Gleichstrom-Schweißgenerator Es ist bekannt, die dynamischen Eigenschaften
von Gleichstrom-Schweißgeneratoren durch Anordnung von Streuzacken zwischen den
Haupt- und Wendepolen zu verbessern. Es ist auch bekannt, den Generator mit verschiebbaren
Bürsten auszustatten, um eine einfache, praktisch stufenlose Einstellung der verschiedenen
Schweißströme zu ermöglichen. Bei Verschiebung der Bürsten ändert sich die Lage
der durch die Bürsten kurzgeschlossenen Spulen. Es ist daher, um eine gute Kommutierung
zu erhalten, erforderlich, die Wendepole so auszuführen, daß sie über den ganzen
Bereich, über den die Bürsten verschoben werden können, ein brauchbares Wendefeld
erzeugen. Man hat auch schon einen Gleichstrom-Schweißgenerator mit Grunderregung
durch eine im Nebenschluß liegende oder fremderregte Wicklung mit einer vom Schweißstrom
durchflossenen Gegenwicklung ausgerüstet, um eine abfallende Stromspannungscharakteristik
hervorzurufen, und ferner die Gegenwicklung auf den Polschuhen der Wendepole unter
Umschlingung je eines zwischen zwei Wendepolen liegenden Hauptpols angeordnet, um
eine zu feste transformatorische Kopplung zwischen den vom Hauptstrom durchflossenen
Gegenwindungen und der Grunderregung zu vermeiden. Von den genannten Maßnahmen wurde
bei den bekannten Schweißgeneratoren jeweils nur eine oder zwei zusammen angewendet.DC welding generator It is known the dynamic properties
of direct current welding generators by arranging spikes between the
To improve main and turning poles. It is also known to have the generator with sliding
Brushes to equip a simple, practically stepless adjustment of the various
To enable welding currents. The position changes when the brushes are moved
of the coils short-circuited by the brushes. It is therefore a matter of good commutation
To obtain, it is necessary to carry out the reversing poles so that they cover the whole
Area over which the brushes can be moved, a useful turning field
produce. You already have a direct current welding generator with basic excitation
by a shunted or separately excited winding with a welding current
counter-winding through which it flows, to have a falling voltage characteristic
and also the reverse winding on the pole pieces of the reversing poles
Wrap around a main pole located between two reversing poles arranged to
too tight a transformer coupling between those through which the main current flows
Avoid counter windings and the basic excitation. Of the above measures was
in the known welding generators only one or two are used together.
Die Erfindung besteht dagegen in der kombinierten Anwendung folgender
bekannter Merkmale a) und b) mit dem neuen Merkmale) bei einem Gleichstrom-Schweißgenerator:
a) einseitig zwischen Wendepol und Hauptpol angeordnete Streuzacken, b) verschiebbare
Bürsten, c) vom Ankerstrom durchflossene, in Luftspaltnähe angeordnete Gegenreihenschlußwicklung,
die den Hauptpol und den in der Drehrichtung folgenden Wendepol gemeinsam umschlingt.The invention, however, consists in the combined application of the following
known features a) and b) with the new feature) for a direct current welding generator:
a) stray prongs arranged on one side between the reversing pole and the main pole, b) displaceable
Brushes, c) the armature current flows through it and is arranged in the vicinity of the air gap.
which wraps around the main pole and the reversing pole following in the direction of rotation.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt.
Sie zeigen schematisch einen Teil der Pole und des Ankers eines Gleichstrom-Schweißgenerators
in geradegestreckter Darstellung, und zwar Fig. 1 bei Bürstenstellung für den größten
Schweißstrom und Fig.2 bei Bürstenstellung für den kleinsten Schweißstrom.An embodiment of the invention is shown in FIGS.
They schematically show part of the poles and the armature of a direct current welding generator
in a straight representation, namely Fig. 1 in the brush position for the largest
Welding current and Fig. 2 with the brush position for the lowest welding current.
