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Gleichstromgenerator für Lichtbogenschweissung
Die Erfindung bezieht sich auf Gleichstromgeneratoren für Lichtbogenschweissung mit einer Reihenschlusswicklung, die am Erregerwicklungskreis der Hauptpole zur Stromrückkopplung angeschlossen ist sowie Wendepolen im Ankerkreis.
Es sind Generatoren dieser Art bekannt (s. z. B. die USA-Patentschrift Nr. l, 340, 004) in denen der Verlauf der für die Lichtbogenschweissung massgeblichen äusseren statischen Kennlinie mit Hilfe einer Reihenschlusswicklung, die im Ankerkreis eingeschaltet und auf den Hauptpolen des Generators angeordnet ist, oder, in einigen Fällen, mittels der entmagnetisierenden Wirkung des Ankerrückwirkungsstromes verbessert wird. Die Reihenschlusswicklung dient in diesen Generatoren als starre Lichtbogenstrom-Rückkopplung, da sie eine dem Lichtbogenstrom verhältnisgleiche Änderung der EMK hervorruft. Die bei den bekannten Generatoren zusätzlich angeordnete Reihenschlusswicklung in Form einer Drossel od. dgl. ist sperrig und besitzt ein Gewicht, welches 20 bis 25% des Generatorgewichtes beträgt.
Es ist bekannt, dass die dynamischen Eigenschaften solcher Generatoren nicht befriedigend sind, da die Extremwerte der Stromstärke und der Spannung eines solchen Generators während der übergangsvorgänge von den eingestellten Werten dieser Grössen abweichen.
Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Gleichstromgenerators für Lichtbogenschweissung, der konstruktionsmässig einfach und betriebssicher ist und eine verbesserte dynamische Kennlinie besitzt.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass an den Kernen der Wendepolwicklungen wenigstens eine zusätzliche, in Reihe zum Erregerwicklungskreis des Generators geschaltete Wicklung vorgesehen ist zur Verbesserung der Schweisseigenschaften des Generators.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung folgen aus der nachstehenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles, die ein grundsätzliches Schaltbild des erfindungsgemässen Generators zeigt.
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sind Zusatzwicklungen--4--gewickelt, die in Reihe mit einer Erregerwicklung --5-- des Schweissgenerators geschaltet sind und eine als Stromrückkopplung dienende Induktivität darstellen.
Durch diesen Aufbau entsteht bei minimalem Verbrauch an aktivem Material ein Transformator der differenzierend wirkt und bei dem als Primärwicklung die zur Verbesserung der Kommutierung vorgesehene Wicklung der Wendepole dient. Die Zusatzwicklung ist im Erregerkreis des Generators in Reihe geschaltet. Bei den Übergangsvorgängen wird in der Zusatzwicklung eine EMK induziert, die der ersten Ableitung der Lichtbogen-Stromstärke proportional ist, d. h. als elastische Lichtbogenstrom- - Rückkopplung dient. Die Zusatzwicklung ist so geschaltet, dass diese EMK entgegen der EMK der Gegeninduktion gerichtet ist, die in der Wicklung der auf den Hauptpolen angebrachten
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Nebenschlusserregung induziert wird.
Dadurch ist erreicht, dass sich die extremen, während der übergangsvorgänge auftretenden Abweichungen der Stromstärke und der Spannung des Generators sich den eingestellten Werten dieser Grössen annähern d. h. die Trägheit des Generators wird herabgesetzt bzw. seine dynamischen Eigenschaften werden verbessert. Es wurde festgestellt, dass bei Verwendung der erfindungsgemässen Zusatzwicklung die Stabilität der Anfangs-sowie der wiederholten Erregung des Lichtbogens wesentlich erhöht und die Bildung von Metallspritzern bei der Schweissung in beträchtlichem Masse verringert wird.
Der Generator in der erfindungsgemässen Ausführung kann sowohl für die Hand als auch für die automatische Lichtbogenschweissung von Metallen verwendet werden.
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DC generator for arc welding
The invention relates to direct current generators for arc welding with a series winding which is connected to the excitation winding circuit of the main poles for current feedback, as well as reversing poles in the armature circuit.
Generators of this type are known (see, for example, US Pat. No. 1,340, 004) in which the course of the external static characteristic curve, which is decisive for arc welding, is carried out with the aid of a series winding that is switched on in the armature circuit and arranged on the main poles of the generator or, in some cases, is improved by means of the demagnetizing effect of the armature feedback current. The series winding serves as a rigid arc current feedback in these generators, as it causes a change in the EMF that is proportional to the arc current. The series winding in the form of a choke or the like, which is additionally arranged in the known generators, is bulky and has a weight which is 20 to 25% of the generator weight.
It is known that the dynamic properties of such generators are unsatisfactory, since the extreme values of the current intensity and the voltage of such a generator during the transition processes deviate from the set values of these variables.
The aim of the invention is to create a direct current generator for arc welding which is structurally simple and reliable and has an improved dynamic characteristic.
The invention is characterized in that at least one additional winding connected in series to the excitation winding circuit of the generator is provided on the cores of the reversing pole windings in order to improve the welding properties of the generator.
Further advantages and features of the invention follow from the following description of an exemplary embodiment shown in the drawing, which shows a basic circuit diagram of the generator according to the invention.
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additional windings - 4 - are wound, which are connected in series with an excitation winding --5-- of the welding generator and represent an inductance serving as a current feedback.
This structure creates a transformer with a minimal consumption of active material, which has a differentiating effect and in which the primary winding is the winding of the reversing poles intended to improve commutation. The additional winding is connected in series in the generator's excitation circuit. During the transition processes, an EMF is induced in the additional winding, which is proportional to the first derivative of the arc current intensity, i.e. H. as elastic arc current - feedback. The additional winding is switched in such a way that this EMF is directed against the EMF of the mutual induction that is attached to the main poles in the winding
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Shunt excitation is induced.
This ensures that the extreme deviations in the current intensity and the voltage of the generator that occur during the transition processes approximate the set values of these quantities d. H. the inertia of the generator is reduced or its dynamic properties are improved. It has been found that when the additional winding according to the invention is used, the stability of the initial and repeated excitation of the arc is significantly increased and the formation of metal spatter during welding is reduced to a considerable extent.
The generator in the embodiment according to the invention can be used both for hand and for automatic arc welding of metals.