbunden 1st, wird die Wicklung 15 kurzgeschlossen und die Primärwicklung 30 mit einem elektrischen Impuls einer bestimmten Größe aus einer elektrischen Energieversorgungsschaltung beaufschlagt, um die Wicklung durch Verschiebung ihrer Spulengruppen 16,17>18 und 19 aus der Statorbohrung 13 teilweise zu formieren. Ohne die Bedeutung des Begriffes "Formierung" oder eine Variation desselben, so wie der hier benutzt wird, zu begrenzen, soll er das folgende mit umfassen: die Verdichtung der Spulenwindungen in ein dichtes Bündel, die relative Veränderung der Lage der Windungen oder der Spule selbst zur vorgesehenen Spulenstruktur, Veränderung der Spulenkontur und die Zurückführung der Windungsteile. Demzufolge ist die Lastschaltung automatisch

909887/1091

±6-

mit einer Wicklung- oder Spulenqualitätsprüfschaltung verbunden, wie in dem dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigt, die in der Lage ist, eine Prüfhochspannung zwischen der Wicklung 15 und dem Magnetkern 10 herzustellen, um zu ermitteln, ob irgendein Fehler in der Induktionsanordnung zwischen Spule und Erde besteht. Wenn kein Kurzschluß festgestellt wird, wird die Wicklung 30 kurzgeschlossen und die Wicklung 15 mit einem elektrischen Impuls beaufschlagt, der größer als der erste Impuls i3t, um die Wicklung 15 weiter und vollständig zu formieren, indem sie 8ie gewünschte Lage im oder am Statorkern gezwungen wird. Danach wird die Spulenqualitätsprüfung zwischen der Wicklung 15 und dem Statorkern 10 wiederholt. Wenn kein Kurzschluß angezeigt wird, kann die Wicklung 1$ als entsprechend formiert angesehen werden und es können die weiteren Herstellungsverfahren oder Schritte je nach Wunsch durchgeführt werden. Wenn andererseits ein Kurzschluß durch Irgendeine der Prüfungen angezeigt wird, kann die Anordnung repariert oder in dieser Prüfstufe weggeworfen werden. Wenn die Impulse hoher Energie ohne Durchführung einer Kurzschlußprüfung erzeugt werden, 1st es wahrscheinlich, daß das Gerät unbrauchbar oder ernsthaft beschädigt wird.

Die Figuren 2a und 2b geben eine Schaltung wieder, derart, daß die Anschlüsse auf der rechten Seite der Figur 2a mit den Anschlüssen auf der linken Seite der Figur 2b verbunden sind. Die Schaltung wird mit einer geeigneten elektrischen Energie und zwar mit 120 V bei 6o Hz über nicht dargestellte Schalter beaufschlagt und über Leitungen 1 und 2 zugeführt. Die Schaltung verwendet eine Anzahl Relais, deren Wicklungen durch einen Kreis bezeichnet sind, der einen ersten Buchstaben R für den Betriff Relais und einen zweiten Buchstaben zur Bezeichnung des bestimmten Relais enthält. Die verbundenen Kontakte eines jeden Relais sind durch die gleichen zwei Buchstaben bezeichnet, denen eine Zahl zur Bestimmung der besonderen Kontakte folgt. In der Schaltung wird auch ein ZeltverzOgerungsrelais TD verwendet, daß Zeitverzögerungs-

