DE914755C

DE914755C - Windungsschlusspruefgeraet

Info

Publication number: DE914755C
Application number: DEM6238D
Authority: DE
Original assignee: Mix und Genest AG
Current assignee: Mix und Genest AG
Priority date: 1940-09-04
Filing date: 1940-09-04
Publication date: 1954-07-08

Description

Windungs s chlußprüfgerät Zur Feststellung der beim Wickeln von Spulen oder nachträglich durch Durchschlag auftretenden Windungskurzschlüsse sind verschiedene Methoden bekannt, die diese Kurzschlüsse dadurch nachweisen, daß sie ihren Einfluß auf die Stromstärke eines Meßkreises zur Beobachtung bringen. So kann die fehlerhafte Spule über einen mit einer Primärwicklung versehenen Eisenkern geschoben und der Strom in dieser Primärwicklung vorher und nachher gemessen werden; die in der Kurzschlußwindung verbrauchte Leistung drückt sich durch Anstieg des Primärstromes aus.
Da derartige Methoden bei dünndrähtigen Spulen nicht genügend empfindlich sind, ist eine Meßschaltung vorgeschlagen worden, die mittels eines Ringeisenquotientenmessers den Strom durch einen auf Netzfrequenz abgestimmten Serienresonanzkreis mit einem gleich großen, durch einen Widerstand fließenden Strom vergleicht. Eine induktiv mit der Schwingkreisspule gekoppelte fehlerhafte Spule bedämpft den Schwingungskreis, wodurch sein Resonanzstrom absinkt und das Ringeisen des Quotientenmessers nunmehr in die mit der gleichen Stärke wie vorher anziehende zweite Spule gezogen wird.
Abgesehen von dem Nachteil, daß auch bei geringen Netzfrequenzschwankungen durch Absinken des Resonanzstromes Ausschläge des Instrumentes hervorgerufen werden, ist auch die Empfindlichkeit gering. Wird zum Zwecke der Erhöhung der Empfindlichkeit das Gerät mit einer höheren Frequenz betrieben, rufen auch Spulen mit größerer Wick- lungskapazität. hervorgerufen durch den kapazitiven Kurzschlußstrom, einen Ausschlag des Instrumentes hervor. Zur Vermeidung dieser Nachteile wird bei einem Windungsschlußprüfgerät nach dem Transformatorprinzip, bei dem die in den Kurzschlußwindungen induzierte Leistung einen Schwingungskreis verstimmt, erfindungsgemäß ein zweiter gleichartiger Schwingungskreis vorgesehen, wobei die von beiden abgeleiteten Strom- oder Spannungskomponenten sich im Ruhezustand durch Gegenschaltung aufheben und der bei Belastung eines Schwingungskreises mit einer Kurzschluß spule auftretende vektorielle Differenzbetrag zur Anzeige nutzbar gemacht wird.
Abb. I zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung. Durch eine dem Transformator Tr vorgeschaltete eisengesättigte Drossel Dr wird die Netzfrequenzkurve derartig verzerrt daß auf der Sekundärseite eine starke Komponente der dritten Oberwelle der Netzfrequenz auftritt. Auf diese (r5o Hz) sind die beiden Serienresonanzkreise L1 C1 und L2 C2 al,-gestimmt. Die mit den Spulen L1 und L2 gemeinsam auf denselben Kern gewickelten Sekundärspulen L1', L2, sind über einen Trockengleichrichter Gl, zweckmäßig einen Vollweggleichrichter. gegengeschaltet. Wird durch Aufbringen einer fehlerhaften Spule auf den Kern einer der beiden Schwingkreisspulen dieser Kreis verstimmt, so sinkt nicht nur dessen Sekundärspannung. sondern es wird auch die Phase des in ihm fließenden Wechselstromes verschoben, und an dem an den Gleichrichter angeschalteten Gleichstrominstrument m kommt die vektorielle Differenz der beiden Sekundärspannungen zur Anzeige.
Die Spannungs- und Phasenverhältnisse werden durch die nachstehenden Abb. 2 bis 4 dargestellt.
In jedem Schwingungskreis muß die vektorielle Summe der Spannungsabfälle an den Kondensatoren, Spulen und deren Verlustwiderständen gleich der Sekundärspannung E des Transformators Tr sein.
Es muß demnach die Beziehung erfüllt sein: E= J-R+ JjooL+ J jwC Abb. 2 zeigt die einzelnen Größen für den Kompensationsfall, wenn beide Spulen unbelastet sind.
Die Sekundärspannungen St und S2 in den Spulen L1', L2, ergeben dabei die resultierende Spannung S = O. Abb. 3 zeigt die Verhältnisse bei Belastung des Kreises L2 C2 mit einer Kurzschlußwindung; der Strom J, sinkt durch Anstieg des Resonanzwiderstandes, und durch Verkleinerung des induktiven Widerstandes der Spule L2 fällt der Spannungsabfall an dieser Spule, wobei gleichzeitig eine Phasendrehung dieser Spannung gegenüber der entsprechenden Spannung des anderen Kreises eintritt. Die vektorielle Addition der SekundärspannungenS1 und S2 ergibt den SpannungsvektorS, der durch Gleichrichtung den Ausschlag am Instrument verursacht.
Werden zwei gleiche Spulen hoher Wicklungskapazität, jedoch ohne Kurzschlußwindungen, über die Kerne der Spulen L1und L2 gebracht, tritt, wie das Abb. 5 zeigt, sowohl eine Verkürzung wie eine Drehung beider Sekundärspannungsvektoren S1 und Sl auf; da sich beide nach Betrag und Phase aufheben, zeigt das Instrument keinen Ausschlag.
Wegen des vollständig symmetrischen Aufbaues können Netzfrequenzschwankungen nur gleichlaufende Spannungsbewegungen in den Sekundärspulen hervorrufen. Auch Netzspannungsschwankungen sind ohne Einfluß. Durch ein niederohmiges Potentiometer P können Ungleichheiten der Resonanzkreise zwecks Kompensation im Ruhezustand ausgeglichen werden. Spulen hoher Wicklungskapazität können derart gemessen werden, daß auf die Spule L1 eine Gut-Spule, auf den Kern der Spule L2 die zu prüfende Spule geschoben wird.
Sind beide Spulen gleichartig, kompensiert sich der EinfluB der Wicklungskapazitäten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Windungsschlußprüfgerät nach dem Transformatorprinzip, bei dem die in den Kurzschlußwindungen induzierte Leistung einen Resonanzschwingungskreis verstimmt, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter gleichartiger Resonanzschwingungskreis vorgesehen ist und daß die von beiden abgeleiteten Strom- oder Spannungskomponenten sich im Ruhezustand durch Gegenschaltung aufheben und der bei Belastung eines Schwingungskreises mit einer Kurzschluß spule auftretende vektorielle Differenzbetrag zur Anzeige nutzbar gemacht wird.
2. Windungsschlußprüfgerät nach Anspruch I, gekennzeichnet durch einen Meßkreis, der aus zwei an die Resonanzkreise gekoppelten Spulen (L1', L2,), einer Gleichrichteranordnung (G1) und einem Gleichstromanzeigeinstrument (m) besteht.
3. Windungsschlußprüfgerät nach,Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingkreise auf die Netzfrequenz oder eine ihrer Harmonischen abgestimmt sind.
4. Windungsschlußprüfgerät nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß bei Prüfung von Spulen hoher Wicklungskapazität über die zweite Schwingkreisspule eine Gut-Spule geschoben wird.