DE1077771B

DE1077771B - Welding generator

Info

Publication number: DE1077771B
Application number: DEM17868A
Authority: DE
Inventors: James Coulquhoun Macfarlane; James Wright Macfarlane; William Ian Macfarlane; Charles Crichton Macfarlane
Original assignee: JAMES COULQUHOUN MACFARLANE
Current assignee: JAMES COULQUHOUN MACFARLANE
Priority date: 1953-03-23
Filing date: 1953-03-23
Publication date: 1960-03-17

Description

Schweißgenerator Die Erfindung bezieht sich auf einen kompensierten Gleichstrom-Schweißgenerator zur Erzeugung veränderbarer Schweißströme, insbesondere für Lichtbogenschweißarbeiten.Welding generator The invention relates to a compensated one Direct current welding generator for generating variable welding currents, in particular for arc welding work.

Die Ständer bekannter Schweißgeneratoren dieser Art sind mit gleichmäßig über seinen Innenumfang verteilten Haupt- und Wendepolen versehen. Zur Regelung der der Ankerrückwirkung entgegenwirkenden magnetomotorischen Kräfte sind die Kommutatorbürsten dieser vorbekannten Schweißgeneratoren in Anlerdrehrichtung verstellbar. Auch sind schon Motoren mit zwei im Nebenschluß und auf unterschiedliche Polachsen gewickelten Feldspulen bekannt, bei denen durch diese Maßnahme die Ankerrückwirkung ausgeglichen wird. Schließlich sind auch Gleichstromkommutatormaschinen bekannt, bei denen zwei in Reihe geschaltete Hilfswicklungen zusätzlich zu den Hauptwicklungen vorhanden sind.The stands of known welding generators of this type are uniform main and turning poles distributed over its inner circumference. Regarding the regulation the magnetomotive forces counteracting the armature reaction are the commutator brushes these previously known welding generators adjustable in the direction of rotation. Also are already motors with two shunted and wound on different pole axes Field coils known in which the armature reaction is offset by this measure will. Finally, DC commutator machines are also known in which two Series-connected auxiliary windings in addition to the main windings are.

Gegenüber diesen bekannten Maschinen kennzeichnet sich der Generator der Erfindung durch unterteilte Hauptpole mit fremderregten Feldwicklungen, die jeweils nur die in Ankerdrehrichtung um einen Winkel zur geometrischen Hauptpolachse versetzten Teile jedes Hauptpoles umfassen und ein dementsprechend gegenüber der geometrischen Hauptpolachse versetztes Feld erzeugen, sowie mit zusätzlichen, in Richtung der geometrischen Hauptpolachse magnetisierenden Hauptpol - Hilfsfeldwicklungen versehen sind, die auch in einem Teilbereich des jeweiligen der Bürstenverstellung entsprechenden Stromwendezonenbereichs eine im Sinne der zugehörigen Wendepoldurchflutung wirksame kleine magnetomotorische Kraft erzeugen.The generator distinguishes itself from these known machines of the invention by subdivided main poles with separately excited field windings that in each case only those in the armature direction of rotation at an angle to the geometrical main pole axis include offset parts of each main pole and a correspondingly opposite the generate a field offset from the geometrical main pole axis, as well as with additional, in Direction of the geometrical main pole axis magnetizing main pole - auxiliary field windings are provided, which are also in a partial area of the respective brush adjustment corresponding river turning zone area in the sense of the associated turning pole flow generate effective small magnetomotive force.

Ein so aufgebauter Generator ist klein und leicht und hat eine hohe Reaktionsgeschwindigkeit gegenüber Schweißstromänderungen.A generator constructed in this way is small and light and has a high Reaction speed to changes in welding current.

