DE9007704U1 - Vorrichtung zum automatischen Berechnen der Integrität einer elektrischen Spule - Google Patents

Description

Vorrichtung zum automatischen Berechnen
der Integrität einer elektrischen Spule.

A. Technisches Gebiet

Allgemein bezieht sich die Erfindung auf das Gebiet von Stoßtestgeräten. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf

eine Vorrichtung zur automatischen Bestimmung des Vorhandenseins und des Ausmaßes eines Fehlers in einer elektrischen Spule mittels eines Stoßtestes.

B. Technischer Hintergrund

Zum Hintergrund von Stoßtestverfahren soll allgemein darauf hingewiesen werden, daß die Technik des Beaufschlagens einer elektrischen Spule mit einem Spannungsstoß seit mindestens 1943 aus einem Artikel von CM. Faust und N. Rohats mit dem Titel "Insulation Testing of Electrical Windings" (Trans. AIEE Vol. 62, Seiten 203-06) allgemein bekannt ist. Grundsätzlich umfaßt das Verfahren die Beaufschlagung einer elektrischen Spule, wie sie z.B. häufig in einem elektrischen Motor zu finden ist, mit einem scharfen hohen Spannungsimpuls, woraufhin man dann diesen Impuls innerhalb der Spule schwingen oder "nachschwingen" läßt. Dieses Nachschwingen erzeugt abklingende Schwingungen, die sich auf verschiedene Weise ändern können, wenn irgendein Fehler innerhalb der Wicklung vorhanden ist. Ein derartiger Fehler ist ein Defekt in der Isolierung zwischen benachbarten Wicklungen, ein Windungs-zu-Windungs-Fehler. Ein derartiger Fehler führt zu einer Änderung der Induktivitäts- und Kapazitätskennwerte der Spule und zeigt sich in der sich ergebenden Kurve. Von besonderer Wichtigkeit ist die Notwendigkeit, die Spule mit einem oder mehreren Hochspannungsimpulsen zu beaufschlagen, um einen Anfangsfehler in derartigen Isolierungen festzustellen.

Die Tatsache, daß kleine Defekte nicht sichtbar sind, bis einige Stöße durchgeführt wurden, ist der Grund, warum wiederholte Stöße zum Testen verwendet werden. Die betreffen den Grundverfahren sind allgemein bekannt und waren Gegen stand von vielen erfindungsmäßigen Verbesserungen. Ein Beispiel der für die verschiedenen möglichen Fehlergestaltungen auftretenden Arten der Kurven ist in verschiedenen Artikeln des Anmelders enthalten, wie z.B. in: "Winding Fault Diagnosis by Surge Comparison" vorgestellt auf der 14. elektrischen/elektronischen Isolierungs-Konferenz und in "Surge Test Methods for Rotating Machines", veröffentlicht durch IEEE.

Während verschiedene erfinderische Anstrengungen sich auf die Automatisierung der Technik der Stoßtestanalyse richteten, so beruhen doch die meisten der automatischen Testgeräte auf dem Verfahren, Spannungsniveaus des Tests mit jenen von einer Standardspule zu vergleichen. Obwohl die Hüllkurvenabklinggeschwindigkeit verwendet wurde, wird der Test meist immer in Verbindung mit Spannungswerten durchgeführt. Das Spannungswertkriterium wurde mit unterschiedlichem Erfolg verwendet und führte nicht immer zu genaueren Bestimmungen als die sichtbar möglichen. Aus der US-PS 3659197 der General Electric Corporation ist ein automatisches Testgerät auf der Grundlage von Spannungsvergleichen, die ebenfalls visuelle Analysemöglichkeiten zuläßt, bekannt. Das General Electric Patent - obwohl es ein Verfahren für eine visuelle Analyse und ein anderes Verfahren für eine automatische Analyse liefert - bezieht sich ebenfalls auf die dem Fachmann bekann ten Schwierigkeiten bei dem Versuch, ein für eine automati sche Analyse geeignetes Verfahren zu entwickeln. Ein anderes Beispiel der überwiegenden Verwendung einer Spannungsdifferenzbestimmung als Kriterium ist in der US-PS 3869664 der Avtron Manufacturing Inc. und den dazugehörigen Patenten beschrieben. Obwohl digitale Verfahren seit geraumer Zeit verfügbar sind, ist die Blickrichtung der Fachwelt auf das

absolute Spannungswertkriterium ein Hindernis für die Einführung von automatischen Verfahren auf dem Gebiet des stoßtestens. Obwohl das absolute Spannungskriterium leicht an die Digitalanalyse angepaßt werden kann, sind das Potential für falsche Datenpunkte und die sich daraus ergebenden falschen Indikationen unerwünscht.

C. Beschreibung der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf die verschiedenen Bedürfnisse der Verwender von Stoßtestgeräten. Diese Verwender umfassen sowohl die Hersteller - die ihre Produkte vor dem Versand testen - und Verwender - die das Gerät auf dem Markt als Teil von Wartungsverfahren testen. Vor dem Hintergrund dieser beiden Perspektiven richtet sich die Erfindung nach den Bedürfnissen dieser Personen und nach den bei bestehenden Stoßtestgeräten bekannten Grenzen. Ein derartiges Bedürfnis ist der Wunsch jenes des den Test durchführenden Personenkreises, um schnell die Unversehrtheit des untersuchten Gegenstandes festzustellen. Dies ist von besonderer Wichtigkeit in der StOßtestumgebung, da Fertigungsstraßentests sehr schnell durchgeführt werden müssen. Eine andere Grenze bestehender Stoßtestgeräte ist die mit ihnen verbundene Schwierigkeit, genau das Vorhandensein eines Fehlers in dem untersuchten Gerät festzustellen. Da traditionelle Verfahren oft auf der Grundlage eines visuellen Vergleichs der Kurven stattfanden, die die Reaktion des Geräts auf den Stoß wiedergeben, war es schwierig, derartige visuelle Vergleiche an eine automatische Bestimmung anzupassen. Diese Schwierigkeit wurde durch die Tatsache unterstrichen, daß, obwohl immer weiterentwickelte Analysegeräte verfügbar wurden, die überwiegende Mehrheit der Stoßtestgeräte immer noch auf der Grundlage einer visuellen Analyse durch eine Bedienungsperson beruhen. Da unzulässige Fehlerwerte in dem untersuchten Gerät manchmal visuell kaum zu erfassen sind, müssen die Bedienungspersonen idealerweise entsprechende Erfahrung bei der Analyse der Antwortkurven des Stoßtests haben. Dies ist jedoch mit der Forderung unverein-

bar, derartige Kurven in einer höchst wiederholbaren Weise an Montagestraßen, z.B. alle paar Sekunden, erneut zu überprüfen. Natürlich beinhaltet ein derartiges Verfahren ebenfalls die Möglichkeit von menschlichen Fehlern und den damit verbundenen Grenzen. Während die Nachfrage immer nach kleineren Toleranzen geht, sind die praktischen, mit einem visuellen Verfahren verbundenen Grenzen nur schwierig zu überwinden. Obwohl verschiedene Versuche gemacht wurden, die Fehlerbestimmung bei dem getesteten Gerät zu automatisieren, waren diese Anstrengungen nur in unterschiedlichem Maß erfolgreich und haben sich oft als nicht so genau wie der traditionelle visuelle Test herausgestellt. Die Erfindung richtet sich nicht nur nach diesen Bedürfnissen, sondern ebenfalls nach unterschiedlichen anderen.