1 ist jeweils der Anker eines Gleichstrom-Schweißgenerators. 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. Eine Gegenreihenschlußwicklung 7, die so vom
Ankerstrom durchflossen wird, daß sie der Durchflutung der Erregerwicklung 6 entgegenwirkt,
umschlingt sowohl den Hauptpol o als auch den in der Drehrichtung folgenden Wendepol
5. Für die eingezeichnete Stromrichtung der Erregerwicklung 6, dargestellt durch
die Zeichen (j und , wird durch diese der eine Hauptpol zu einem Nordpol N und der
andere zu einem Südpol S. Der in den Anker eingetretene Nutzfluß der Hauptpole ist
in der Fig. 1 mit 0, und in Fig. 2 mit Ok bezeichnet. Die auf den Wendepolen sitzende
Wendppolwicklung 8 erregt im Zusammenwirken mit der Ankerwicklung die Wendepole
so, daß die eingetragenen Polaritäten s und n
entstehen.1 is the armature of a direct current welding generator. which carries the armature winding 2. 3 is the yoke of the machine to which the main poles 4 and the reversing poles 5 are attached. The excitation winding 6, which can be self-excited or externally excited, sits on the main poles 4. An opposing series winding 7, through which the armature current flows in such a way that it counteracts the flow through the excitation winding 6, wraps around both the main pole o and the reversing pole 5 following in the direction of rotation The one main pole becomes a north pole N and the other a south pole S through this Reversing pole winding 8, in cooperation with the armature winding, excites the reversing poles in such a way that the entered polarities s and n arise.
Zwischen jeweils einem Hauptpol 6 und einem in der Drehrichtung nachfolgenden
Wendepol s ist ein Streuzacken ß angeordnet, der durch den Streuluftspalt ö, vom
Wendepol getrennt ist. Für die Wirkungsweise der Maschine ist es grundsätzlich gleichgültig,
ob der Streuzacken am Hauptpol oder am Wendepol angeordnet ist. Wird der Ankerwicklung
ein Strom entnommen, dann gelten für die Ankerwicklung 2, die Wendepolwicklung 8
und die Gegenreihenschlußwicklung 7 die eingetragenen Stromrichtungen. Der Ankerwicklung
2 wird der Strom über den Kommutator und über die Kommutatorbürsten entnommen, deren
fiktive Stellung am Ankerumfang durch die Bürsten 10 und 11 angedeutet
ist, und zwar in Fig. 1 in der Stellung für den größten Schweißstrom und in Fig.
2 in der Stellung für den kleinsten Schweißstrom. Die durch die Art der Ankerwicklung
und die Bürstenbreite bedingte Wendezone ist durch
die Grenzlagen
der einzelnen beim Kommutierungsvorgang kurzgeschlossenen Spulen für die Stellung
entsprechend dem größten Schweißstrom in Fig.1 mit 12, in Fig. 2 für die Stellung
entsprechend dem kleinsten Schweißstrom mit 13 bezeichnet. Um eine praktisch funkenfrei
kommutierende Maschine zu erhalten, ist es erforderlich, daß der Einfluß der Hauptpole
auch in den äußersten Grenzstellungen der kommutierenden Spulen in zulässigen Grenzen
bleibt. Man wird die rechte Grenzlage der Wendezone für die Stellung beim größten
Schweißstrom entsprechend Fig. 1 zweckmäßigerweise so festlegen, daß sie noch unter
dem rechten Teil des Wendepolschuhes liegt, während die linke Grenzlage der Wendezone
sich entsprechend Fig. 2 innerhalb der streuzackenfreien Pollücke zwischen Wende-
und den Hauptpolen befindet. Dies ist zulässig, da mit Rücksicht auf die wesentlich
kleinere Reaktanzspannung bei kleineren Schweißströmen und dasKommutierungsvermögen
derKohlebürsten das mittlere Wendefeld kleiner gewählt werden kann, um eine funkenfreie
Kommutierung bei kleineren Schweißströmen zu erhalten. Es wird so eine gute Ausnutzung
der Ankeroberfläche erreicht, wodurch wiederum die Verwendung einer kleineren Maschine
bei gleicher Leistung möglich ist.Between each main pole 6 and a reversing pole s following in the direction of rotation, a scattering prong β is arranged, which is separated from the reversing pole by the scattering air gap 6. For the operation of the machine, it is basically irrelevant whether the spike is arranged on the main pole or on the reversing pole. If a current is drawn from the armature winding, then the current directions entered apply to armature winding 2, reversing-pole winding 8 and opposing series winding 7. The armature winding 2 receives the current via the commutator and the commutator brushes, the fictitious position of which is indicated on the armature circumference by the brushes 10 and 11 , namely in FIG. 1 in the position for the highest welding current and in FIG. 2 in the position for the smallest welding current. The turning zone caused by the type of armature winding and the brush width is designated by the limit positions of the individual coils short-circuited during the commutation process for the position corresponding to the largest welding current in Fig. 1 with 12, in Fig. 2 for the position corresponding to the smallest welding current with 13. In order to obtain a practically spark-free commutating machine, it is necessary that the influence of the main poles remains within permissible limits even in the extreme limit positions of the commutating coils. The right limit position of the turning zone for the position at the highest welding current according to FIG. 1 is expediently determined so that it is still under the right part of the reversible pole shoe, while the left limit position of the turning zone is, according to FIG. and the main poles is located. This is permissible because, taking into account the significantly lower reactance voltage with smaller welding currents and the commutation capacity of the carbon brushes, the mean turning field can be selected to be smaller in order to obtain spark-free commutation with smaller welding currents. In this way, good utilization of the armature surface is achieved, which in turn enables the use of a smaller machine with the same output.
