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Publication number: DE2028473A1
Application number: DE19702028473
Authority: DE
Priority date: 1969-06-11
Filing date: 1970-06-10
Publication date: 1970-12-17
Also published as: US3622882A; NL7008482A; AU1541470A

Description

Prüfeinrichtung

Die Erfindung betrifft Prüfeinrichtungen, insbesondere solche für elektrische Stromkreise niedriger Impedanz, wie z. B. Ankerwicklungen von dynamoelektrischen Maschinen.

Zahlreiche Arten von Prüfeinrichtungen wurden entwickelt, um zu bestimmen, ob ein Fehler in einem elektrischen Stromkreis oder in einer elektrischen Komponente, wie z. B. in einem Induktor, aufgetreten sind. In den Fällen, in denen eine Induktivität getestet wurde, hat man bei bekannten Einrichtungen einen elektrischen Impuls auf den Induktor gegeben und eine daraus resultierende gedämpfte Schwingung in dem Induktor in Kombination mit einem Kondensator, der in der Prüfeinrichtung enthalten war, an einem Oszillographen beobachtet. Viele bekannte Prüfeinrichtungen

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enthielten in einem Schwingungen ausgesetzten Fremdstromkreis soviel oder mehr Induktivität, wie sie in der Induktivität, die getestet wurde, vorhanden war. Eine Wellenform der gedämpften Schwingung wurde mit der Wellenform verglichen, welche auftreten soll, wenn der Induktor keine Fehler aufweist, um den Zustand desselben zu bestimmen.

Während Prüfeinrichtungen dieser Art vor einiger Zeit noch allgemein erhältlich waren, haben sich diese bekannten Prüfeinrichtungen als nicht zufriedenstellend erwiesen, um Komponenten und Stromkreise zu testen, die eine sehr niedrige Impedanz aufweisen, wie z. B. die Ankerwicklungen von dynamoelektrischen Maschinen einschließlich Motoren, die 1 PS und mehr aufweisen oder Generatoren mit 1 kW und mehr. Die niedrige Impedanz der einzelnen Ankerwicklungen dieser Maschinen machte es für bekannte Prüfeinrichtungen schwierig, Kurzschlüsse in den Windungen wirksam und schnell ausfindig zu machen, wodurch die Impedanz der Wicklungen weiter zurückgeht. Typische Widerstandswerte von Ankerwicklungen, die schwierig zu testen sind, liegen im Bereich von etwa 4 Ohm für einen 1 PS-Motor bis zu etwa 0,01 Ohm für einen 100 PS-Motor.

Es ist daher ein Ziel dieser Erfindung, eine Prüfeinrichtung zu schaffen, welche schnell und genau bestimmen kann, ob ein Fehler in einem Induktor mit niedriger Impedanz vorhanden ist.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Prüfeinrichtung zu schaffen, die geeignet ist, schnell und genau Kurzschlüsse, welche in den Ankerwicklungen von dynamoelektrischen Maschinen mit niedriger Impedanz auftreten, ausfindig zu machen.

Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, eine Prüfeinrichtung zu schaffen, welche bei der Behebung von Kurzschlüssen hilft, die durch Verunreinigungen, die sich zwischen den Leitern der Ankerwicklungen dynamoelektrischer Maschinen festsetzen, hervorgerufen wurden, wenn die Anker gewickelt oder repariert

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wurden.

Kurz gefaßt ist es Zweck der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zum Testen einer induktiven elektrischen Komponente zu schaffen, die eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischen Impulsen enthält, und Impulsübertragungsmittel, die räumlich getrennt von dem Impulsgenerator angeordnet sind und geeignet sind, den Impuls an die Komponente zu koppeln. Der Impulsübertrager weist einen Kondensator auf, der über ein Kontaktpaar geschaltet ist, welches mit der elektrischen Komponente, die getestet werden soll, verbunden werden kann. Infolge der Nähe des Kondensators zur Komponente wird eine höchst zufriedenstellende gedämpfte Schwingung bei dieser Anordnung jederzeit erscheinen, wenn ein Impuls durch die Kopplungsmittel von niedriger Impedanz an den Impulsübertrager abgegeben wird. Wenn die Qualität einer elektrischen Komponente mit sehr niedriger Impedanz getestet wird, wird die Schwingung weiter verbessert durch die Befestigung einer Gleich-· richterschaltung mit kurzer Erholzeit auf dem ImpulsÜbertrager zwischen einem Leiter der Kopplungsmittel mit niedriger Impedanz und einem der Kontakte. Auf diese Weise wird die gedämpfte Schwingung, welche in dem Kondensator und in der elektrischen Komponente erzeugt wird, wirksam von dem Impulsgenerator isoliert und ein Rückstrom in demselben verhindert.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wurde herausgefunden, daß einige der Fehler, die Kurzschlüsse in elektrischen Induktoren, wie z. B. den Windungen von dynamoelektrischen Maschinen, erzeugen, durch den Gebrauch der Prüfeinrichtung selbst behoben werden können. Der elektrische Hochleistungs-Impulsgenerator ist mit einer Kapazität ausgestattet, welche eine so große Hochstromenergie liefert, daß Verunreinigungen, die den Kurzschluß ausgelöst haben, ausgebrannt werden.

Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, insbesondere bei der Behebung von Kurzschlüssen beim Testen von Ankern bereits zusammengebauten dynamoelektrischen Maschinen

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eine Einstellbarkeit der Kontakte in dem Impulsübertrager vorzusehen, üierdurch wird das Einkoppeln der Impulse auf die Komponenten verschiedener Größen und Schaltungen ermöglicht. Da die induktive Kopplung der besonderen Schaltung, die getestet wird, zu anderen in einer solchen Anordnung die Erzeugung von Fremdspannungen zur Folge hat, wird in dem Impulsübertrager ein Shuntglied eingebaut. Das Shuntglied bildet einen absichtlich herbeigeführten Kurzschluß von induktiv gekoppelten Schaltungen, die nicht an diesem bestimmten Punkt rechtzeitig einen gewollten Impuls erhielten und verhütet das Aufbauen einer bedeutsamen Spannung darin.

Nachstehend soll die Erfindung anhand einzelner Ausführungsbeispiele und anhand der Zeichnungen, die die Erfindung rein schematisch darstellen, erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführung einer erfindungsgemäßen Testeinrichtung mit einem periodisch arbeitenden Impulsgenerator.

Fig. 2 stellt typische Spannungs- und Stromkurven dar, wie sie durch einen einzigen Impuls der periodischen Impulstesteinrichtung gemäß der Erfindung erreicht werden.

Fig. 3 stellt ein detailliertes Schaltschema einer ersten Ausführungsform der Erfindung 'dar.

Fig. ¹J zeigt schematisch den Teil eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei dem der Impulsgenerator von dem ersten Ausführungsbeispiel abweicht und das Weglassen eines Impulsgebers zwischen der Synchronisiervorrichtung und dem Impulsgenrator erlaubt.

In allen Abbildungen werden für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet. ■ '

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Pig. 1 stellt einen Blockschaltplan dar, der die räumliche Beziehung zwischen einem Impulsübertrager 9 und dem Impulsgenerator zeigt. Der Impulsübertrager 9 erhält von dem Impulsgenerator 10 Impulse. Beide Einheiten stellen die wesentlichen Teile der erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung dar.

Der Impulserzeuger 10 enthält einen Impulsgenerator 14, welcher elektrische Impulse mit steiler Vorderflanke entwickelt, die eine große Änderungsgeschwindigkeit von Spannung und Strom aufweisen. Der Impulsgenerator kann mittels eines Impulsgebers von einem Auslösesignal-getriggert werden, welches er von der Synchronisiervorrichtung 12 erhält. Die Prüfeinrichtung wird von einer Wechselstromquelle gespeist, die mit einem Netzanschluß 22 verbunden ist. Die Synchronisiervorrichtung 12 ist geeignet, elektrische Impulse in dem Impulsgenerator 14 an einem vorher bestimmten Zeitpunkt einer Periode einer Wechselspannung zu erzeugen, um sicherzustellen, daß eine vorherbestimmte Energiemenge durch die ImpulskQpplungsmittel 18 und an den Impulsübertrager 9 gekoppelt wird.

Die Impulskopplungsmittel 18 und 19 ergeben elektrische Leitungen niedriger Impedanz zwischen der Erzeugereinheit 10 und dem Impulsübertrager 9· Während es für manche Anwendungen der Erfindung möglich ist, normale elektrische Leiter zu verwenden, welche so ausgelegt sind, daß sie die auf den Energieübertrager 9 zu übertragene Energie transportieren können, wird die Arbeitswelse der erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung durch Leitungen, die eine Vielzahl von Stücken eines koaxialen Kabels mit niedriger Impedanz enthalten, optimalisiert, Die Länge der Leitungen 18 und 19 soll möglichst klein gehalten werden, um EnergieVerluste zu vermeiden, und die Qualität der auszuführenden Tests zu erhöhen.

