DE1015554B

DE1015554B - AC arc welding converter

Info

Publication number: DE1015554B
Application number: DES39619A
Authority: DE
Inventors: Dr Techn Alfred Grabner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1954-06-16
Filing date: 1954-06-16
Publication date: 1957-09-12

Description

Wechselstromlichtbogenschweißumformer Die Lichtbogenschweißung mittels Wechselstroms der üblichen Frequenz weist gegenüber einer Lichtbogenschweißung mittels Gleichstroms den Nachteil der Lichtbogenhysteresis auf, die von der Frequenz abhängig ist. Bei höherer Frequenz verschwindet diese Hysteresiserscheinung, so daß die Wechselstromlichtbogenschweißung dann eine leichtere Lichtbogenhaltung als bei der Normalfrequenz ermöglicht, wobei gegenüber dem Gleichstromlichtbogen die Blaswirkung vermieden wird. Bei Verwendung eines Schweißgenerators ergeben sich jedoch anderweitige Nachteile bei der Schweißung, die vor allem durch die Ankerrückwirkung am Generator bedingt sind.AC arc welding converter The arc welding by means of Alternating current of the usual frequency points to an arc welding by means of Direct current has the disadvantage of arcing hysteresis, which depends on the frequency is. At a higher frequency, this hysteresis phenomenon disappears, so that the alternating current arc welding then allows an easier arc hold than at the normal frequency, whereby compared to the direct current arc, the blowing effect is avoided. Using of a welding generator, however, there are other disadvantages when welding, which are mainly due to the armature reaction on the generator.

In Fig. 1 der Zeichnung bedeutet U (02) die Leerlaufcharakteristik des Mittelfrequenzschweißgenerators und U10 seine Leerlaufspannung, entsprechend der Leerlauferregung 02. Das Impedanzdreieck für Kurzschluß wurde schraffiert gezeichnet, die innere Kurzschlußspannung ist entsprechend dem Scheitelpunkt PK durch U1 gegeben. Der ohmsche Widerstand im Kurzschluß soll vernachlässigt werden; sodann ist die eine Kathete des Impedanzdreiecks durch die Streuspannung der Maschine ES und die Spannung der Regeldrosselspule ED gegeben, während die zweite Kathete der Ankerrückwirkung 01K entspricht.In Fig. 1 of the drawing, U (02) means the idling characteristic of the medium frequency welding generator and U10 its open circuit voltage, accordingly the no-load excitation 02. The impedance triangle for short circuit was drawn hatched, the internal short-circuit voltage is given by U1 corresponding to the apex PK. The ohmic resistance in the short circuit should be neglected; then is the a cathetus of the impedance triangle through the stray voltage of the machine ES and the Voltage of the regulating choke coil ED given, while the second leg of the armature feedback 01K corresponds.

Im folgenden ist angenommen, daß die Leerlaufspannung des Mittelfrequenzgenerators der Lichtbogenzündspannung für den kleinsten Regelstrom entspricht. Die Zündung des Lichtbogens für das Schweißen geht nun bekanntlich so vor sich, daß der Schweißer (s. Fig. 2) mit der Elektrode SE durch Berühren des Schweißstückes W vorerst den Schweißgenerator SG kurzschließt. Hebt er sodann die Elektrode vom Werkstück ab, so liegt zwischen dieser und dem Werkstück im ersten Moment nicht die Leerlaufspannung U1,0, welche zur Zündung des Lichtbogens genügen würde, sondern die viel kleinere Spannung U1, welche mit dem Feldaufbau in der Maschine auf die Zündspannung U1,0 ansteigt. Bis diese Spannung erreicht ist, ist aber die Elektrode schon erkaltet, und U1,0 reicht dann nicht mehr zur Zündung aus.In the following it is assumed that the open circuit voltage of the medium frequency generator corresponds to the arc ignition voltage for the smallest control current. The ignition of the arc for welding is now known to proceed in such a way that the welder (See Fig. 2) with the electrode SE by touching the welding piece W for the time being Welding generator SG short-circuits. If he then lifts the electrode off the workpiece, so there is initially no open circuit voltage between this and the workpiece U1.0, which would be sufficient to ignite the arc, but the much smaller one Voltage U1, which increases with the field build-up in the machine to the ignition voltage U1.0 increases. By the time this voltage is reached, the electrode has already cooled down, and U1,0 is then no longer sufficient for ignition.

