Claims (1)
**WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.
** WARNING ** Beginning of CLMS field could overlap end of DESC **.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontrolle der genauen Windungszahl, von Unterbrechungen, der richtigen Polarität und von Windungsschlüssen bei noch nicht mit einem Kern montierten Spulenwicklungen.
The invention relates to a method for checking the exact number of turns, interruptions, the correct polarity and shorted turns in the case of coil windings not yet assembled with a core.
Bisher war es üblich, die Genauigkeit der Windungszahl bei Wandlern oder Drosselspulen für Schutzrelais erst im eingeschachtelten Zustand , d. h. nach Montage mit dem Kern zu kontrollieren. Wurde ein Fehler festgestellt, so mussten die Kerne wieder entfernt werden, was vielfach, z. B. bei Mu-Metall, zu einer Beschädigung der Eisenbleche führte.
Up to now it has been customary to check the accuracy of the number of turns in converters or reactors for protective relays only when they are nested, i.e. H. to be checked after assembly with the core. If an error was found, the cores had to be removed again. B. at Mu-Metall, led to damage to the iron sheets.
Es wurden dabei direkte Vergleichsmethoden verwendet, wobei der zu prüfende Wandler oder die Drossel mit einem Normal verglichen oder aber das Übersetzungsverhältnis bei Wandlern mit einem Wechselstrom-Kompensator gemessen wurde. In jedem Fall wurden direkt die Primärwicklungen der Normal- und zu prüfenden Wandler gespeist und die Spannungen sekundärseitig verglichen, oder es wurde die Primärwicklung des zu prüfenden Wandlers gespeist und die Sekundärspannung gemessen bzw. kompensiert.
Direct comparison methods were used, whereby the converter to be tested or the choke was compared with a standard or the transmission ratio for converters with an AC compensator was measured. In each case, the primary windings of the normal converter and the converter to be tested were fed directly and the voltages on the secondary side compared, or the primary winding of the converter to be tested was fed and the secondary voltage measured or compensated.
Diese Lösungen sind jedoch mit Nachteilen behaftet. Bei der direkten Vergleichsmethode braucht man einen kompletten Normalwandler und Prüflinge im bereits montierten Zustand, d. h. Spulenwicklungen mit Kern. Die Kontrolle ist einfach und schnell, aber die Genauigkeit ist nicht sehr hoch und durch die Eigenschaften der Kerne beinflusst, welche Eigenschaften zwischen Prüfling und Normal abweichen können. Die Kompensationsmethoden sind im Hinblick auf Einfachheit und Schnelligkeit weniger günstig und benötigen eine Abgleichung und Auswertung. Die Fehlergrenze bei der Windungszahlkontrolle wird beispielsweise mit i 0,1% angegeben.
However, these solutions have disadvantages. With the direct comparison method, you need a complete standard converter and test items in the already assembled state, i.e. H. Coil windings with core. The control is quick and easy, but the accuracy is not very high and the properties of the cores influence which properties can differ between the test item and the standard. The compensation methods are less favorable in terms of simplicity and speed and require adjustment and evaluation. The limit of error in the number of turns control is specified, for example, as i 0.1%.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden. Dies wird gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren dadurch erreicht, dass ein Messkern mit einer darauf angeordneten Primär-Erregerwicklung verwendet wird, die im Messkern einen pulsierenden Magnetfluss induziert, dass der Prüfling und eine die Soll-Windungszahl aufweisende, fehlerfreie Bezugsspule als leerlaufende Sekundärwicklungen auf den Messkern aufgebracht und gegeneinandergeschaltet werden und dass die resultierende Differenzspannung als Kriterium für eine Abweichung zwischen Prüfling und Bezugsspule dient.
The invention is based on the object of avoiding these disadvantages. According to the method according to the invention, this is achieved in that a measuring core is used with a primary excitation winding arranged on it, which induces a pulsating magnetic flux in the measuring core, that the test object and a fault-free reference coil with the target number of turns are applied to the measuring core as idle secondary windings and are switched against each other and that the resulting differential voltage serves as a criterion for a discrepancy between the test object and the reference coil.
Die Erfindung wird jetzt anhand der Figuren 1 und 2 an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Anordnung von Messkern und Spulen
Fig. 2 ein Schaltungsschema zur Verdeutlichung des Mess prinzips
In Fig. list 4 der Messkern, der hier, wie gezeigt, als Schnittbandkern mit Trennfläche 5 ausgeführt ist. 3 ist die von einer Wechselspannung gespeiste Erregerwicklung, die im Kern einen pulsierenden Magnetfluss induziert. Die Bezugsspule 1 und die zu prüfende Spule (Prüfling) 2, beide von gleicher Länge, sind koaxial und konzentrisch auf demsel ben Schenkel des Messkerns 4 aufgebracht, und zwar in einem den Streufeldeinfluss ausschliessenden Abstand von der Kern-Trennfläche 5. Somit ist der Magnetfluss für beide Wicklungen genau gleich.