Der Impulsübertrager 9 enthält ein Kontaktpaar 26 und 28, welches in einem Stromkreis zwischen dem Impulsübertrager 9 und einem Stromkreis oder einer Komponente 2¹I liegt, die zu testen ist. Die Komponente 24, die zu testen ist, stellt nach Fig. 1 einen

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Anker einer dynamoelektrischen Maschine dar. Der dargestellte Anker enthält eine Ankerwicklung 25 mit einer Anzahl von Windungen, welche jede an beiden Enden in separate Schienen eines Kommutators 27 ausläuft. Die dargestellte Ankerart enthält eine Anzahl von leitenden Schienen, welche voneinander isoliert sind und auf einer Trägeranordnung axial in bezug auf den Anker befestigt sind. In dem Verfahren zur Herstellung und Befestigung dieses Ankers können Späne und Grat leitendes Material erzeugt werden und sich manchmal zwischen den Leitern absetzen. Diese Späne und der Grat können Kurzschlüsse zwischen den Leitern erzeugen. Dadurch kann die Arbeitsweise eines fertiggestellten Ankers nachteilig beeinflußt werden bis zu einem Grad, bei welchem der Anker neu angefertigt werden muß, wenn die Verunreinigung, die den Defekt veranlaßt hat, nicht mit dem Auge oder der Prüfeinrichtung entdeckt werden kann. Wie oben angeführt, hat die niedrige Impedanz der Ankerwicklungen es bisher extrem schwierig gestaltet, vor dem Befestigen des Ankers in dem Rahmen einer dynamoelektrischen Maschine und dem Testlauf der Maschine selbst, einen Defekt des Ankers zu entdecken. Nachdem herausgefunden wurde, daß die Maschine nicht die erforderlichen Leistungsdaten erbringt, ist es schwierig, einen Fehler in der Ankerwicklung ausfindig zu machen und den Fehler ohne Zerlegung des Ankers abzustellen.

Die Kontakte 26 und 28 des Impulsübertragers 9 werden in einer einstellbaren festen Beziehung zueinander darin gehalten. Hierdurch wird eine gute Anpassung der Prüfeinrichtung an verschiedene Anker von dynamoelektrischen Maschinen erleichtert. Ein Shuntglied 29 (Fig. 3) stellt einen Kurzschluß zwischen den Kommutatorschienen unterhalb der Spannweite der Kontakte 26 und 28 her. Dadurch wird verhindert, daß in anderen Schaltungen als derjenigen, die dem Test unterliegt, Im Anker,Spannungen induziert werden. Dabei wird die Sicherheit der Umgebung erhöht .

Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß diese Prüfeinrichtung die Schwierigkeiten beim Aufsuchen und nachfolgender Korrektur

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von Kurzschlüssen eliminieren kann, wie sie z. B. durch Verunreinigungen hervorgerufen werden können. Der Impulsgenerator zur Erzeugung elektrischer Impulse weist eine solche Energie auf, die ausreicht, die Arten von Verunreinigungen auszubrennen, welche normalerweise die Kurzschlüsse in den Windungen zur Folge haben. Der Spitzenstrom eines Impulses dieser Art und die Energiemenge, die durch den Impulsübertrager 9 an die zu testende Komponente 24 geliefert wird, sind je nach Art der zu testenden Komponente und nach Art der Verunreinigungen, die die Defekte in den Komponenten hervorgerufen haben, unterschiedlich.

In einer Anwendung der Erfindung wurde ein Stromimpuls von 900 A Spitzenstrom, welcher ungefähr 5/1000 sek. dauerte, gebraucht, um die Verunreinigungen im Anker einer dynamoelektrischen Maschine auszubrennen. Dieses Ausbrennen der Verunreinigungen durch Stromimpulse hat manchmal ein Verschmelzen und Verdampfen der unerwünschten, die Fehler hervorrufenden Materialien zur Folge, oder das Material kann herausgeblasen werden. Im letzteren Falle resultiert die den Verunreinigungen erteilte Bewegung aus der Kombination der Wachstumsrate des Stromflusses und der Größe des Stroms. Diese Parameter ergeben ein intensives magnetisches Feld, welches auf die Trägerstruktur einwirkt, um eine Bewegung der leitenden Verunreiniguni?zu erzeugen.

Die Fig. 2 zeigt Kurven der Spannung und des Stroms, die von dem Impulsgenerator 14 und dem Impulsübertrager 9 an den zu testenden Anker geliefert werden. Die Kurve 2A zeigt einen Spannungsimpuls, der über der Zeitachse aufgetragen ist, wie er an den Anker geliefert wird, während die Kurve 2B den zeitlichen Verlauf des Stroms zeigt.

