-
Verfahren zur Prüfung lamellierter Leiterstäbe auf Teilleiterschluß
Durch
die Erfindung können Teilleiterschlüsse in lamellierten Stäben, und zwar auch in
verdrillten Stäben, wie sie in elektrischen Maschinen verwendet werden, festgestellt
werden.
-
Die Stäbe I können im isolierten Zustand ohne Lösung der normalen
Kurzschlußverbindungen IO an den Enden bzw. bei bereits in die Nut 9 eingelegten
Stäben ohne Öffnen der NT9ricllung geprüft werden.
-
Bisher bekannte Verfahren beschränken sich auf eine Prüfung auf Teilleiterschlußfreiheit
bei gelösten Kurzschlußverbindungen IO an den Enden der Leiter durch Anlegen von
Gleichspannung an zwei benachbarte Lamellen bzw. bei fertigen Stäben in nicht eingebautem
Zustand durch langwierige tg b-NIessungen.
-
An der Stelle AA wird ein Prüfmagnet 2. an der Stelle BD eine Afeßanordnung
5/7 über den Stab I geschoben. Bei verdrillten Stäben liegen die Stellen AS bzw.
BB außerhalb der verdrillten Länge (AB=Meßlänge). Der magnetische Wechselfluß des
Prüfmagneten 2, in dessen Luftspalt der zu prüfende Stab I (I', I", 1 ½ liegt, induziert
in den Teilleitern des Stabes als Sekundärwicklung EMKIÇ, die Ströme in den Lamellen
erzeugen. Diese Ströme erzeugen ihrerseits an der Meßstelle BB ein magnetisches
Wechselfeld. Hier ist über den Prüfling eine Meßspule 5 (Meßanordnung a) geschoben,
in welcher dieses Wechselfeld eine EMK induziert.
-
Die Messung derselben erfolgt an den Klemmen 6 mit einem hochempfindlichen
Meßgerät, z. B. mit einem Oszillographen. Ist der zu prüfende Stab schlußfrei, so
ergibt sich die größte Meß-EMK.
-
Hat der Stab jedoch Schluß zwischen den Lamellen, weil beispielsweise
die Teilleiterisolation zwischen den Lamellen oder die Isolation in der Verklinkung
beschädigt
ist, so ist die Größe der Meß-EMK kleiner. Sind sämtliche Teilleiter innerhalb der
MeßstreckeA-B kurzgeschlossen, so ist die Meß-EMK Null, da die induzierten Ströme
an der Meßstelle kein Wechselfeld erzeugen. Verwendet man wahlweise als Meßanordnung
b einen Meßtransformator 7, so kann man an den Klemmen 8 der Wicklung des Meßtransformators
7 bereits ein normales Millivoltmeter anschließen. Zur Überprüfung des magnetischen
Prüfwechselflusses auf seinen Normalwert wird eine Kontrollspule 3 über einen Schenkel
des Prüfmagneten 2 gewickelt und die Kontrollspannung an einem Voltmeter 4 abgelesen.
-
Durch Regelung der Speisespannung des Prüfmagneten wird der Wert
des magnetischen Prüfwechselflusses bzw. der Spannung am Voltmeter 4 konstant gehalten.
Um eine Sicherheit in der Messung zu haben, muß dieselbe am betriebswarmen Stab
vorgenommen werden. Es kann Gleichstrom zur Erwärmung verwendet und die Wechselstromprüfmessung
überlagert werden, oder der Stab kann mit Wechselstrom aufgeheizt werden (z. B.
Kurzschluß fahren bei den betriebsfertigen Maschinen), und die Messung ist anschließend
durchzuführen.
-
In der Zeichnung bedeutet I lamellierte, auch verdrillte Leiterstäbe,
wie sie in elektrischen Maschinen in verschiedenen Ausführungsformen verwendet werden,
2 Prüfmagnet, der an der Stellei4k über den Prüfling I geschoben wird, 3 Kontrollspule,
4 Voltmeter zur Ablesung der Kontrollspannung, 5 Meßspule (Meßanordnung a), 6 Klemmen
der Meßspule, 7 Meßtransformator (Meßanordnung b), 8 Klemmen der Meßtransformatorwicklung,
9 Nut einer elektrischen Maschine, in welche der Prüfling bereits eingebaut sein
kann, 10 normale Kurzschlußverbindung des lamellierten bzw. auch verdrillten Leiterstabes,
II Lagenbegrenzung aus nicht magnetischem Material.