Die hohe Reaktionsgeschwindigkeit wird hierbei dadurch erzielt, daß die Maschine der Erfindung voll kompensiert ist, so daß die Ankerrückwirkung das Feld nicht erkennbar beeinflußt. Die Hilfsfeldwicklungen liegen nämlich bei der Maschine der Erfindung an den Ausgangsklemmen des Generators und ihre magnetomotorische Kraft im Verhältnis zu der der Reihenwicklungen und der der Ankerrückwirkung bewirkt eine schnelle Anpassung des Generators an Schweißstromänderungen.The high reaction rate is achieved in that the machine of the invention is fully compensated, so that the armature reaction that Field not noticeably affected. The auxiliary field windings are namely at the Machine of the invention on the output terminals of the generator and its magnetomotive Force in relation to that of the series windings and that of the armature reaction causes rapid adaptation of the generator to changes in welding current.

Die Kleinheit und das leichte Gewicht ergeben sich aus der Tatsache, daß wegen der Kompensationswicklungen die Luftspalte nur so ,groß zu sein brauchen, wie es aus mechanischen Gründen erforderlich ist. Bei einer solchen Maschine wird auch im unbelasteten Zustand der Fluß des vollen Polbogens benutzt, da in diesem Zustand sowohl die Nebenschluß-Hilfswicklungen als auch die gesonderten Erregerwicklungen magnetomotorischer Kräfte zum Fluß beitragen. Darüber hinaus entsteht über dem größten Teil des Bürstenverstellbereiches der erfindungsgemäßen Maschine kein Streufluß, der die Kommutierung im unbelasteten Zustand stören könnte, da sich die Bürsten unter normalen Wendepolen befinden. Wenn die Bürsten nach vorwärts verstellt werden und sich unter der Mitte :des Hauptpols befinden, welcher in Drehrichtung dem Wendepol unmittelbar folgt, so befinden sie sich in einem Fluß der die für die Kommutierung richtige Richtung hat. Obgleich eine Überkompensation auch im unbelasteten Zustande wirksam ist, ist sie nicht groß und verursacht keine schädliche Kommutierung.The smallness and light weight result from the fact that because of the compensation windings the air gaps only need to be so large, as required for mechanical reasons. With such a machine the flux of the full polar arc is also used in the unloaded state, as in this one Condition of both the shunt auxiliary windings and the separate excitation windings magnetomotive forces contribute to the flux. It also arises above the largest Part of the brush adjustment range of the machine according to the invention no leakage flux, which could disturb the commutation in the unloaded state, since the brushes are under normal reversing poles. When the brushes are moved forward and below the center: of the main pole, which is the reversing pole in the direction of rotation immediately follows, they are in a flux that is responsible for the commutation has the right direction. Although an overcompensation also in the unloaded condition is effective, it is not large and does not cause harmful commutation.

Beim Generator der Erfindung wird die Kommutation schon bei kleinsten Strömen durch Überkompensation beeinflußt, bei normalen Schweißströmen besteht Kompensation und bei Kurzsehlußströmen Unterkompensation. Bekanntlich wird bei Maschinen, die wie die vorliegende durch geteilte Pole kompensiert sind, die vollständige Kompensation schon mit wenigen Prozent M. M. K. mehr auf .der Zwischenpolachse erreicht. Daher arbeitet der Generator der Erfindung auch bei kleinen Schweißströmen unter nahezu idealen Bedingungen. Wenn aber der Bögen, etwa durch Metalltropfen, kurzgeschlossen wird, wie dies beim Schweißen oft der Fall ist, wird die Maschine sofort unterkompensiert. -Der Winkelverstellbereich der Bürsten befindet sich bei der Maschine der Erfindung zwischen der Wendepolneutralachse und der ersten Teilwicklung des auflaufenden Hauptpols, so daß die Ausgangsspannung durch die bei kleinstem Strom vorhandene Bürstenstellung bestimmt ist.In the generator of the invention, the commutation is even at the smallest Currents influenced by overcompensation, with normal welding currents there is compensation and undercompensation for short-circuit currents. It is well known that machines that as the present one is compensated by split poles, the full compensation achieved with a few percent more M. M. K. on the interpolar axis. Therefore works the generator of the invention even with small welding currents under almost ideal conditions. But if the arch, for example through metal drops, If the machine is short-circuited, as is often the case with welding, the machine becomes immediately undercompensated. -The angle adjustment range of the brushes is at of the machine of the invention between the reversing pole neutral axis and the first partial winding of the accruing main pole, so that the output voltage by the smallest Current brush position is determined.