Wie oben ausgeführt, steigt der Stromimpuls nach der Kurve 2B bis auf einen Spitzenstrom von 900 A und eine Gesamtzeit des Impulses von ungefähr 5 MikroSekunden, wobei der Spitzenstrom ungefähr 2 1/2 Mikrosekunden nach dem Beginn der Stromimpulse auftritt. Die erste Spitze der Spannungsimpulse nach der

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Kurve 2Α steigtjin 1 1/2 MikroSekunden bis auf einen Spltzen.-wert von ungefähr 400 V an. Die Kurve 2A zeigt die gedämpfte Spannungsschwingung, welche bei der Abgabe des Impulses an die zu testende Komponente auftritt. Wie in Fig. 3 im einzelnen zu entnehmen, ist erfindungsgemäß der Impulsübertrager 9 räumlich von dem periodischen Impulserzeuger 10 getrennt. Er enthält einen Kondensator, der direkt mit den Kontakten 26 und 28 verbunden ist, so daß eine Ankerwicklung, welche getestet werden soll, wirkungsvoller bei Resonanzfrequenz der Kombination der Wicklung mit dem Kondensator in Resonanz treten kann. Diese Schwingung wird an einem Oszillographen 20 beobachtet, welcher mit dem Impulsübertrager 9 zu einem Resonanzstromkreis verbunden ist. Indem man den Kondensator so dicht wie möglich bei den Kontakten 26 und 28 befestigt, anstatt ihn in dem Impulserzeuger 10 selbst zu befestigen, ergibt der Impuls, der an die zu testende Komponente geliefert wird, eine gedämpfte Schwingung mit ausgeprägteren Schwingungen bis zu einem Punkt, wo die 7. oder 8. Schwingung an dem Oszillographen beobachtet werden kann, um festzustellen, ob ein Fehler in einer Komponente mit niedriger Impedanz tatsächlich existiert.

Die Arbeitsweise der Flg. 1 kann kurz wie folgt zusammengefaßt werden:

Nachdem gezeigt wurde, daß ein elektrischer Impuls an einer zu testenden Komponente anzulegen ist, wird Energie in dem Impulsgenerator 14 gesammelt. An einem vorherbestimmten Punkt in einer Spannungswelle der Wechselstromquelle triggert die Synchronisierungsvorrichtung 12 den Impulsgeber 16, um den Impulsgenerator lH einzuschalten. Der elektrische Impuls weist eine hohe Änderungsgeschwindigkeit von Spannung und Strom auf und wird durch die elektrischen Leitungen 18 und 19 zum Impulsübertrager 9 und von dort durch die Kontakte 26 und an den zu testenden Anker übertragen. Die gedämpfte Schwingung, die in der Kombination der Ankerwicklung 25/dem Kondensator, der mit den Kontakten 26 und 28 verbunden ist, erzeugt wird,

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kann an dem Oszillographen 20 beobachtet werden und mit der Schwingung verglichen werden, welche auftreten soll, wenn die Ankerwicklung keinen Fehler aufweist. Eine Differenz zwischen der wirklichen und der gewünschten Wellenform zeigt einen Fehler in der Ankerwicklung an.

Falls es erwünscht ist, die Prüfeinrichtung zur Behebung einiger der häufigeren Fehler zu verwenden, wie sie durch Verunreinigungen bei der Herstellung entstehen, besitzt der Impulsgenerator Ik eine Kapazität , die einen ausreichenden Strom liefert, um diese Verunreinigungen auszubrennen. Dort wo Splitter oder Grat oder Feilspäne einen oder mehrere Leiter der Ankerwicklung kurzschließen, werden diese Verunreinigungen beim Anlegen der Impulse an den Leiter ausgebrannt.

Fig. 3 zeigt ein Schaltschema einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung nach Fig. 1. Erfindungsgemäß enthält der Impulsübertrager 9, wie dargestellt, einen Kondensator 36, welcher über die Kontakte 26 und 28 geschaltet ist. Die zu testende Komponente 23 i'st schematisch als Induktor dargestellt. Weiterhin ist erfindungsgemäß die gedämpfte Schwingung, welche in dem Kondensator 36 und der Komponente 23 auftritt, wenn diese einen Impuls vom Impulsgenerator 14 erhalten, von dem Impulsgenerator mittels einer Gleichrichterschaltung 29 mit kurzer. Erholzeit getrennt. In dieser Schaltung weist der Gleichrichter 30 mit kurzer Erholzeit, welcher in der Lage ist, sehr schnell in einen nichtleitenden Zustand überzugehen, wenn er in der Gegenrichtung eine Vorspannung erhält, eine Unterdrückungsschaltung auf, der einen in Reihe geschalteten Widerstand 32 und eine Kapazität 34 über diese geschaltet enthält. Die Unterdrückungsschaltung schützt den Gleichrichter 30 vor Ausfall, indem sie die Hochspannungsspitzen dämpft, welcher sich sonst über den Gleichrichter 30 hinweg entwickelt.