909887/1091

BAD ORSGiNAL

kontakte TD-I, TD-3 und schnell arbeitende Kontakte TD-2 und TD-¹I besitzt. Das Zeitverzögerungsrelais TD kann so eingestellt werden, daß die Zeitverzögerungskontakte TD-I und TD-3 nach irgendeiner festgelegten Zeit arbeiten, z.B. nach ein oder zwei Sekunden, nach denen dann die Erregung des Zeitverzögerungsrelais TD erfolgt. Die verschiedenen Relaiskontakte sind in ofSner oder geschlossener Stellung, in Anpassung an ihre entsprechenden Relais, die entregt sind, dargestellt. Die Schaltung verwendet zusätzlich zwei spannungsempfindliche Relais MA und MB, die manchmal auch als Meßrelais bezeichnet werden. Diese Relais MA und MB haben bei null oder einer niedrigen Spannung eine einstellbare Empfindlichkeitsstellung L und bei einer oberen oder hohen Spannung eine einstellbare Empfindlichkeitsstellung H. Das spannungsempfindliche Relais MA besitzt Kontakte MA-L, die normalerweise geöffnet sind, wenn die Nullspannungsempfindlichkeit eingestellt ist, die Jedoch schließen, wenn irgendeine Spannung anliegt, die größer als die bei null eingestellte ist. Das Relais MA besitzt auch Kontakte MA-H, die für irgendeine anliegende Spannung unterhalb der eingestellten hohen Spannung normalerweise geöffnet sind, die jedoch schließen, wenn eine Spannung, die gleich oder größer als die ausgewählte hohe Spannung ist, anliegt. In ähnlicher Weise besitzt das Relais MB Kontakte MB-L, die normalerweise bei einer eingestellten Nullspannungsempfindlichkeit geschlossen sind, die jedoch öffnen, wenn irgendeine Spannung, die größer als null ist, anliegt. Das Relais MB besitzt zwei Kontaktsätze MB-Hl und MB-H2. Die Kontakte MB-Hl sind geöffnet und die Kontakte MB-H2 geschlossen für jede gemessene Spannung, die unterhalb der eingestellten hohen Spannung liegt und die Kontakte MB-Hl sind geschlossen und die Kontakte MB-H2 geöffnet für jede gemessene Spannung, die gleich oder größer als die eingestellte hohe Spannung ist. Die für das Relais MA eingestellte hohe Spannung ist niedriger oder geringer als die für das Relais MB eingestellte hohe Spannung. Ein erster manuell betätigbarer Druckknopf PB-I ist vorgesehen, um die Anlage einzuschalten. Dieser Druckknopf besitzt normalerweise geöffnete Kontakte PB-IA und normalerweise geschlossene

90 9887/1091

Kontakte PB-IB. Die Kontakte PB-IA und PB-IB wirken zusammen, wie durch die gestrichelte Linie angezeigt ist. Ein zweiter manuell betätigbarer Druckknopf PB-2 ist vorgesehen, wenn die Spulenqualitätsprüfung übersprungen oder fortgelassen werden soll. Dieser Druckknopf besitzt normalerweise geöffnete Kontakte PB-2A und normalerweise geschlossene Kontakte PB-2B. Auch die Kontakte PB-2A und PB-2B wirken zusammen, wie durch die gestrichelte Linie dargestellt ist.

In Figur 2b wird die als Ausführungsbeispiel angegebene Schaltung für die Erzeugung der Energieimpulse zur Spulenformierung der Wicklung 15 und für die Spulenqualitätsprüfung wiedergegeben. Diese Energieversorgung besitzt zwei Spartransformatoren Tl und T2, die mit den Leitungen 1 und 2 verbunden sind. Jeder der Spartransformatoren Tl und T2 besitzt einen beweglichen Abgriff zur Einstellung einer Spannung für die Impulseinschaltung. Die Abgriffe sind über Relaiskontakte RA-7 und RD-6 mit einer Drosselspule Ll entsprechend verbunden. Die Drosselspule Ll ist über die Primärwicklung T3~P eines Ladeleistungstransformators T3 verbunden. Die Sekundärwicklung T3-S des Transformators T3 ist mit den Anoden von zwei Gleichrichterdioden (die aus gasgefüllten Röhren mit Heizdrähten bestehen können), Dlund D2 in einer normalen Gleichrichterschaltung verbunden. Ein positiver Anschluß ist mit den Kathoden der Gleichrichterdioden Dl und D2 und ein negativer Anschluß mit dem Mittelabgriff der Sekundärwicklung T3-S verknüpft. Ein Ladekondensator Cl, der eine Anzahl parallelgeschalteter Kondensatoren besitzen kann, befindet sich zwischen dem positiven und negativen Anschluß. Die Äpannungsempfindlichen Relais MA und MB sind ebenfalls über die entsprechenden strombegrenzenden Widerstände Rl und R2 zwischen dem positiven und negativen Anschluß angeordnet. Ein Spannungsteiler, der zwei Widerstände R3 und R4 besitzt, befindet sich zwischen dem positiven und negativen Anschluß und ein Zündkondensator C2 liegt am Widerstand R¹I.

