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Stromversorgungsanlage mit zur Gleichstromschweissung und zur Batterieladung parallel liegenden Ausgangsklemmen
Die Erfindung betrifft eine Stromversorgungsanlage zur Gleichstromschweissung, die auch zur
Ladung von Sammlerbatterien verwendet werden kann.
Die bisher bekanntgewordenen Lichtbogen-Schweissmaschinen zur Gleichstromschweissung haben entweder eine Regelung über Streutransformatoranzapfungen, wobei die Regelung der Streuung durch Umschalten der Anzapfungen auf die Transformator-Primärwicklung erfolgt, oder sie sind mit einem Streutransformator mit magnetischen Anzapfungen ausgerüstet, bei welchen die Regelung mechanisch durch Verschieben eines magnetischen Nebenschlusses durchgeführt wird.
Ferner sind Stromversorgungsanlagen der beschriebenen Art mit Transduktorregelung bekanntgeworden. Eine weitere Ausführung der Schweissvorrichtung hat eine Regelung mittels einer Zusatzdrossel, die auf den vollen Regelungsbereich mit umschaltbaren Anzapfungen oder verschiebbarem Kern ausgelegt ist.
In den Stand der Technik sind auch Schweisstransformatoren einzubeziehen, bei welchen zur Herabsetzung der Leerlaufspannung eine in Reihe mit der Transformatorprimärwicklung eingeschaltete, mittels eines Spannungsrelais kurzschliessbare Drossel Verwendung findet, wobei in Reihe mit einer Regelspule des Spannungsrelais ein während des Leerlaufes kurzschliessender Widerstand geschaltet ist.
Es sind auch Schweiss transformatoren bekannt, bei welchen die Regelung des Schweissbereiches mittels einer zur Streuwicklung des Streutransformators parallelgeschalteten vormagnetisierten Drossel erfolgt.
Ein gemeinsamer Nachteil der bekannten Stromversorgungsanlagen besteht in dem engen Regelungsbereich. Ein grösserer Regelungsbereich würde eine erheblich komplizierte Anlage erfordern, was auch ein grösseres Gewicht und höhere Fertigungskosten zur Folge haben würde. Die bekanntgewordenen Stromversorgungsanlagen sind deshalb lediglich für einen engen Anwendungsbereich geeignet, u. zw. ausschliesslich zum Schweissen.
Es sind auch schon Stromversorgungsanlagen bekanntgeworden, die zur Gleichstromschweissung und unter Umständen auch zur Batterieladung verwendbar sind.
So wird in einer dieser Stromversorgungsanlagen die Gleichstromquelle durch Widerstände geregelt, die parallel an Dioden eines in Stern geschalteten Gleichrichters angeschlossen sind. Jeder der Dioden ist eine Drossel in Reihe zugeschaltet, wobei an den gemeinsamen Punkt dieser Drosseln über eine weitere Drossel die Belastung angeschlossen ist. Ein Nachteil dieser Anordnung besteht in der Kompliziertheit der Schaltung, in der Anwendung einer grösseren Anzahl von Leistungsbauelementen und darin, dass die Regelung verlustbehaftet ist, so dass der Wirkungsgrad sehr gering ist. Die Belastung dieser Stromversorgungsanlage durch eine Batterie würde ausserdem zur Folge haben, dass bei Einstellung des Regelwiderstandes auf Null die Batterie über den ohmschen Widerstand der Drosselspulen und des Transformators entladen wird.
Aus diesem Grund ist diese Stromversorgungsanlage zum Laden von Batterien wenig geeignet.
Eine weitere der Lichtbogenschweissung dienende bekannte Stromversorgungsanlage kann unter
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Anwendung einer Zusatzdiode auch als Ladevorrichtung für Sammlerbatterien Verwendung finden. Ein
Nachteil dieser Kombination ist darin zu sehen, dass sich der Schweissstrom im Hinblick auf seine Grösse und Spannung zum Laden von üblicherweise verwendeten Batterien nicht eignet und eine zusätzliche
Regelung erfordert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die erwähnten Nachteile zu vermeiden und eine
Stromversorgungsanlage einfachster mechanischer Bauart mit breitem Regelungsbereich und geringem
Gewicht zu schaffen, welche ausser zum Schweissen auch für andere Zwecke verwendbar ist, insbesondere zum Laden von Sammlerbatterien, u. zw. auch solchen mit einem sehr niedrigen
Ladestrom.
Diese Aufgabe wird bei einer Stromversorgungsanlage mit zur Gleichstromschweissung und zur
Batterieladung parallel liegenden Ausgangsklemmen, bestehend aus einem Transformator mit einer an Anzapfungen mit Umschaltern versehenen Primärwicklung und einer an der Sekundärwicklung angeordneten Gleichrichterbrückenanordnung sowie gegebenenfalls mit einer gleichstromseitig nachgeschalteten Glättungsdrossel erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass mit einem der Umschalter der Primärwicklung eine Minderungsdrossel zuschaltbar ist und dass der Zuleitung der dem Batterieanschluss dienenden Ausgangsklemmen ein mit dem Umschalter der Primärwicklung gekuppelter Schalter angeordnet ist.
Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, dass die Stromversorgungsanlage einfacher Bauart und geringer Abmessungen durch identische technische Mittel einerseits als Schweissvorrichtung und anderseits für die Ladung von Sammlerbatterien anwendbar ist. Die zur Ladung von Sammlerbatterien notwendige Erweiterung des Regelungsbereiches, welche für diesen Anwendungszweck wesentlich ist, ist durch die zum Transformator in Reihe geschaltete Minderungsdrossel erreicht. Diese Minderungsdrossel braucht nicht auf die volle zu regelnde Leistung ausgelegt zu werden, sondern auf einen Strom, der dem zum Laden von Sammlerbatterien vorgesehenen Ausgangsstrom entspricht. Durch diese erfindungsgemässe Anordnung wird der Anwendungsbereich der einfachen und fertigungsbilligen Stromversorgungsanlage wesentlich erweitert.
Bei Stromversorgungsanlagen, bei welchen die Primärwicklung des Transformators an die Netzspannung und mit ihrem andern Anschluss an den Nulleiter angeschlossen ist, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Minderungsdrossel der Primärwicklung zwischen ihren Anschluss und den Nulleiter in Reihe zuschaltbar sein.
Gegebenenfalls kann die erfindungsgemässe Stromversorgungsanlage auch derart ausgebildet werden, dass die Minderungsdrossel in Reihe mit der Primärwicklung zwischen ihren Netzanschluss und ihre Ausführung aus dem Transformator einschaltbar ist. Bei derartiger Anordnung kann die Isolierung der Drossel gegenüber dem Stromnulldurchgang auf eine geringere Spannung dimensioniert sein.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Stromversorgungsanlage an Hand eines Schaltschemas veranschaulicht.
Die erfmdungsgemässe Stromversorgungsanlage besteht aus folgenden Teilen : An ein Stromnetz (nicht gezeigt) ist ein Schutzschalter-l-angeschlossen, von welchem aus eine Leitung zum Transformator --3-- führt. In die Leitung --2-- ist der Hauptschalter --4-- geschaltet. Ferner führt vom Schutzschalter --1-- eine Leitung --5-- zum Schalter --6--, über welchen die Leitung--7--mit der aus zwei Teilwicklungen bestehenden Primärwicklung --8-- des Transformators--3--zusammengeschaltet wird. Die Leitung--7--ist über den Schalter--10-- an den Nulleiter--9--angeschlossen.
Der Leitung --7-- wird ferner über einen weiteren Schalter --11-- eine Drossel--12--zugeschaltet, die in den Nulleiter--9--einschaltbar ist. Die zweiteilige Primärwicklung --8-- des Transformators --3-- weist Anzapfungen --13a bis 13h-auf. Die Anzapfungen--13a bis 13h--werden über die Schalter--14a bis 14h--an die Leitung --2 bzw. 15--angeschlossen. Die Sekundärwicklung--16--des Transformators--3--ist mit
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--18-- über- -27-- verbunden.
Beim Schweissen sind die Schalter-4 und 6'--, gegebenenfalls auch der Schalter--10--, je nach dem Schweissbereich, eingeschaltet. Die Feinregelung des Schweissstromes erfolgt durch Einschalten der einzelnen Anzapfungen--13--über die zugehörigen Schalter--14--. Dadurch wird die erforderliche Streuung zwischen der Primärwicklung --8-- und der Sekundärwicklung
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des Transformators-3-geändert.22-- abgenommen. Die Schalter --23 und 11-- sind dabei geöffnet. Der Regelungsbereich wird hiebei derart gewählt, dass er dem für das Schweissen erforderlichen Bereich entspricht.
Bei Anwendung der Anordnung zum Laden von Sammlerbatterien mit geringen Ladeströmen wird der Schalter --4-- in eingeschaltetem Zustand gelassen, die Schalter-6 und 10-werden geöffnet und der Schalter --11-- sowie der mit ihm gekoppelte Schalter --23-- werden eingeschaltet. Die
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--26Schalter --14-- verwendet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Stromversorgungsanlage mit zur Gleichstromschweissung und zur Batterieladung parallel liegenden Ausgangsklemmen, bestehend aus einem Transformator mit einer an Anzapfungen mit Umschaltern versehenen Primärwicklung und einer an der Sekundärwicklung angeordneten Gleichrichterbrückenanordnung sowie gegebenenfalls mit einer gleichstromseitig nachgeschalteten
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Primärwicklung (8) eine Minderungsdrossel (12) zuschaltbar ist und dass in der Zuleitung (24) der dem Batterieanschluss dienenden Ausgangsklemmen (26, 27) ein mit dem Umschalter (11) der Primärwicklung (8) gekuppelter Schalter (23) angeordnet ist.