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Der -Gleichrichter 30 dient sowohl »n Zxieckg die nicht zugehörige Schaltung von den Schwiragimgen, die zwischen der Kapazität 3ß und der zu testenden Komponente 23 entstehen, zu trennen j als auch die Anwendung eines entgegengesetzten Potentials an dem steuerbaren Schalter 46 (Fig» 3) oder 204 (Fig. 4) zu verhindern. Dieses Ergebnis trägt dazu bei, sicherzustellen, daß Variable außerhalb der zu testenden Komponente 23 keinen Einfluß auf die Ergebnisse ausüben, die auf dem Oszillographen 20 zu beobachten sind« Der Oszillograph 20 schützt den Impulsgenerator 1*1 gegen möglich© Schäden, entgegengerichteter Spannungsspitzen, welche, im ersten Ausführungsbeispiel nach Fig» 3_S eine falsche Zündung des Ignitrons 46 zur Folge haben können.

Der Kopplungsleiter 18 verbindet den Impulsgenerator 14 direkt mit dem Kontakt 28, während der Kopplungsleiter 19 durch die Gleichrichterschaltung 29 mit kurzer Erholzelt mit dem Kontakt 26 verbunden ist. Die vorteilhafteste Arbeitsweise der Prüfvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ergibt sich, wenn co Kopplung 18 und 19 so kurz wie möglich gehalten werden, und die Verdrahtung zwischen den verschiedenen Komponenten des Impulsübertragers 9 die kleinste Länge aufweisen und so ausgerichtet sind, daß sich ein Minimum an Kreuzkopplung zwischen den Komponenten ergibt.

Der Impulsübertrager 9 enthält ferner Kontakte 38, die mit dem Eingang des Oszillographen nach Fig. 1 verbunden sind und einen Impulsauslöseschalter 44, welcher geschlossen sein muß, wenn ein Benutzer der Prüfeinrichtung es wünscht, daß ein Impuls an die zu testende Komponente 23 abgegeben wird. Eine Seite der Kontakte 38 ist mit dem Kontakt 28 verbunden, während die andere Seite durch einen parallelgeschalteten Dämpfungswiderstand 40 und einen Kondensator 42 mit dem Kontakt 26 gekoppelt ist. Der Schalter 44 ist mit einer Schaltung Innerhalb des Impulsgenerators 14 verbunden, wie nachstehend erläutert wird.

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Der Impulsgenerator lH enthält einen steuerbaren Schalter 46 für Hochspannung und hohen Strom, z. B. eine Ignitron-Röhre. Eine erste Ausgangsverbindung 50 an der Kathode der Röhre 46 liegt in Reihe mit der ersten Impuls-Kopplungsvorrichtung 19» Diese erste Ausgangsverbindung 50 ist ebenso mit dem Impulsgeber 16 verb—undem, vm, einen Rückleiter für die Zündimpulse, die an den Triggereingang 54 der Ignitr^on-Röhre 46 geliefert werden, zu bilden. Eine zweite Ausgangsverbindung 52 an der Anode der Ignitron-Möhre 46 ist mit einer Seite eines, sich mit hoher Geschwindigkeit entladenden Kondensators 48, verbunden. Die andere Seite des Kondensators ist mit der zweiten Impulskopplungsvorrichtung 18 und einer ersten Energiequelle verbunden. Weiterhin sollten die Verbindungen von der ersten Ausgangsverbindung 50 der Röhre 46 mit der ersten Impulskopplungsvorrichtung 19 und die Verbindung der Ignitron-Röhre 46 mit dem sich schnell entladenden Kondensator 48, von dort zu der zweiten Impulskopplungsvorrichtung 18 eine minimale mögliche Länge erhalten und räumlich so angeordnet sein, daß die Kopplung zwischen diesen auf ein Mindestmaß reduziert wird.

