DE933460C

DE933460C - Device for testing coils for shorted turns with magnetic coupling of the device under test

Info

Publication number: DE933460C
Application number: DEN5325A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Ing Silberbauer
Original assignee: Norma GmbH; Norma Fabrik Elektrischer Messgeraete
Current assignee: Norma GmbH; Norma Fabrik Elektrischer Messgeraete
Priority date: 1947-04-03
Filing date: 1952-04-05
Publication date: 1955-09-29

Description

Gerät zur Prüfung von Spulen auf Windungsschluß mit magnetischer Ankopplung des Prüflings Die bekannten Verfahren zur Windungsschlußprüfung (vgl.ATM 3526-I und 3526-2) bestehen im allgemeinen aus einer Wechselstrom-Brücken-oder Differentialschaltung, welche bei fehlerfreiem Prüfling auf Null abgeglichen ist. Der Prüfling wird dabei entweder unmittelbar als Brückenzweig geschaltet, wobei dann eine gleiche als einwandfrei bekannte Vergleichsspule erforderlich ist, oder aber er wird magnetisch mit einer in der Brücke befindlichen Spule gekoppelt. In beiden Fällen bewirkt ein Windungsschluß im Prüfling eine Scheinwiderstandsänderung eines Brückenzweiges. Dadurch wird die Brücke aus dem Gleichgewicht gebracht, was von einem Nullindikator angezeigt wird.Device for testing coils for shorted turns with magnetic coupling of the test item The known procedures for short turns testing (see ATM 3526-I and 3526-2) generally consist of an AC bridge or differential circuit, which is calibrated to zero in the case of an error-free test item. The examinee is thereby either connected directly as a bridge branch, in which case an identical one is considered to be flawless known comparison coil is required, or it is magnetic with a Coupled coil located in the bridge. In both cases there is a shorted turn a change in the impedance of a bridge branch in the test object. This will make the Bridge unbalanced as indicated by a zero indicator.

Meist wird hierbei die Netzwechselspannung als Meßspannung verwendet, doch werden zur Erzielung einer etwas besseren Empfindlichkeit auch Tonfrequenzspannungsquellen, mit etwa zwischen 400 und 5000 Hz verwendet. Je höher die Frequenz der Meßspannung wird, um so empfindlicher wird zwar die Brückenschaltung gegen Windungsschluß um so störender machen sich aber auch die Wicklungskapazitäten des P rüflings bemerkbar, welche gleichfalls eine Änderung des Scheinwiderstandes bewirken und so einen Windungsschluß vortäuschen. Nur durch umständliche Abgleichvorgänge können solche- Anzeigen von wirklichen Windungsschlußanzeigen unterschieden werden. In most cases, the mains AC voltage is used as the measuring voltage, but audio frequency voltage sources are also used to achieve a slightly better sensitivity, used at approximately between 400 and 5000 Hz. The higher the frequency of the measuring voltage becomes, the more sensitive the bridge circuit is against shorted turns However, the winding capacities of the test specimen are also noticeable more disruptive. which also cause a change in the impedance and thus a short circuit to pretend. Such displays of real interturn fault indicators can be distinguished.

Es sind auch Schaltungen mit einem rückgekoppelten Röhrengenerator bekannt. Der Prüfling wird galvanisch mit einer eingebauten Kapazität und einer magnetisch mit dem Oszillator- schwingungskreis gekoppelten Induktivität zu einem Meßkreis zusammengeschaltet und die Oszillatorfrequenz auf dessen Resonanzfrequenz abgestimmt. Durch Messung des Gitterstromes kann auf die Güte des Prüflings geschlossen werden, womit auch ein etwa vorhandener Windungsschluß erkennbar wird. There are also circuits with a feedback tube generator known. The test item is galvanized with a built-in capacitance and a magnetically with the oscillator oscillating circuit-coupled inductance interconnected to form a measuring circuit and the oscillator frequency to its resonance frequency Voted. By measuring the grid current, conclusions can be drawn about the quality of the test item with which an existing interturn fault can be recognized.