909887/1091

^r '·■*■■'■ BAD ORIGINAL

1927303

Die Spannung am Zündkondensator C2 wird über die Relaiskontakte und Widerstände R5 und R6 einer der zwei Zündelektroden von zwei Spannungsschaltern, beispielsweise zwei Ignitrons I^ und I_n, zugeführt. Die Kathoden der Ignitrons

P ³
I und I sind mit dem negativen Anschluß verbunden und ihre Anoden sind mit einem geeigneten Anschluß versehen, so daß ein Ende der Primärwicklung 30 und ein Ende der Wicklung 15 leicht mit den entsprechenden Anoden verbunden werden kann. Die anderen Enden der zwei Wicklungen, die während der Erzeugung des elektrischen Impulses in der Windung 15 induktiv gekoppelt sind, sind mit der positiven Leitung, die geerdet sein kann, verbunden. Ferner ist eine freilaufende Schaltung zwischen der positiven und der negativen Leitung durch ein Ignitron I_pw vorgesehen, um zu verhindern, daß Umkehrspannuffen auf die Spule 30 und die Statorspule 15 gelangen. Dieses freilaufende Ignitron I_pw wird durch einen Diodengleichrichter D3 angesteuert, der auch aus einer gasgefüllten Röhre mit einer Heizung bestehen kann. Ein Hochspannungsprüftransformator T¹J ist mit seiner Primärwicklung T4-P mit der Leitung 1 und über einen spannungsabhängigen Widerstand R7 und Relaiskontakten mit der Leitung 2 verbunden. Die Sekundärwicklung T4-S des Transformators T4 ist mit der positiven Leitung verbunden, während der andere Wicklungsanschluß über Kontakte RJ-2 mit dem Statorkern 10 verbunden werden kann. Da die positive Leitung vorzugsweise geerdet ist, muß der Magnetkern 10 zur Erde isoliert sein.

Wenn ein Induktionsgerät, wie beispielsweise der Statorkern 10 und die Wicklung 15, die in Figur 1 gezeigt werden, zusammengebaut wird, werden die Statorspulen im Kern 10 angeordnet, erhalten jedoch noch nicht die endgültige gewünschte Form durch irgendwelche geeigneten Mittel, wie beispielsweise durch eine Maschine oder von Hand. Wenn die Spulenformierung und die Prüfung durchgeführt werden soll, wird der Kern 10 auf der Befestigung 26 in dem Lastschaltkreis angeordnet. Die Relaiskontakte RJ-2 werden mit dem Kern 10 und die Primärwicklung 3Q

909887/1091

mit dem positiven Anschluß und der Anode eines Ignitrons I verbunden, während die Wicklung 15 zwischen dem positiven Anschluß und der Anode eines Ignitrons I_ liegt. Das Verhalten der Schaltungen gemäß Figur 2a und 2b wird , nachdem den Zuleitungen 1 und 2 Energie zugeführt wird, in vier Phasen beschrieben, nämlich die teilweise Spulenformierung, die erste Spulenqualitätsprüfung, die weitere Spulenformierung und die zweite Spulenqualitätsprüfung.

Die teilweise Spulenformierung

Es wird zuerst der Anlaßdruckknopf PB-I betätigt. Die Kontakte PB-IB öffnen, um das Relais RH zu entregen, das noch durch einen vorhergehenden Zyklus oder Betrieb erregt war. Die Kontakte PB-IA schließen, wodurch das Relais RA über die geschlossenen Kontakte RE-I und RC-I erregt wird. Wenn das Relais RA erregt wird, schließen sich die normalerweise offenen Kontakte RA-2, RA-¹J, RA-6 und RA-7 und es öffnen sich die normalerweise geschlossenen Kontakte RA-I, RA-3 und RA-5. Ein Schließen der Kontakte RA-2 hält das Relais RA erregt, wenn die Druckknopfkontakte PB-IA öffnen. Durch ein öffnen der Kontakte RA-I wird sichergestellt, daß das Relais RO entregt ist, so daß die Spulenqualitätsprüfung zu diesem Zeitpunkt nicht durchgeführt werden kann. Durch das Schließen der Kontakte RA-6 wird das Relais RP über die geschlossenen Kontakte TD-2 und RD-4 erregt. Durch das Schließen der Kontakte RA-7 wird der Abgriff auf dem Spartransformator Tl mit der Jochspule Ll verbunden, so daß der Transformator T3 und die Ladeschaltung durch die vom Spartransformator Tl eingestellte Spannung beaufschlagt wird.

