DE2644253A1

DE2644253A1 - Einrichtung zur pruefung einer wicklung auf windungs- oder lagenschluss

Info

Publication number: DE2644253A1
Application number: DE19762644253
Authority: DE
Inventors: Klaus Bollmann; Hans-Joachim Dipl Ing Freygang; Klaus Dipl Ing Moellenbeck
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-09-28
Filing date: 1976-09-28
Publication date: 1978-03-30
Also published as: DE2644253B2; IT1085424B; DE2644253C3; CH616753A5; SE7709789L; ES462711A1; AT355669B; ATA526077A; FR2365806A1; BE859127A; JPS5341721A

Description

2 6. A 4 2 5 3

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT * Unser Zeichen: Berlin und München VPA 76 P 3782 BRD

Einrichtung zur Prüfung einer Wicklung auf Windungs- oder Lagenschluß

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Prüfung einer Wicklung auf Windungs- oder Lagenschluß mit einem Schenkelkern mit einer Erregerwicklung und einem zur Aufbringung der zu prüfenden Wicklung auf den Schenkelkern bewegbaren Joch. 5

Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art (ATM V 3526-1) ist auf einem der Schenkel eines Schenkelkernes eine Erregerwicklung aufgebracht, die über ein Strommeßgerät an eine Wechselspannungsquelle anschließbar ist. Der Schenkelkerri weist ein bewegbares Joch auf, auf das die zu prüfende Wicklung aufgeschoben werden kann. Die Prüfung einer Wicklung auf Windungsschluß erfolgt dadurch, daß zunächst der Strom gemessen wird, ohne daß sich auf dem bewegbaren Joch eine zu prüfende Wicklung befindet. Danach erfolgt eine Strommessung mit zu prüfender Wicklung. Bei gleichem Strommeßwert ist die zu prüfende Spule fehlerfrei; bei unterschiedlichen Strömen besitzt sie einen WindungsSchluß. Die bekannte Einrichtung hat den Nachteil, daß die mit ihr erzielten Meßergebnisse wesentlich von der Befestigung des bewegbaren Joches an den übrigen Teilen des Schenkelkernsbeeinflußt sind. Außerdem ist die Einrichtung bei Wicklungen mit hoher Windungszahl zu unempfindlich.

Bei einer anderen bekannten Einrichtung zur Prüfung einer Wicklung auf Windungsschluß (DT-AS 15 16 154) befindet sich auf einem be-

Kr 22 Bek / 24.09.76 '8 09813/0609

- X -^ VPA 76

wegbaren Joch ständig eine Vergleichsspule. KurzSchlußwindungen . in einer zu prüfenden Wicklung werden dadurch erfaßt, daß die in "'"■"* der Vergleichsspule induzierte Spannung mittels einer Hilfsspannung zu Null gemacht wird und anschließend die zu prüfende Wicklung auf das bewegbare Joch geschoben wird; weist die zu prüfende Wicklung einen Windungsschluß auf,·dann nimmt die Spannung der Vergleichsspule ab, wodurch der Nullabgleich gestört wird. Diese bekannte Einrichtung hat den Nachteil, daß zur Ermittlung von Windung sSchlussen eine Vergleich- bzw. Normalspule erforderlich ist. ■ Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Prüfung einer Wicklung auf Windungs- oder Lagenschluß vorzuschlagen, die einen einfachen Aufbau aufweist, leicht bedienbar ist und trotzdem einwandfreie Prüfungen auf Windungs- oder Lagenschluß zuläßt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Einrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dem einen Schenkelkern ein weiterer Schenkelkern derart zugeordnet, daß einer seiner Schenkel von der zu prüfenden Wicklung umgreifbar ist; auf dem weiteren Schenkelkern ist eine Meßwicklung aufgebracht, und an die Meßwicklung ist eine Anzeigeeinrichtung angeschlossen.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung erfolgt eine Prüfung einer Wicklung auf Windungs- oder Lagenschluß durch die Feststellung, ob von der zu prüfenden Wicklung eine magnetische Kopplung zwischen den beiden Schenkelkernen hervorgerufen wird. Weist nämlich die zu prüfende Wicklung einen Windungs- -oder Lagenschluß nicht auf, dann ist die magnetische Kopplung schlecht bzw. nicht vorhanden, und es wird in der Meßwicklung eine nennenswerte Spannung nicht induziert. Enthält dagegen die zu prüfende Wicklung einen Schluß, dann wird die magnetische Kopplung sehr gut und eine in der Meßwicklung induzierte Spannung kann mittels der Anzeigeeinrichtung erfaßt werden. Ein von der Anzeigeeinrichtung ausgewiesener Meßwert ist bei der erfindungsgemäßen Einrichtung also ein Zeichen dafür, daß die zu prüfende Wicklung einen Windungs- oder Lagenschluß aufweist. Diese Prüfung kann in vorteilhafter Weise ohne eine Normal- oder Vergleichsspule vorgenommen werden, so daß