Die Energiequelle 56 enthält einen Einphasen-Vollweg-Brückengleichrichter, die aus vier Diodengleichrichtern 62 besteht, und ebenso einen ersten Filterkondensator 64 und einen Spannungsteiler 66 enthält. Dieser erste Versorgungsteil 56 gibt eine Spannung und einen Strom für den Betrieb der steuerbaren Ignitronröhre 46 und des Entladekondensators 48 in geeigneter Größe ab.

Zusätzlich zur Ignitron-Röhre 46, dem schnell entladenden Kondensator 48 und der Energiequelle 56, enthält der Impulsgenerator noch einen Lejsbungstransformator 58 und ejren statischen Schalter 60.

Der Transformator 58 enthält einen Trenntransformator 68, in dem die Spannung in etwa auf das erforderliche Niveau angehoben wird, und einen Einstelltransformator 70 zur Einstellung der Spannung auf ein gewünschtes Miveau. Der einstellbare Transformator hat einen Bereich am Ausgang von im wesentlichen 0 bis ungefähr

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135 % der Eingangsspannung.

Im statischen Schalter 60 sind die gesteuerten Gleichrichter 72 und 74 zueinander entgegengesetzt parallelgeschaltet zu den Diodengleichrichtern 76 und 78, welche über die Gitter und Kathoden dieser gesteuerten Gleichrichter geschaltet sind, um die Gitterschaltungen kurzzuschließen, während die gesteuerten Gleichrichter in umgekehrter Richtung eine Vorspannung erhalten. Die Widerstände 80, 82 und 84 begrenzen den Stromfluß innerhalb des statischen Schalters 60. Elektrische Verbindungen-86 und 88 koppeln den statischen Schalter 60 an die Eingangsverbindung 22. Elektrische Verbindungen 90 und 92 verbinden den statischen Schalter 60 mit dem Impulsauslöseschalter 44 in dem Impulsübertrager 9· Wenn der Schalter 44 geschlossen ist, ist der statische Schalter 60 in der Lage, dem Transformator 58 Leistung zuzuführen.

Der Impulsgeber l6 enthält einen Aufwärtstransformator 94 mit einer zweiten Wicklung, die durch einen Diodengleichrichter 96 mit einem Filter und einem ünterdrückungsnetzwerk verbunden ist, welches einen Reihenwiderstand 96, einen parallelgeschalteten Widerstand 100 und einen Filterkondensator 102 sowie eine Drossel 104 enthält. Der Ausgang der Drossel 104 ist mit der Anode eines gesteuerten Gleichrichters 105 verbunden, dessen Kathode mit dem Triggereingang 54 der steuerbaren Ignitronröhre 46 im Impulsgenerator 14 verbunden ist. Der gesteuerte Gleichrichter 105 steuert die Zündung des Schalters 46.

Die Synchronisiervorrichtung 12, ebenso wie der Impulsgeber 16 und der Impulsgenerator 14 werden von dem Leistungseingang 2 2 versorgt durch einen Ausschalter 106 und über eine Sicherung 108. Ein Abwärtstransformator 110 in der Synchronisiervorrichtung 12 reduziert die darin auftretende Spannung auf einen Wert, der mit ihren anderen Teilen kompatibel ist. Die Synchronisiervorrichtung 12 enthält ebenfalls einen Kipposzillator 112, einen Trigger 114 und einen Impulsgeber 116.

BAD ORfGINAt

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Der Kipposzillator 112 enthält einen Unijunctiontransformator 118 mit Vorspannungswiderständen 120 und 122, die an die Basiselektrode angeschlossen sind, und einen Widerstand 124 sowie einen Kondensator 126, die so ausgewählt sind, daß sich eine geeignete Schwingungsfrequenz ergibt. Der Emitter des Unijunctiontransistors|ll8 ist mit einem Punkt 128 zwischen dem Widerstand 124 und dem Kondensator 126 verbunden. Ein Diodengleichrichter 130 liefert eine halbweggleichgerichtete Gleichspannung an die Synchronisiervorrichtung 12.

Ein Widerstand 132 und ein Kondensator 134 filtern den Ausgang der Diode 130, die dem Trigger 114 und dem Impulsformer 116 zugeführt wird. Ein Diodengleichrichter 136 verbindet den Ausgang des Kipposzillators 112 mit dem Trigger Il4.

Der Trigger 114 ist ein bistabiler Trigger mit kreuzverb—undenen gemischten Transistoren, der einen NPN-Transistor 138 und einen PNP-Transistor l40 enthält. In die Emitterschaltung sind Begrenzungswiderstände 142 und 144 eingeführt. Der Emitter des Transistors l40 erhält eine Gegenspannung, die sich durch den Widerstand 146 und über den Kondensator 148 anlegt.