Da Schweißgeneratoren oft durch Dieselmaschinen angetrieben werden und rauher Behandlung unterliegen, müssen alle Teile robust sein und gut überwacht werden können.Because welding generators are often powered by diesel engines and subject to rough handling, all parts must be robust and well monitored can be.

Die bisher bekannten Bürstenverstellvorrichtungen sind meist nur für gelegentliche Verstellung eingerichtet, sie haben daher kleine Lagerflächen und keine Einrichtungen zur Schmierung. Im Gegensatz dazu müssen Bürstenverstellvorrichtungen für einen Generator gemäß der Erfindung so groß wie nur möglich konstruiert werden und auch gut schmierbar sein.The previously known brush adjustment devices are mostly only for Occasional adjustment set up, so they have small storage areas and no facilities for lubrication. In contrast, need brush adjustment devices for a generator according to the invention be constructed as large as possible and also be easy to lubricate.

Die Bürstenverstelleinrichtung gemäß der Erfindung besteht demgemäß aus einem ringförmigen Bürstenträger mit Zahnkranz, der in zur Generatorwelle gleichachsigen Lagern mittels eines Kegelrades drehbar ist, dessen Zähne durch Federdruck in den Zahnkranz gedrückt werden.The brush adjustment device according to the invention accordingly exists from an annular brush holder with a toothed ring, which is coaxial with the generator shaft Bearing is rotatable by means of a bevel gear, the teeth of which by spring pressure in the Ring gear are pressed.

In der Zeichnung ist beispielsweise schematisch eine Ausführungsform der Erfindung teilweise im Schnitt dargestellt, und zwar zeigt Fig.1 eine Schaltskizze eines Schweißgenerators gemäß der Erfindung, Fig. 2 ein Feldwicklungsschema zweier aufeinanderfolgender Pole eines solchen Generators, Fig.3 einen Querschnitt durch die Bürstenanordnung und Fig. 4 eine graphische Darstellung der Stromspannungskennlinie eines Generators gemäß der Erfindung. Der hier in einfacher Ausführung dargestellte Generator ist vierpolig. Die Feldwicklungen sind symmetrisch und in Fig.2 nur an zwei aufeinanderfolgenden Polen dargestellt.In the drawing, for example, an embodiment is shown schematically the invention partially shown in section, namely Fig.1 shows a circuit diagram a welding generator according to the invention, FIG. 2 is a field winding scheme of two successive poles of such a generator, Figure 3 is a cross section through the brush arrangement and FIG. 4 a graphical representation of the current-voltage characteristic a generator according to the invention. The one shown here in a simple version Generator is four-pole. The field windings are symmetrical and only on in Fig. 2 two consecutive poles shown.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, hat der Schweißgenerator 4 eine Erregerwicklung 5, die durch eine Nebenschlußerregermaschine 6 mit Feldregler 5 a fremd erregt wird. Diese Erregermaschine ist mechanisch mit dem Generator 4 gekuppelt: In Reihe mit dem Läufer des Generators 4 liegt die Kompensationswicklung 7 sowie im Nebenschluß eine kleine Erregerwicklung 8 zur Selbsterregung. Der Schweißstrom wird dem Lichtbogen 9 über zwei stark bemessene Zuleitungen 9a und 9b zugeführt.As can be seen from FIG. 1, the welding generator 4 has an excitation winding 5, which is excited by a shunt exciter 6 with field regulator 5 a. This exciter is mechanically coupled to generator 4: in series with the rotor of the generator 4 is the compensation winding 7 and in the shunt a small excitation winding 8 for self-excitation. The welding current becomes the arc 9 supplied via two large supply lines 9a and 9b.

