DE2021029B2 - METHOD OF MEASURING THE INDUCTIVITY OF ELECTRIC COILS WITH AN IRON CORE AND DEVICE FOR CARRYING OUT THIS METHOD - Google Patents
METHOD OF MEASURING THE INDUCTIVITY OF ELECTRIC COILS WITH AN IRON CORE AND DEVICE FOR CARRYING OUT THIS METHODInfo
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Description
3535
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Messung der Induktivität von elektrischen Spulen mit einem Eisenkern. Im besonderen befaßt sie sich mit einem Verfahren zur Messung der Induktivität von gleichstromvormagnetisierten Drosselspulen oder Wicklungen elektrischer Maschinen.The invention relates to a method for measuring the inductance of electrical coils with an iron core. In particular, it deals with a method of measuring inductance of direct current biased inductors or windings of electrical machines.
Zur betrieblichen Messung der Induktivität von Kommutierungsdrosseln für Wechselrichter ist es bekannt, den Prüfling an die Reihenschaltung oder an eine entkoppelte Parallelschaltung eines Gleich- und eines Wechselstromgenerators anzuschließen und nach Einstellung der Vormagnetisierung, den Abfall der Wechselspannung zu messen und die Induktivität aus diesem Meßwert zu berechnen.It is used for operational measurement of the inductance of commutating reactors for inverters known to connect the DUT to the series connection or to a decoupled parallel connection of a DC and an alternator and after setting the bias, the drop to measure the alternating voltage and to calculate the inductance from this measured value.
Dieses Verfahren ist umständlich und entsprechend teuer. Der zur Durchführung dieser Messungen notwendige Aufwand ist erheblich, so daß das Bedürfnis nach einem betriebsnahen, einfachen und billigen Meßverfahren besteht.This process is cumbersome and correspondingly expensive. The one necessary to carry out these measurements Effort is considerable, so that the need for an operational, simple and cheap Measurement method exists.
Aus der deutschen Auslegeschrift 1 093 904 ist ein Verfahren zur Messung der Induktivität von Drosselspulen bekannt, nach dem die zu messende Induktivität über eine Glimmentladungsstrecke, deren Kontakte zunächst überbrückt sind, an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen wird. Nachdem sich in dem Stromkreis mit der Drossel ein stationärer Strom eingestellt hat, wird der geschlossene Kontakt der Enlladungsstrecke unterbrochen, so daß die Glimmentladung einsetzt, und mit einer Zeitmeßeinrichtung wird die Zeit bestimmt, während der die Glimmentladung bestehenbleibt. Bei sonst konstanten Verhältnissen ist dann die gemessene Zeit der Größe der Induktivität direkt proportional.From the German Auslegeschrift 1 093 904 a method for measuring the inductance of Choke coils known, according to which the inductance to be measured is via a glow discharge path, whose contacts are initially bridged, is connected to a DC voltage source. After this If a steady current has been established in the circuit with the throttle, the contact is closed the discharge path interrupted so that the glow discharge begins, and with a time measuring device the time is determined during which the glow discharge persists. With otherwise constant The measured time is then directly proportional to the size of the inductance.
Bei diesem Verfahren wird jedoch der Mittelwert der Induktivität während der Zeit der Glimmentladung gemessen, weil der Strom in der Drosselspule von dem bei Einsetzen der Glimmentladung vorhandenen Wert auf Null abfällt. Für die Messung muß zunächst der die Drosselspule speisende Strom auf einen stationären Wert eingestellt werden. Hierzu ist eine Stromquelle entsprechender Leistung notwendig. Wenn die Aufgabe besteht, die Induktivität einer im Betriebszustand mit Vormagnetisierung betriebenen Drossel bei der Stromstärke zu messen, die der Größe des im Betrieb auftretenden Vormagnetisierungs-Gleichstromes entspricht, so muß ein Strom dieser Größe für die Messung als stationärer Strom eingestellt werden. Selbst in diesem Fall wird nur der Mittelwert der Induktivität im Intervall der Glimmentladung gemessen.In this method, however, the mean value of the inductance during the time of the glow discharge becomes measured because the current in the inductor differs from that at the onset of the glow discharge existing value drops to zero. For the measurement, the current feeding the choke coil must first be used can be set to a stationary value. A power source of the appropriate power is required for this. If the task is the inductance of an operating condition with premagnetization operated choke at the current intensity to measure the magnitude of the bias direct current occurring during operation corresponds, then a current of this size must be stationary for the measurement Current can be adjusted. Even in this case, only the mean value of the inductance is used in the interval the glow discharge measured.