Zwei weitere Aspekte der Erfindung sind insbesondere erwähnenswert. Zuerst ist die Natur eines Stoßtests so, daß der das zu untersuchende Gerät beaufschlagende .Stoß dieses tatsächlich schlecht testet oder im extremen Fall einen Fehler bei dem Gerät verursachen kann. Obwohl dieser Aspekt allgemein bekannt ist, haben traditionelle Stoßtestverfahren nicht automatisch die Beanspruchung begrenzt, mit der das Gerät beaufschlagt wird. Durch das Vorhandensein des Industriestandards, wie z.B. des National Equipment Manufactures Association Standard 1-12.05, wurden wiederholte Stoßtestbeaufschlagungen weitestgehend gestützt. Die vorliegende Erfindung berücksichtigt diesen Aspekt durch die Schaffung von Verfahren und eines Testgeräts, das automatisch die Belastung minimiert, mit der das Gerät beaufschlagt wird. Zweitens wurden traditionelle Stoßtests durch gleichzeitiges Vergleichen der getesteten Spule mit einer Spule, von der angenommen wurde, daß sie zulässig ist, durchgeführt - d.h., einer Standardspule. Bei traditionellen Verfahren erreichte man dies gewöhnlich durch wiederholtes Beaufschlagen der Standardspule mit identischen Stößen, da jedes unterschiedliche Testgerät analysiert wurde. Dies schwächt nicht

nur die Standardspule, sondern ist mit anderen praktischen und energieverbrauchenden Belangen begleitet. Da das traditionelle Verfahren des Vergleichstests keine exakte Wissenschaft ist, ist es ebenfalls notwendig, experimentell den Änderungsschwellwert in Abhängigkeit vom Stoß, bei dem ein "Fehler"-Zustand als vorhanden bestimmt wird, festzustellen. Dies geschah durch beabsichtigtes Erzeugen eines Fehlers bei einer zulässigen Spule in der kleinstmöglichen Weise und Beobachten des so induzierten Änderungswerts. Offensichtlich hat dieses Verfahren verschiedene unerwünschte Merkmale. Die vorliegende Erfindung richtet sich auf jeden dieser Aspekte und die oben genannten Aspekte in einer Erfindung.

Da die vorliegende Erfindung in der bevorzugten Ausführungsform auf der allgemein bekannten Computerintegration und Probentechnik beruht, hat es den Anschein, daß es für die Fachwelt keine Schwierigkeiten bereitet hat, diese Verfahren in ihrem Gebiet einzuführen. Dies erscheint besonders naheliegend, da ein lange bestehendes Bedürfnis für eine genaue und zuverlässige automatische Bestimmung der Stoßtestergebnisse besteht. Diese Grenze, der die Fachwelt gegenüberstand, bestand darin, daß es einfach vernachlässigt wurde, festzustellen, daß das Problem in der geeigneten Auswahl des Erfassungskriteriums lag. Es wurde nicht anerkannt, daß das Spannungsdifferenzkriterium die Wurzel des Problems darstellte. Obwohl verschiedene Patente auf dem Gebiet der automatischen Stoßtestgeräte vorhanden sind und der breite Bereich der Daten dieser erfinderischen Bemühungen zeigt, daß wesentliche Versuche unternommen wurden, um das Gerät zu automatisieren, zeigt die Tatsache, daß das traditionelle Verfahren der visuellen Erfassung eines Fehlers immer noch das bevorzugte Verfahren ist, daß jene Versuche nicht das Bedürfnis der Stoßtestbenutzer erfüllten. Es wurde tatsächlich nicht verstanden, daß Anstrengungen in dieser Beziehung nicht in der Verfeinerung der Systeme notwendig waren, sondern daß vielmehr die Entwicklung in einem geeig-

neten Erfassungskriterium bestand. Die breite Akzeptanz eines Spannungsdifferenzkriteriums durch die Fachwelt für die Herstellung automatischer Stoßtestgeräte führt grundsätzlich die Lehre von der technischen Richtung der vorliegenden Erfindung weg. Es ist ebenfalls erwähnenswert, daß sogar für den Erfinder überraschend war, daß die Entwicklung einer flächenbezogenen Analyse nicht nur zu einem Standard führte, der für einen breiten Bereich von Motortypen und Merkmalen geeignet war, sondern ebenfalls, daß die Verwendung eines derartigen Verfahrens sich so gut an die hier beschriebenen Datenanalysemöglichkeiten anlehnte.

Die vorliegende Erfindung beachtet und berücksichtigt jeden dieser Belange und überwindet die der Fachwelt gesetzten Grenzen durch eine Vorrichtung, die unter

anderen Aspekten eine digitale Verarbeitung ermöglichen und die die Schwierigkeiten bei der Durchführung derartiger Verfahren auf dem Gebiet des Stoßtests überwinden. Die erfindungsgemäßen Geräte führen zu einem genaueren Testverfahren, zu einem automatischen Testverfahren und zu einem Testverfahren, das sowohl für die Verwender als auch die Hersteller geeigneter ist.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Verwendung einer Standardspule beim Stoßtesten des Geräts zu minimieren. Sicher ist es ein Aspekt dieser Zielrichtung, die Notwendigkeit des Aufbringens eines Fehlers auf eine zulässige Spule zu vermeiden, um einen minimalen Schweilwert zu bestimmen, bei dem eine Spule als fehlerhaft bestimmt wird.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Mehrzweck-, vollständig programmierbaren Computer beim Stoßtestverfahren und dem Gerät zu integrieren. Hierbei ist Ziel, ein System vorzustellen, das ausreichende Verfahrensabänderungen, ausreichendes Programmieren und ausreichende Analysen ermöglicht, um dem besonderen Verwender, den besonderen

Verwendungszwecken und den unterschiedlichen Anwendungsbereichen des Stoßtestgerätes zu entsprechen.

Es ist weiter Ziel der vorliegenden Erfindung ist es,

die Akzeptanz einer Spule ohne Bezugnahme auf einen von einer besonderen Spule abhängigen Schwellwert zu bestimmen. Entsprechend ist es mit diesem Zweck ein Ziel, die Möglichkeit zu schaffen, einen Standard zu erzeugen, der nicht direkt von Ergebnissen von irgendeiner getesteten Spule abhängt. Ein weiters Ziel dieser allgemeinen Zielstellung ist, einen Akzeptanzschwellwert bereitzustellen, der für unterschiedliche getestete Spulenarten, verschiedene Spannungen oder sich ändernde Kennwerte gleichbleibend ist.

Es ist weiter Ziel der vorliegenden Erfindung, Vorrichtungen zu schaffen, die ein genaueres Stoßtestverfahren elektrischer Spulen ermöglichen. In dieser Hinsicht ist es wünschenswert, die mit den traditionell bei Stoßtestbestimmungen verwendeten visuellen Verfahren verbundenen Grenzen zu überwinden.