Wie in Fig.2 dargestellt; besitzt der Stator vier Zähne pro Polteilung. Drei Zähne N1, N2 und N3 bilden den Nordpol, drei weitere Zähne S1, S2 und S3 den Südpol und die dazwischenliegenden Zähne C die Wendepole. Wie ersichtlich, befinden sich die Zähne N2 und S2 auf der Polachse. Die Felderregerwicklung 5 umgibt einerseits nur die Zähne N1 und N2 und andererseits nur die Gegenzähne S1 und S2. Da nun die Zähne N2 und S2 auf der Polachse und die anderen Zähne N1 und S1 demgegenüber in Drehrichtung versetzt liegen, so wird die sich ergebene magnetisierende Kraft dementsprechend gleichfalls in Bewegungsrichtung des Läufers verschoben.As shown in Figure 2; the stator has four teeth per pole pitch. Three teeth N1, N2 and N3 form the north pole, three further teeth S1, S2 and S3 form the South Pole and the teeth between them C the reversing poles. As can be seen, are located the teeth N2 and S2 are on the polar axis. The field excitation winding 5 surrounds on the one hand only the teeth N1 and N2 and on the other hand only the opposing teeth S1 and S2. Since now the Teeth N2 and S2 on the polar axis and the other teeth N1 and S1 on the other hand in The direction of rotation is offset, the resulting magnetizing force will be accordingly also shifted in the direction of movement of the rotor.

Die kleinen Nebenschlußwicklungen 8 sind von üblicher Art und umgeben alle drei gleichpoligen Zähne koaxial, d: h. sie umgeben auch die Zähne N3 und S3. Die Kompensationswicklung 7 besteht aus konzentrischen Wicklungsteilen, und zwar aus zwei pro Pol. Der innere Wicklungsteil 7A umgibt nur den Zahn C, während der äußere Wicklungsteil 7B drei Zähne umspannt, so daß die Magnetisierungsachse der Wicklungen 7 mit der neutralen Achse zusammenfällt. Die Summe der magnetisierenden Kräfte dieser Wicklung wirkt der Läuferreaktion entgegen und ist genügend stark um eine funkenlose Kommutation bei jeder Bürstenstellung von der neutralen Achse bis zu einem Winkel von etwa 11° in Drehrichtung zu gewährleisten.The small shunt windings 8 are of the usual type and are surrounded all three homopolar teeth coaxial, i.e. they also surround teeth N3 and S3. The compensation winding 7 consists of concentric winding parts, namely from two per pole. The inner winding part 7A surrounds only the tooth C during the outer winding part 7B spans three teeth, so that the magnetization axis of the Windings 7 coincides with the neutral axis. The sum of the magnetizing Forces of this winding counteract the rotor reaction and are strong enough a sparkless commutation with every brush position from the neutral axis up to an angle of about 11 ° in the direction of rotation.

Gemäß Fig. 3 sind die Bürsten 11 an Haltearmen 12 befestigt, die fest an einem Ringglied 13 sitzen, welches ein Zahnsegment 14 aufweist. Das Ringglied 13 ist zwischen der Nabe 15 des Generatorgehäuses und der Außenseite des Kugellagers 16, das die Generatorwelle 17 lagert, gehalten. Durch diese Konstruktion kann die Fläche, auf welcher sich der Teil 13 dreht, von genügender Größe sein und die aufeinandergleitenden Flächen können durch die Löcher 18, die zum Kugellager führen, genügend geschmiert werden.According to Fig. 3, the brushes 11 are attached to holding arms 12, which are fixed sit on a ring member 13 which has a tooth segment 14. The ring link 13 is between the hub 15 of the generator housing and the outside of the ball bearing 16, which supports the generator shaft 17, held. With this construction, the The surface on which the part 13 rotates must be of sufficient size and the surfaces that slide on each other Surfaces can be sufficiently lubricated through the holes 18 which lead to the ball bearing will.