Es besteht die Aufgabe, den Wert der Induktivität zu messen, der bei dem praktisch auftretenden Vormagneiisierungsstrom vorhanden ist. Außerdem soll mit einer Gleichspannungsquelle geringer Ergiebigkeit gearbeitet werden.The task is to measure the value of the inductance at the pre-magnetization current that occurs in practice is available. In addition, a DC voltage source should have a low yield to be worked.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein kapazitiver Ladungsspeicher bekannter Kapazität auf eine definierte Gleichspannung aufgeladen, der Speicher von der Ladestromquelle getrennt und über einen Schalter mit der Spule verbunden wird, und dadurch, daß der maximal durch die Spule fließende Entladungsgleichstrom des Speichers gemessen wird.This object is achieved according to the invention in that a capacitive charge storage device is known The capacity is charged to a defined DC voltage, the storage device from the charging current source is separated and connected to the coil via a switch, and in that the maximum through Discharge direct current flowing through the coil is measured.
Die Zeichnung erläutert an Hand eines Ausführungsbeispiels eine Meßvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Meßverfahrens.The drawing explains a measuring device for implementation on the basis of an exemplary embodiment of the measuring method according to the invention.
In der Zeichnung bezeichnet 1 ein Gehäuse, das eine einstellbare Gleichstromquelle 2 und einen Kondensator 3 mit einer vorgegebenen Kapazität aufnimmt. In the drawing, 1 denotes a housing containing an adjustable direct current source 2 and a capacitor 3 with a given capacity.
Der Kondensator 3 ist über einen Schalter 4 und die Verbindungsleitungen 5 und 6 mit den Ausgangsklemmen der Gleichstromquelle 2 verbindbar. Mit 7 ist ein Gleichstrommeßinstrument mit hohem Innenwiderstand bezeichnet, das über einen Schalter 7 A mit den Klemmen des Kondensators 3 verbindbar ist.The capacitor 3 can be connected to the output terminals of the direct current source 2 via a switch 4 and the connecting lines 5 and 6. 7 with a Gleichstrommeßinstrument is designated with high internal resistance, which is connectable via a switch 7 A to the terminals of the capacitor. 3
Die Klemmen des Kondensators sind ferner über Leitungen 8 und 9 mit einem an der Außenwandung des Gehäuses 1 zugänglichen Buchsenpaar 11 verbunden. In der Leitung 9 ist ein Widerstand 10 eingeschaltet. Die Leitung8 enthält einen Schalter AA. Mit 13 ist ein zweites Anschlußbuchsenpaar bezeichnet, daß an der Außenwandung des Gehäuses 1 zugänglich ist und über Leitungen 14 und 15 mit den beiden Klemmen des Widerstandes 10 verbunden ist.The terminals of the capacitor are also connected via lines 8 and 9 to a socket pair 11 accessible on the outer wall of the housing 1. A resistor 10 is switched on in line 9. The line 8 contains a switch AA. A second pair of connection sockets is denoted by 13, which is accessible on the outer wall of the housing 1 and is connected to the two terminals of the resistor 10 via lines 14 and 15.
An das Anschlußbuchsenpaar 11 ist ein induktiver Widerstand anschließbar, dessen Induktivität gemessen werden soll. In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel an das Anschlußbuchsenpaar die Ankerwicklung eines Gleichstromnebenschlußmolors 16 angeschlossen.An inductive resistor, whose inductance is measured, can be connected to the pair of connection sockets 11 shall be. In the drawing is an exemplary embodiment of the pair of connection sockets Armature winding of a direct current shunt motor 16 connected.
An das Buchsenpaar 13 ist ein Gleichspannungsmeßinstrumenl mit hohem Innenwiderstand anschließbar. Die Zeichnung zeigt einen Elektronenstrahl-Oszillographen 17 mit kapazitiver Steuerung des Elektronenstrahls. Die y-AblenkpIatten des Oszillographen sind mit den Anschlußbuchsen 13 verbunden.A DC voltage measuring instrument with a high internal resistance can be connected to the socket pair 13. The drawing shows an electron beam oscilloscope 17 with capacitive control of the Electron beam. The y-deflection plates of the oscilloscope are connected to the connection sockets 13.