Ein von dem Kipposzillator 112 gekoppeltes Signal durchläuft den Diodengleichrichter I36 und eine elektrische Verbindung 150 und veranlaßt, den Trigger 114 zu zünden, wobei er seine Lei stung durch eine elektrische Kopplung 152 an den Impulsformer abgibt.

Der Impulsformer 11-6 enthält einen Transistor 154, welcher durch einen Widerstand 156 und einen Speicherkondensator I58 vorgespannt ist. Ein Kommutierungs-Diodengleichrichter I60 ist über eine Primärwindung 146 eines Impulstrenn-Transformators 162" geschaltet. Eine Sekundärwindung 166 des Impulstransformator 162 ist durch einen Diodengleichrichter I68, einen Widerstand I70 und den Leitungen 172 und 174 mit dem Gitterstromkreis des gesteuerten Gleichrichters 105 verbunden. Die periodischen Impulse, die an den Leitungen 172 und 174 durch die Synchronisiervorrich-

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tung 12 erzeugt werden, schalten d η gesteuerten Gleichrichter

105 im Impulsgeber ±6 ein_s welcher seinerseits das wiederholte Zünden der steuerbaren Ignitron-Röhre" k6 in dem Impulsgenerator 14 auslöst.

Die Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 3 ist wie folgt:

Nachdem der Netzanschluß 22 hergestellt wurde und der Anschalter'

106 geschlossen wurde, ist Netzstrom an der Synchronisiervorrichtung 12 j dem Impulsgeber l6 und dem Impulsgenerator I¹J der Impulseinheit 10 vorhanden» Der von dem Abwärtstransformator transformierte Netzstrom der Synchronisiervorrichtung 12 wird durch den Diodengleichrichter 130 hälbwellengleichgerichtet. Die Aufladungsgeschwindigkeit des Kondensators 126 bestimmt die Frequenz, mit der der Unijunctiontransformator 118 die Synchronisiervorrichtung 112 veranlaßt, Zündsignale für den steuerbaren Gleichrichter IO5 abzugeben und dadurch die Ignitron-Röhre 46 zu zünden. Der Transistortrigge,. ^rj>k vergrößert die Steilheit der VCi eier flanke der Spannungs- und Stromimpulse, die ihm von dem Kipyoszillator 112 zugeführt werden. Der erzeugte Impuls wird, weiter verstärkt durch den Transistor 15^ und durch den Transformator 162 des Impulsformers 116, gekoppelt, so daß er den gesteuerten Gleichrichter 105 einschaltet. Der gesteuerte Gleichrichter 105 des Impulsgebers 16 ist in Durchlaßrichtung durch die in einem Halbweggleichrichter 96 gefilterte Energie vorgespannt.

Nach der Zündung dieses gesteuerten Gleichrichters I05 wird der Zündimpuls an die Steuerelektrode des Ignitrons 46 abgegeben, um dieses einzuschalten. Da der gesteuerte Gleichrichter 105 zu einem Zeitpunkt gezündet werden muß, wenn er durch die zugeführte halbweggleichgerichtete Spannung vorwärts vorgespannt ist, muß die Polarität des Transformators 94 und 110 eingehalten werden. Damit ist sichergestellt, daß die Synchronisiervorrichtung 112 Zündimpulse an den gesteuerten Gleichrichter 105 abgibt, wenn dieser vorwärts vorgespannt ist.

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Solange der Schalter 44 geschlossen ist, ist der Schalter 60 in der Lage, Energie durch den Transformator 58 an den Vollweg-Gleichrichter 56 abzugeben. Wenn der Trigger 54 der Ignitron-Röhre 46 durch einen Impuls von dem Impulsgeber 16 ausgelöst wird, wird ein höherer elektrischer Impuls durch die Leiter und 19 an den Impulsübertrager 9 abgegeben. Der Impuls selbst wird durch die Gleichrichterschaltung 29 und die Kontakte 26 und 28 gekoppelt, so daß er an die zu testende Komponente 23 angelegt wird und diese in Schwingungen mit dem Kondensator versetzt. Der Gleichrichter 30 mit kurzer Erholzeit isoliert die abklingende Schwingspannung von dem Impulsgenerator l4. Wegen der niedrigen Impedanz, die die Komponente 23 und den Kondensator 36 miteinander verbindet, erscheint eine stark gedämpfte Schwingung, welche eine genauere Fehlerbestimmung in einer zu testenden Komponente mit niedriger Impedanz erlaubt.