Wie bereits erwähnt wurde, wird da3 Relais RF durch Schließen der Kontakte RA-6 erregt. Die norsirlGi· i?a offenen Kontakte RF-I, RF-2 und RF-3 schließen sis-:- ιιηώ öle ooraaliii^eise geschlossenen Kontakte RF-4 öffnen. Dui'ch das Schließen der Kontakte RF-I wird daa Heiais RF erregt gehalten, sogar

909887/1091

BAD

nachdem das Relais RA entregt wird. Durch ein Schließen der Kontakte RF-2 wird die Statorwicklung 15 kurzgeschlossen* Durch das Schließen der Kontakte RF-3 wird die Zündelektrode des Ignitrons I mit einer Seite der Kontakte RB-2 verbunden und durch ein öffnen der Kontakte RF-4 wird die Zündelektrode des Ignitrons I_ von den Kontakten RB-2 gelöst.

Daher wird der Transformator T3 an dieser Stelle mit dem Autotransformator Tl verbunden, so daß der Kondensator Cl aufladen kann. Die Statorspule 15 ist kurzgeschlossen. Die Verbindungen des Ignitrons I₁, sind gelöst, so daß es nicht anlau-

fen kann und das Ignitron I ist mit einer Seite der Kontakte RB-2 verbunden, so daß es zünden kann, wenn die Kontakte RB-2 sich schließen.

Da die Spannung an dem Kondensator Cl ansteigt, beginnen die ^annungsempfindlichen Relais MA und MB, wie bereits erwähnt, anzusprechen. Die eingestellte Hochspannungsansprechhöhe für das Relais MA ist niedriger als die eingestellte Hochspannungsansprechhöhe für das Relais MB. Die Kontakte MA-H werden folglich schließen, bevor die Kontakte MB-Hl und MB-H2 schließen. Wenn die Kontakte MA-H schließen, wird das Relais RC über die normalerweise geschlossenen Kontakte RD-3 über die nun geschlossenen Kontakte RA-4 und die nun geschlossenen Kontakte MA-H erregt.

Wenn das Relais RC erregt wird, schließen sich seine normalerweise offenen Kontakte RC-2, RC-3 und RC-¹J und sein normalerweise geschlossener Kontakt RC-I öffnet. Durch das Öffnen der Kontakte RC-I wird das Relais RA entregt. Durch die Entregung des Relais RA öffnen die Kontakte RA-7, so daß der Energiekondensator Cl keine weitere Ladung erhält. Durch das Schließen der Kontakte RC-3 wird das Relais RC unabhängig von den Kontakten RA-4 und MA-H gehalten. Durch das Schließen der Kontakte RC-2 wird das Relais RB über die "nun geschlossenen Kontakte RA-3, die normalerweise geschlossenen Kontakte RD-2, die

909887/1091

Jetzt geschlossenen Kontakte RC-2 und die nun geschlossenen Kontakte MA-L erregt.

Wenn das Relais RB erregt wird, schließen sein^normalerweise offenen Kontakte RB-2 und seine normalerweise geschlossenen Kontakte RB-I öffnen. Durch das Schließen der Kontakte RB-2 wird eine Seite des Zündkondensators C2 über die jetzt geschlossenen Kontakte RF-3 mit der Zündelektrode des Ignitrons I verbunden. Die andere Seite des Zündkondensators C2 ist mit der Kathode des Ignitrons I verbunden, so daß das Ignitron I-zünden kann. Hierdurch wird der gespeicherten Energie in dem Energiekondensator Cl die Möglichkeit gegeben, von der positiven Leitung über die Pirmärwicklung 30 in die Ladeschaltung durch das Ignitron I von seiner Anode zur Kathode und zurück zur negativen Leitung zu fließen. Der Stromfluß in dieser einen Richtung durch die Primärwicklung 30 wird durch das freilaufende Ignitron Ip_W aufrechterhalten, das durch den Diodengleichrichter D3 gezündet werden kann, wenn ein derartiger umgekehrter Strom durch die Spule 30 zu fließen versucht und wenn der Energiekondensator Cl sich entlädt. Auf diese Weise wird der Primärwicklung 30 ein elektrischer Impuls zugeführt und beim Vorliegen einer induktiven Kopplung, die in der US Patentschrift 3*333,330 näher beschrieben ist, wird ein elektrischer Energieimpuls in der Wicklung 15 erzeugt, um eine teilweise Formierung der Wicklung durch ein zur Seite drängen der Windungsteile von der Bohrung 13 weg in die Schlitze I¹I und auch durch eine Verdrängung der Endwindungsteile aus der BÖhrungsöffnung 13 zu erreichen.