The invention will now be explained in more detail with reference to FIGS. 1 and 2 using an exemplary embodiment. Show it:
1 shows an arrangement of the measuring core and coils
Fig. 2 is a circuit diagram to illustrate the principle of measurement
In FIG. 1 4 the measuring core, which here, as shown, is designed as a cut tape core with a separating surface 5. 3 is the field winding fed by an alternating voltage, which induces a pulsating magnetic flux in the core. The reference coil 1 and the coil to be tested (test item) 2, both of the same length, are applied coaxially and concentrically to the same leg of the measuring core 4, at a distance from the core separating surface 5 that excludes the influence of the stray field exactly the same for both windings.
Als Alternative kann natürlich auch umgekehrt die äussere Spule 1 als Prüfling und die innere Spule 2 als Bezugsspule fungieren.
As an alternative, the outer coil 1 can of course also function as the test object and the inner coil 2 as the reference coil.
Das Messprinzip entnimmt man dem Schaltungsschema von Fig. 2. Bezugsspule 1 und Prüfling 2 sind als leerlaufende Sekundärwicklungen auf den Messkern aufgebracht (nach Art der Fig. 1); die Erregerwicklung 3 ist die Primärwicklung. Die resultierende Differenzspannung zwischen 1 und 2 wird hier nahezu leistungslos, z. B. mit einem Galvanometer G, gemessen.
The measuring principle can be seen in the circuit diagram of FIG. 2. Reference coil 1 and test item 2 are applied to the measuring core as idle secondary windings (as in FIG. 1); the excitation winding 3 is the primary winding. The resulting differential voltage between 1 and 2 is almost powerless here, e.g. B. with a galvanometer G measured.
Wenn die Wicklungen 1 und 2 gleiche Windungszahlen haben, ist die resultierende Spannung gleich 0. Sofern aber der Prüfling nur eine Windung mehr (bzw. weniger) hat, misst man die Spannung, die in der einen Spulenwindung induziert wird, welche kein Gegengewicht durch die andere Wicklung hat. Diese Spannung ist immer gleich und hängt nicht von der gesamten Windungszahl des Prüflings ab, son dern nur von der Grösse des Magnetflusses.
If the windings 1 and 2 have the same number of turns, the resulting voltage is 0. If the test object has only one turn more (or less), the voltage that is induced in the one coil turn that is not counterbalanced by the has a different winding. This voltage is always the same and does not depend on the total number of turns of the test object, but only on the size of the magnetic flux.
Die Windungszahl der Bezugsspule kann auch durch An zapfungen variabel gemacht werden; so kann z. B. bei einer
Soll-Windungszahl von 700 die Bezugsspule 701 Windungen aufweisen, und die letzten 3 Windungen sind mit Anzapfun gen herausgeführt. Normalerweise wird die Anzapfung der
Windung Nr. 700 zum Kontrollvergleich verwendet; stellt man bei einem Prüfling eine Differenzspannung entspre chend einer Windung fest, so schaltet man bei der Bezugs spule z. B. zunächst auf Windung Nr. 699. Verschwindet die
Differenzspannung, so hat der Prüfling 699 Windungen. Ver doppelt sich aber die Differenzspannung, so schaltet man auf Windung Nr. 701. Dann verschwindet die Differenzspan nung, und man weiss, dass der Prüfling 701 Windungen hat.
The number of turns of the reference coil can also be made variable by taps; so z. B. at a
Setpoint number of turns of 700, the reference coil has 701 turns, and the last 3 turns are led out with taps. Usually tapping the
Turn # 700 used for control comparison; if you find a differential voltage corresponding to one turn in a test object, you turn on the reference coil z. B. first on winding no. 699. The
Differential voltage, the test item has 699 turns. However, if the differential voltage doubles, you switch to winding no. 701. Then the differential voltage disappears and you know that the test item has 701 windings.
Man kann mit diesem Verfahren den Fehler von einer ein zigen Windung auch bei Spulen mit mehreren tausend Win dungen leicht feststellen, wenn die geeignete Messmethode verwendet wird. Die Empfindlichkeit der Kontrolle ist sehr gross. Mit einem Kompensator würde hier die Messung durch den ohmschen Widerstand des Prüflings beeinflusst werden.
With this method, the error of a single turn can easily be determined even with coils with several thousand turns, if the appropriate measuring method is used. The sensitivity of the control is very great. With a compensator, the measurement would be influenced by the ohmic resistance of the test object.
