-
Einrichtung zur Vorprüfung von fertigen Spulen elektrischer Apparate
auf richtige Windungszahl
Die Spulen elektrischer Maschinen müssen häufig eine genau
vorgeschriebene Windungszahl haben, da nur dann die Gewähr gegeben ist für einwandfreies
Arbeiten der Apparate. Diese Forderung auf genaue Einhaltung einer vorgeschriebenen.
Windungszahl ist beispielsweise besonders wichtig beim Bau von Meßwandlern, da von
der Windungszahl der Spulen die Meßgenauigkeit in hervorragendem Maße abhängt.
-
Nun werden die Windungszahlen von Spulen bereits beim Wickeln auf
der Wickelmaschine durch Zählwerke gezählt. Es kann aber immerhin vorkommen, daß
der betreffende Wickler beim Al> lesen des Zählwerkes sich irrt; bei Drahtbruch
macht andererseits die Wickelmaschine noch mehrere Umdrehungen, bevor sie von dem
betreffenden Wickler zum Stillstand gebracht worden ist.
-
Diese Umdrehungen werden von dem Zählwerk mit angezeigt, eine entsprechende
Anzahl von Windungen fehlt jedoch auf der Spule.
-
Man hat daher bereits vorgeschlagen, nach Fertigstellung der Spule
die Windungszahlen dadurch zu kontrollieren, daß man die gewickelte Spule auf einen
Prüfkern steckt und mit der Windungszahl einer Normal spule vergleicht. Dieses Verfahren
hat jedoch verschiedene Nachteile. Die
betreffende Normalspule muß
insbesondere, um sämtliche vorkommenden Windungszahlen prüfen zu können, sehr viele
Anzapfungen erhalten, um auf diese Weise jede beliebige Windungszahl, beispielsweise
bis zu 10000 Windungen, einstellen zu können. Infolge dieser vielen Anzapfungen
nimmt diese Normaispule einen beträchtlichen Platz ein, so daß die zu prüfende Spule
und die Normalspule in bezug auf das Streufeld des Prüfkernes keine gleichartige
Lage zueinander einnehmen und daher je nach der Lage der Spulen verschiedene Ergebisse
herauskommen. Die Streuung des Prüfkernes wird außerdem maßgebend beeinflußt durch
das abnehmbare Joch, das. man vorsehen muß, um die zu prüfende Spule leicht in den
Prüfkern einbringen zu können.
-
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Einrichtung zu
schaffen, die gewissermaßen einem Abbild der elektromagnetischen Eigenschaften des
späteren fertigen elektrischen Apparates, beispielsweise eines Spannungswandlers,
entspricht.
-
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die in einer auf dem
gleichen Kern angeordneten Sekundärspule mit genauer bekannter.Windungszahl auftretende
Spannung nach einer an sich bekannten Prüfmethode, z. B. Schering - Alberti-Brücke,
gemessen wird und daß an die Sekundärspule oder gegebenenfalls an eine Tertiärspule
zur Beeinflussung der durch das abnehmbare Joch veränderlichen Blindkomponente des
Leerlaufstromes des Eisenkern ein veränderbarer Kondensator,gegebenenfalls zur Veränderung
der entsprechenden Wirkkomponente auch noch ein veränderbarer ohmscher Widerstand
angeschlossen sind.
-
Durch diese Maßnahme wird der Vorteil erzielt, daß der durch das
abnehmbare Joch in jedem Einzelfall veränderte Luftspalt in jedem Fall auskompensiert
werden kann, wie dies später noch an Hand der Zeichnung zu beschreiben sein wird.