Die Bürstenverstellung erfolgt mittels Handrad 19 über das Kegelrad 20. Dieses Kegelrad 20 greift in die Zähne 14 am Ringglied 13. Eine Feder 21, die radial auf das Ritzel wirkt, sorgt für guten Eingriff der Zähne und vermeidet das Schlagen während des Laufs. Die- Ritzelwelle 22 wird in einem exzentrischen Lager 23 gehalten. Durch Drehen dieses Lagers kann das Ritzel 20 leicht in die günstigste Stellung zu den Zähnen 14 gebracht werden. Das Handrad 19 kann in Verbindung mit einer Skala verwendet werden, die in elektrischen Stromeinheiten geeicht ist. Eine derartige Skala kann mit mehreren Einteilungen versehen sein, so z. B. eine für den Gebrauch bei Normalerregung und weitere zum Gebrauch bei unterschiedlichen Einstellungen des veränderlichen Feldwiderstandes bzw. Regler 5a, der in Reihe mit der Hauptfeldwicklung 5 liegt.The brush is adjusted by means of a handwheel 19 via the bevel gear 20. This bevel gear 20 engages the teeth 14 on the ring member 13. A spring 21, which acts radially on the pinion, ensures good engagement of the teeth and avoids beating during the run. The pinion shaft 22 is held in an eccentric bearing 23. By rotating this bearing, the pinion 20 can easily be brought into the most favorable position relative to the teeth 14. The hand wheel 19 can be used in conjunction with a scale that is calibrated in electrical power units. Such a scale can be provided with several divisions, e.g. B. one for use with normal excitation and another for use with different settings of the variable field resistance or controller 5a, which is in series with the main field winding 5.

Es ist somit ein Spannungsbereich erzielbar, der von hoher Spannung, d. h. ohne Widerstand von 5a an der Wicklung 5 bis zu niederer Spannung, d. h. mit höchstem Widerstand von 5 a reicht.A voltage range can thus be achieved that consists of high voltage, d. H. with no resistance from 5a on winding 5 to low voltage, i.e. H. with highest resistance of 5 a is enough.

Fig.4 zeigt in einem Kurvenbild die Abhängigkeit der Spannung der unbelasteten Maschine gemäß der Erfindung in Abhängigkeit von der Bürstenstellung. Die Bürsten sind in der üblichen Stellung auf den Leitern gezeigt. Am magnetisch neutralen Punkt befinden sie sich daher unmittelbar unter dem Zentrum der Wendepolzähne. Bei höchster Felderregung, .d. h. also beim höchsten Schweißstrom sitzen die Bürsten dicht am neutralen Punkt A in der Zeichnung. Das wirkliche Maximum kann - abhängig von der Einstellung - auch etwas seitlich vom Neutralpunkt liegen. Zur Schweißstromverminderung werden die Bürsten in Ankerdrehrichtung verschoben. Da die Bewegung unter den Wendepolzähnen stattfindet, bleibt die lastfreie Spannung ungeändert. Wenn die Bürsten aber bis unter die Anlaufzähne des Hauptpols verschoben werden, steigt die lastfreie Spannung leicht an, wie Fig.4 zeigt. Wenn die Bürsten in die Stellung B gelangen, liegt die lastfreie Spannung etwa 10 bis 121/o über derjenigen am magnetisch neutralen Punkt. Wenn sich die Bürsten in der Stellung B befinden, liegt derSchweißstrom bei einemSiebentel desjenigen des Neutralpunkts. Eine weitere Verminderung des Schweißstroms erfolgt durch den Feldregler, was natürlich eine fortschreitende Verminderung der lastfreien Spannung .durch Verminderung des Feldstromes bewirkt. Bei der Maschine der Erfindung ist es durch diese Maßnahme möglich, den Schweißstrom auf ein zwanzigstel des Maximums zu bringen, ohne daß gleichzeitig die lastfreie Spannung, die bei der Einstellung des Minimalstroms herrscht; unter diejenige herabsinkt, die bei Einstellung des Maximalstroms vorhanden ist.4 shows in a graph the dependence of the voltage of unloaded machine according to the invention depending on the brush position. The brushes are shown in the usual position on the ladders. Am magnetic neutral point, they are therefore immediately below the center of the reversible pole teeth. With the highest field excitation, d. H. so the brushes sit at the highest welding current close to the neutral point A in the drawing. The real maximum can - depending of the setting - also lie a little to the side of the neutral point. To reduce welding current the brushes are moved in the direction of rotation of the armature. As the movement under the reversible teeth takes place, the no-load voltage remains unchanged. But if the brushes up are shifted under the starting teeth of the main pole, the load-free voltage increases slightly, as Fig. 4 shows. When the brushes come to position B, the no-load voltage about 10 to 121 / o higher than that at the magnetically neutral point. When the brushes are in position B, the welding current is one seventh that of the neutral point. The welding current is further reduced by the field regulator, which of course leads to a progressive reduction in the no-load Voltage caused by reducing the field current. In the machine of the invention is This measure makes it possible to reduce the welding current to one twentieth to bring the maximum without at the same time the no-load voltage, which at the The minimum current is set; sinks below that which at recruitment of the maximum current is available.