Allgemein ist festzuhalten, daß es das Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist, das Stoßtestverfahren zu automatisieren. Unter Berücksichtigung dieses Hauptziels ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Reihe von Zielen durch automatische Mittel zu erreichen, einschließlich: automatisches Feststellen der Akzeptanz der getesteten Spule, die automatische Warnung bei Änderungen in typischen Fertigungsschwankungen für eine Vielzahl von Parametern, die automatische Abfolge verschiedener unterschiedlicher Tests sowohl bei den Fertigungsverfahren als auch beim Feldtesten, und das automatische Unterbrechen der beaufschlagten getesteten Spule hinsichtlich der elektrischen Stöße nach der Erfassung eines Fehlers.

Ein weiteres allgemeines Ziel der vorliegenden Erfindung ist,

eine statistische Analyse in das Stoßtestverfahren einzubauen und insbesondere eine derartige Analyse in das Stoßtestgerät einzubauen. Eine Aufgabe dieses allgemein festgestellten Ziels ist, die Häufigkeit, der eine getestete Spule einem Spannungsstoß unterworfen werden muß, zu minimieren und zu optimieren. Eine weitere besondere Aufgabe einer derartigen statistischen Analyse ist die Optimierung des Verfahrens, der Werte und der Standards, die bei der Bestimmung des Vorhandenseins eines Fehlers verwendet werden.

Es ist weiter Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Analyse der Antwort der getesteten Spule auf den Stoßtest vorzustellen. Eine Aufgabe dieses Ziels ist, eine Vorrichtung vorzustellen, das genau ist und für digitale Anwendungen geeignet ist. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die Verwendung der Flächenanalyse bei Stoßtestvorgangen einzuführen.

Weitere Ziele der Erfindung sind natürlich an anderen Stellen der Beschreibung und der Ansprüche offenbart.

D. Kurze Beschreibung der Zeichnungen Fig. 1 ist eine graphische Darstellung eines traditionellen simultanen Stoßtestverfahrens für eine Standardspule und eine fehlerhafte Spule, wobei beide Antworten in einem Diagramm überlagert werden.

Fig. 2 ist eine graphische Darstellung der Antworten ähnlich der in Fig. 1 dargestellten, wobei die Fläche, die die Differenz zwischen den zwei Antworten darstellt, gestrichelt ist.

Fig. 3 ist eine graphische Darstellung einer Standardkurve, wobei die Fläche unter einer Standardkurve gestrichelt ist.

Fig. 4 ist eine graphische Darstellung der Antwort einer zulässigen Testspule mit einem Anomaliedatenwert.

Fig. 5 ist ein Blockdiagramm der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 6a ist ein Fließbild der gesamten Schritte, die programmiert werden können, um von der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform durchgeführt zu werden.

Fig. 6b ist ein Fließbild eines Stoßtest-Unterprogramms, das programmiert werden kann, um als Teil des in Fig. 6a dargestellten Fließbilds durchgeführt zu werden.

Fig. 7 ist eine mögliche Ausgabe der erfindungsgemäßen bevorzugten Ausführungsform.

E. Beste Art zur Durchführung der Erfindung.

Obwohl das Gebiet des Stoßtestens gut bekannt ist, zeigt Fig. 1 eine Darstellung, die man erhält, immer wenn das traditionelle Verfahren der visuellen Feststellung des Vorhandenseins eines Fehlers verwendet wird. Gewöhnlich erscheint eine derartige Darstellung auf einem Zweikanaloszilloskop. Wie in Fig. l gezeigt, in der die vertikale Achse die Spannung und die horizontale Achse die Zeit darstellen, ist das allgemeine Verfahren des Stoßtestens leicht verständlich. Die zu testende Spule wird zum Zeitpunkt A mit einem Spannungsimpuls beaufschlagt. Dies führt zu einem Schwellenanstieg der angezeigten Spannung. Nach dem Impuls, der eine kurze Anstiegszeit (typisch etwa eine Mikrosekunde) hat, beginnt dann die Spannung abzufallen und bewirkt ein Nachschwingen innerhalb der Spule. Dieses Nachschwingen ist charakteristisch für eine spezifische Kombination einer Kapazität, Induktivität und eines Widerstandes in der zu testenden Spule. Wie man in Fig. 1 sieht, führt eine Standardkurve - d.h. die Antwort auf den Impuls durch eine zulässige Spule

* ♦ I

- zu einer Spannungsantwort, die für diese Spule charakteristisch ist. Die Standardkurve (1) bildet sich natürlich immer, wenn unterschiedliche Spulen verwendet werden. Dies ist der bisherige Grund für den Vergleich von zwei gleichzeitigen Impulsen und hat die Fachwelt zu dem Vorurteil geführt, daß spulenabhängige Schwellwerte erforderlich sind. Auf dieser Kurve ist eine gleichzeitige Kurve einer zu testenden Spule überlagert. Wie man sieht zeigt diese Testkurve (2) unterschiedliche Eigenschaften - d.h. eine unterschiedliche Zeitabhängigkeit und unterschiedliche Spannungswerte. Es sind diese Unterschiede, die eine Fehlererfassung in der zu testenden Spule ermöglichen. Die Abweichungen zwischen den zwei Kurven beruhen auf einer Differenz in der Kombination der Induktivität, der Kapazität und des Widerstandes in bezug auf die zwei Spulen. Diese Differenz beruht auf einem Fehler in der zu testenden Spule. Dieser Fehler kann vielfältig sein, wie dies den mit den Stoßtesten vertrauten Fachleuten bekannt ist. Beispielsweise kann es zu einer Beschädigung in der Isolierung zwischen zwei benachbarten Spulenwicklungen, einem Wicklung-zu-Wicklung-Isolierungsdefekt gekommen sein.

Aus Fig. 2 ist die Vorgehensweise der vorliegenden Erfindung leicht verständlich. Während bei einem Stand der Technik automatische Testanlagen überwiegend einfach eine Spannungsdifferenz (3) bei irgendeinem Punkt längs der zwei Kurven verwenden, hat dieses traditionelle Spannungsdifferenzkriterium die hier besprochenen Grenzen. Statt ein derartiges Analyseverfahren zu verwenden, analysiert die vorliegende Erfindung die Fläche zwischen der Standardkurve (1) und der Testkurve (2) , die als gestrichelte Fläche in Fig. 2 dargestellt ist. Diese Fehlerfläche (4) schafft eine genauere Messung des in der Testspule enthaltenen Fehlergrads.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß eine Bezugsfläche (5) leicht durch Messen der Fläche "unter" der Standardkurve (1) berech-