Ausser der Kontrolle der Windungszahl werden mit dem erfindungsgemäss vorgeschlagenen Verfahren naturgemäss gleichzeitig auch Unterbrechungen, Windungsschlüsse und die richtige Polarität der zu prüfenden Wicklungen festge stellt.
In addition to checking the number of turns, the method proposed according to the invention naturally also simultaneously establishes interruptions, shorted turns and the correct polarity of the windings to be tested.
Mittels des oben beschriebenen Verfahrens kann man eine Abweichung von der Soll-Windungszahl, die kleiner ist als 0,05%, leicht. schnell und sicher feststellen. Dabei wird auch bei grossem Fehler der Spule eine Beschädigung des
Kontrollinstruments vermieden.
Using the method described above, a deviation from the target number of turns that is less than 0.05% can easily be detected. quickly and reliably. In this case, even with a large error in the coil, damage to the
Control instrument avoided.
Die Schnelligkeit und Einfachheit der Kontrolle ist da durch gewährleistet, dass es nur der Ablesung eines Messin struments bedarf und kein Abgleich (wie bei einem Wechsel stromkompensator) erforderlich ist. Deshalb ist die Kon trolle für die Serieprüfung in einer Spulen-Wicklerei gut ge eignet. Das Verfahren ermöglicht die wirtschaftlichere Her stellung von Wandlern bzw. Schutzrelais, deren richtige Wir kung durch die genaue Einhaltung der Windungszahl einzel ner Spulen bedingt ist.
The speed and simplicity of the control is guaranteed by the fact that only the reading of a measuring instrument is required and no adjustment (as with an alternating current compensator) is required. The control is therefore well suited for series testing in a coil winding shop. The process enables converters or protective relays to be manufactured more economically, the correct effect of which is dependent on the precise adherence to the number of turns in individual coils.
Die äusserst empfindliche und genaue Vorkontrolle der noch nicht mit dem Kern montierten Spulen erspart Zeitver luste und verbilligt die Herstellung von kleinen Strom- und
Spannungswandlern sowie Drosselspulen mit genauer Win dungszahl.
The extremely sensitive and precise pre-inspection of the coils that have not yet been assembled with the core saves time losses and makes the production of small power and electricity cheaper
Voltage converters and reactors with an exact number of turns.
PATENTANSPRUCH
PATENT CLAIM
Verfahren zur Kontrolle der genauen Windungszahl, von
Unterbrechungen, der richtigen Polarität und von Windungs schlüssen bei noch nicht mit einem Kern montierten Spulen wicklungen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Messkern (4) mit einer darauf angeordneten Primär-Erregerwicklung (3) verwendet wird, die im Messkern einen pulsierenden Magnet fluss induziert, dass der Prüfling (2) und eine die Soll-Win dungszahl aufweisende, fehlerfreie Bezugsspule (1) als leerlau fende Sekundärwicklungen auf den Messkern (4) aufge bracht und gegeneinandergeschaltet werden und dass die re sultierende Differenzspannung als Kriterium für eine Abwei chung zwischen Prüfling und Bezugsspule dient.
Procedure for checking the exact number of turns, from
Interruptions, the correct polarity and shorts between turns in the case of coil windings not yet installed with a core, characterized in that a measuring core (4) with a primary excitation winding (3) arranged on it is used, which induces a pulsating magnetic flux in the measuring core, that the test item (2) and a fault-free reference coil (1) with the target number of turns are applied as idle secondary windings to the measuring core (4) and switched against each other and that the resulting differential voltage is used as a criterion for a deviation between the test item and Reference coil is used.
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UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeich net, dass der Messkern (4) als zweiteiliger Ringkern mit Trennfläche (5) ausgeführt ist und der Prüfling (2) sowie die Bezugsspule (1) die gleiche Länge aufweisen und koaxial und konzentrisch auf demselben Schenkel des Messkerns (4) in einem Streufeldeinflüsse ausschliessenden Abstand von der Trennfläche (5) angeordnet werden so dass der Magnetfluss für beide Wicklungen genau gleich ist.
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SUBCLAIMS
1. The method according to claim, characterized in that the measuring core (4) is designed as a two-part toroidal core with a separating surface (5) and the test object (2) and the reference coil (1) have the same length and coaxially and concentrically on the same leg of the The measuring core (4) must be arranged at a distance from the separating surface (5) excluding the effects of stray fields, so that the magnetic flux is exactly the same for both windings.
2. Verfahren nach Patentanspruch oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die resultierende Differenzspannung zwischen Prüfling (2) und Bezugsspule (1) nahezu leistungslos, z. B. mittels eines Galvanometers (G), gemessen wird.
2. The method according to claim or dependent claim 1, characterized in that the resulting differential voltage between the test object (2) and reference coil (1) is almost powerless, for. B. by means of a galvanometer (G) is measured.