■'.?V>;---- 809813/0609

■ ' c- ' 264Λ253

- \ - ^ VPA 76 P 3782 BRD

die erfindungsgemäße Einrichtung gegenüber der einen obenbeschriebenen, bekannten Einrichtung vergleichsweise einfach und damit mit wenig Aufwand herstellbar ist. Die Durchführung der Prüfung mittels der erfindungsgemäßen Einrichtung ist ebenfalls mit wenig Aufwand möglich, weil zur Prüfung einer Wicklung auf einen Schluß nur eine einzige Messung vorgenommen zu werden braucht. Die Meßfrequenz soll vorteilhafterweise verhältnismäßig hoch sein.

Die erfindungsgemäße Einrichtung läßt sich zur Prüfung aller Wicklungen mit verhältnismäßig vielen Windungen durchführen, wie sie beispielsweise für Spannungswandler für Mittelspannungsanlagen benötigt werden. Nur in den besonderen Fällen, in denen eine Prüfung von Wicklungen mit extrem hoher Windungszahl und damit nicht mehr zu vernachlässigenden Windungs- und Lagenkapazitäten durchgeführt werden muß, ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft, auf den von der zu prüfenden Wicklung umgreifbaren Schenkeln der beiden Schenkelkerne eine Hilfswicklung aufzubringen und an die Hilfswicklung eine hinsichtlich der Phasenlage eines abgegebenen Stromes derart einstellbare Abgleicheinrichtung anzuschließen, daß bei einer auf die von der zu prüfenden Wicklung umgreifbaren Schenkel aufgebrachten Normalwicklung die Anzeigeeinrichtung den Wert Null anzeigt. Durch diese Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung wird der Einfluß von durch die Kapazitäten der Wicklung verursachten Strömen beseitigt, indem durch die Abgleicheinrichtung bei einer Messung mit einer Normalwicklung, die den zu prüfenden Wicklungen entsprechen, sollte, ein Strom über die Hilfswicklung eingespeist und durch die Abgleicheinrichtung so eingestellt wird, daß die Anzeigeeinrichtung den Wert Null anzeigt. Bei der Messung derartiger Wicklungen ist es zur Kleinhaltung der durch Kapazitäten verursachten Ströme empfehlenswert, die Meßfrequenz möglichst klein zu wählen.

Die einstellbare Stromquelle bei einer Einrichtung zur Prüfung einer Wicklung mit einer Hilfswicklung kann in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein. So erscheint es vorteilhaft, wenn die einstellbare Stromquelle einen Phasensteller enthält, an den ein

809813/0609

--%-& VPA 76 P 3782 BRD

Stelltransformator mit seinen Wicklungsenden angeschlossen ist, und wenn mit einem Wicklungsende des Stelltransformators und mit seinem veränderbaren Abgriff die Hilfswicklung verbunden ist. Bei dieser Ausführung der einstellbaren Abgleicbeihrichtung ist mit Vorteil sowohl der Stelltransformator als auch der Phasensteiler mit einer getrennten Feineinstellung versehen, weil sich dann die erfindungsgemäße Einrichtung besonders genau abgleichen läßt.

In vielen Fällen wird es aber ausreichend sein, wenn die einstellbare Abgleicheinrichtung einen Stelltransformator enthält, der mit seinen Wicklungsenden an eine die Erregerwicklung speisende Stromquelle angeschlossen ist, und wenn die Hilfswicklung über einen einstellbaren Kondensator mit einem Wicklungsende und mit dem veränderbaren Abgriff des Stell transformator verbunden ist. 15

Gegebenenfalls kann überhaupt auf eine Hilfswicklung und auf eine einstellbare Abgleicheinrichtung bei der Prüfung selbst von Wicklungen mit sehr hohen Windungszahlen und damit nicht mehr vernachlässigbaren Kapazitäten verzichtet werden, wenn die Anzeigeeinrichtung eine phasenempfindliche Meßeinrichtung enthält, die an die Erreger- und an die Meßwicklung angeschlossen ist.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in Figur 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung ohne Hilfswicklung dargestellt; in Figur 2 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung mit einer Hilfswicklung und einer einstellbaren Abgleicheinrichtung wiedergegeben, und in Figur 3 ist eine Ausführung einer einstellbaren Abgleicheinrichtung gezeigt.