net werden kann, die als schraffierte Fläche in Fig. 3 dargestellt ist. Unter dem Begriff "unter" ist zu verstehen, daß der absolute Wert der Standardkurve verwendet wird. Ein dimensionsloses Verhältnis der Fehlerfläche 4 zur Bezugsfläche 5 kann somit leicht berechnet werden. Da das Verfahren des Stoßtestens elektrischer Spulen sich immer noch auf einer theoretischen Basis in der Entwicklung befindet, ist es zutreffend, daß vor der vorliegenden Erfindung die Verwendung des traditionellen Spannungsdifferenzkriteriums einen praktischen Behelf darstellte. Das Spannungsdifferenzkriterium ist in vielen Fällen jedoch nicht in der Lage, vollständig das visuelle Erfassungsverfahren zu ersetzen. Weiter ist verständlich, daß andere Arten der Flächenanalysen möglich sind und in den Schutzumfang und die Lehre der vorliegenden Erfindung fallen.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel der Grenze der Spannungsdifferenzen als Erfassungskriterium. Fig. 4 zeigt eine zulässige Testkurve, in der sich ein anomaler Datenwert 6 befindet. Der anomale Datenwert 6 soll einen schlechten Datenwert darstellen, der nicht auf die Spule selbst zurückzuführen ist, sondern vielmehr durch Rauschen oder ähnliches hervorgerufen wurde. Obwohl die durch die getestete Spule erzeugte, in Fig. 4 dargestellte Antwort als zulässig angesehen wird, würde mit dem traditionellen Spannungsdifferenzkriterium die Spule infolge der Tatsache, daß der anomale Datenwert 6 den eingestellten Spannungsdifferenzwert, der als erlaubt bestimmt wurde, überschreitet, beim Vergleich mit der Standardkurve 1 zurückgewiesen. Da eine Bedienungsperson die in Fig. 4 dargestellte Testkurve visuell prüft und die Zulässigkeit beschließt, und da das traditionelle Spannungsdifferenzkriterium nicht zu einem derartigen Schluß führen würde, wäre die automatische Bestimmung in diesem Fall unannehmbar. Mit der vorliegenden Erfindung soll diese Schwierigkeit durch die Verwendung der Flächenanalyse vermieden werden. Das heißt, daß der anomale Datenwert 6 lediglich zu einer kleinen

zusätzlichen Fehlerfläche 4 führt. Diese kleine Abweichung führt nicht zu einem Fehler des Tests durch die Spule.

Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm eines Geräts zur Durchführung der vorliegenden Erfindung. Eine elektrische Spule 7 ist zum Test mit dem automatischen Testgerät 9 mittels Leitungen 8 verbunden. Die Spule 7 stellt irgendeine Spule dar, die laufend mittels des Stoßdämpfverfahrens getestet wird, wie sie z.B. in einem elektrischen Motor angeordnet ist. Diese Spulen weisen üblicherweise zahlreiche Windungen eines elek trischen Leiters auf, die durch eine dünne Isolierung getrennt sind. Die Leitungen 8 dienen zur Verbindung der Spule 7 mit einem Stoßgenerator 12 und mit einigen Fühlern. Der Stoßgenerator 12 ist grundsätzlich ein Gerät, wie es laufend von der Fachwelt beim Stoßtesten verwendet wird. Es dient dazu, die Spule 7 mit einem scharfen Spannungsimpuls zu beaufschlagen. Dieser Impuls schwingt dann in abnehmender Weise oder erzeugt in der Spule 7 eine "Nachschwingung". Diese Schwingung ist kennzeichnend für die Integrität der Wicklung der Spule und gibt somit eine Information zur Erfassung eines Fehlers in einer Spule. Während typische Stoßtestgeräte üblicherweise eine Fühlereinrichtung von einer Anzeigeeinrichtung verwenden, sind in Fig. 5 die Fühlereinrichtung und die Anzeigeeinrichtung vom Stoßgenerator 12 getrennt dargestellt. Weiter ist der Stoßgenerator so ausgelegt und spezifisch konfiguriert, daß er eine Steuerung durch einen Computer 16 ermöglicht. Die Zwischenverbindungen zwischen dem Stoßgenerator 12 und dem Computer 16 werden durch eine Stoßgeneratorsteuerleitung 13 hergestellt. Die Stoßgeneratorsteuerleitung 13 kann entweder eine Verbindung oder eine Reihe von elektrischen Verbindungen sein oder kann eine optische Verbindung darstellen. Eine optische Verbindung ist besonders für eine Unterstützung der elektrischen Isolierung des Computers 16 vom Stoßgenerator 12 nützlich, da der Stoßgenerator eine hohe Spannung erzeugt und in einer elek trischen Umgebung arbeitet, die für den Computer 16 schädlich sein kann.

Zur Erfassung der Antwort der Spule 7 auf den Spannungsstoß wird eine Fühlereinrichtung verwendet. Wie in Fig. 5 dargestellt, ist der Fühler grundsätzlich ein Analog-zu-Digital(A/D)-Wandler 14. Der A/D-Wandler 14 dient zur Umwandlung des Analogsignals der Spannungsantwort der Spule 7 in eine digitale Darstellung. Der A/D-Wandler 14 liefert dann diese Information durch die digitale Übertragungsleitung 15 zum Computer 16. Auch hier kann die digitale Übertragungsleitung 15 aus ein oder mehreren elektrischen Drähten bestehen oder kann durch die Verwendung einer optischen Verbindung durchgeführt werden. Dies dient zur Isolierung der Hochspannungsantwort der Spule 7 vom Computer 16 aus den oben beschriebenen Gründen. Da die Antwort der Spule 7 relativ kurzlebig ist, muß die Probengeschwindigkeit des A/D-Wandlers 14 ausreichend schnell sein, um eine entsprechende Auflösung in der digitalen Darstellung der Testkurve 2 zu ermöglichen.

Hinsichtlich des Computers 16 ist verständlich, daß verschiedene Ausführungsformen möglich sind. Während die bevorzugte Ausführungsform einen Vielzweck-, vollständig programmierbaren Computer verwendet, wie z.B. einen IBM XT kompatiblen Computer, sind sicherlich andere Computer oder Datenanalyseeinrichtungen möglich. Der Computer 16 kann einen speziellen Computer, einen speziell verbundenen Datenprozessor oder sogar eine permanent fest verdrahtete Anordnung umfassen. Das einzig wesentliche Merkmal des Computers 16 ist die Möglichkeit der Verarbeitung der Antwortspule 7 auf dem Stoß, entweder in einer analogen oder digitalen Weise, und des Vergleichs der Antwort mit einer Standardkurve. Da die Flächenanalyse eine grundlegende Technik der bevorzugten Ausführungsform ist, sollte der Computer 16 in der Lage sein, entweder zu summieren, um die eingeschlossenen Flächen zu enthalten, oder ein analoges Signal zu integrieren. Jedes dieser Verfahren steht dem Fachmann zur Verfügung und kann ohne größere Versuche durchgeführt werden. Somit sollen sowohl die Hardware-, Firmware- und Software-Ausführungsformen

in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fallen.

