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Gleichstrom-Lichtbogenschweissgenerator
Die Erfindung betrifft Gleichstrom-Lichtbogenschweissgeneratoren, die nach dem Querfeldprinzip arbeiten und zeigt einen Weg zur Feinregulierung, u. zw. insbesondere zur Fernregulierung des Schweissstromes. Bekanntlich, wird bei Querfeld-Schweissgeneratoren die Schweissstromstärke über einen Regulierpol (Tauchpol), über ein bewegliches Streujoch oder über parallel zur Hauptstromwicklung liegende. Widerstände geregelt. Eine Fernregelung ist bei den beiden erstgenannten Regelverfahren nur servomotorisch möglich, indem man die Tauchpole bzw. die Streujoche über einen ferngesteuerten Motor betätigt. In etwas einfacherer Weise ist die Fernregelung des Schweissstromes mit einem parallel zur Hauptstromwicklung liegenden Regelwiderstand zu bewerkstelligen.
Doch ist diese Art der Regelung nur für kleine Entfernungen geeignet und es kann ausserdem bei ihr zu Umpolungen der Maschine kommen, weil bei Stromstössen (Kurzschlüssen) der Grossteil des Stromes über den induktionsfreien Regelwiderstand verläuft und in diesem Augenblick die Ankerrückwirkung überwiegen kann. Schlechte dynamische Eigenschaften sind also nachteilige Folgen dieser Regelungsart. Ferner ist es bekannt, auf der Hälfte der Pole einer Querfeldschweissmaschine zwei vom Hauptstrom durchflossene Spulen in Parallelschaltung anzuordnen, deren Flüsse entgegengesetzt gerichtet sind, wobei die Stromverteilung auf die beiden Spulen über einen regelbaren Widerstand beeinflusst wird.
Eine weitere Möglichkeit, die Stromstärke femzuregeln, darin bestehend, dass man ohmsche Regelungswiderstände in den Schweissstromkreis schaltet, kommt wegen der damit verbundenen grossen Verluste wirtschaftlich kaum in Frage.
Ziel der Erfindung ist es, eine besonders einfache und daher wirtschaftliche Möglichkeit zur Feinund insbesondere Fernregelung für Lichtbogenschweissgeneratoren mit einem Steuerpol gemäss Patent Nr. 175935 aufzuzeigen.
Gegenstand der Erfindung ist ein nach dem Querfeldprinzip arbeitender Gleichstrom-Lichtbogenschweissgenerator mit einem das Ankerlängsfeld zusätzlich erregenden magnetischen Steuerpol gemäss Patent Nr. 175935, wobei erfindungsgemäss die entgegengesetzt gerichtete Flüsse erzeugenden Wicklungsabschnitte des Steuerpoles zum Zwecke der Fein-und insbesondere der Fernregelung des Schweissstromes über einen regelbaren Widerstand parallelgeschaltet sind.
An Hand der Zeichnung soll der Erfindungsgedanke näher erläutert werden.
In der Zeichnung sind mit PI und P2 die Hauptpole bezeichnet, mit Str das über ein Handrad HR verstellbare Streujoch und mit Stp der Steuerpol. Die Hauptbürsten sind mit B, und B2 bezeichnet und die Hilfsbürsten mit b1 und b2. Der Steuerpol Stp trägt in bekannter Weise die Steuerpolspulen I und IL die, wie durch Pfeile angedeutet, entgegengesetzt gerichtete Flüsse erzeugen und demnach je nach Anschluss der Schweisselektrode das resultierende Feld im Anker verstärken oder schwächen und damit des weiteren den Schweissstrom in zwei Stufen (Grossstrombereich, Kleinstrombereich) bestimmen. Diese beiden, bei einem Schweissgenerator der in Rede stehenden Art ohnehin im allgemeinen vorhandenen Spulen I und II werden nun erfindungsgemäss über einen Regelwiderstand R parallelgeschaltet.
Im dargestellten Beispiel ist also der zum Grossstrombereich gehörenden Steuerpolspule I, die ein Feld in Richtung des Hauptfeldes erzeugt, die Steuerpolspule II, die ein Feld entgegengesetzter Richtung erzeugt (Kleinstrombereichsspule),
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Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Schweissstromregelung, insbesondere für Fernregelung gedacht, ist folgende. Die Amperewindungen der Steuerpolspule I erregen einen Fluss, der das Ankerdifferenzfeld (das ist das aus Hauptfeld und Ankergegenfeld resultierende Feld) unterstützt und damit das Querfeld und des weiteren die Schweissspannung mit zunehmendem Schweissstrom verstärkt. Die Amperewindungen der Steuerpolspule II erregen einen Fluss entgegengesetzter Richtung, der also das Ankerdifferenzfeld schwächt. Über den Widerstand R wird die Stromaufteilung auf die beiden Parallelzweige und damit der resultierende Fluss des Steuerpoles und des weiteren sein Einfluss auf das Ankerdifferenzfeld geregelt.
In dieser Schaltung wird also bei abnehmendem Regelwiderstand R der Strom von oben nach unten geregelt. Vertauscht man die Anschlüsse E und e, indem man nunmehr das Schweisskabel an die Klemme e anschliesst und das Reglerkabel an E, dann kann in gleicher Weise der Kleinstrombereich geregelt, insbesondere ferngeregelt werden, jedoch bei abnehmendem Widerstand R von unten nach oben.
Die Vorteile der erfindungsgemässen Schweissstrom-Fernregelung sind folgende. Die Leerlaufspannung bleibt bei dieser Art der Stromregelung vollkommen unbeeinflusst, was sehr wesentlich ist. Bei den bisher bekannten Regelmethoden wird nämlich durch die Stromregulierung die Leerlaufspannung oft in unerwünschter Weise mitgeregelt. Die erfindungsgemässe Art der Fernsteuerung bedarf nur eines einzigen zusätzlichen Kabels, da der zweite Anschluss direkt vom Elektrodenhalter abgezweigt werden kann. Die Verluste in der Fernsteuerleitung sind überdies gering, da der über den Regler R fliessende Strom relativ klein ist und werden überdies dadurch weitgehend kompensiert, dass von diesem Stromanteil das eigentliche Schweisskabel entlastet ist.
Bei einer Störung im Reglerkreis, die jedoch wegen des einfachen Aufbaues der Regelung praktisch wohl auszuschliessen ist, bleibt dennoch der Generator voll einsatzfähig. Die dynamischen Eigenschaften des Schweissgenerators werden, worauf schon hingewiesen wurde, durch die Regelung nicht beeinträchtigt, ja sie werden sogar durch sie verbessert. Die geringen Mehrkosten, die durch die Fernregelung entstehen, werden durch die Gewinnung eines Kleinststrombereiches durch Windungszahlerhöhung der ohnehin vorhandenen Kleinstrombereichsspule II aus Gründen der vergrösserten Regelergiebigkeit mehr als aufgewogen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Nach dem Querfeldprinzip arbeitender Gleichstromlichtbogenschweissgenerator mit einem das Ankerlängsfeld zusätzlich erregenden magnetischen Steuerpol gemäss Patent Nr. 175935, dadurch gekennzeichnet, dass die entgegengesetzt gerichtete Flüsse erzeugenden Wicklungsabschnitte des Steuerpols zum Zwecke der Fein- und insbesondere der Fernregelung des Schweissstromes über einen regelbaren Widerstand parallelgeschaltet sind.