Da die Spannung des Energiekondensators Cl sich verringert, sprechen die spannungsempfindlichen Relais MA und MB an. Wenn die Spannung am Energiekondensator Cl bis zu der vorbestimmten Größe absinkt, öffnen die Kontakte MA-L erneut. Durch ein öffnen der Kontakte MA-L wird das Relais RB entregt, was dazu dient, die Kontakte RB-2 zu öffnen, so daß der Zündkondensator C2 aus seiner möglichen Verbindung zu den Ignitrons

I und I gelöst wird.
P s

909887/1091

Erste Spulenqualitätsprüfung

Auch wenn die Spannung am Energiekondensator Cl sinkt, spricht das spannungsempfindliche Relais MB an und seine Kontakte MB-L schließen sich entsprechend der geringen Spannungshöhe. Das Schließen der Kontakte MB-L dient dazu, das Relais RE Ober die geschlossenen Kontakte RL-I, die jetzt geschlossenen Kontakte RA-5,RB-1, RC-*», MB-L und MB-H2 zu erregen. Wenn das Relais RE erregt wird, schließen die normalerweise offenen Kontakte RE-2, RE-3 und RE-5 und die normalerweise geschlossenen Kontakte RE-I und RE-²I öffnen sich. Durch das Schließen der Knntakte RE-3 wird das Relais RE unabhängig von den Kontakten RA-5, RB-I, RC-4 und MB-L gehalten. Ein Schließen der Kontakte RE-5 dient dazu, das Zeitverzögerungsrelais TD zu erregen und die Prüfung mit einem hohen Potential zu beginnen. Wenn das Zeitverzögerungsrelais TD erregt wird, öffnen die schnellen Kontakte TD-2 und entregen das Relais RP. Wenn das Relais RP entregt wird, öffnen seine Kontakte RP-2 und beseitigen den Kurzschluß von der Statorspule 15· Es darf bemerkt werden, daß das Relais RO erneut durch die nunmehr geschlossenen Kontakte RA-I und RD-I erregt wird. Daher wird das Relais RJ über die nunmehr geschlossenen Kontakte RO-I, TD-4 und über die geschlossenen Kontakte TD-3, die noch nicht gerade geöffnet wurden, erregt. Durch die Erregung des Relais RJ werden die Kontakte RJ-2 geschlossen und die Sekundärwicklung T4-S mit dem Statorkern 10 verbunden und gleichzeitig wird die Primärwicklung TM-P mit der Leitung 2 über den Widerstand R7, das Relais RK, die Kontakte RO-I, TD-¹I, TD-3 und PB-2B verbunden. Die Kontakte RJ-I öffnen und beenden die mögliche Zündung des Ignitrons I^. Mit der an die Primärwicklung T4-P angelegte Spannung entsteht zwischen dem Statorkern 10 und der Wicklung 15 eine hohe Spannung, um eine Spannungsprüfung mit einem hohen Potential durchzuführen. Diese Spannung wird für eine Zeitdauer angelegt, die durch das Zeitverzögerungsrelais TD festgelegt ist.

909887/1091

Wenn ein Kurzschluß zwischen dem Statorkern 10 und der Wicklung 15 festgestellt wird, fließt in der Sekundärwicklung T4-S ein Strom. Dieser Strom bewirkt, daß auch in der Primärwicklung T4-P ein Strom fließt, der eine Spannung an dem spannungsempfindlichen Widerstand R7 erzeugt. Diese Spannung wiederum dient dazu, das Relais RK zu erregen. Wenn das Relais RK erregt wird, schließen seine normalerweise offenen Kontakte RK-I und erregen das Relais RL. Die normalerweise offenen Kontakte RL-2 schließen und halten das RL in einem erregten Zustand. Das erregte Relais RL öffnet die Kontakte RL-I, um das Relais RE zu erregen. Dadurch werden die Kontakte RE-5 geöffnet, um das Zeitverzögerungsrelais TD zu entregen. Die Kontakte TD-¹I des Zeitverzögerungsrelais öffnen und entregen das Relais RJ und beenden somit die Spulenqualitätsprüfung« Der schadhafte Kern 10 und die Wicklung 15 kann zur Prüfung und Reparatur entfernt werden und ein anderer Kern 10 und Spule 15 können in dem Lastkreis installiert werden.