Bei einem modernen Schweißgenerator wird der Strom teilweise durch Verstellung von Gegenfeldern eingestellt. Die stärkste Verstellung gibt den größten Schweißstrom. Der übliche Einstellbereich geht bis hinunter zu einem Drittel der Maximalstärke. Diese Einstellung beeinflußt natürlich die lastfreie Spannung nicht. Eine weitere Verminderung des Schweißstroms durch den Feldregler erniedrigt die Leichtlastspannung, so daß man einen Regelbereich bis hinunter zu einem Zwanzigstel des Maximalstroms erhält. Die lastfreie Spannung sinkt dabei so stark, daß sie den Bogen nicht mehr speisen kann. Andernfalls muß man einen verkleinerten Einstellbereich in Kauf nehmen.With a modern welding generator, the current is partially passed through Adjustment of opposing fields set. The strongest adjustment gives the greatest Welding current. The usual adjustment range is down to a third of the Maximum strength. Of course, this setting does not affect the unloaded tension. A further reduction in the welding current by the field regulator lowers the Light load voltage, so that you can have a control range down to a twentieth of the maximum current. The no-load voltage drops so much that it causes the Bow can no longer feed. Otherwise you have to use a reduced setting range accept.

Die magnetisierende Kraft der Feldwicklung 5 kann vier- bis fünfmal so groß sein wie die der Hilfswicklung 8, wodurch der erforderliche volle Fluß pro Pol erreicht und jede Tendenz zum Bürstenfeuer im unbelasteten Zustand ausgeschaltet wird. Es bleibt aber dank der magnetomotorischen Kraft, die in den kommutierten Spulen erzeugt wird, noch eine kleine, magnetisierende Kraft zurück. Eine derartige kleine magnetisierende Kraft ist erwünscht, da die unbelastete Klemmspannung bei niedrigen Stromwerten gegen das Niederstromende der Bürstenbewegung anwächst, die bei einem Vierpolgenerator etwa bei 22° liegen und damit die vorübergehende Beanspruchung bei niedrigen Schweißströmen gut aufgenommen wird.The magnetizing force of the field winding 5 can be four to five times be as large as that of the auxiliary winding 8, whereby the required full flux per Pole reached and any tendency to brush fire eliminated in the unloaded state will. But it remains thanks to the magnetomotive force that commutates in the Coils are generated, yet a small, magnetizing force returns. Such a one small magnetizing force is desirable because of the unloaded clamping voltage at low current values increases towards the low current end of the brush movement that with a four-pole generator are around 22 ° and thus the temporary stress is well absorbed at low welding currents.

Dieses gute Ansprechen schon auf niedrige Schweißstromwerte beruht auf der Tatsache, daß .die Klemmerspannung des Generators schnell fällt, wenn die Belastung angeschlossen wird. Hierdurch entsteht ein entsprechender Abfall der magnetisierenden Kraft der Wicklung B. Darüber hinaus ist die durch den Läufer erzeugte gegenelektromotorische Kraft bestrebt, die führenden Polzähne N3S3 zu entmagnetisieren.This good response is based on low welding current values on the fact that the generator clamp voltage drops rapidly when the Load is connected. This results in a corresponding drop in the magnetizing Force of the winding B. In addition, the counter electromotive force generated by the rotor Kraft endeavors to demagnetize the leading pole teeth N3S3.