Aus den obigen Ausführungen geht hervor, daß die bei Verwendung eines Schweißgenerators auftretenden Schwierigkeiten vor allem auf die Ankerrückwirkung am Generator zurückzuführen sind, da diese das Feld im Generator bis zu dem Punkt PK erniedrigt, so daß das Ansteigen auf den für die Zündung ausreichenden Punkt P0 zu lange Zeit beansprucht.From the above it can be seen that when using a Welding generator encountered difficulties mainly on the armature reaction on the generator, as this is the field in the generator up to the point PK decreased, so that the increase to the point sufficient for ignition P0 used for too long.

Die Erfindung betrifft einen Wechselstromlichtbogenschweißumformer, durch den dieser Nachteil vermieden wird, da hier die Ankerrückwirkung infolge der Umformerbauart sich nicht oder nicht in derartigem Maße wie bei den bekannten Schweißgeneratoren bemerkbar machen kann. Gemäß der Erfindung besteht der in Gleichpolbauart ausgeführte Umformer, dessen an das speisende Netz angeschlossene Wechselstromwicklung und dessen an den Schweißstromkreis angeschlossene, mit höherer Frequenz betriebene zweite Wicklung in an sich bekannter Weise im Ständer angeordnet sind, im Ständer und im Läufer aus zwei nebeneinander angeordneten aktiven Eisen, wobei das Maschinenfeld in Ebenen, die die Maschinenachse enthalten, verläuft und dabei die Luftspalte an den beiden nebeneinander angeordneten aktiven Eisen nacheinander und in umgekehrter Richtung durchsetzt. Wie bei einer unipolaren Mittelfrequenzmaschine induziert also das Maschinenfeld die Wechselstromwicklung nur durch Änderung der Stärke (Pulsationen) und nicht durch Änderung der Richtung.The invention relates to an alternating current arc welding converter, by which this disadvantage is avoided, since here the anchor reaction due to the Converter design is not or not to the same extent as with the known welding generators can make noticeable. According to the invention, there is a homopolar design Converter, its AC winding connected to the supply network and its Second, connected to the welding circuit and operated at a higher frequency Winding are arranged in a known manner in the stator, in the stator and in Runner made of two active irons arranged side by side, the machine field runs in planes that contain the machine axis and thereby the air gaps the two active irons arranged next to each other one after the other and in reverse Direction interspersed. As with a unipolar medium frequency machine, it is induced the machine field the alternating current winding only by changing the strength (pulsations) and not by changing direction.