Die Zeitablenkung erfolgt in ΛΤ-Richtung mittels eines Sägezahngenerators einstellbarer Frequenz.The time deflection takes place in the ΛΤ direction using a sawtooth generator with adjustable frequency.
Mit 12 ist eine Diode bezeichnet, die parallel zu den Anschlußbuchsen 12 geschaltet ist.Reference numeral 12 designates a diode which is connected in parallel to the connection sockets 12.
Die beschriebene Meßvorrichtung arbeitet wie folgt: Bei geöffneten Schaltern 4 A und 7 A wird der Schalter 4 geschlossen und der Kondensator 3 auf eine entsprechende Spannung aufgeladen. Danach wird der Schalter 4 geöffnet und der Schalter 7 A geschlossen und die Spannung an den Klemmen des Kondensators 3 mittels des geeichten Meßinstruments 7 gemessen.The measuring device described works as follows: When switches 4 A and 7 A are open, switch 4 is closed and capacitor 3 is charged to a corresponding voltage. Then the switch 4 is opened and the switch 7 A is closed and the voltage at the terminals of the capacitor 3 is measured by means of the calibrated measuring instrument 7.
Nach dem Öffnen des Schalters TA wird der Schalter 4 A geschlossen und auf dem Bildschirm des Oszillographen 17, der mit einer Meßteilung versehen ist, der zeitliche Verlauf des Entladestroms durch die Ankerwicklung des Gleichslromnebenschlußmotors 16 verfolgt und an Hand der Meßteilung des Bildschirms der maximal fließende Ladegleichstrom ermittelt.After opening the switch TA , the switch 4 A is closed and the time course of the discharge current through the armature winding of the DC shunt motor 16 is tracked on the screen of the oscilloscope 17, which is provided with a measuring graduation, and the maximum flowing DC charging current is tracked on the basis of the measuring graduation of the screen determined.
Da (von ohmschen Verlusten abgesehen) der maximale Energieinhalt der Induktivität während des Entladungsvorganges gleich dem Energieinhalt des Kondensators 3 zum Beginn des Entladungsvorganges ist, ergibt sich die zu messende Induktivität aus der BeziehungSince (apart from ohmic losses) the maximum energy content of the inductance during the Discharge process equal to the energy content of the capacitor 3 at the beginning of the discharge process is, the inductance to be measured results from the relationship
L sä , L sä,
Γ-Γ- 55
wobei L die gesuchte Induktivität, C die bekannt. Kapazität des Kondensators 3, U die Spannung au den Klemmen des Kondensators 3 zum Beginn des Entladungsvorganges und / die maximale Entlade-Stromstärke durch die Induktivität bezeichnen.where L is the desired inductance, C the known. Capacity of the capacitor 3, U denote the voltage on the terminals of the capacitor 3 at the beginning of the discharge process and / the maximum discharge current through the inductance.
Die genannte Beziehung kann, sofern erforderlich, mit in praktischen Fällen hinreichender Genauigkeit hinsichtlich der ohmschen Verluste, die bei der Entladung in der Induktivität und den mit ihr verbundenen Zuleitungen auftreten, korrigiert werden.The above relationship can, if necessary, with sufficient accuracy in practical cases with regard to the ohmic losses that occur during discharge in the inductance and those associated with it Leads occur, are corrected.
Die Diode 12 dient zur Verhinderung von elektrischen Schwingungsvorgängen im Ablauf der Entladung des Kondensators 3.The diode 12 serves to prevent electrical oscillation processes in the course of the discharge of the capacitor 3.
Das erläuterte Verfahren erlaubt es insbesondere so mit Vorzug, die Induktivität von gleichstromvormagnetisierten Drosselspulen auf einfachem Wege zu messen. Es wird deshalb bevorzugt zur betriebsnahen Messung der Induktivität solcher Drosselspulen verwendet.In particular, the method explained allows the inductance of direct-current biased To measure choke coils in a simple way. It is therefore preferred to the operational one Used to measure the inductance of such reactors.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (2)
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