Wenn kein Fehler oder keine Schadensstelle entdeckt wurde, wird natürlich das Relais RK nicht erregt. Die Prüfspannung wird solange an den Statorkern 10 und die Wicklung 15 angelegt, wie der eingestellten Zeitspanne des Zeitverzögerungsrelais TD entspricht. Am Ende dieser Zeitspanne öffnen die Kontakte TD-3 und entregen das Relais RJ. Hierdurch wird die Prüfung beendet, indem von der Primärwicklung T*f~P die Leistung entfernt wird und die Sekundärwicklung vom Statorkern 10 unterbrochen wird. Die Kontakte TD-I schließen ebenfalls, um das Relais RD zu erregen, das die nächste Phase, nämlich die zweite Impulseinschaltung beginnt. Das Zeltverzögerungsrelais TD bleibt erregt, bis der Zyklus vollständig abgelaufen ist, wie noch erläutert wird. Hierdurch werden die Kontakte TD-2 offen gehalten, so daß das Relais RP entregt bleibt.

Zusätzliche Spulenfprmlerung

Wenn die Kontakte TD-I sshlieSsn, wird das Ikslais HD über diese Kontakte TD-I, die jetzt geschlossenen Kontakte RE-2_S

909887/1091

die geschlossenen Kontakte RL-I (da kein Fehler vorlag), RD-3 und MB-H2 erregt. Während der ersten Prüfung mit einem hohen Potential war das Relais RP entregt, so daß die Kontakte RP-3 offen sind, um die Zündelektroden des Ignitrons I zu unterbrechen und die Kontakte RF-4 sind geschlossen, um die Zündelektrode des Ignitrons I mit den Kontakten/zu verbinden. Wenn das Relais RD erregt wird, verbinden seine Kontakte RD-6 den Abgriff des Spartransformators T2 mit der Jochspule Li, so daß der Leistungstransformator T3 eine unterschiedliche und gewöhnlich höhere Energie dem Kondensator Cl zuführt« Die Kontakte RD-5 sind geschlossen, um das Relais RH zu erregen. Hierdurch wird die Spule 30 über die Kontakte RH-2 kurzgeschlossen und das Relais RH wird über die Kontakte RH-I gehalten.

Daher wird somit der Kondensator Cl durch die Spannung aufgeladen, die von dem Autotransformator T2 geliefert wird. Die Kontakte RF-3 sind geöffnet, so daß das Ignitron I nicht zünden kann, während die Kontakte RF-4 geschlossen sind, so daß das Ignitron I gezündet
30 kurzgeschlossen wird.

das Ignitron I gezündet werden kann, wobei die Primärwicklung

Da die Spannung am Kondensator Cl ansteigt, sprechen die spannungsempfindlichen Relais MA und MB an. Das Relais MA spricht bei einer geringeren Spannungshöhe an; das Schließen seiner Kontakte MH-H hat jedoch keine Wirkung. Wenn die Spannung einen Punkt erreicht, ^.derart, daß das Relais MB anspricht, öffnen die Kontakte MB-H2. Durch das öffnen der Kontakte MB-H2 wird das Relais RD und das Relais RE entregt. Die Kontakte RE-5 öffnen und entregen das Zeitverzögerungsrelais TD. Wenn das Relais RD entregt wird, öffnen seine normalerweise offenen Kontakte RD-5, RD-6 und seine normalerweise geschlossenen Kontakte RD-I-, RD-2, RD-3 und RD-4 schließen sich. Wenn das Relais RD entregt wird, öffnen die Kontakte RD-6 und entfernen die weitere Ladespannung von dem Kondensator Cl. Durch ein Schließen der Kontakte RD-2 wird das Relais RB über die jetzt geschlossenen Kontakte RA-3, die Kontakte RD-2 und die jetzt geschlossenen Kontakte MB-Hl erregt

909887/1091

Mit dem erregten Relais RB schließen die Kontakte RB-2 und der Zündkondensator C2 wird über die jetzt geschlossenen Kontakte RF-4 mit der Zündelektrode des Ignitrons I verbunden. Hierdurch wird das Ignitron I gezündet und der Kondensator Cl wird über die Statorspule 15> nämlich von der positiven Zuleitung über den Statorkern 15 über das Ignitron I und zurück zur negativen Leitung entladen. Das Ignitron I_pw verhindert einen umgekehrten Stromfluß über die Statorspule 15 während dieser Zeit. Da der Wicklung 15 ein Energieimpuls zugeführt wurde, wird diese in den Schlitzen lh des Statorkerns 10 weiter formiert und die Spulen werden derart verdichtet, daß sie die gewünschte Lage relativ zum Kern erhalten.