Der Computer 16 kann eoenfalls einen digitalen Prozessor, z.B. einen Mikroprozessorchip, und einen Daten- und Programmspeicher umfassen. In bezug auf den Programmspeicher ist beabsichtigt, daß das Programm gespeichert wird, um das automatische Testgerät 9 auf verschiedene Weisen zu betreiben. Das in dem Programmspeicher enthaltene Programm sollte sicherlich so geschrieben sein, daß nicht nur die Funktionen beschrieben sind, sondern daß ebenfalls leichte Abänderungen von einem Verwender durchgeführt werden können. Eine menübetriebene Software ist ebenfalls erwünscht, da die Verwender nicht hochspezialisierte Computerprogrammierer sind. Der in dem Computer 16 verwendete Datenspeicher sollte ausreichend groß sein, um sowohl eine Vielzahl als auch beträchtliche Mangel der Datenwerte zu enthalten. Dies ist erforderlich, da eine ausreichende Auflösung sowohl der Standardkurve 1 als auch der Testkurve 2 eine Anzahl von Datenwerten erfordern kann. Diese Datenwerte sollten durch einen relativ schnellen A/D-Wandler 14 erzeugt werden, wenn der Impuls in weniger als einer Microsekunde ansteigt und die Antwort der Spule 7 nicht langer als eine Sekunde dauert. Entsprechend den statistischen Möglichkeiten der vorliegenden Erfindung ist es ebenfalls sehr erwünscht, daß ein Datenwertglätten und ein Zurückbehalten der sich ergebenden Kurven für eine spätere Verwendung möglich ist. Hinsichtlich letzteren kann der Datenspeicher somit nicht nur einen dynamischen Speicher innerhalb des Computers 16, sondern ebenfalls ein Magnetband oder Plattenspeicher für Langzeitspeicherung umfassen.

Der Computer 16 umfaßt weiterhin ein Eingabebauteil 10 und ein Ausgabebauteil 11. Jedes dieser Bauteile kann von unterschiedlichster Art sein und steht leicht zur Verfügung. Bei der bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Eingabebauteil 10 sowohl eine Tastatureingabe als auch ein weiter unten beschriebenes Balkenkodierlesegerät. Das Ausgabebauteil 11 kann

eine Kathodenstrahlröhre(CRT)-Anzeige und einen Drucker umfassen. Da die Fertigungsumgebungen oft ein oder mehrere Steuercomputer umfassen, kann sowohl das Eingabebauteil als auch das Ausgabebauteil einige Schnittstellen mit anderen Computern einschließen. Derartige Möglichkeiten sind für den Fachmann leicht durchzuführen und fallen in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung. Es soll darauf hingewiesen werden, daß das Ausgabebauteil 11 das typische von vielen bestehenden Stoßtestgeräten verwendete Ausgabebauteil - ein Zwexkanaloszilloskop - ersetzt. Da ein Oszilloskop einen wesentlichen Teil der Kosten und der Bauteile des traditionellen Stoßtesters darstellt, gestattet die Trennung dieses Bauteils vom Stoßgenerator 12 eine größere Variabilität und möglicherweise geringere Kosten. Dies betrifft insbesondere eine fest verdrahtete Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Durchführung eines schmalen, besonderen Anwendungsgebiets in einer Fertigungslinie. Natürlich benötigen der Stoßgenerator 12 und der Computer 16 irgendeine Energiequelle 20. Obwohl eine einzige Energiequelle dargestellt ist, kann die Energiequelle 20 tatsächlich mehrere Energiequellen umfassen, eine für den Computer 16 und eine separate für den Stoßgenerator 12. Diese Trennung der Energiequelle unterstützt die elektrische Isolierung der verschiedenen Bauteile.

Aus den Fig. 6a und 6b sieht man, daß der Computer 16 so programmiert sein soll, daß er verschiedene Funktionen durchführt. Obwohl die bevorzugte Ausfuhrungsform allgemeine Funktionen zeigt, die in den Fließbildern von Fig. 6a und 6b dargestellt sind, sind verschiedene Abänderungen möglich. Dies trifft insbesondere zu, wenn der Computer 16 ein Vielzweck-, vollständig programmierbarer Computer ist. Zusätzlich zu den verschiedenen Arten der Computer oder den verfügbaren programmierbaren Datenprozessoren, können die spezifischen, das Programm darstellenden Schritte ebenfalls sich in weitem Maße ändern. Da die Einbeziehung der in dem Fließbild gezeigten Funktionen leicht für den Fachmann durchführbar ist, ist kein

besonderer Programmablauf beinhaltet. Der Fachmann kann die vorliegende Erfindung aus der Beschreibung ohne größere Versuche durchführen und verwenden. Das Programmieren kann leicht durchgeführt werden, wenn einmal die hier beschriebenen Verfahren verstanden wurden, da die zugehörigen Schritte die Basis der Umsetzung sind.

Fig. 6a stellt das Gesamtfließbild der Verfahren dar, wie sie mittels Programmieren durchgeführt werden können. Wie man sieht, wurden verschiedene Tests durchgeführt. Jeder dieser Tests kann Unterprogramme erfordern, die leicht entwickelt werden können. Das Stoßtestunterprogramm ist in Fig. 6b dargestellt. In bezug auf Fig. 6a schließt der Schritt der Eingabe der geeigneten Teststandards nicht nur die geeigneten Parameter für jeden der Tests ein, sondern ebenfalls die Eingabe der geeigneten Standardkurve für Vergleichszwecke. Die Eingabe einer derartigen Kurve kann aus dem Speicher, durch statistische Erzeugung oder durch tatsächliche Durchführung eines Tesrs einer zulässigen Spule erfolgen.

Fig. 6b ist ein Unterprogramm für den Stoßtestteil des Gesamtfließbildes. Wie man sieht, sind Mittel zum Zählen der Anzahl der Stöße bei einer bestimmten Spannung und für die Steigerung der Spannung, bis ein Fehler entdeckt wird, vorgesehen. Durch das Speichern der Ergebnisse nach Beendigung irgendeines Tests stehen die Ergebnisse für eine statistische Analyse zur Verfügung, wie dies später beschrieben wird. Durch das gesamte Fließbild sind Anzeigen vorgesehen und können in geeigneter Weise zu dem besonderen Ausgabebauteil 11 geliefert werden. Die Anzeige sollte nicht nur eine Anzeige für die Bedienungsperson enthalten, sondern ebenfalls irgendeinen Ausdruck, der die fehlerhafte Spule begleitet, so daß das Instandsetzungspersonal ebenfalls von den Testergebnissen profitiert.

Bei der bevorzugten Ausführungsform stellt das Ausgabebauteil

11 sowohl eine CRT-Anzeige als auch einen Drucker dar, der einen Ausdruck erzeugt. Zum Beispiel zeigt Fig. 7 einen mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugten Ausdruck. Obwohl die verschiedenen Anzeigemöglichkeiten grenzenlos sind, enthält die in Fig. 7 dargestellte Anzeige viele wertvolle Merkmale. Die Anzeige zeigt den Akzeptanzschwellwert 18. Ein einzigartiges - und vielleicht überraschendes Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, daß ein Verfahren geschaffen wird, bei dem der Akzeptanzschwellwert 18 relativ unabhängig von der Spulenart, dem Spannungswert oder der verwendeten Konfiguration ist. Man hat festgestellt, daß der Akzeptanzschwellwert 18 sich nur wenig für die laufenden, durchgeführten Stoßtests ändert. Dies ist besonders bezeichnend, da es einen leichten Vergleich zwischen verschiedenen Fertigungsstraßen, Produkten und Testbedingungen ermöglicht. Während man bisher glaubte, daß ein Akzeptanzschwellwert von 10% einen optimalen Akzeptanzschwellwert darstellt, wird angenommen, daß ein Bereich notwendig sein kann, wenn verschiedene Konfigurationen des automatischen Testgerätes 9 entwickelt werden. Da die Datenprobenverfahren verfeinert werden, wird angenommen, daß der Akzeptanzschwellwert 18 auf etwa 2% vermindert werden kann. Sicherlich kann bei einigen Anwendungsgebieten der Akzeptanzschwellwert 18 ebenfalls mit den bestehenden Probenverfahren vermindert werden. Weiter können Bedingungen vorherrschen, bei denen der Akzeptanzschwellwert nicht über 25% steigen sollte. Bei langsameren Probengeschwindigkeiten, verminderten Standards, analoger Integration oder anderen vorhandenen Aspekten wird somit ein breiter Bereich benötigt. Der Schwellwert kann sogar aufgrund statistischer Analysen der Datenproben automatisch eingestellt werden.