Demgegenüber bezieht sich die Erfindung auf ein Gerät zur Prüfung von keinen geschlossenen metallischen Wickelkörper und keinen Eisenkern enthaltenden Spulen auf Windungsschlüsse, bei dem erfindungsgemäß der Windungsschluß als zusätzliche Dämpfung in den Schwingungskreis eines selbsterregten Röhrengenerators gekoppelt und die zur Aufrechterhaltung des Schwingzustandes erforderliche Steilheitsänderung durch Verlagerung des Arbeitspunktes der Generatorröhre mittels einer aus der Anodenwechselspannung gewonnenen Gleichspannung erzielt wird, wobei die mit der Änderung des Arbeitspunktes verbundene Erhöhung der Anodengleichstromaufnahme zur Anzeige herangezogen wird. In contrast, the invention relates to a device for testing containing no closed metallic winding body and no iron core Coils on interturn faults, in which, according to the invention, the interturn fault as an additional Damping coupled to the oscillation circuit of a self-excited tube generator and the change in slope required to maintain the oscillation state by shifting the operating point of the generator tube by means of one of the anode alternating voltage obtained DC voltage is achieved, with the change in the operating point associated increase in the anode DC current consumption is used for the display.

Das erfindungsgemäß ausgebildete Prüfgerät weist vor allem den Vorteil auf, daß die erzielbare Empfindlichkeit auch bei den dünnsten, technisch +;erwendeten Kupferdrähten von etwa 25 fls Durchmesser bzw. bei Drähten aus Widerstandsmaterial die eindeutige Anzeige einer einzigen Kurzschlußwindung ermöglicht. Ferner täuschen die Spulenkapazitäten keine Fehleranzeige vor und beeinflussen in keiner Weise den Meßvorgang. Auch erfolgt die Anzeige unmittelbar durch ein Gleichstrominstrument, ohne daß irgendwelche Einstellungs- oder Abgleichmaßnahmen notwendig sind, was ein rasches Arbeiten ermöglicht. Ferner ist der Aufbau des Prüfgerätes nach der Erfindung wesentlich einfacher als der von Brückenschaltungen hoher Empfindlichkeit, welche außer der eigentlichen Brücke noch einen Tonfrequenzgenerator und zur Erzielung - einer besseren Empfindlichkeit einen Verstärker für den Nullzweig verwenden. The test device designed according to the invention has the main advantage on that the achievable sensitivity even with the thinnest, technically +; used Copper wires with a diameter of about 25 fls or for wires made of resistance material enables the clear display of a single short-circuit winding. Further deceive the coil capacities do not indicate an error and in no way affect the Measuring process. The display is also made directly by a direct current instrument, without any adjustment or adjustment measures are necessary what a enables rapid work. Furthermore, the structure of the test device is according to the invention much easier than that of bridge circuits with high sensitivity, which in addition to the actual bridge, an audio frequency generator and to achieve this - Use an amplifier for the zero branch for better sensitivity.

Gegenüber den mit einem rückgekoppelten Röhrengenerator und einer eingebauten Kapazität sowie mit Abstimmung der Oszillatorfrequenz auf die Resonanz frequenz eines Meßkreises arbeitenden Prüfschaltungen zeichnet sich das Gerät nach der Erfindung vorteilhaft besonders dadurch aus, daß der Prüfling nicht angeschlossen zu werden braucht, sondern nur auf ein Prüfjoch aufzuschieben ist und auch die Notwendigkeit einer Abstimmung der Oszillatorfrequenz auf die Resonanzfrequenz des Meßkreises entfällt, was eine erhebliche Bedienungserleichterung und eine wesentliche Schaltungsverbesserung bedeutet. Compared to the one with a feedback tube generator and a built-in capacitance as well as with tuning of the oscillator frequency to the resonance frequency of a measuring circuit working test circuits are characterized by the device the invention is particularly advantageous in that the test object is not connected needs to be, but only to be postponed to a test yoke and also the necessity a tuning of the oscillator frequency to the resonance frequency of the measuring circuit omitted, which considerably simplifies operation and significantly improves the circuitry means.