Die Fig. 3 und 4 zeigen die konstruktive Ausbildung des erfindungsgemäßen Schweißumformers an einem Ausführungsbeispiel. Der Umformer besteht gemäß Fig.3 ähnlich wie bei Mittelfrequenzgeneratoren sowohl für den Ständer als auch für den Läufer aus zwei in axialer Richtung nebeneinander angeordneten aktiven Teilen, und der eingezeichnete Kraftfluß j verläuft in Ebenen, die die Maschinenachse enthalten, und durchsetzt dabei die Luftspalte an den beiden Teilen des Umformers nacheinander und in umgekehrter Richtung. Der Kraftfluß wird durch die Ringspulen M mittels Gleichstroms erregt. Zur Induktion der beiden Wechselstromwicklungen des Ständers mit verschiedener Frequenz weist der Läufer gemäß den Fig. 4 und 6 in Überlagerung zweierlei Polzähne mit den den beiden Ständerfrequenzen entsprechenden Polteilungen auf. In Fig.4 sind für die niedrige Ständerfrequenz zwei durch etwa gleich breite Lücken voneinander getrennte Polzähne P, vorgesehen, die am Zahnkopf je vier Nuten für die Bildung der Läuferzähne höherer Frequenz besitzen. Die Ständernuten tragen zweierlei Wicklungen, wie inbesondere aus dem Wickelschema nach Fig. 5 der Zeichnung hervorgeht. Die für die Netzfrequenz von 50 Hz bestimmte Drehstromwicklung (D in Fig.3) läuft mit ihren Nutleitern durch beide Ständereisen in axialer Richtung hindurch. Damit in den einzelnen Nutleitern für 50 Hz eine resultierende Spannung zustande kommt, müssen die nebeneinander angeordneten Polzähne P1 und P2 des Läufers in der Umfangsrichtung gegeneinander um eine halbe Zahnteilung, nämlich um den Betrag -pf1 (Fig.6), versetzt sein. Die 50periodige Drehstromwicklung ist im abgerollten Zustand in Fig. 5 gezeichnet, ihre Eingangsklemmen sind U, V, W. X, Y, Z sind die zu einem Sternpunkt vereinigten Phasenenden. In den gleichen Nuten ist nun für jeden der beiden Ständerteile gesondert eine mäanderförmige Einphasenwicklung E1 und E2 (Fig. 3) für Mittelfrequenz eingebettet. Die beiden Wicklungen E1 und E2 sind gemäß Fig. 5 hintereinandergeschaltet, die Ein- und Ausgangsklemmen wurden mit U1 bis X1 bezeichnet.3 and 4 show the structural design of the welding converter according to the invention in an exemplary embodiment. As shown in FIG. 3, the converter consists of two active parts arranged next to one another in the axial direction, similar to medium-frequency generators for both the stator and the rotor, and the force flow j shown runs in planes that contain the machine axis and penetrates the air gaps the two parts of the converter one after the other and in the opposite direction. The power flow is excited through the toroidal coils M by means of direct current. To induce the two alternating current windings of the stator at different frequencies, the rotor according to FIGS. 4 and 6 has two kinds of pole teeth superimposed with the pole pitches corresponding to the two stator frequencies. In FIG. 4, two pole teeth P, separated from one another by gaps of approximately equal width, are provided for the low stator frequency and each have four grooves on the tooth tip for the formation of the rotor teeth of a higher frequency. The stator slots have two types of windings, as can be seen in particular from the winding diagram according to FIG. 5 of the drawing. The three-phase winding intended for the mains frequency of 50 Hz (D in Fig. 3) runs with its slot conductors through both stator bars in the axial direction. So that a resulting voltage is produced in the individual slot conductors for 50 Hz, the pole teeth P1 and P2 of the rotor, which are arranged next to one another, must be offset from one another in the circumferential direction by half a tooth pitch, namely by the amount -pf1 (Fig. 6). The 50-period three-phase winding is shown in the unrolled state in FIG. 5, its input terminals are U, V, W. X, Y, Z are the phase ends combined to form a star point. A meander-shaped single-phase winding E1 and E2 (FIG. 3) for medium frequency is now embedded separately in the same slots for each of the two stator parts. The two windings E1 and E2 are connected in series according to FIG. 5, the input and output terminals have been designated with U1 to X1.

Die Nuteinfräsungen an den Läuferzahnköpfen gemäß den Fig. 4 und 6 besitzen eine Zahnbreite -cpf2 und erzeugen in der 50periodigen Primärwicklung z. B. im Leerlauf der Maschine nur dann keine Oberwellenspannung von der Frequenz wenn die Drehstromwicklung so gesehnt ist, daß die Oberwelle von der Frequenz f2 herausfällt. Stellt die Frequenz f2 eine durch drei teilbare Oberwelle für die 50periodige Spannung dar, so fällt sie in der verketteten Spannung der Primärwicklung heraus. Dasselbe ist der Fall, wenn die primäre Wicklung auf zwei Drittel gesehnt ist. Die dreifache Oberwelle fällt dann schon in der Phasenspannung der Primärwicklungen heraus.The milled grooves on the rotor tooth tips according to FIGS. 4 and 6 have a tooth width -cpf2 and generate in the 50-period primary winding z. B. when the machine is idling only then no harmonic voltage from the frequency when the three-phase winding is so longed that the harmonic of the frequency f2 drops out. If the frequency f2 represents a harmonic that is divisible by three for the 50-period voltage, it falls out of the line-to-line voltage of the primary winding. The same is the case when the primary winding is longed to two-thirds. The triple harmonic then falls out in the phase voltage of the primary windings.

