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Die Erfindung bezieht sich auf eine Erregeranordnung für rotierende Wechselstromschweissgeneratoren mit nachgeschaltetem Gleichrichter, bei der die Ausgangsspannung des Generators direkt oder unter
Zwischenschaltung eines Transformators über einen Gleichrichter der Erregerwicklung zugeführt wird und im
Verbraucherkreis des Generators ein Stromwandler liegt, dessen Sekundärspannung über einen weiteren
Gleichrichter ebenfalls an die Erregerwicklung gelangt.
Es ist ein Erregungssystem, beispielsweise für einen Synchrongenerator bekannt, das aus einem
Spannungstransformator, dessen Primärwicklung an die Leiter- bzw. Phasenspannung des Geneerators gelegt ist, und aus einem Stromtransformator besteht, dessen Primärwicklung in Reihe mit einer der Generatorphasen geschaltet ist. Die Sekundärwicklungen der erwähnten Transformatoren speisen die Erregerwicklung des
Generators bzw. die Wicklung seines Erregers (s. E. J. Jakubaitis"Synchrongeneratoren mit Selbsterregung",
Verlag der Akademie der Wissenschaften der Litauschen SSR, 1959).
Die erwähnten Erregungssysteme für Synchrongeneratoren sind sperrig und kompliziert. Ausserdem gestatten sie es nicht, äussere Stromspannungskennlinien verschiedener Steilheit zu gewinnen, die zur Regelung des Stromes in Schweissgeneratoren erforderlich sind. Daher fanden derartige Systeme keine Verwendung.
Bis zur letzten Zeit erfolgte die Schweissgeneratorerregung entweder von einer Fremquelle oder von einer
Zusatzwicklung am Generatoranker, oder auch durch Dauermagnete.
Bei den erwähnten Erregungssystemen ändert sich bei der Generatorstromregelung die Leerlaufspannung, was für Schweissgeneratoren unerwünscht ist. Ausserdem war bei den bekannten Erregungssystemen die Fernsteuerung des Schweissstromes schwierig.
Ziel der Erfindung ist es, die oben erwähnten Mängel zu beseitigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Erregeranordnung für Schweissgeneratoren, beispielsweise für Ventil-Schweissgeneratoren, anzugeben, die es ermöglicht, bei gleichbleibender Leerlaufspannung die Steilheit der äusseren Stromspannungskennlinien zu regeln und bei geringen Strömen nötigenfalls die Leerlaufspannung sogar zu erhöhen.
Dieses Ziel lässt sich mit einer Erregeranordnung des eingangs erwähnten Aufbaues erreichen, bei welcher erfindungsgemäss in die wechselstromseitigen Zuleitungen mindestens eines der Gleichrichter und in ihre gleichstromseitigen Ableitungen mindestens eines der Gleichrichter ein stellbarer Serienwiderstand geschaltet ist.
Als vorteilhaft erweist sich, wenn die Sekundärwicklung des Stromwandlers und bzw. oder des Transformators mit Anzapfungen versehen ist.
Zur Beschleunigung der Spannungswiederkehr beim Übergang vom Kurzschlusszustand zum Leerlaufzustand ist es zweckmässig, in eine der gleichstromseitigen Ableitungen eines der beiden Gleichrichter eine Induktivität zu schalten.
Gemäss der Erfindung ausgebildete Erregeranordnungen lösen nicht nur erfolgreich die gestellte Aufgabe, sondern ermöglichen auch eine Fernsteuerung der Schweissstromstärke, erhöhen die Beständigkeit und Elastizität des Lichtbogens und vermindern die Metallverluste beim Schweissen.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand beispielsweiser Ausführungsformen näher erläutert, die in den Zeichnungen veranschaulicht sind. In den Zeichnungen zeigen Fig. l ein Prinzipschaltbild einer Generatorerregeranordnung mit einem einzigen Transformator und Fig. 2 ein weiters Prinzip schaltbild für Generatorerregeranordnung mit zwei Transformatoren.
Gemäss Fig. 1 enthält die Generatorerregeranordnung einen Stromtransformator --1--, dessen Primärwicklung in Reihe im Hauptstromkreis zwischen dem Generatoranker--2--und einem Gleichrichter 3liegt und in eine Phasenleitung oder in die Sternpunktleitung des Ankers--2--geschaltet sein kann.