Wenn man bei dem Prüfgerät nach der Erfindung, das eine in bekannter Weise durch induktive Rückkopplung als selbsterregter Schwingungserzeuger geschaltete Elektronenröhre enthält, den Prüfling auf magnetischem Wege mit der Induktivität des Parallelresonanzkreises koppelt, so wirkt eine im Prüfling enthaltene Kurzschlußwindung eine Erhöhung der Dämpfung dieses Schwingungskreises und damit eine Verringerung seines Resonanzwiderstandes. Da dieser Schwingungskreis in der gewählten Schaltung der Röhre an deren Anode liegt, stellt sein Resonanzwiderstand zugleich den Arbeitswiderstand der Röhre dar, so daß durch seine Verringerung die Bedingungen für die Selbsterregung nicht mehr erfüllt wären und die Schwingungen abklingen würden. If you look at the test device according to the invention, the one in known Way switched by inductive feedback as a self-excited vibration generator Electron tube contains the test object magnetically with the inductance of the parallel resonance circuit couples, a short-circuit winding contained in the test object acts an increase in the damping of this oscillation circuit and thus a reduction its resonance resistance. Because this resonant circuit in the selected circuit the tube is at the anode, its resonance resistance also represents the working resistance of the tube, so that by reducing it the conditions for self-excitation would no longer be fulfilled and the vibrations would subside.

Dies wird jedoch dadurch verhindert, daß aus der Anodenwechselspannung selbsttätig eine Gleichspannung gewonnen und dem Steuergitter so zugeführt wird, daß bei Verringerung der Anodenwechselspannung der Arbeitspunkt der Röhre in ein Gebiet größerer Steilheit verschoben wird, in welchem die Bedingungen für die Selbsterregung wieder gegeben sind.However, this is prevented by the anode alternating voltage a DC voltage is obtained automatically and fed to the control grid in such a way that that when the anode alternating voltage is reduced, the operating point of the tube becomes a Area of greater steepness is shifted, in which the conditions for self-excitation are given again.

Diese Gleichspannung kann, z. B. durch Audiongleichrichtung, an der Generatorröhre selbst oder aber auch durch einen beliebigen anderen Gleichrichter erzeugt werden. Die Verschiebung des Arbeitspunktes macht sich durch ein Ansteigen des Anodengleichstromes bemerkbar, und eine an die Schwingkreisinduktivität des Generators angekoppelte Kurzschluß:windung ruft eine erhöhte Anodengleichstromaufnahme hervor. Die Anderung des Anodengleichstromes ist in ihrer Größe vom Ausmaß der durch die Kurzschluß windung verursachten zusätzlichen Dämpfung abhängig. Diese Dämpfung ist z. B. bei Ankopplung einer Kurzschlußwindung aus einem Kupferdraht mit einem Durchmesser von 25 ,u sehr gering, so daß auch die relative Anderung des Anodenstromes in diesem Fall sehr klein ist. Um sie dennoch eindeutig zur Anzeige bringen zu können, ist es notwendig, den von der Röhre in ungedämpft schwingenden Zustand aufgenommenen Anodengleichstrom zu kompensieren, so daß als Anzeigeinstrument ein genügend empfindliches Meßgerät Verwendung finden kann. This DC voltage can, for. B. by audio rectification to the Generator tube itself or by any other rectifier be generated. The shift of the working point is made by an increase of the anode direct current noticeable, and one to the resonant circuit inductance of the Short circuit connected to the generator: winding causes an increased anode direct current consumption emerged. The size of the change in the anode direct current depends on the extent of the through the short-circuit winding caused additional attenuation depending on. This attenuation is z. B. when coupling a short-circuit winding made of a copper wire with a Diameter of 25 µ is very small, so that the relative change in the anode current in this case is very small. In order to be able to clearly display them, it is necessary to absorb the vibrating state absorbed by the tube in an undamped state To compensate anode direct current, so that as a display instrument a sufficiently sensitive Measuring device can be used.