In der Sekundärwicklung U1 bis X1 erzeugen nur die schmalen Läuferzähne mit der Zahnbreite zpf2 die mittelfrequente Einphasenspannung. Schaltet man demnach die Maschine mit den Klemmen U, V, W an ein Drehstromnetz von der technischen Frequenz von f1 = 50 Hz an und erregt sie mittels Gleichstroms in den Ringspulen M, so kann an den Klemmen U1 bis X1 eine Einphasenspannung von der Frequenz f2 ohne Überlagerung einer Spannung von der Frequenz f1 gemessen werden, welche im festen Verhältnis zu dieser Spannung von der Frequenz f1 steht. Je nachdem, ob man nun die Maschine Unter-oder übererregt, gibt sie Blindleistung in das Drehstromnetz oder in das Einphasennetz ab. Für jede Durchgangsleistung benötigt jedoch die Maschine keinen über den im Leerlauf benötigten zusätzlichen Erregeraufwand. Ist sie also z. B. bei Leerlauf auf der Einphasenseite übererregt, so daß sie Blindstrom in das Drehstromnetz abgibt, so würde sie auf der Einphasenseite bei Belastung über eine Drosselspule auf einen Schweißstromlichtbogen weniger Blindleistung in das Drehstromnetz abgeben, da nun auch Blindleistung auf der Einphasenseite benötigt wird. Man kann demnach mit Hilfe des Frequenzumformers der Erfindung auch bei gutem Leistungsfaktor schweißen, was bei einem Schweißtransformator ohne Kondensatorenbatterie nicht möglich wäre. U3 + Es3 + E's1 + E'D = U3 - iJ3Xs3 - iJ'1X's1 - iJ'1X'D = 0. Hierbei bedeutet E" die primäre Drehstromstreuspannung, E's1 die reduzierte Einphasenstreuspannung, E'D die reduzierte Drosselspulenspannung, J3 den primären Strom, Xs3 die Streureaktanz der Primärwicklung, J'1 den sekundären Einphasenstrom, X's1 die Streureaktanz der Einphasenwicklung und X'D die Reaktanz der Drosselspule. Das Maschinenfeld im Frequenzumformer senkt sich beim Übergang von Leerlauf auf Kurzschlußlauf der Maschine im Verhältnis der Ordinaten der Punkte P0 und PK, es wird also etwas kleiner. Wird der Kurzschluß nun unterbrochen, so wird im ersten Moment an den Schweißelektroden eine Spannung entsprechend dem Maschinen-Zum Zwecke des Selbstanlaufes des Frequenzumformers besitzt dieser gemäß den Fig. 3 und 4 im Läufer noch eine Käfig wicklung K, welche als Polgitter ausgebildet sein kann und in den Nuten zwischen den Polzähnen höherer Frequenz untergebracht ist. Zur Abdämpfung des gegenläufigen Einphasenfeldes der Frequenz f2 braucht diese Käfigwicklung keinen Beitrag zu leisten, da hierfür der Dämpfungsring R, der sich um die Welle schließt und durch den der gemeinsame Erregerfluß des Umformers hindurchgeht, vorgesehen ist.Only the narrow rotor teeth generate in the secondary winding U1 to X1 with the face width zpf2 the medium-frequency single-phase voltage. If you switch accordingly the machine with the terminals U, V, W to a three-phase network of the technical frequency from f1 = 50 Hz and excites them by means of direct current in the toroidal coils M, so can a single-phase voltage of frequency f2 without superimposition at terminals U1 to X1 a voltage of the frequency f1 can be measured, which in a fixed ratio is related to this voltage of the frequency f1. Depending on whether you have the machine Under- or overexcited, it gives reactive power to the three-phase network or the single-phase network away. For every throughput, however, the machine does not need an im Idling required additional excitation effort. So is it z. B. at idle overexcited on the single-phase side, so that it emits reactive current into the three-phase network, so it would be on the single-phase side when loaded via a choke coil on one Welding current arc emit less reactive power into the three-phase network because now reactive power is also required on the single-phase side. One can therefore with help of the frequency converter of the invention weld what would not be possible with a welding transformer without a capacitor battery. U3 + Es3 + E's1 + E'D = U3 - iJ3Xs3 - iJ'1X's1 - iJ'1X'D = 0. Here, E "means the primary three-phase leakage voltage, E's1 the reduced single-phase leakage voltage, E'D the reduced inductor voltage, J3 the primary current, Xs3 the leakage reactance of the primary winding, J'1 the secondary single-phase current, X's1 the leakage reactance of the Single phase winding and X'D is the reactance of the reactor. The machine field in the frequency converter decreases proportionally when the machine changes from idling to short-circuiting the ordinates of points P0 and PK, so it becomes a little smaller. Will the short circuit now interrupted, a voltage is applied to the welding electrodes for the first time according to the machine for the purpose of self-starting of the frequency converter this according to FIGS. 3 and 4 in the rotor still a cage winding K, which as a pole grid can be formed and housed in the grooves between the pole teeth of higher frequency is. To dampen the opposing single-phase field of frequency f2 this is required Cage winding to make no contribution, as this is the damping ring R, which closes around the shaft and through which the common excitation flow of the converter passes, is provided.