Der tatsächliche Wert des Fehlerflächenverhältnisses 19 gestattet somit die Bestimmung der Art des vorhandenen Fehlers. Es hat sich herausgestellt, daß Verhältnisse im Bereich von 10% bis 40% einen Windungs-zu-Windungs-Fehler anzeigen;

Verhältnisse im Bereich von 40% bis 80% zeigen entweder einen Spulen-zu-Spulen- oder einen Phasen-zu-Phasen-Fehler an; Verhältnisse im Bereich von 80% und darüber zeigen einen grundsätzlichen Fehler oder eine offene Verbindung an. Auf diese Weise gestatten die Verfahren der vorliegenden Erfindung eine automatische Bestimmung der Art des vorhandenen Fehlers. Es ist verständlich, daß jeder dieser Bereiche nur annähernd gilt und wesentliche Überlappungen in einigen Situationen beinhaltet sind. Ebenfalls ändern sich die Bereiche (mit Ausnahme des Basisschwellwerts) mit der Wicklungsform, der Anzahl der Wicklungen und ähnlichem.

Die in Fig. 7 gezeigte Darstellung zeigt ebenfalls ein Fehlerflächenverhältnis 19. Dies stellt das Verhältnis der Fehlerfläche 4 (siehe Fig. 2) zur Bezugsfläche 5 (siehe Fig. 3) dar. Man sieht aus den Kurven in Fig. I₁ daß einige Änderungen zulässig sind. Der Ausdruck gemäß Fig. 7 zeigt graphisch, daß die visuelle Erfassung von begrenzter Genauigkeit ist und engere Toleranzen erforderlich sind. Die vorliegende Erfindung überschreitet diese Grenzen und ebnet den Weg für ein genaueres Testverfahren.

Weiter zeigt die Darstellung gemäß Fig. 7 eine Endtestbestimmung 20. Diese Endtestbestimmung stellt entweder eine "geprüft"- oder "Fehler"-Beurteilung dar, die durch einen Vergleich des Fehlerflächenverhältnisses 19 zum Akzeptanzschwellwert 18 erfolgen kann. Diese Anzeige zeigt ebenfalls eine Zweispurdarstellung 21 als graphische Wiedergabe des Tests. Eine Zweispurdarstellung 21 ist identisch mit einer mittels eines Zweikanaloszxllokops bei dem traditionellen Verfahren dargestellten Anzeige. Sie hat den Vorteil einer schnellen Bestätigung für jenes Personal, das mit den bestehenden Verfahren vertraut ist und zeigt ebenfalls die tatsächliche Lage einer Fehlerfläche 4.

Die Verfahren der vorliegenden Erfindung führen selbst zu

einer statistischen Analyse. Durch Speichern der Kurven in digitaler Form und durch Summieren der Abänderungen der Testkurven durch die Flächenanalyse kann die Integrität der getesteten Spule automatisch berechnet werden. Es gibt unterschiedliche Verfahren zur automatischen Berechnung wobei die Verwendung einiger Arten der Flächenberechnung einen geeigneten Vergleich der Spulen ermöglicht. Noch einfacher kann das spezifische Fehlerflächenverhältnis für jede Spule leicht analysiert werden. Obwohl verschiedene Arten der statistischen Analyse möglich sind, sind drei unterschiedliche Aspekte besonders erwähnenswert.

Erstens ist eine statistische Analyse der Fehlerdaten möglich. Dies umfaßt Vergleiche der prozentualen Fehler, Vergleiche unterschiedlicher Fertigungsreihen, Vergleiche unterschiedlicher Lieferanten und Vergleiche unterschiedlicher Fertigungsstraßen. Aus diesem Grund können die beschriebenen Verfahren eine produktspezifische Fertigungsinformation enthalten, die einen einzigartigen Zusatz auf dem Gebiet der Stoßtestgeräte dargestellt. Eine derartige Information kann eine Chargeninformation, eine Information in bezug auf die spezifische Schicht, die die Spulen herstellt, eine Information in bezug auf die Fertigungsstraße, wenn mehr als eine Straße die gleichen Spulen herstellt, und ähnliches enthalten. Produktseriennummern oder andere Identifikationsinformationen können ebenfalls eingegeben werden. Als Mittel zur Eingabe derartiger Informationen kann es möglich sein, ein Balkenkodierlesegerät als Teil des Eingabebauteils 10 vorzusehen. Mit einer derartigen im Computer 16 gespeicherten Information kann der Computer 16 so programmiert werden, daß er automatisch analysiert und die Information zuordnet. Im Falle irgendeiner Abweichung von zulässigen Standards kann eine automatische Warnung erfolgen. Dies ist äußert nützlich in den Fällen, wenn Montagestraßentechniken mit umfaßt werden. Auf diese Weise kann die Geschäftsleitung unmittelbar oder sogar automatisch unterrichtet werden, wenn irgendwelche

Änderungen in der Montagestraße stattfinden, die eine Fehlerrate bewirken, die entweder einen laufenden Mittelwert oder eine vorbestimmte Rate übersteigt. Ebenfalls können langsame Abnahmen beim Fertigungsverfahren erfaßt werden.

Ein weiterer wichtiger Aspekt der möglichen statistischen Analysen ist die Erzeugung des Standards, mit dem andere Spulen verglichen werden. Wie in dem Abschnitt "Hintergrund der Erfindung" umfaßt das vorliegende Verfahren das Testen irgendeiner Spule, die als akzeptierte Standardspule angenommen wird. Diese Standardspule erwidert den Impuls durch Erzeugung einer Standardkurve 1. Die Standardkurve 1 kann entweder gleichzeitig mit der Testkurve 2 reproduziert werden oder kann von einem Speicher zum Vergleich abgerufen werden. Da ein gewisser Änderungsgrad in den Antworten sogar zulässiger Spulen vorhanden ist, kann es nützlich sein, die Standardkurve l zu erzeugen. Eine derartige Erzeugung kann auf theoretischer Grundlage durchgeführt werden oder praktischer, und wie bei der bevorzugten Ausführungsform von einem Test einer bekannten akzeptierten Spule gespeichert werden. Diese Standardkurve 1 kann dann durch statistische Verfahren aufgrund der Tests anderer zulässiger Spulen aktualisiert werden. Es ist möglich, unterschiedliche Schwerpunkte den Testkurven zuzuschreiben, wie dies für derartige statistische lielsetzungen bekannt ist. Natürlich kann die Standardkurve automatisch aktualisiert werden, jedesmal wenn eine Spule einen Test durchläuft. Durch Verwendung digitaler Techniken können derartige Verfahren ohne größere Versuche durchgeführt werden und müssen daher nicht im einzelnen erläutert werden. Wenn eine derartige Erzeugung einer Standardkurve verwendet wird, ist es möglich, auf die Schwellwerte zurückzugreifen, bei denen die Akzeptanzbestimmung gemacht wurde. In bezug auf das Fehlerflächenverhältnis 19 kann der Schwellwert in Abhängigkeit von der Größe der verwendeten Probe für die erzeugte Standardkurve oder in

