Lichtbogenschweißtransformator mit zweischenkligem Kern Die Erfindung
bezieht sich auf einen Lichtbogenschweißtransformator mit gleichstromvormagnetisierbarem
Streujoch. Es ist zwar bereits ein Lichtbogenschweißtransformator niit zweischenkligem
Kern und gleichstromvormagnetisierbarem Streujoch bekanntgeworden, bei dem die Primärwicklung
hauptsächlich auf dem einen Schenkel und die Sekundärwicklung sowie ein kleiner
Teil der Primärwicklung auf dem zweiten Transformatorkernschenkel angebracht ist.
Das Streujoch war dabei als Mantelkern ausgeführt, wobei der Mittelschenkel die
Gleichstromvormagnetisierungswicklung trägt, deren Wicklungsachse senkrecht zu der
Achse der Primär- und Sekundärwicklung liegt. Nachteilig bei dieser Ausführung ist,
daß ein großer Teil des Streufeldes zwischen Primär- und Sekundärwicklung im Außenraum
um den Transformator verläuft und sich über Konstruktionsteile-, wie Kesselwände
usw., schließt. Dies hat zur Folge, daß zusätzliche und unerwünschte Wirbelstromverluste
in den betreffenden Teilen entstehen und die Teile sich erwärmen und, was besonders
unangenehm ist, auch zu Brummgeräuschen Anlaß geben. Weiter nachteilig ist, daß
der Steuerbereich eines solchen Transformators infolge des nicht geführten Streufeldes
eingeschränkt ist und somit in der Praxis nicht voll befriedigt.Arc welding transformer with two-legged core The invention
refers to an arc welding transformer with direct current bias
Scattering. It is already a two-legged arc welding transformer
Core and DC-biased Streujoch became known, in which the primary winding
mainly on one leg and the secondary winding as well as a small one
Part of the primary winding is attached to the second transformer core leg.
The streujoch was designed as a jacket core, with the middle limb the
DC bias winding whose winding axis is perpendicular to the
Axis of the primary and secondary windings lies. The disadvantage of this design is
that a large part of the stray field between the primary and secondary winding is outside
runs around the transformer and extends over structural parts such as boiler walls
etc., closes. This has the consequence that additional and undesirable eddy current losses
arise in the parts concerned and the parts heat up and what special
it is uncomfortable to give rise to humming noises. Another disadvantage is that
the control range of such a transformer as a result of the non-guided stray field
is limited and therefore not fully satisfied in practice.
Bei einer anderen bekannten Ausführung ist ein zweischenkliges Streujoch,
das in der Flucht der Transformatorschenkel liegt, unter Wahrung eines Luftspalts
in das Kernfenster eingesetzt. Dabei sind die Primär- und Sekundärwicklungen je
auf getrennten Schenkeln aufgebracht. Bei einer solchen Ausführung ist die Größe
des Streufeldes nicht definiert, und es tritt eine meist zu große und vor allem
von äußeren Einflüssen weitgehend abhängige Streuinduktivität auf. Außerdem besteht
noch die Gefahr zusätzlicher Wirbelstromverluste in den Eisenke.rnkonstruktionsteilen
und insbesondere die Entstehung störender Brummgeräusche.In another known design, a two-legged scattering yoke is
that is in line with the transformer legs, while maintaining an air gap
inserted into the core window. The primary and secondary windings are each
applied to separate legs. In such a design, the size is
of the stray field is not defined, and it occurs mostly too large and above all
leakage inductance largely dependent on external influences. In addition, there is
nor the risk of additional eddy current losses in the iron sink construction parts
and especially the creation of annoying humming noises.