-
Abb. I gibt die Anordnung des Prüfmagneten, des Prüflings und der
Meßanordnung wieder; Abb. 2 stellt den Schnitt durch den Prüfling I an der Stelle
AA mit darübergeschobenem Prüfmagneten 2 dar, der in Zusammenwirkung mit dem Prüfling
zum Transformator wird; Abb. 3 a stellt den Schnitt durch den Prüfling an der Meßstelle
BB mit darübergeschobener. Meßanordnung a in Form der Meßspule 5 dar; Abb. 3 b stellt
den Schnitt durch den Prüfling an der Meßstelle BB mit darübergeschobener Meßanordnung
b in Form des transformatorischen Verstärkers 7 dar.
-
Der Prüfmagnet 2 besteht aus einem Eisenkern, welcher durch darübergewickelte
wechselstromgespeiste Spulen magnetisiçrt wird. Die im Luftspalt auftretende Feldstärke
soll so groß sein, daß sie dem in der Maschine auftretenden Nutenquerfeld entspricht
bzw. die vorhandene Meßanordnung noch genügend genaue Ablesungen ergibt.
-
Die Kontrollspule 3 besteht aus mehreren Drahtwindungen, die einen
Schenkel des Prüfmagneten 2 umschlingen.
-
Die Meßanordnunga in Form der Meßspule 5 besteht aus zwei eisenlosen
Spulen mehrerer Windungen. Die Spulen sind so geschaltet, daß sich die in den beiden
Spulen erzeugten Meß-EMKK addieren. Die Spulenachsen liegen senkrecht zur Stabachse,
die Spulenflächen parallel zur Breitseite des Stabes. Zur genauen Fixierung ihrer
Lage werden sie in einen Spulenhalter fest eingebaut.
-
Die Meßtanordnung b in Form des Meßtransformators 7 besteht aus einem
Eisenkern mit Luftspalt. Die Primärwicklung des Transformators stellt der stromdurchflossene
Prüfling 1 dar, die Sekundärwicklung bilden die addierend geschalteten, auf den
Kern aufgewickelten Spulen.
-
Prüfmagnet 2, Meßspule 5 und Meßtransformator 7 erhalten zur leichteren
Handhabung Tragegriffe. Prüfmagnet 2 und Meßtransformator 7 erhalten zur Fixierung
ihrer Lage nach dem Aufschieben auf den Prüfling I eine Lagenbegrenzung II aus nicht
magnetischem Material.
-
Die Erfindung gestattet, mit verhältnismäßig einfachen Mitteln einen
Teilleiterschluß in lamellierten, auch verdrillten Leiterstäben elektrischer Maschinen
festzustellen, und zwar I. ohne daß der beiderseitige normale Kurzschluß IO geöffnet
wird, d. h. also am einbaufertigen Stab; 2. bei bereits in elektrischen Maschinen
eingebauten Leiterstäben ohne Offnen der Wicklung, ohne Öffnen der Wickelköpfe bzw.
Beseitigung des normalen, beiderseitigen Kurzschlusses IO; 3. durch Vergleichsmessungen
ist eine dauernde Überwachung der Wicklung auf Teilleiterschlußfreiheit möglich.
Mit der Meßanordnung a (Meßspule 5) kann bei ungünstiger Lage des Schlusses ein
bereits zo0/oiger Schluß der Lamellen mit Sicherheit festgestellt werden, bei günstiger
Lage dagegen jeder Schluß. Mit der Meßanordnung b (Meßtransformator 7) kann jeder
Lamellenschluß auch zwichen nur zwei Lamellen ohne Rücksicht auf seine Lage festgestellt
werden, wie praktisch durchgeführte Messungen bestätigt haben.