Da ein elektrischer Energieimpuls in der Wicklung 15 erzeugt wurde, sinkt die Spannung am Energiekondensator Cl. Wenn die Spannung null wird oder einen bestimmten geringen Wert erreicht, öffnen die Kontakte MA-L und entregen das Relais RB. Wenn das Relais RB entregt ist, öffnen die Kontakte RB-2, so daß das Ignitron I abgeschaltet bleibt, nachdem die Energie im Kondensator Cl entladen wurde. Somit ist der Impuls für zusätzliche Formierungen beendet.

Zweite Spulenqualitätsprüfung

Anschließend an die Beendigung der zusätzlichen Formierung wird die zweite Spulenqualitätsprüfung zwischen dem Statorkern 10 und der Wicklung 15 durchgeführt. Es darf an dieser Stelle daran erinnert werden, daß das Relais RH für den zweiten Impuls erregt war. Wenn das Relais RH erregt ist,wird es durch seine Kontakte RH-I gehalten. Diese Kontakte erregen das Relais RM über die jetzt geschlossenen Kontakte RE-4, da das Relais RE während des zweiten Einsatzimpulses entregt war. Mit dem erregten Relais RM schließen sich seine Kontakte RM-I, so daß das Relais RM über die jetzt geschlossenen Kontakte RM-I und die jetzt geschlossenen Kontakte MB-L und MB-H2 erregt wird. Die Relaiskontakte RM-I erregen jetzt das Zeitverzögerungsrelais TD, um die zweite Prüfung bei hohem Potential zu beginnen,

909887/1091

Die Folge bezüglich der zweiten Spulenqualitätsprüfung, z.B. die Prüfung mit hohem Potential in dem Ausführungsbeispiel, ist hier die gleiche Folge wie für die erste Prüfung; der einzige Unterschied besteht jedoch nur darin, daß das Zeitverzögerungsrelais TD durch die Kontakte RN-I anstelle der Kontakte RE-5 erregt wird. Es werden die gleichen Prüfungen durchgeführt und das gleiche Verfahren wird angewandt, das davon abhängt, ob ein Fehler zwischen der Spule und der Erde ermittelt wurde oder nicht. Nach der zweiten Hochspannungsprüfung wird das Verfahren beendet, falls kein Kurzschluß vorhanden ist und der Statorkern 10 mit den jetzt vollständig formierten Statorwicklungen 15 kann aus der Lastschaltung entnommen werden, um dem folgenden Herstellungs- oder Montageprozeß zugeführt zu werden»

Nach der zweiten Spulenqualitätsprüfung sind die Relais RA,RB, RC,RD,RE und RF in einem entregten Zustand. Das Relais RH ist erregt, es wird jedoch entregt, wenn der Druckknopfkontakt PB-IB geöffnet wird, um einen neuen Zyklus für einen neuen Statorkern und eine Wicklung zu beginnen. Das Relais RJ ist ebenfalls entregt. Die Relais RK und RL sind entregt, wenn kein Kurzschluß vorlag. Sollte ein Qualitätsfehler festgestellt werden, wie beispielsweise ein Kurzschluß, können diese Relais RK und RL durch Betätigung der Kontakte PB-2B entregt werden (in diesem Zusammenhang sei erwähnt _s daß, falls die Hochspannungsprüfung fortgelassen oder übersprungen werden sollte, der Druckknopf PB-2 betätigt werden kann). Das Relais RM ist erregt, es wird jedoch entregt, wenn die Druckknopfkontakte PB-IB beim nächsten Zyklus geöffnet werden, um das Relais RH zu entregen und die Kontakte RH-I zu öffnen. Das Relais RN ist entregt, wenn die Kontakte RM-i offen sind. Das Relais RO ist normalerweise erregt und wird nur entregt, wenn- der Energiekondensator Cl beim Ansprechen des Relais RA oder RD aufladen kann. Das Zeitverzögerungsrelais TD bleibt nach der zweiten Hochspannungsprüfung erregt_s es wird jedoch wieder eingestellt, wenn äer Druckknopf PB-I betätigt, wird. Durch die Betätigung

309837/1ÖJ1

BAO ORIGINAL

des Druckknopfes PB-I wird das Relais RH entregt, die Kontakte RH-I öffnen sich und entregen das Relais RM, die Kontakte RM-I öffnen und entregen das Relais RN und die Kontakte RN-I öffnen und entregen das Zeitverzögerungsrelais TD.