Der Frequenzumformer wird mit Hilfe einer in den Schweißstromkreis eingeschalteten Regeldrosselspule geregelt. Die Drosselspule kann dazu entweder bei konstantem Feld mit verschiedenem Luftspalt arbeiten, wobei die mit dem Feld verkettete Windungszahl unverändert bleibt, oder die Windungszahl, mit welcher das Feld verkettet ist, ändert sich und der Luftspalt bleibt konstant. Sodann muß sich aber die Größe des Feldes ändern. Dafür beide Regelvorgänge der Selbstinduktionskoeffizient der Drosselspule, der einerseits die Windungszahl, andererseits das Feld enthält, gleichbleibt, ist in beiden Fällen beim Abreißen des Lichtbogens der Einfluß der Drosselspule auf die Zündspannung derselbe: Bei der Verwendung von höheren Frequenzen für den Schweißstromkreis ist jedoch jener Drosselspule der Vorteil einzuräumen, bei welcher das Feld konstant bleibt und" mit größeren Regelstromstärken nicht zunimmt, weil hierdurch die Eisenverluste der Drosselspule gleichbleiben. Man wird aus diesem Grunde mit Vorteil Drosselspulen mit regelbarem Luftspalt vorsehen.The frequency converter is with the help of a in the welding circuit switched on regulating reactor. The choke coil can do this either work with a constant field with different air gaps, with the field chained number of turns remains unchanged, or the number of turns with which the The field is chained changes and the air gap remains constant. Then must but change the size of the field. For both control processes the self-induction coefficient the choke coil, which on the one hand contains the number of turns and on the other hand the field, remains the same, in both cases when the arc breaks, the influence of the Choke coil on the ignition voltage the same: When using higher frequencies for the welding circuit, however, that inductor has the advantage in which the field remains constant and "does not increase with larger control currents, because as a result, the iron losses of the choke coil remain the same. One becomes out of this It is advantageous to provide choke coils with an adjustable air gap.

Für die Bemessung der Drosselspule ergibt sich noch folgender Gesichtspunkt. Betrachtet man für den plötzlichen Kurzschluß des Umformers beim Berühren der Elektrode mit dem Schweißstück den ungünstigsten Zeitaugenblick des Klemmenspannungsverlaufes, das ist bekanntlich der Nulldurchgang, so muß die Summe aus der Streuspannung der Maschine und die Drosselspulenspanneng Es und ED innerhalb der ersten Halbperiode der Klemmenspannung U1 das Gleichgewicht halten: Das Drosselspulenfeld muß sich daher innerhalb der ersten Halbperiode auf seinen doppelten Höchstwert aufbauen und schwingt dann erst auf seinen normalen Höchstwert ein. Die Drosselspule ist daher zweckmäßig so zu bemessen, daß sie bei ihrem doppelten Feld, welches dem höchsten Regelstrom entspricht, noch nicht gesättigt ist.The following aspect also arises for the dimensioning of the choke coil. If one looks for the sudden short circuit of the converter when touching the electrode with the welding piece the most unfavorable time instant of the terminal voltage curve, This is known to be the zero crossing, so the sum of the stray voltage must be the Machine and the choke coil spans Es and ED within the first half period the terminal voltage U1 keep the equilibrium: The inductor field must be therefore build on its double maximum value within the first half-period and only then settles to its normal maximum value. The choke coil is Therefore, it is advisable to measure it so that it is in its double field, which is the highest Control current is not yet saturated.

