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Gleichstrom-Schweißgenerator Die Erfindung bezieht sich auf einen
Gleichstrom-Schweißgenerator mit je einem zwischen der einen Längsseite
je eines Hauptpols und der einen Längsseite des in der Drehrichtung nachfolgenden
Wendepols angeordneten Streuzacken. Die Streuzacken ermöglichen bei einem relativ
schmalen Streuluftspalt die Ausbildung eines Streuflusses. Dieser Streufluß, der
im wesentlichen seinen Weg durch den Hauptpolschenkel, durch den Streuzacken und
durch den Streuluftspalt zum Wendepolkern nimmt, im Wendepolkern in radialer Richtung
weiterfließt und sich über das Joch zum Hauptpol schließt, wird durch die Durchflutung
der Wendepolwicklung und der Hauptpolwicklung erzeugt. Er ist also mit der Wendepol-und
Hauptpol-Erregerwicklung verkettet. Gute dy-
namische Eigenschaften hat ein
Gleichstrom-Schweißgenerator dann, wenn kurz nach dem Unterbrechen des Schweißstromes
eine so hohe Spannung an den Klemmen der Maschine und damit zwischen Elektrode und
Schweißstück wiederkehrt, daß der Lichtbogen wieder gezündet wird. Wird ein Gleichstrom-Schweißgenerator
mit einem hohen Strom und einer kleinen Klemmenspannung betrieben, wie sie der Charakteristik
des Schweißlichtbogens entspricht, dann ist der mit der Ankerwicklung verkettete
resultierende Fluß in der Maschine relativ klein. Seine Größe richtet sich nach
dem Lichtbogenspannungsabfall, nach dem Spannungsabfall in den vom Ankerstrom durchflossenen
Wicklungen und nach dem Bürstenspannungsabfall. Da der mit der Erregerwicklung verkettete
Fluß, ausgehend von seinem kleinen Anfangswert, nur mit der verhältnismäßig großen
Zeitkonstante des Erregerkreises dem größeren Leerlaufwert zustrebt, hat die Spannung
kurz nach dem Unterbrechen des Schweißstromes einen kleinen Wert. Bei Verwendung
von Streuzacken wird wegen der hohen Durchflutung der Wendepolwicklung bei entsprechender
Ausbildung der Streuzacken ein großer zusätzlicher, mit der Erregerwicklung verketteter
Streufluß erzeugt, der aber mit der Ankerwicklung nicht verkettet ist. Verschwindet
der Ankerstrom und damit die Durchflutung am Wendepol, dann bleibt zunächst der
gesamte mit der Erregerwicklung verkettete Fluß im wesentlichen unverändert. Ein
kleiner Teil, bedingt durch die vorhandene Durchflutung der Erregerwicklung, geht
als Streufluß über den Streuzacken zum Wendepol, während der wesentlich größere
Teil als Nutzfluß vom Hauptpol in den Anker eintritt und die wiederkehrende Spannung
kurz nach Unterbrechung des Ankerstromes erzeugt.
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Die Erfindung hat die Aufgabe, den Generator so auszubilden, daß ein
mit der Erregerwicklung verketteter zusätzlicher Streufluß, durch den im wesentlichen
die wiederkehrende Spannung an den Klemmen der Maschine bedingt ist, erzeugt wird.
Erfindungsgemäß sind die axiale Länge sowohl des Hauptpoleisens als auch des Wendepoleisens
einschließlich der Streuzacken wenigstens auf der Langsseite, auf der die Streuzacken
angeordnet sind, größer als die axiale Länge des Ankereisens.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Fig. 1 bis 4
der Zeichnung dargestellt. Es zeigen die Fig. 1 und 2 schematisch einen Teil
der Pole und den Anker eines Gleichstromgenerators im Querschnitt, und zwar in geradgestreckter
Darstellung, und die Fig. 3 und 4 einen Haupt- bzw. Wendepol mit Anker im
Längsschnitt.
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1 ist jeweils der Anker eines Gleichstrom-Generators, der die
Ankerwicklung 2 trägt. 3 ist das Joch der Maschine, an dem die Hauptpole
4 und die Wendepole 5 befestigt sind. Auf den Hauptpolen 4 sitzt die Erregerwicklung
6, die selbst- oder fremderregt sein kann, und auf den Wendepolen die Wendepolwicklung
7. Zwischen jeweils einem Hauptpol 4 und einem in der Drehrichtung nachfolgenden
Wendepol 5 ist ein Streuzacken 8 angeordnet. Die Hauptpole 4 haben
gegenüber dem Ankereisen in axialer Richtung Verlängerungen 9 (s. Fig.
3). In gleicher Weise haben die Wendepole in axialer Richtung Verlängerungen
10 (s. Fig. 4). Um schädliche Zusatzstreuflüsse im Bereich der breiten Pollücken
klein zu halten, sind die Verlängerungen 9 der Hauptpole 4 und die Verlängerungen
10 der Wendepole 5
so ausgebildet, daß sich größere Luftabstände in
Umfangsrichtung der Maschine ergeben (s. Fig. 2).
Der Ankernutzfluß
ist in der Zeichnung mit 0 und der über die Streuzacken fließende Streufluß
mit 0,
bezeichnet. Durch den Streufluß 0, wird sowohl der Hauptpolkern
als auch der Wendepolkem magnetisch zusätzlich beansprucht. Der Eisenquerschnitt
der Wendepelkerne wird -so gewählt, daß -Über den ganzen Schweißstrombereich keine
schädliche Eisensättigung im Wendepolkern auftritt. Dadurch wird erreicht, daß über
den ganzen Schweißstrombereich eine funkenfreie Kominutierung, -eingestellt werden
kann. Die durch denitis ' ätzlic-hen, Streufluß 0., im Hauptpolkem erzeugte
magfietische- Beanspruchung kann in den üblichen-Grenzeii-_gehe#ten werden. Durch
entsprechende Wahl der Sättigung im Streuzacken und der Größe des Streuluftspaltes
ö.,
(s. Fig. 1) kann das gewünschte dynamische Verhalten des Schweißgenerators
erzielt werden. Die axiale Verlängerung der Wendepole und der Hauptpole kann einseitig
oder beidseitig vorgesehen werden.
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Die Erfindung bietet folgende Vorteile: Durch die axialen Verlängerungen
der Haupt- und Wendepole kann bei gleichemStreuflußdieHöhederStreuzacken in radialer
Richtung verkleinert werden. Dadurch kann wiederum bei vorgegebener Wickelhöhe.
für die Haupterregerspule und die Wendespule der Jochinnendurchmesser der Maschine
kleiner gewählt werden, unterBeibehaltung des gleichenAnkerdurchmessers. Andererseits
kann man mit geringem Mehraufwand an Kupfer für die Erregerspule und Wendepolspule
auf einfache Weise eine Vergrößerung des Streuflusses und damit eine Verbesserung
des dynamischen Verhaltens des Schweißgenerators erzielen. Die Veriängerupg
der Hauptpole und der Wendepole in axialer Richtung wird zweckmäßigerweise so gewählt,
daß'sich -gegenüber einer Maschine mit nicht verlängertem Pol keine oder eine nur
unwesentliche Vergrößerung der Baulänge bei geringem Kupfermehraufwand für die Erregerwicklungen
ergibt.