Abhängigkeit von der vom Hersteller als akzeptiert angenommenen Fehlerrate verändert werden. Wie oben erläutert, ist eines der überraschenden Ergebnisse der Flächenberechnung, daß der Schwellwert relativ unabhängig von der Art der betreffenden Spule, der betreffenden Spannungen oder den den Spulen eigenen Frequenzen ist. Änderungen in dem Schwellwert können so unabhängig von irgendwelchen Tests der betreffenden besonderen Spule durchgeführt werden. Auf die besonderen diesbezüglichen Vorteile wurde diesbezüglich hingewiesen.

Ein dritte statistische Vorgehenswaise ist die Möglichkeit der Optimierung der Anzahl der Impulse, denen die Spule unterworfen wird. Wie es beim Stoßtesten bekannt ist, wird ein vorhandener Fehler häufig nicht durch einen einzigen Impuls allein entdeckt. Vielmehr wurde als vorherrschende Technik das wiederholte Stoßtesten entwickelt. Obwohl die Wiederholung der Stöße für die Erfassung kleinerer Fehler wünschenswert ist, ist andererseits hier die Wiederholung unerwünscht, da sie die Isolierung guter Spulen ungebührlich beansprucht. Durch statistische Analysen der Ergebnisse der Tests bei einer Verwendung von mehr als einem Stoß bei einer bestimmten Spannung, kann die Erfindung statistisch die Anzahl der erforderlichen Impulse bestimmen, um die gewünschte Erfassungsgenauigkeit zu erreichen. Die maximale Anzahl der Größe bei irgendeiner bestimmten Spannung kann ebenfalls durch die Bedienungsperson eingestellt werden. Obwohl die Fachwelt die unerwünschte übermäßige Beanspruchung der Isolierung der Wicklungen einer Spule erkannt hat, erfolgten nur geringe Anstrengungen zur automatischen Minimierung der Beanspruchung. Die Erleichterung der Analyse auf der Grundlage der Flächen ermöglicht eine Berücksichtigung dieses Aspekts.

Obwohl die Vorgehensweisender vorliegenden Erfindung für den;.Fachmann aus sich selbst heraus verständlich sind, sind bestimmte Aspekte so bezeichnet, daß sie weiter erläutert werden müssen. Wie bereits erwähnt, ist ein grundlegender Aspekt der

vorliegenden Erfindung die Möglichkeit, Stoßtests durchzuführen, wo eine Grenze ohne Testen einer Standardspule besteht. Dies vermeidet, eine sonst akzeptable Spule zu beschädigen und ermöglicht ebenfalls einen leichten Vergleich zwischen unterschiedlichen Spulenarten. Ohne diesen Aspekt wäre die oben erwähnte statistische Analyse mehr verbreitet. Ein anderer Aspekt ist, daß verschiedene Standards sehr leicht verwendet werden können. Dies ist von besonderer Wichtigkeit, wenn der Fertigungsstraßentest mehr als eine Spule betrifft, ebenso wenn ein Motor mehr als eine Spulenart aufweist. Bei Verwendung des traditionellen Verfahrens (Vergleichstesten durch einen gleichzeitigen Test einer Standardspule) mußten die Bedienungspersonen lediglich verschiedene Spulen mit dem Testgerät verbinden. Erfindungsgemäß muß nur die Spulenart eingegeben werden, evtl. automatisch für eine Balkenkodierleseeinrichtung. Das die Anlage steuernde Programm vergleicht dann lediglich das Ergebnis mit der geeignet gespeicherten Standardkurve. Diese Verfahren erleichtern die Verwendung mehrfacher Testkanäle oder Leitungen durch Durchführung eines schnelleren Tests.

Ein weiterer Aspekt der beschriebenen Vorgehensweise ist die Möglichkeit, die Spannung eines Tests stufenweise zu erhöhen und zu unterbrechen, wenn ein Fehler entdeckt wurde. Da einige Anwendungsgebiete unterschiedliche Akzeptanzwerte erfordern und die Spulen unterschiedlichen Belastungswerten unterwerfen, kann es nützlich sein, eine Spule zu testen und den Wert aufzuzeichnen, bei dem zuerst ein Fehler entdeckt wurde. Während dieser Wert ebenfalls statistisch analysiert werden kann, kann ebenfalls eine Zusammenfassung möglich sein, die in Abhängigkeit von den letztliehen Verwendungen der Spulen geeignet ist. Dadurch, daß nicht alle Spulen dem höchsten Spannungswert unterworfen werden, kann die Belastung in derartigen Spulen, insbesondere in jenen, die früher einen Fehler gezeigt haben, minimiert werden.

Schließlich soll darauf hingewiesen werden, daß die beschriebene automatische Stoßtestanlage ebenfalls eine Automatisierung verschiedener Tests einschließen kann. Zum Beispiel können dem Fachmann bekannte Widerstands- und Hochpotentialtests eingeschlossen werden. Durch den Einschluß des geeigneten Testgeräts und durch die Überwachung eines derartigen Geräts durch einen Computer 16 kann das automatische Testgerät 9 nacheinander verschiedene Tests durchführen. Es ist besonders wirtschaftlich, das Stoßtesten mit den Widerstandsund Hochpotentialtesten zu verbinden, da jeder dieser drei Tests etwa an dem gleichen Punkt in einem Fertigungsverfahren möglich ist, und da jeder in der Lage ist, eine Information in bezug auf die Akzeptanz der Testspule 7 zu liefern. Auch wenn die Spule 7 in einem dieser Tests durchfällt, kann der Stoßtest weiter durchgeführt werden, um jener Stelle bei der Reparatur der Spule 7 zu helfen. Die Automation in bezug auf alle diese Tests führt natürlich zu genaueren Testergebnissen. Beispielsweise kann ein Widerstandstest temperaturveränderlich durchgeführt werden, um automatisch eine genaue Information zu liefern. Der einfache Einbau des Mehrzweckcomputers gestattet die Automatisierung dieser neuen Variationen.

Claims (23)

• * • » SCHUTZANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum automatischen Berechnen der Integrität einer elektrischen Spule, umfassend:

a) einen Stoßgenerator;

b) eine Einrichtung zum Erfassen der Antwort der Spule auf den elektrischen Stoß;

c) eine Einrichtung zum Erfassen der Integrität der Spule; und

d) eine Einrichtung zur Bestimmung der Akzeptanz der Integrität durch Vergleichen der Berechnung der Integrität mit einem Grenzwert, wobei der Grenzwert ohne Test einer repräsentativen Spule eingestellt wird.