Die Einrichtung nach Figur 1 enthält einen Schenkelkern 1, der mit einem bewegbaren Joch 2 versehen ist. Auf einen Schenkel 3 des Schenkelkernes 1 ist eine Erregerwicklung 4 aufgebracht, die über einen Widerstand 5 an eine Stromquelle 6 angeschlossen ist; die Stromquelle 6 soll einen wesentlich über der Netzfrequenz von 50 Hz liegenden Strom abgeoen.

Dem Schenkelkern 1 ist ein weiterer Schenkelkern 7 mit einem weiteren bewegbaren Joch 8 derart zugeordnet, daß sein einer Schen-

809613/0609

* ' 2844253

- ^ J" VPA 76 P 3782 BRD

kel 9 einem Schenkel 10 des einen Schenkelkernes 1 benachbart liegt. Über den Schenkel 9 und 10 wird nämlich nach Fortbewegen der bewegbaren Joche 2 und 8 der Schenkelkerne 1 und 7 eine zu prüfende Wicklung 11 so aufgeschoben, daß sie beide Schenkel 9 und 10 umfaßt. Der weitere Schenkelkern 7 trägt auf einem weiteren Schenkel 12 eine Meßwicklung 13, an die über einen einstellbaren Widerstand 14 eine Anzeigeeinrichtung in Form eines Meßinstrumentes 15 angeschlossen ist. Der Abstand D zwischen den benachbarten Schenkeln 9 und 10 soll erheblich größer als der Abstand d zwischen den Jochen 2 bis 8 und den Schenkeln 3 bzw. sein.

Die dargestellte Einrichtung arbeitet in der Weise, daß - wenn eine zu prüfende Wicklung 11 einen Windungs- oder Lagenschluß nicht aufweist - aufgrund einer fehlenden nennenswerten magnetischen Kopplung in der Meßwicklung 13 eine Spannung nicht induziert wird und daher ein Strom durch das Anzeigegerät 15 nicht fließt. Weist dagegen die zu prüfende Wicklung 11 beispielsweise einen Windungsschluß auf , wie er durch die eingezeichnete Stromschleife 16 in Figur 1 gekennzeichnet ist, dann wird die magnetische Kopplung zwischen den beiden Schenkelkernen 1 und 7 sehr gut, und in der Meßwicklung 13 wird eine Spannung induziert, die im Anzeigegerät 15 zur Anzeige gelangt. Die dargestellte Einrichtung arbeitet so genau, daß selbst WindungsSchlüsse von einer einzigen Windung in Wicklungen mit verhältnismäßig hoher Windungszahl noch sicher erfaßt werden.

Die in Figur 2 dargestellte Einrichtung unterscheidet sich von der nach Figur 1 daaurch, daß auf den nebeneinander liegenden Schenkeln 20 und 21 eines Schenkelkernes 22 und eines weiteren Schenkelkernes 23 eine Hilfswicklung 24 aufgebracht ist, die mit ihren Wicklungsenden 25 und 26 an eine einstellbare Abgleicheinrichtung 27 angeschlossen ist. Die einstellbare Abgleicheinrichtung 27 enthält einen einstellbaren Kondensator 28 und einen Stelltransformator 29 und ist so mit der Hilfswicklung 24 verbunden, daß der einstellbare Abgriff 30 des Stelltransformators 29 mit dem einen Ende 26 der Hilfswicklung und das dem Stelltransformator abgewandte Ende des einstellbaren Kondensators 28 mit dem anderen

809613/0609

-^- VPA 76 P 3782 BRD

Ende 25 der Hilfswicklung 24 verbunden ist. Die Abgleicheinrichtung 27 ist mit den Wicklungsenden des Stelltransformator 29 an

eine Stromquelle 31 angeschlossen, mit der über einen Widerstand 32 auch die Erregerwicklung 33 verbunden ist. ■ .

Eine Prüfung einer Wicklung mit sehr hoher Windungszahl auf Windungs- oder Lagenschluß wird mit der Einrichtung nach Figur 2 in folgender Weise durchgeführt:
Zunächst wird auf die Schenkel 20 und 21 eine Normalwicklung 34 gebracht, die in ihrem Aufbau und.in ihrer Windungszahl mit den zu prüfenden Wicklungen übereinstimmen soll. Dann wird durch Änderung der Kapazität des Kondensators 28 und des Abgriffs 30 am Stelltransformator 29 ein derartiger Kompensationsstrom i^ durch die Hilfswicklung 24 geschickt, daß eine über einen Widerstand an einer Meßwicklung 36 liegende Anzeigeeinrichtung 37 einen Strom ±2 ^m^ dem Wert Null anzeigt. Bei einer Anzeige Null ist nämlich sichergestellt, daß durch Kapazitäten der Normalwicklung 34 verursachte Blindströme durch den Kompensationsstrom i^ kompensiert sind.