Wenn die Generatorklemmen kurzgeschlossen werden, so ergibt sich dasselbe, als wenn die führenden Polspitzen umgekehrt würden und eine negative, magnetisierende Kraft in .der Hauptpolachse entstünde, dank der in .den durch die kommutierenden Bürsten kurzgeschlossenen Läuferspulen induzierten Strömen. So wird z. B. in einer typischen Maschine gemäß der Erfindung die resultierende, magnetisierende Kraft, die die zu kommutierenden Spulen beeinflußt, von 700 A W bei Lichtbogenbelastungsstrom bis auf 500 A W unter Kurzschlußbedingungen verändert.If the generator terminals are short-circuited, the same happens, as if the leading pole tips were reversed and a negative, magnetizing one Force in .the main polar axis would arise, thanks to the in .den through the commuting Brushes short-circuited rotor coils induced currents. So z. B. in a typical machine according to the invention the resulting magnetizing force, which affects the coils to be commutated, of 700 A W with arc load current changed up to 500 A W under short-circuit conditions.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die magnetomotorische Kraft der Feldwicklung 5 vier- bis fünfmal größer als die der Hilfswicklung 8, sogar dann noch, wenn die Bürsten 11 so weit verstellt werden, daß bis zu 40 % der wirksamen Leiter pro Pol entmagnetisiert werden, so daß .die Spannung im unbelasteten Zustand nicht sinkt und kein Bürstenfeuer auftritt.In this embodiment, the magnetomotive force of the field winding 5 is four to five times greater than that of the auxiliary winding 8, even if the brushes 11 are adjusted so far that up to 40 % of the effective conductors per pole are demagnetized, so that. the voltage does not decrease in the unloaded state and no brush fire occurs.

Auf diese Weise kann die Steuerung durch Bürstenbewegung über ein Gebiet von 12:1 :gesteigert werden, und es ist möglich, mit den zwei Steuermitteln mit Strömen zu schweißen, die sich zwischen 30 und 1 ändern, ohne daß die Spannung an dem offenen Kreis unter 90 V fällt.In this way the control can be controlled by brush movement over a Area of 12: 1: can be increased, and it is possible with the two control means to weld with currents that vary between 30 and 1 without affecting the voltage drops below 90 V on the open circuit.

Des weiteren ist die Erholungszeit eines Generators gemäß vorliegender Erfindung unter ähnlichen Versuchsbedingungen nur etwa ein Viertel derjenigen eines Schweißgenerators der bekannten Art. Dies ist ein wichtiger Punkt. Frühere Versuche haben gezeigt, daß beim Schweißen bei oder nahe dem Minimum der kritischen Bogenspannung der Wert von welchem in hohem Maße die Schnelligkeit der Generatorerholung abhängt, der Grad der Metallablagerung, der Durchdringung und der Kraftwirkung stark ansteigt.Furthermore, the recovery time of a generator is given here Invention under similar experimental conditions only about a quarter of that of one Welding generator of the known type. This is an important point. Previous attempts have shown that when welding at or near the minimum critical arc voltage the value on which the speed of the generator recovery depends to a large extent, the degree of metal deposition, penetration and force effect increases sharply.

Versuche sind weiter ausgeführt worden mit Gleichstomgeneratoren mit Einzelbedienung gemäß der Erfindung welche gezeigt haben, daß eine stetige Schweißarbeit mit einem Bogen von 12V Spannung möglich ist. Bei je niedriger Spannung der Bogen aufrechterhalten werden kann, um so mehr gilt das--oben Gesagte. Bei Parallelschaltung von zwei Generatoren für größere Ausgangsleistung braucht man nur die beiden gewünschten offenen Kreisspannungen zusammenzuschalten, die Stromwerte jedes von beiden auszuwählen, dann wird die Summe der Ströme nach Parallelschaltung der gewünschten Gesamtbelastung entsprechen. Man braucht also nur die Ausgangsklemmen der beiden Generatoren parallel zu schalten. Die Teilströme können, aber brauchen nicht von gleicher Größe zu sein.Experiments have been carried out further with direct current generators with Individual operation according to the invention which have shown that a steady welding work with an arc of 12V voltage is possible. The lower the tension the bow can be maintained, the more what has been said above applies. With parallel connection of two generators for greater output power you only need the two desired to interconnect open circuit voltages, to select the current values of each of the two, then the sum of the currents after parallel connection of the desired total load correspond. So you only need the output terminals of the two generators in parallel to switch. The partial flows can, but need not, be of the same size.