Die Sekundärwicklung des Transformators--l--ist über einen Gleichrichter--4--an die Erregerwicklung --5-- des Generators oder an die Wicklung eines Generatorerregers angeschlossen. Die Wicklung --5-- ist an die Ausgangsspannung des Leistungsgleichrichters--3--gelegt. Im Speisekreis der Wicklung--5--sind regelbare Widerstände--6 und 7--, ein Anzapfumschalter--8--, sowie eine einstellbare Induktivität --9-- angeordnet.
Die Wicklung--5--kann auch von zwei Transformatoren, nämlich von dem Stromtransformator --l-- und einem Spannungstransformator--10-- (Fig. 2), gespeist werden. In diesem Falle liegen in dem Sekundärkreis des Transformators--10--weiters ein einstellbarer Widerstand --11--, ein Anzapfungsumschalter--12--und ein Gleichrichter--13--. Ausserdem können in die Speiseleitung der
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zwischen den Gleichrichtern--4 und 13--liegt.
Die in Fig. 1 und Fig. 2 wiedergegebenen Erregeranordnungen arbeiten auf ähnliche Weise. Als Beispiel sei die Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 2 betrachtet.
Bei Inbetriebnahme des Generators und Vorliegen einer Restmagnetisierung beginnt der Spannungstransformator--10-nach dem bekannten Selbsterregusprinzip die Wicklung--5--zu speisen und die Generatorspannung wächst bis auf die Leerlaufspannung an.
In der Erregeranordnung nach Fig. l erfolgt die Selbsterregung des Generators durch die gleichgerichtete Spannung des Generatorhauptstromkreises. Mit ansteigender Generatorbelastung sinkt die vom Transformator
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- über den Gleichrichter-13-der Wicklung-5-zugeführte Spannung, während die dem Transformator-l-entnommene Spannung ansteigt. Die Regelung der Leerlaufspannung und des Schweissstromes erfolgt durch Änderung des Widerstandswertes der Widerstände --11, 11', 6, 6'--. In manchen Fällen genügen zwei Widerstände : --6 bzw. 6'und 11 bzw. 11'--.
Um äussere Generatorkennlinien mit verschiedener Steilheit, aber mit gleichbleibender Leerlaufspannung zu erhalten, wird die Regelung nur durch Änderung der Widerstände --6 bzw. 6'--vorgenommen, die dann unverändert bleiben.
Die Regelung der Leerlaufspannung und der Steilheit der äusseren Generatorkennlinien kann auch durch Änderung der Übersetzungsverhältnisse der Transformatoren--l und 10--durch entsprechende Änderung der wirksamen Windungszahl mit Hilfe der Umschalter-12 und 8-an der Sekundär- bzw. Primärseite dieser Transformatoren vorgenommen werden. Ausserdem können die Widerstände zur Regelung der Leerlaufspannung und der Steilheit der äusseren Generatorkennlinien in den Gleichstromkreis als Potentiometer geschaltet werden.
Es sei auch festgehalten, dass zur Regelung der Leerlaufspannung und der Steilheit der äusseren Generatorkennlinien die Regeleinrichtung zugleich Anzapfungsumschalter und regelbare Widerstände enthalten kann.
Die im Gleichstromkreis des Transformators --1-- liegende Induktivität --9-- gestattet es, die Spannungswiederkehr beim Übergang vom Kurzschlusszustand zum Leerlaufzustand zu beschleunigen.
Die regelbaren Widerstände --6 und 6'-sind direkt am Schweissstand angeordnet, womit die Aufgabe der Schweissstromfernregelung gelöst ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Erregeranordnung für rotierende Wechselstromschweissgeneratoren mit nachgeschaltetem Gleichrichter, bei der die Ausgangsspannung des Generators direkt oder unter Zwischenschaltung eines Transformators über einen Gleichrichter der Erregerwicklung zugeführt wird und im Verbraucherkreis des Generators ein Stromwandler liegt, dessen Sekundärspannung über einen weiteren Gleichrichter ebenfalls an die Erregerwicklung
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Gleichrichter und in ihre gleichstromseitigen Ableitungen mindestens eines der Gleichrichter ein stellbarer Serienwiderstand geschaltet ist.
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