-
Aus dem übersetzungsverhältuis der Einrichtung läßt sich dann infolge
der bekannten Windungszahl der Sekundärspule die Windungszahl der Primärspule leicht
ermitteln.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. In dieser bedeutet I einen Eisenkern, auf den die zu prüfende Spule
2 aufgeschoben wird. Um dieses Aufbringen der zu prüfenden Spule leicht vornehmen
zu können, ist das Joch 3 in bekannter Weise abnehmbar eingerichtet. Auf dem Kern
I befindet sich außerdem eine Sekundärwicklung 4 und eine Tertiärwicklung 5. Zur
Prüfung wird das Oersetzungsverhältnis zwischen der Prüfspulle 2 und der Sekundärspule
4 gemessen. Zu diesem Zweck wird der Umschalter 6, an den die Sekundärwicklung 4
angeschlossen ist, in die obere Stellung gebracht, wodurch die Sekundärwicklung
4 auf den Niederspannungsteiler NT geschaltet ist. Von einem Hochspannungserzeuger
7 wird an die Prüfspule 2 eine zweckmäßrig gewählte Spannung gelegt. Parallel zu
den Ausgangsklemmen 8, g der Prüfspur liegt der Hochspannungsteiler HT in Reihe
mit einem Widerstand R. Zwischen dem WiderstalDd) R und dem Niederspannungsteiler
NT liegt ein Vibrationsgalvanometer VG bzw. irgendein anderes Nullinstrument. Durch
Verschieben der Schleifkontakte auf dem Widerstand R bzw. dem Niederspannungsteiler
NT wird das Vibrationsgalvanometer zur Ruhe gebracht bzw. unter Zuhilfenahme eines
veränderbaren Kondensators I0, der zu einem Teil des Widerstandes R parallel geschaltet
wird. Die in der Zeichnung gestrichelt umrandeten Teile sollen schematisch diese
Meßbrücke nach S che r i ng-AI be r t i darstellen. Statt dessen kann man auch,
wie bereits erwähnt, irgendein anderes Verfahren zur Messung des Übersetzungsverhältnisses
von Spannungswandlern verwenden, beispielsweise die Brücke nach Hohle.
-
Es hat sich nun gezeigt, daß die Veränderungen des Luftspaltes durch
das abnehmbare Joch in erster Linie die Blindkomponente des Leerlaufstromes des
Eisenkernes verändern. Diese Veränderung der Blindkomponente des Leerlaufstromes
wird nun in Ausführung des Erfindungsgedankens dadurch beseitigt, daß auf dem Eisenkern
eine Tertiärwicklung 5 vorgesehen ist, die mit einem veränderbaren Kondensator C
belastet wird. Zur richtigen Einstellung des Kondensators C wird der Umschalter
6 nach unten gelegt, wodurch die eigentliche Sekundärspule 4 über einen Spannungsmesser
Y, einen Leistungsmesser W und einen Strommesser A von einer veränderbaren Spannungsquelle
II gespeist werden kann. Bei einer bestimmten Spannung, die man an der Spannungsquelle
II einstellt, wird bei eingesetzter Prüfspule 2 und aufgesetztem Joch 3 der Kondensator
C so lange geändert, bis die Instrumente einen vorher festgelegten bestimmten Wert
anzeigen. Es wurde bereits erwähnt, daß durch das abnehmbare Joch in erster Linie
die Blindkomponente des Leerlaufstromes verändert wird. Die kleinen Änderungen,
die weiterhin in der Wirkkomponente des Leerlaufstromes auftreten, können durch
einen veränderbaren Widerstand 12 ebenfalls auf konstante Werte gebracht werden.
-
Mit Hilfe des Kondensators C und gegebenenfalls des Widerstandes 12
kann so nach dem beschriebenen Verfahren sowohl die Wirk- als auch die Blindkomponente
des Leerlaufstromes des Eisenkernes unabhängig von der Größe des Luftspaltes, der
durch das abnehmbare Joch verursacht wird, auf einen bestimmten Wert gebracht werden.
Nachdem gewissermaßen so der Eisenkreis auf einen bestimmten Wert abgeglichen worden
ist, wird der Umschalter 6 nach oben gelegt und das Übersetzungsverhältnis zwischen
der Prüfspule 2 und der Sekundärspule 4 festgestellt. Auf Grund dieses Übersetzungsverhältnisses
bzw. der an der Brücke abgelesenen Fehler kann dann leicht die Windungszahl der
Spule festgestellt werden, und, falls die Windungszahl nicht mit der Sollwindungszahl
übereinstimmen sollte, können die zu korrigierenden Windungszahlen angegeben werden.
-
Durch Verwendung der Hoch- und Niederspannungsteiler kann jedes beliebige
Ubersetzungsverhätltnis eingestellt werden, so daß man mit einer verhältnismäßig
einfachen Apparatur für beliebige
Spulen mit beliebigen Windungszahlen
auskommen kann.