Die Gegenreihenschlußwicklung 7 hat die Aufgabe, bei Stellung der
Bürsten für großen Schweißstrom (s. Fig. l.) die feldverstärkende Wirkung der Ankerwicklung
im Hinblick auf die Erregerwicklung aufzuheben. Sie ergibt darüber hinaus eine resultierende
Durchfiutungs-Gegenkomponente, die den von den Wendepolen erzeugten, mit dem Hauptpol
nicht verketteten, das Hauptfeld verstärkenden Wendeflußanteil mehr als aufhebt,
so daß der gewünschte starke Abfall der Klemmenspannung mit dem Belastungsstrom
entsteht. Für die Stellung für kleinere Schweißströme (s. Fig.2) wird die gegenkompoundierende
Wirkung der Ankerwicklung durch die Gegenreihenschlußwicklung 7 in bezug auf die
Erregerwicklung 6 verstärkt. Diese Wirkung auf das Hauptfeld und der bei dieser
Stellung gegenkompoundierende Flußanteil der Wendepole hat zur Folge, daß der Schweißstrom,
wie beabsichtigt, kleiner wird und so auf einfache Weise durch Bürstenverschiebung
der für einen Schweißgenerator gewünschte Schweißstrombereich eingestellt werden
kann.The opposing series winding 7 has the task of setting the
Brushes for high welding current (see Fig. 1.) the field-reinforcing effect of the armature winding
with regard to the excitation development. It also gives a resulting
The opposite flow component, the one generated by the reversing poles, with the main pole
non-chained, the main field reinforcing turning flux component more than cancels,
so that the desired large drop in the terminal voltage with the load current
arises. For the position for smaller welding currents (see Fig. 2) the counter-compounding
Effect of the armature winding through the opposing series winding 7 with respect to the
Excitation winding 6 reinforced. This effect on the main field and that of this one
Position countercompounding flux component of the reversing poles has the consequence that the welding current,
as intended, becomes smaller and so easily by moving the brush
the desired welding current range for a welding generator can be set
can.
Für die Ausbildung des nutzbaren Wendepolflusses, der in den Anker
eintritt, ist die Summe der Windungszahlen der Wendepolwicklung 8 und der Gegenreihenschlußwicklung
7 maßgebend. Bei gleichem Wendepolluftspalt und gleicher Ankerwicklung kann die
Windungszahl der die Wendepole allein umschlingenden Wendepolwicklung 8 um die Windungszahl
der Gegenreihenschlußwicklung verkleinert werden. Die Gegenreihenschlußwicklung
7 liegt mit einer Seite in der streuzackenfreien Lücke zwischen Haupt-und Wendepol
und ist in einer mutartigen Aussparung 14 des Hauptpolschuhes untergebracht, während
die andere Seite der Gegenreihenschlußwicklung in der anderen streuzackenfreien
Pollücke liegt und gewissermaßen eine Verlängerung der Wendepolspule 8 in Richtung
zum Anker darstellt. Dadurch, daß die Gegenreihenschlußwicklung 7 sehr nahe an die
Ankerwicklung herangeschoben ist, ist eine zu feste transformatorische Kopplung
mit der Haupterregerwicklung 6 vermieden. Wenn die Gegenreihenschlußwicklung so
nahe wie möglich an die Ankerwicklung herangebracht wird, so wird etwa dasselbe
erreicht wie bei der Anordnung der Gegenreihenschlußwicklung an der Ankeroberfläche.