Fig. 4 zeigt ein Schaltschema nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, indem keine Notwendigkeit für die Impulsverstärkung, wie sie durch die Impulsgebervorrichtung der Fig. 1 und 3 geliefert wird, besteht, weil die Ignitron-Röhre 46 nach Fig. 3 durch einen halbleitergesteuerten Leistungs-Gleichrichter 204 ersetzt wurde. Da der gesteuerte Leistungs-Gleichrichter 204 von einem kleineren Signal gezündet werden kann, wird der von den Leitern 172 und 174 (Fig. 3) geführte Synchronimpuls direkt mit dem leistungsgesteuerten Gleichrichter 204 gekoppelt. Hierdurch wird der gesteuerte Gleichrichter sofort nach der Erzeugung eines Synchronimpulses eingeschaltet in Übereinstimmung mit der zyklischen Vorwärtsvorspannung an seiner Anoden-Kathodenverbindung.

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Claims

Patentansprüche^

Prüfeinrichtung zur Prüfung der Reaktanz einer elektrischen Komponente durch das Zuführen von elektrischen Impulsen an die Komponente, um sie mittels eines Stoßes zu erregen und eine Schwing-Spannungswelle zu erzeugen, welche überwacht wird,·um die Qualität der Komponente zu bestimmen, gekennzeichnet durch:

eine Vorrichtung (1*1) zur Erzeugung von elektrischen Impulsen, wobei jeder Strom- und Spannungsimpuls eine steile Vorderflanke aufweist und die Impulserzeugervorrichtung Impulse hoher Energie erzeugt, die in der Lage sind, Verunreinigungen in den elektrischen Komponenten auszubrennen, welche Kurzschlüsse verursachen;

erste und zweite Kontakte (26,28), die mit der elektrischen Komponente (23,2*1),der die Impulse zugeführt werden, anschließbar sind, und Leitungen (18,19) niedriger Impedanz zur Verbindung dieser Kontakte mit dem Ausgang der Impulserzeugervorrichtung (1*0;

ein Kondensator (36) und Leitungen zur Verbindung dieses Kondensators über die ersten und zweiten Kontakte (18,19), so daß dieser Kondensator mit der su prüfenden elektrischen Komponente schwingt, wenn dieser ein elektrischer Impuls zugeführt wird.
2. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sie eine Gleichrichterschaltung (29) mit kurzer Erholzeit enthält, welche zwischen dem Punkt, an dem der Kondensator (36) an einem der Kontakte (26, 28) und der Vorrichtung zur Erzeugung elektrischer Impulse (1*1) angeschlossen ist, wobei die Gleichrichterschaltung mit kurzer Erholzeit die elektrischen Impulse mit der zu testenden elektrischen Komponente (2*0 koppelt und den Kondensator (36) und die Komponente von dem Impulsgenerator (1*0 trennt, nachdem ein Impuls auf die Komponente eingekoppelt wurde.

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3« Prüfeinrichtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (26, 28) mit den Windungen eines Ankers (23) einer dynamoelektrischen Maschine (24) anschließbar sind und diese Prüfeinrichtung Mittel enthält, um Windungen dieser dynamoelektrischen Maschine kurzzuschließen, der die elektrischen Impulse nicht zugeführt werden.
4. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Kontakte (26,28) und der Kondensator (36) an einem Impulsübertrager (9) befestigt sind und zwar räumlich getrennt von dem Impulsgenerator (14) und ferner Mittel (29) zum Trennen des Kondensators (36) und der zu testenden Komponente (23) von der Impulserzeugervorrichtung (lH) enthält, nachdem ein Impuls an die Komponente eingekoppelt wurde.
5. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulserzeuger eine Synchronisiervorrichtung (12) zur Synchronisierung der Impulse mit der Spannung, die von einer Wechselstromquelle an die Einrichtung geliefert wird, enthält.
6. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die zu prüfende Komponente den Anker einer dynamoelektrischen Gleichstrom-Maschine enthält, die einen Kommutator aufweist, und eine Anzahl von Ankerwicklungen, die mit den Kommutatorschienen verbunden sind, wobei diese Kontakte (.26, 28) an die Schienen des Kommutators anschließbar sind, und daß die Vorrichtung (14) zur Erzeugung elektrischer Impulse eine hohe Energie an den Anker einkoppeln kann, so daß die Leistung der Impulse groß genug ist, Verunreinigungen in den Windungen der dynamoelektrischen Maschine auszubrennen, durch die Kurzschlüsse auftreten.

009851/1500