In Fig. 7 ist nun die Leerlaufcharakteristik U (02) des Frequenzumformers dargestellt. Beim offenen Sekundärkreis entspricht der Punkt P0 der Drehstromklemmenspannung U3, wobei die Spannung an den offenen Schweißelektroden U'10 beträgt; sie wurde auf den Primärkreis des Umformers reduziert. Die Gleichstromerregung 02 entspricht der Leerlauferregung. Vernachlässigt man der Einfachheit halber die Verluste und den Leerlaufstrom für die Drehmomentbildung, so gilt für den Kurzschluß-Lauf feld im Kurzschlußlauf wirksam werden; sie hat die Größe E'Z und wird als Zündspannung bezeichnet. Im vorliegenden Fall ist daher die Zündspannung nur um E"3 kleiner als die Leerlaufspannung U'io, und man sieht, daß die Verhältnisse wesentlich günstiger liegen als bei der der Fig. I zugrunde liegenden Anordnung.In Fig. 7 the idling characteristic U (02) of the frequency converter is now shown. With an open secondary circuit, point P0 corresponds to the three-phase terminal voltage U3, the voltage at the open welding electrodes being U'10; she got reduced to the primary circuit of the converter. The DC excitation 02 corresponds the idle excitation. For the sake of simplicity, one neglects the losses and the no-load current for the torque generation, then applies to the short-circuit run field take effect in short-circuit operation; it has the size E'Z and is called the ignition voltage designated. In the present case, therefore, the ignition voltage is only E "3 less than the open-circuit voltage U'io, and it can be seen that the conditions are much more favorable lie than in the arrangement on which FIG.

Wenn der Bedeckungsfaktor a für den niederfrequenten Polzahn im Frequenzumformer kleiner ist als 1, wenn also a zp f i< cp f i (Fig. 6), so kann der Frequenzumformer als Reaktionsmaschine laufen, da er Durchgangsleistung besitzt und nur das Leerlaufdrehmoment zu erzeugen hat. Sodann erregt er sein Maschinenfeld von der Drehstromseite aus wie ein Asynchronmotor. Die primäre Drehstromstreuspannung Es3 der Fig. 7 wird dann etwas größer, und dementsprechend wird die Zündspannung E'Z um ein geringes kleiner als in Fig. 7.If the coverage factor a for the low-frequency pole tooth in the frequency converter is less than 1, so if a zp f i <cp f i (FIG. 6), the frequency converter can run as a reaction machine, because it has throughput and only the idling torque has to produce. Then he excites his machine field from the three-phase current side the end like an asynchronous motor. The primary three-phase current leakage voltage Es3 of FIG. 7 then becomes somewhat larger, and accordingly the ignition voltage E'Z is slightly smaller than in Fig. 7.

Insbesondere bei Ausbildung des Frequenzumformers als Reaktionsmaschine kann man die Blindleistung auch durch einen Kondensator erzeugen. Seine Bemessung wird wirtschaftlich, wenn hierzu der Stromkreis höherer Frequenz, das ist der Schweißstromkreis, herangezogen wird. Fig. 8 zeigt hierfür die Schaltung mit dem Kondensator C. Noch wirtschaftlicher wird der Kondensator, wenn er für höhere Spannung bemessen wird. In diesem Fall ist an dem Umformer für die höhere Frequenz außer der die Schweißstelle speisenden Wicklung noch eine Hilfswicklung H gemäß Fig. 9 vorgesehen.Especially when the frequency converter is designed as a reaction machine the reactive power can also be generated by a capacitor. Its dimensioning becomes economical if the higher frequency circuit is used for this purpose, i.e. the welding circuit, is used. 8 shows the circuit with the capacitor C for this purpose The capacitor becomes more economical if it is dimensioned for a higher voltage. In this case, the converter for the higher frequency is also the welding point feeding winding an auxiliary winding H according to FIG. 9 is provided.