Auch andere Ausführungen, bei denen das Streujoch einschließlich der
Vormagnetisierungswicklungen sich im Streukanal zwischen Primär- und Sekundärwicklungen
befindet, konnten in der Praxis nicht befriedigen, weil die Wirksamkeit der Vormagnetisierungswicklung
nicht ausreichend war und weil kein zur Erzielung einwandfreier Schweißeigenschaften
voll wirksamer Luftspalt zwischen Streujoch und Transformatorkern vorhanden war.Also other versions in which the streujoch including the
Pre-magnetization windings are located in the stray channel between the primary and secondary windings
located, could not be satisfactory in practice because of the effectiveness of the bias winding
was not sufficient and because none to achieve perfect welding properties
there was a fully effective air gap between the scattering yoke and the transformer core.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Lichtbogenschweißtransformator,
der zwar gleichfalls einen zweischenkligen Transformatorkern sowie ein in dessen
Fenster fluchtend unter Wahrung eines Luftspalts eingesetztes Streujoch besitzt
und bei dem beide Streujochschenkel eine Gleichstromvormagnetisierungswicklung tragen,
zu schaffen, bei dem die vorgenannten Nachteile vermieden sind.The object of the invention is to provide an arc welding transformer,
which also has a two-legged transformer core and one in it
Window has a scattered surface that is aligned while maintaining an air gap
and in which both legs of the stray bonfire have a direct current bias winding,
to create in which the aforementioned disadvantages are avoided.
Dieses Ziel wird in einfacher Weise dadurch erreicht, daß gemäß der
Erfindung auf dem einen Transformatorschenkel die Primärwicklung angebracht ist,
während die Sekundärwicklung sowohl den die Primärwicklung tragenden Schenkel als
auch die beiden Schenkel des Streujochs samt ihren Gleichstromvonnagnetisierungswicklungen
umschlingt. Bei dieser Transformatorausführung ist, wie angestrebt, das Streufeld
infolge der besonderen Wicklungsanordnung geführt und damit der Steuerbereich des
Schweißtransformators gegenüber einem Transformator mit nicht geführtem Streufeld
vergrößert und gleichzeitig auch noch die sonstigen Nachteile eines nicht geführten
Streufeldes, wie zusätzliche Verluste, Erwärmung der Konstruktionsteile und ein
eventuelles Brummgeräusch, weitgehend ausgeschaltet.This goal is achieved in a simple manner that according to the
Invention on which the primary winding is attached to one transformer leg,
while the secondary winding both the leg carrying the primary winding as
also the two legs of the scattering yoke together with their direct current magnetization windings
wraps around. With this transformer design, the stray field is, as intended
due to the special winding arrangement and thus the control area of the
Welding transformer compared to a transformer with a non-guided stray field
enlarged and at the same time also the other disadvantages of a non-guided
Stray field, such as additional losses, heating of the structural parts and a
possible humming noise, largely switched off.
An Hand der Zeichnung, die im Schema den Wicklungsaufbau eines gemäß
der Erfindung ausgeführten Lichtbogenschweißtransformator in Fig. 1 im Vertikalschnitt
und in Fig. 2 im Horizontalschnitt zeigt, wird die Erfindung näher erläutert.Using the drawing, which shows the winding structure of a according to
of the invention executed arc welding transformer in Fig. 1 in vertical section
and in Fig. 2 shows in horizontal section, the invention is explained in more detail.
Mit 1 ist der zweischenklige Transformatorkern bezeichnet und
mit 2 der ebenfalls zweischenklige Kern des Streujoches. Dieses ist unter Wahrung
von Luftspalten a gegenüber den Jochen 100 und 110 des Transformatorkerns
1 so in dessen Fenster eingesetzt, daß seine beiden Schenkel 21 und 22 in der Fensterebene,
und zwar parallel zu den Schenkeln 10 und 11 verlaufend liegen. Auf beiden Schenkeln
des Streujoches ist je eine Gleichstromvormagnetisierungswicklung 23 bzw.
24 angeordnet, und auf dem Scheinkel
10 des Transformatorkerns
ist die Primärwicklung 3 des Transformators dem Schenkelkern benachbart angebracht.
Die Sekundärwicklung 4 des Transformators ist so ausgebildet, . daß sie gleichzeitig
die Primärwicklung 3 und das Streujoch 2 samt dessen Wicklungen 23 und 24 außen
umschlingt. Um die Leerlaufspannung des Transformators konstant zu halten, ist auf
dem von Leistungswicklungen freien, als Rückschluß dienenden zweiten Transformatorschenkel
11 eine Wicklung 5 angebracht, an deren Enden ein Kondensator 6 angeschlossen ist.