Wird nach vorgenommenem Abgleich nunmehr auf die einander benachbarten Schenkel 20 und 21 der Schenkelkerne 22 und 23 die zu prüfende Wicklung mit sehr hoher Windungszahl aufgebracht, dann kann die Einrichtung nunmehr Windungs- oder Lagenschlüsse genau in der Weise erfassen, wie es im Zusammenhang mit der Beschreibung der Figur 1 erläutert ist; Einflüsse von Kapazitäten der zu prüfenden Wicklungen sind kompensiert und machen sich daher nicht bemerkbar. Es kann also auch bei einer Wicklung mit sehr hoher Windungszahl nach Kompensation von durch Kapazitäten hervorgerufenen Strömen selbst ein WindungsSchluß von einer Windung in der Wicklung erfaßt werden.

Die einstellbare Abgleicheinrichtung nach Figur 3 enthält einen Phasensteller 40, an den ein Stelltransformator 41 angeschlossen ''. ist. An ein Ende 42 der Wicklung des Stelltransformators und an seinen Abgriff 43 ist. eine in Figur 3 nicht dargestellte Hilfswicklung angeschlossen (vergleiche Figur 2). Der Phasensteller ist in vorteilhafter Weise einstellbar ausgeführt, so daß mit der Abgleicheinrichtung nach Figur 3 eine sehr genaue Einstellung ■ -f :■ ' 809813/0609

- 7 - ■ VPA 76 P 3782 BRD

eines Kompensationsstromes i_k erreicht werden kann.

Mit der Erfindung wird eine Einrichtung zur Prüfung einer Wicklung auf Windungs- oder Lagenschluß vorgeschlagen, die sich, durch einen vorteilhaft einfachen Aufbau und dadurch auszeichnet, daß mit ihr auf verhältnismäßig einfache und damit schnelle Weise
einwandfreie Prüfungsergebnisse erzielbar sind.

3 Figuren

5 Patentansprüche

809813/0609

Leerseife

Claims

VPA 76 P 3782 BRD Patentansprüche

26U253

Einrichtung zur Prüfung* einer Wicklung auf Windungs- oder Lagenschluß mit einem Schenkelkern mit einer Erregerwicklung und einem zur Aufbringung der zu prüfenden Wicklung auf den Schenkelkern bewegbaren Joch,
dadurch gekennzeichnet,

daß dem einen Schenkelkern (1) ein weiterer Schenkelkern (7) derart zugeordnet ist, daß einer seiner Schenkel (8) von der zu prüfenden Wicklung (10) umgreifbar ist, daß auf dem weiteren Schenkelkern (7) eine Meßwicklung (12) aufgebracht ist und daß an die Meßwicklung (12) eine Anzeigeeinrichtung (14) angeschlossen ist (Fig. 1).
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den von der zu prüfenden Wicklung umgreifbaren Schenkeln (20, 21) der beiden Schenkelkerne (22, 23) eine Hilfswicklung (24) aufgebracht ist und daß an die Hilfswicklung (24) eine hinsichtlich der Phasenlage eines abgegebenen Stromes derart einstellbare Abgleicheinrichtung (27) angeschlossen ist, daß bei einer auf die von der zu prüfenden Wicklung umgreifbaren Schenkeln (20, 21) aufgebrachten Normalwicklung (34) die Anzeigeeinrichtung (36) den Wert Null anzeigt (Fig. 2).
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbare Abgleicheinrichtung einen Phasensteiler (40) enthält, an den ein Stelltransformator (41) mit seinen Wicklungsenden angeschlossen ist, und daß mit einem Wicklungsende (42) des Stelltransformators (41) und seinem veränderbaren Abgriff (43) die Hilfswicklung verbunden ist (Fig. 3).
4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbare Abgleicheinrichtung (27) einen Stelltransformator (29) enthält, der mit seinen Wicklungsenden an eine die Erregerwicklung (33) speisende Stromquelle (30) angeschlossen ist, und daß die Hilfswicklung (24) über einen einstellbaren Kondensator (28) mit einem Wicklungsende und mit dem veränderbaren Abgriff (30) des Stelltransformator (29) verbunden ist (Fig. 2).
5. Einrichtung·rnach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die

—-■ 809813/0609

. ORIGINAL INSPECTED

VPA 76 P 3732 BRD Anzeigeeinrichtung eine phasenempfindliche Meßeinrichtung enthält und an die Erreger- und die Meßwicklung angeschlossen ist.

80981 3/0609