Die gleiche Wirkung könnte auch erzielt werden, wenn ohne Gegenreihenschlußwicklung
im Ständer die Bürsten um ein äquivalentes Stück in Drehrichtung verschoben werden.
Eine solche Bürstenverschiebung wäre aber sehr up_-zweckmäßig, weil dadurch eine
Verkürzung der rechten Hauptpolschuhenden und eine Verlängerung der linken Wendepolschuhe
erforderlich wäre, wenn nicht die Kommutierung einerseits durch das Hauptpolfeld
empfindlich gestört werden soll und wenn andererseits das erforderliche Wendefeld
vorhanden sein soll. Es würde sich also eine schlecht ausgenutzte Maschine mit kleinem
Hauptpolbogen ergeben.For the formation of the usable reversible pole flux flowing into the armature
occurs, is the sum of the number of turns of the reversing pole winding 8 and the opposing series winding
7 decisive. With the same reversing pole air gap and the same armature winding, the
Number of turns of the reversing pole winding 8 which wraps around the reversing poles by the number of turns
the reverse series winding can be reduced in size. The reverse series winding
7 lies with one side in the gap between the main pole and the turning pole, which is free of scattering prongs
and is housed in a groove-like recess 14 of the main pole piece, while
the other side of the back-to-back series winding in the other free of stray prongs
Pole gap is and to a certain extent an extension of the reversible pole coil 8 in the direction
represents to anchor. The fact that the back-to-back series winding 7 is very close to the
Armature winding is pushed up, the transformer coupling is too tight
with the main excitation winding 6 avoided. If the back-to-back winding is like this
is brought as close as possible to the armature winding, it will be about the same
achieved as with the arrangement of the opposing series winding on the armature surface.
The same effect could also be achieved if there was no counter-series winding
the brushes in the stand can be shifted by an equivalent amount in the direction of rotation.
Such a brush shift would, however, be very useful because it would result in a
Shortening of the right end of the main pole piece and an extension of the left reversible pole piece
would be necessary if not the commutation on the one hand by the main pole field
should be sensitively disturbed and if, on the other hand, the required turning field
should be present. So it would turn out to be a poorly used machine with a small one
Main pole arcs result.
Für die Ausbildung des Streuflusses über den Streuzacken und den Streuluftspalt
h,_ ist die Summe der Durchfiutungen der Erregdtwicklung 6 und der allein die Wendepole
umschlingenden Wendepolwicklung 8 maßgebend. Gegenüber einer Ausführung. bei der
dic Gegenreihenschlußwicklung nur den Hauptpol umschlingt,, ist wohl dieser Summenwert
der gleiche, aber der Kupferaufwand für die Wendepole und die Gegenreihenschlußwicklung
geringer. Mit Rücksicht auf die wesentlich bessere Entkopplung der Gegenreihenschlußwicklung
7 und der Hauptpolerregerwicklung 6 kann. der über den Streuzacken sich ausbildende
Streuffuß bei gleichem dynamischem Verhalten des Schweißgenerators kleiner gewählt
werden. D°r Streuzacken kann also in radialer Richtung niedriger bemessen werden.
Dadurch, daß die Gegenreihenschlußwicklung 7 im wesentlichen in den Pollücken angeordnet
ist, ist eine Verringerung der Höhe der Erregerspulen auf dem Hauptpol und auf dem
Wendepol erzielt. Beide Wirkungen verringern den Jochinnendurchmesser bei gleichem
Ankerdurchmesser und damit die äußeren Abmessungen des Schwcißgenerators.For the formation of the scattering flux over the scattering prongs and the scattering air gap
h, _ is the sum of the flows through the excitation development 6 and that alone the reversing poles
wrap around reversing pole winding 8 decisive. Compared to an execution. in the
the reverse series winding only wraps around the main pole, is probably this sum value
the same, but the copper expenditure for the reversing poles and the opposing series winding
less. With regard to the much better decoupling of the opposing series winding
7 and the main pole excitation winding 6 can. the one that forms over the scattering prongs
Stray foot chosen to be smaller with the same dynamic behavior of the welding generator
will. The scattering prongs can therefore be dimensioned lower in the radial direction.
Characterized in that the opposing series winding 7 is arranged essentially in the pole gaps
is, is a decrease in the height of the excitation coils on the main pole and on the
Reversing pole achieved. Both effects reduce the yoke inside diameter while doing the same
Armature diameter and thus the external dimensions of the Schwcißgenerators.