Werden dabei die Wicklung und der Kondensator so aufeinander abgestimmt, daß die
aufgenommene kapazitive Leistung angenähert gleich der Magnetisierungsleistung des
Tramformatorkernrückschlusses, nämlich des Schenkels 11, gerechnet von den Verzweigungspunkten
des Flusses über der Mitte des Streujoches, ist, dann ist die gewünschte Konstanthaltung
der Leerlaufspannung gesichert. Fertigt man das Streujoch 2 aus vorzugsgerichteten
Magnetblechen, dann wird dieses nicht nur in seinen Abmessungen kleiner, sondern
es wird gleichzeitig auch die Gleichstrommagnetisierungsleistung kleiner. Dies hat
zur Folge, daß auch der Transformatorkern 1 in seinen Abmessungen kleiner ausfallen
kann und damit der gesamte aktive Teil. Hierdurch erreicht man also kleinere Gesamtabmessungen
und demzufolge auch ein kleineres Gesamtgewicht. Wenn es darauf ankommt, eine besonders
niedrige Bauhöhe des Schweißtransformators in Schenkelachsrichtung zu erhalten,
dann kann man die Joche 100 und 110 erniedrigen und dafür am Transformatorkern dem
Schenkel 10
benachbart einen zweiten Rückschlußschenkel anbringen. Will man
den Schweißtransformator für zwei verschiedene Primärspannungen, z. B. für 200 und
380 V und dementsprechend für zwei verschieden große maximale Schweißströme auslegen,
dann empfiehlt es sich, den für den höheren Schweißstrom bestimmten Primärwicklungsteil
nicht auf dem Schenkel 10 mit unterzubringen, sondern ihn so auszubilden,
daß er in gleicher Weise wie die Sekundärwicklung 4, die Primärwicklung 3 und gleichzeitig
das Streujoch samt dessen Gleichstromvormagnetisierungswicklungen 23 und
24 umschlingt.The two-legged transformer core is designated with 1 and the two-legged core of the streujoch is designated with 2. This is so inserted into the window of the transformer core 1 while maintaining air gaps a with respect to the yokes 100 and 110 of the transformer core 1 that its two legs 21 and 22 lie parallel to the legs 10 and 11 in the window plane. A direct current bias winding 23 or 24 is arranged on each of the legs of the scattering yoke, and the primary winding 3 of the transformer is attached adjacent to the leg core on the shank 10 of the transformer core. The secondary winding 4 of the transformer is designed so. that it wraps around the primary winding 3 and the scattering yoke 2 together with its windings 23 and 24 at the same time. In order to keep the no-load voltage of the transformer constant, a winding 5, at the ends of which a capacitor 6 is connected, is attached to the second transformer leg 11 which is free of power windings and serves as a return path. If the winding and the capacitor are coordinated in such a way that the absorbed capacitive power is approximately equal to the magnetizing power of the tramformer core yoke, namely the leg 11, calculated from the branch points of the flow above the center of the scattering yoke, then the desired keeping the open circuit voltage constant is ensured . If the scattering yoke 2 is made from magnetically oriented sheets, then this is not only smaller in terms of its dimensions, but at the same time the direct current magnetization power is also smaller. As a result, the transformer core 1 can also turn out to be smaller in terms of its dimensions, and thus the entire active part. As a result, smaller overall dimensions and consequently also a smaller overall weight are achieved. If it is important to obtain a particularly low overall height of the welding transformer in the direction of the leg axis, then yokes 100 and 110 can be lowered and a second yoke leg can be attached to the transformer core adjacent to leg 10. If you want to use the welding transformer for two different primary voltages, e.g. B. for 200 and 380 V and accordingly for two different maximum welding currents, then it is advisable not to accommodate the primary winding part intended for the higher welding current on the leg 10 , but to train it so that it is in the same way as the secondary winding 4, the primary winding 3 and at the same time the scattering yoke together with its direct current bias windings 23 and 24 wraps around it.