Die obige Beschreibung hat den einfachsten Fall zur Grundlage, d. h. vier Statorschlitze pro Pol, bei großen Generatoren mag es jedoch wünschenswert sein, die Zahl der Schlitze anwachsen zu lassen, indem man jeden Zahn in beispielsweise zwei, drei oder mehrere Zähne unterteilt. Die durch Schlitzung eines Zahnes erhaltenden Teilzähne werden als unabhängige Zähne behandelt.The above description is based on the simplest case, i.e. H. four stator slots per pole, but it may be desirable for large generators be to let the number of slots increase by putting each tooth in for example divided into two, three or more teeth. The ones obtained by slitting a tooth Partial teeth are treated as independent teeth.

Es soll noch erwähnt werden, daß die Verwendung einer lamellierten Konstruktion für die Generatorfeldpolanordnung notwendig ist, da ja die Bürsten über einen großen Winkel verstellbar sind.It should also be mentioned that the use of a laminated Construction for the generator field pole arrangement is necessary, since yes the brushes are adjustable over a large angle.

Die Feldwicklung 5 kann von irgendeiner beliebigen Gleichspannungsquelle aus erregt werden, die auch andersartig sein kann, als die in der Zeichnung dargestellte. Ferner kann die kleine Hilfsfeldwicklung 8 durch Reihenschaltung eines Widerstandes veränderlich gemacht werden.The field winding 5 can be from any desired DC voltage source are excited from, which can also be different than that shown in the drawing. Furthermore, the small auxiliary field winding 8 by series connection of a resistor be made mutable.

Die Generatoren gemäß der Erfindung können außerdem ohne jede Änderung als Anwurfsmotoren für ihre Antriebs-(Verbrennungskraft-)maschinen benutzt werden.The generators according to the invention can also be used without any modification be used as starting motors for their drive (internal combustion) machines.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Compensated DC welding generator for Generation of variable welding currents, especially for arc welding work, its stand with main and turning poles evenly distributed over its inner circumference is provided and its commutator brushes to regulate the anchor reaction counteracting magnetomotive forces are adjustable in the direction of rotation of the armature, characterized by subdivided main poles with separately excited field windings (5), each only in the armature direction of rotation at an angle to the geometrical main pole axis include offset parts of each main pole and a correspondingly opposite the generate a field offset from the geometrical main pole axis, as well as with additional, in Direction of the geometric main pole axis magnetizing main pole auxiliary field windings (8) are provided, which are also in a partial area of the respective brush adjustment corresponding river turning zone area in the sense of the associated turning pole flow generate effective small magnetomotive force. 2nd generator after Claim 1, characterized in that the main pole auxiliary field windings (8) to the Output terminals of the generator. 3. Generator according to one of the preceding Claims, characterized in that the angle adjustment range of the brushes between the reversing pole neutral axis and the first sub-main pole following in the armature rotation direction lies. 4. Generator according to one of the preceding claims, characterized in that that the brush adjustment device consists of an annular brush holder with a toothed ring consists in bearings coaxial with the generator shaft by means of a bevel gear is rotatable, the teeth of which are pressed into the ring gear by spring pressure. In Publications considered: German Patent Specifications No. 61067, 162 412, 180 699, 235 089, 844 760; U.S. Patent Nos. 2,417,120, 2,471,151; K. Humburg, "The DC machine I", Göschen-Band 257, Berlin 1944, p. 84, and "The DC machine II ”, Göschen volume 881, Berlin 1949, p.85.