Zusammengefaßt ergibt die Anordnung nach der Erfindung folgende Vorteile. Die Lichtbogenhaltung ist besser als bei Schweißstromgeneratoren, da die Ankerrückwirkung fehlt und sich aus dem Kurzschluß Zündspannungen wie bei einer Gleichstromschweißmaschine ergeben. Die Lichtbogenhaltung ist ferner besser als bei Schweißgeneratoren, da höhere Schweißstromfrequenzen Anwendung finden. Dementsprechend können Regeldrosselspulen mit veränderbarem Luftspalt zur stetigen Regelung der Schweißstromstärke vorgesehen werden. Der Baustoffaufwand für die Regeldrosselspule fällt bei höheren Frequenzen sehr günstig aus. Gegenüber Gleichstromschweißumformern entfällt ferner der Antriebsmotor. Der Läufer besitzt keinerlei Schleifbahnen für die Abnahme der Schweißstromstärke oder Schleifringe für die Zuführung der Erregung, er bedarf daher keinerlei Wartung. Da der Frequenzumformer eine kompensierte Maschine ist, so ist ein Mehrstellenschweißbetrieb durch Aufspaltung der Sekundärwicklung in mehrere parallele Stromkreise mit eigener Regeldrosselspule besonders einfach möglich.In summary, the arrangement according to the invention gives the following advantages. The arc hold is better than with welding current generators because of the armature reaction is absent and the short circuit results in ignition voltages as in a DC welding machine result. The arc hold is also better than with welding generators because higher welding current frequencies are used. Accordingly, regulating reactors can Provided with an adjustable air gap for constant control of the welding current strength will. The cost of building materials for the regulating reactor drops at higher frequencies very cheap. In contrast to direct current welding converters, there is also no need for a drive motor. The runner does not have any sliding tracks for the reduction of the welding current strength or slip rings for supplying the excitation, so it does not require any maintenance. Since the frequency converter is a compensated machine, it is a multi-point welding operation by splitting the secondary winding into several parallel circuits with their own Regulating throttle coil possible particularly easily.

Claims

PATENT CLAIMS 1. AC arc welding converter whose on the AC winding connected to the supply network and its connected to the welding circuit connected, operated with higher frequency second winding arranged in the stator are, characterized in that the homopolar converter in the Stand and in the runner consists of two active irons arranged next to each other and that the machine field runs in planes which contain the machine axis and at the same time the air gaps on the two active irons arranged next to each other interspersed successively and in the opposite direction.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that for the induction of the two alternating current windings with different frequency of the rotor in superposition of two kinds of pole teeth with the two Has stator frequencies corresponding pole pitches.

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the rotor teeth for the low frequency at the tooth tip Have grooves for the formation of the rotor teeth of higher frequency.

4. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the to the alternating current network connected low-frequency stator winding the slot conductor both iron parts and pass through the gap in the axial direction and that of the low frequency associated rotor teeth on one rotor part opposite the teeth of the other Part are offset by half a tooth pitch in the circumferential direction.

5. Arrangement according to claim 4, characterized in that the induced with a higher frequency Stator winding is provided separately on the two stator parts and z. B. as Single-conductor winding meanders through the neighboring stator slots.

6. Arrangement according to claim 1, characterized in that the secondary frequency of the converter is a harmonic of the primary frequency that is divisible by three.

7. Arrangement according to Claim 1 or 6, characterized in that the winding factor is the low-frequency Stator winding for the voltage wave of the higher frequency winding zero or very is small. B.

Arrangement according to Claim 2, characterized in that the frequency converter for the low frequency in the rotor has a pole tooth width which is less than 0.5 of the pole tooth pitch, and that the frequency converter works as a reaction machine.

9. Arrangement according to claim 1 or 8, characterized in that for power factor improvement a capacitor is connected to the higher-frequency stator winding of the converter is.

10. Arrangement according to claim 9, characterized in that the capacitor is connected to an auxiliary winding, which induces with the higher frequency is.

11. Arrangement according to claims 1 and 2, characterized in that the Runner for damping its counter-rotating single-phase component of the higher frequency one with the machine axis coaxial short-circuit ring carries which of the common magnetic field is penetrated.

12. Arrangement according to claims 1 and 2, characterized characterized in that the rotor has a cage winding for the start-up, which is expedient is housed in the rotor slots for the higher frequency.

13. Arrangement according to Claim 1, characterized in that in the welding circuit of the converter a adjustable choke coil with variable air gap is switched on.

14. Arrangement according to claim 13, characterized in that the iron cross-sections of the choke coil are dimensioned so that they are operational for twice the value during the welding process occurring field are not yet saturated. Considered publications: German patent specifications No. 599 509, 919 547, 320 006.