Die Abb. I zeigt die Schaltung eines Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäß ausgebildeten Gerätes, bei dem die Gittervorspannung durch Audiongleichrichtung von der als Generator arbeitenden Röhre erzeugt wird. An der Anode der Röhre I liegt der Parallelresonanzkreis, der aus dem Kondensator 2 und der Spule 3 besteht. Die Spule 3 ist auf einem Eisenkern 4 aufgebracht, der auch die Rückkopplungswindungen 5 trägt und auf den der Prüfling 6 aufzuschieben ist. Die Audiongitterkombination besteht wie üblich aus dem Kondensator 7 und dem Gitterableitwiderstand 8. Fig. I shows the circuit of an embodiment of the invention trained device in which the grid bias by audio rectification is generated by the tube working as a generator. At the anode of the tube I lies the parallel resonance circuit, which consists of the capacitor 2 and the coil 3. the Coil 3 is mounted on an iron core 4, which also has the feedback windings 5 and on which the test item 6 is to be pushed. The audio grid combination consists, as usual, of the capacitor 7 and the grid discharge resistor 8.

Der von der Röhre im Schwingzustand aufgenommene Anodenstrom muß kompensiert werden, um die durch das Vorhandensein einer Kurzschlußwindung eintretende geringe Stromänderung durch einen Strommesser entsprechender Empfindlichkeit zur Anzeige bringen zu können. Die Kompensation erfolgt dadurch, daß mittels der Widerstände I0, I4, 15 ein mit dem Anodenstrom gleich großer Strom erzeugt und in umgekehrter Richtung über das Meßinstrument g geschickt wird.The anode current absorbed by the tube in the oscillating state must be compensated to the small one occurring due to the presence of a short-circuit winding Current change through an ammeter of appropriate sensitivity for display to be able to bring. The compensation is done by means of the resistors I0, I4, 15 generate a current equal to the anode current and vice versa Direction is sent via the meter g.

Die Abb. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens, das sich von der Schaltung nach Abb. I nur durch die Art der Erzeugung der Gittervorspannung unterscheidet, indem die erforderliche Wechselspannung über den Kondensator ii der Anode der Generatorröhre entnommen wird. Fig. 2 shows another embodiment of the inventive concept, that differs from the circuit according to Fig. I only by the type of generation of the Grid prestress differs by adding the required AC voltage across the capacitor ii of the The anode of the generator tube is removed.

Mittels eines Gleichrichters I2, z. B. eines Trockengleichrichters, einer Diqde od. dgl., wird die zur Verlagerung des Arbeitspunktes der Generatorröhre nötige Gleichspannung an dem Widerstand T3 erzeugt.By means of a rectifier I2, e.g. B. a dry rectifier, a Diqde or the like, is used to shift the operating point of the generator tube necessary DC voltage generated at the resistor T3.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Device for testing no closed metallic Winding body and coils containing no iron core on interturn fault with magnetic Coupling of the test item, characterized in that the shorted turn as an additional Damping coupled to the oscillation circuit of a self-excited tube generator and the change in slope required to maintain the oscillation state by shifting the operating point of the generator tube by means of one of the anode alternating voltage obtained DC voltage is achieved, with the change in the operating point associated increase in the anode DC current consumption is used for the display.

2. Apparatus according to claim I, characterized in that the relocation DC voltage necessary for the operating point through an audio complex in the grid circle the generator tube is obtained.

3. Apparatus according to claim I, characterized in that the relocation the DC voltage required for the operating point through a separate rectifier the anode alternating voltage of the generator tube is achieved.