2. Vorrichtung zum automatischen Berechnen der Integrität einer elektrischen Spule nach Anspruch i, wobei die Antwort eine Testkurve ist, und wobei die Einrichtung zum Berechnen der Integrität der Spule eine Einrichtung zum Durchführen einer Flächenberechnung unter Einschluß der Testkurve umfaßt.

3. Vorrichtung zum automatischen Berechnen der Integrität einer elektrischen Spule nach Anspruch 2._r wobei die Einrichtung zum Erfassen einen Analog-zu-Digital-Wandler umfaßt.

4. Vorrichtung zum automatischen Berechnen der Integrität einer elektrischen Spule nach Anspruch l, wobei die Einrichtung zum Berechnen und die Einrichtung zum Bestimmen eine programmierbare Einrichtung umfaßt, die weiter einen Datenprozessor umfaßt.

5. Vorrichtung zum automatischen Berechnen der Integrität einer elektrischen Spule nach Anspruch 4, wobei die Antwort eine Testkurve ist und wobei der Datenprozessor programmiert ist, um eine Flächenberechnung unter Einschluß der Testkurve durchzuführen.

6. Vorrichtung zum automatischen Berechnen der Integrität einer elektrischen Spule nach Anspruch 5, wobei der Datenprozessor programmiert ist, um:

a) die Zone unter einer Akzeptanzantwort mit einer Standardkurve zu berechnen sowie

b) die Testkurve mit der Standardkurve zu vergleichen;

c) die Fläche der Differenz zwischen der Testkurve und der Standardkurve zu berechnen; und

d) das Verhältnis der Fläche der Differenz zwischen der Testkurve und der Standardkurve zu der Fläche unter der Standardkurve festzustellen.

7- Vorrichtung zum automatischen Berechnen der Integrität einer elektrischen Spule nach Anspruch 6, wobei der Datenprozessor programmiert ist, um die in einer unzulässigen Spule bestehende Fehlerart festzustellen.

8. Vorrichtung zum automatischen Berechnen der Integrität einer elektrischen Spule nach Anspruch 7, wobei der Datenprozessor programmiert ist, um das Verhältnis der Flächen mit einem Schwellenwert zu vergleichen.

9- Vorrichtung zum automatischen Berechnen der Integrität einer elektrischen Spule nach Anspruch 8, wobei der Datenprozessor programmiert ist, um:

a) eine Probe von Tests ähnlicher elektrischer Spulen zu schaffen; und dann

b) statistisch die Standardkurve zu berechnen.

10. Vorrichtung zum automatischen Berechnen der Integrität

einer elektrischen Spule nach Anspruch 9, wobei der Datenprozessor programmiert ist, um die Probe zu aktualisieren, jedesmal, wenn eine ähnliche Spule als zulässig bestimmt wird.

11- Vorrichtung zum automatischen Berechnen der Integrität einer elektrischen Spule nach Anspruch 8, oder 10, wobei der Datenprozessor programmiert ist, um die Anzahl der Stöße zu optimieren, denen eine elektrische Spule bei irgendeiner bestimmten Spannung ausgesetzt wird.

12. Vorrichtung zum automatischen Berechnen der Integrität einer elektrischen Spule nach Anspruch ll_r wobei der Datenprozessor programmiert ist, um:

a) die Eingabe der produktspezifischen Fertigungsinformat ion zu akzeptieren;

b) die Information mit den Testergebnissen für das Produkt zu koordinieren; und

c) statistisch die Produktfertigungsinformation mit den Testergebnissen zu vergleichen.

13. Stoßtestgerät zur Bestimmung der Integrität einer elektrischen Spule, umfassend:

a) einen elektrischen Stoßgenerator;

b) einen Mehrzweck-, vollständig programmierbaren Computer ; und

c) eine Einrichtung zur Erfassung der Antwort der Spule auf den elektrischen Stoß.

14. Stoßtestgerät zur Bestimmung der Integrität einer elektrischen Spule nach Anspruch 13, wobei die Einrichtung zur Erfassung einen Analog-zu-Digital-Wandler umfaßt, und wobei der vollständig programmierbare Computer

a) einen Digitalprozessor;

b) einen Datenspeicher;

c) einen Programmspeicher; und

d) eine Einrichtung zu Anzeige des Ausgangs des Computers umfaßt.

15. Stoßtestgerät, zur Bestimmung der Integrität einer elektrischen Spule nach Anspruch 14, wobei der vollständig programmierbare Computer weiter ein Eingabebauteil zur Eingabe und zur Überprüfung des Programmspeichers durch die Bedienungsperson des Stoßtestgeräts und ein Ausgabebauteil umfaßt.

16. Stoßtestgerät zur Bestimmung der Integrität einer elektrischen Spule nach Anspruch 15_f wobei die Antwort eine Testkurve ist, und wobei der Programmspeicher den Digitalprozessor steuert, um eine Flächenberechnung unter Einschluß der Testkurve durchzuführen.

17. Stoßtestgerät zur Bestimmung der Integrität einer elektrischen Spule nach Anspruch 16, wobei der Programmspeicher den Digitalprozessor steuert, um:

a) die Fläche unter einer akzeptierten Antwort mit einer Standardkurve zu berechnen;

b) die Testkurve mit der Standardkurve zu vergleichen; und

c) das Verhältnis der Fläche der Differenz zu der Fläche unter der Standardkurve zu bestimmen.

18. Stoßtestgerät zur Bestimmung der Integrität einer elektrischen Spule nach Anspruch 17, wobei der Programmspeicher den Digitalprozessor steuert, um die in einer unzulässigen Spule bestehende Fehlerart zu bestimmen.

19. Stoßtestgerät zur Bestimmung der Integrität einer elektrischen Spule nach Anspruch -18, wobei der Programmspeicher den Digitalprozessor steuert, um das Verhältnis der Flächen mit einem Schwellenwert zu vergleichen.

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20. Stoßtestgerät zur Bestimmung der Integrität einer elektrischen Spule nach Anspruch 19, wobei der Programmspeicher den Digitalprozessor steuert, um:

a) eine Probe der Tests ähnlicher elektrischen Spulen zu schaffen; und dann

b) statistisch die Standardkurve zu berechnen.

21. Stoßtestgerät zur Bestimmung der Integrität einer elektrischen Spule nach Anspruch 20, wobei der Programmspeicher den Digitalprozessor steuert, um die Probe zu aktualisieren, jedesmal, wenn eine ähnliche Spule als zulässig bestimmt wird.

22. Stoßtestgerät zur Bestimmung der Integrität einer elektrischen Spule nach Anspruch 19, oder 21, wobei der Programmspeicher den Digitalprozessor steuert, um die Anzahl der Stöße zu optimieren, denen eine elektrische Spule bei irgendeiner bestimmten Spannung unterworfen wird.

23. Stoßtestgerät zur Bestimmung der Integrität einer elektrischen Spule nach Anspruch 22, wobei der Programmspeicher den Digitalprozessor steuert, um:

a) die Eingabe einer produktspezifischen Fertigungsinformation anzunehmen;

b) die Information mit den Testergebnissen für das Produkt zu koordinieren und

c) statistisch die Produktfertigungsinformation mit den Testergebnissen zu vergleichen.

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