909887/1091

Claims

Ansprüche

Ί Gerät zur Formierung: und Prüfung mindestens einer elektyischen Spule in einer Induktionsanordnung, dadurch gekennzeichnet , daß folgende Elemente vorhanden sind:

a) Vorrichtungen zur Kopplung der Induktionsanordnung, die aus mindestens einer elektrischen Spule in einer Lastschaltung besteht;

b) eine elektrische Enerpieversorgungsschaltung zur Erzeugung elektrischer Impulse eln<^ -vorbestimmten Größe;

c) eine Spulenqualitätsprüfschaltung zur Fehlerfeststellung In mindestens einer elektrischen Spule;

d) und eine Steuerung zur ausgewählten Verbindung der Lastschaltung mit der elektrischen Energieversorgungsschaltung, um einen elektrischen Energieimpuls in mindestens einer elektrischen Spule zur Formierung derselben aus einer Konfiguration in eine andere zu erzeugen, wobei die Steuerung die Lastschaltung, mit der die Influktionsanordnung gekoppelt ist, schrittweise mit der Spulenqualitätsprüfschaltung zur selektiven Aktivierung der Spulenqualitätsprüfschaltung verbindet, derart, daß Spulenfehler in mindestens einer der elektrischen Spulen festgestellt werden können, während die Induktionsanordnung mit der Lastschaltung gekoppelt ist.
2. Gerät nach Anspruch l_s dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung Mittel zur Verhinderung der Erzeugung eines elektrischen Impulses in mindestens einer elektrischen Spule besitzt, die ansprechen, wenn ein Fehler darin festgestellt wird.
3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenqualitätsprüfschaltung Mittel zur Feststellung eines zwischen Spule und Erde befindlichen Fehle» in der Induktionseinrichtung besitzt.

909887/1091

BAD ORIGINAL
4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Energieversorgungsschaltung eine elektrische Energiespeicherschaltung umfaßt, daß eine Ladeschaltung mit der Energiespeicherschaltung verbunden lst₉ und daß die Steuervorrichtung mit der Ladeschaltung und mit der Spulenqualitätsprüfschaltung selektiv verbunden werden kann.
5. Gerät nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung die Eingangsspannung von der Ladeechaltung trennt und die Spulenqualitätsprüfschaltung erregt, nachdem ein elektrischer Impuls in mindestens einer Spule der Induktivitätsanordnung erzeugt worden ist.
6. Verfahren zur Formierung mindestens einer elektrischen Spule eines Induktivitätsgerätes aus einer Konfiguration in eine andere und zur Qualitätsprüfung mindestens einer elektrischen Spule, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) daß eine Induktionsvorrichtung, die mindestens eine elektrische Spule aufweist, in der Lastschaltung angeordnet wird;

b) daß ein elektrischer Energieimpuls in mindestens einer elektrischen Spule zur Erzeugung einer elektromagnetischen Kraft erzeugt wird, der auf mindestens eine elektrische Spule wirkt, um mindestens teilweise eine Formierung von einer Konfiguration in eine andere zu bewirken;

c) und daß die Lastschaltung mit der Spulenprüfschaltung schrittweise verbunden wird und daß eine Spulenqualitätsprüfung bei mindestens einer elektrischen Spule durchgeführt wird, während die Induktionsanordnung mit der Lastschaltung verbunden ist, um in mindestens einer elektrischen Spule mögliche Fehler feststellen zu können, wobei weitere Herstellungsschritte unterbrochen werden können, falls ein Spulenfehler durch die Spulenqualitätsprüfung festgestellt werden sollte.

909887/1091
7.Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei der schrittweisen Verbindung der Lastschaltung mit der Spulenqualitätsprüfschaltung und der Durchführung einer Spulenqualitätsprüfung an mindestens einer elektrischen Spule und einem Magnetkern der Induktionsvorrichtung eine Hochspannung angelegt wird, um feststellen zu können, ob irgendein-Kurzschluß dazwischen besteht.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein anderer elektrischer Energieimpuls in mindestens einer elektrischen Spule zusätzlich erzeugt wird, während die Induktionsvorrichtung sich in der Lastschaltung befindet, um eine weitere Formierung in mindestens einer elektrischen Spule in eine gewünschte Konfiguration durchzuführen .

999887/1Ö9t

Leerseite