DE1169059B

DE1169059B - Welding machine for operating a single arc

Info

Publication number: DE1169059B
Application number: DEE23256A
Authority: DE
Original assignee: KIRSCH BERNHARD FA
Current assignee: KIRSCH BERNHARD FA
Priority date: 1961-12-06
Filing date: 1962-07-24
Publication date: 1964-04-30
Also published as: GB1015641A; CH398830A; BE625740A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES WJLW PATENTAMTFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY GERMAN WJLW PATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Internat. KL:Boarding school KL:

Jew M,Jew M,

Deutsche KL: 21h-32/03German KL: 21h-32/03

Nummer: 1169 059Number: 1169 059

Aktenzeichen: E 23256 VIII d / 21 h File number: E 23256 VIII d / 21 h

Anmeldetag: 24. Juli 1962 Filing date: July 24, 1962

Auslegetag: 30. April 1964 Opening day: April 30 , 1964

Die Erfindung betrifft ein elektrisches, mit zwei oder mehreren in einem gemeinsamen Gehäuse angeordneten Transformatoren ausgerüstetes Arbeitsgerät, vorzugsweise ein Lichtbogenschweißgerät.The invention relates to an electrical one with two or more arranged in a common housing Working device equipped with transformers, preferably an arc welder.

Beim Schweißen, beispielsweise mit Lichtbogenschweißtransformatoren, ergeben sich aus der Praxis die Forderungen, bei möglichst gleichbleibender Leerlaufspannung die Stromstärke in einem weiten Bereich regeln zu können. Ferner ist es wünschenswert, diese Regelung nur mit einem einzigen möglichst kleinen Schalter vornehmen zu können und außerdem ein leicht transportables Gerät mit großer Schweißleistung zu haben.When welding, for example with arc welding transformers, The requirements result from practice, with the no-load voltage remaining as constant as possible, the current strength over a wide range Area to be able to regulate. Furthermore, it is desirable to use this scheme with only one as possible To be able to make a small switch and also an easily transportable device with a large To have welding performance.

Während die Geräte mit einem Transformator nur einen Regelbereich von etwa 45 bis 115 Amp. haben und diese Regelung nur durch Wahl verschiedener Abgriffe an der Primärwicklung möglich ist, könnte der Stromstärkebereich durch zusätzliches Zusammenschalten von beispielsweise vier Transformatoren ohne weiteres auf etwa 325 Amp. ausgedehnt werden.While the devices with a transformer only have a control range of around 45 to 115 Amp. and this regulation is only possible by choosing different taps on the primary winding the current range could be increased by interconnecting, for example, four transformers easily extended to about 325 amps.

Es hat sich nun aber als nachteilig erwiesen, daß man bei einer Regelung der Stromstärke an den Abgriffen der Primärwicklung nicht immer mit voller Leerlaufspannung arbeiten kann. So schwankt die Leerlaufspannung in dem angeführten Beispiel etwa zwischen 42 und 64 Volt, je nachdem, welcher Abgriff gewählt wird.However, it has now been found to be disadvantageous that when regulating the current strength at the taps the primary winding cannot always work with full open circuit voltage. So it fluctuates Open circuit voltage in the example given between approximately 42 and 64 volts, depending on which tap is chosen.

Um nun stets eine konstante Leerlaufspannung von z. B. etwa 42 Volt beibehalten zu können, wird daher erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Regelung des Lichtbogenkurzschlußstromes bei Schweißgeräten zum Betreiben eines einzigen Lichtbogens ausschließlich durch wahlweises Parallelschalten mehrerer Transformatoren vorzunehmen und damit auf eine Regelung durch Wahl verschiedener Abgriffe der Primärwicklung ganz zu verzichten. Man kann hierzu mehrere gleich große Transformatoren verwenden, deren Primär- und Sekundärwicklungen parallel geschaltet sind. Noch vorteilhafter ist es jedoch, mehrere Transformatoren zu wählen, deren Größe derart abgestuft ist, daß durch Parallelkombinationen eine Skala von Schweißstromstärken erhalten wird.To now always have a constant open circuit voltage of z. B. to be able to maintain about 42 volts therefore proposed according to the invention, the regulation of the arc short-circuit current in welding devices to operate a single arc exclusively through optional parallel connection to make several transformers and thus to a control by choosing different taps to dispense with the primary winding entirely. You can use several transformers of the same size use whose primary and secondary windings are connected in parallel. It is even more beneficial however, to choose several transformers, the size of which is graded in such a way that by parallel combinations a scale of welding amperages is obtained.

Es ist zwar allgemein bekannt, mehrere Transformatoren parallel zu schalten, wobei die Verteilung der Ströme durch Zwischenschalten eines kleinen Reihentransformators erreicht wird. Auch hat man schon vorgeschlagen, einzelne solcher parallelgeschalteter Transformatoren abschaltbar auszubilden, um eine größere Wirtschaftlichkeit zu erzielen. Es wurde jedoch bisher nicht bekannt, daß es Schweißgerät zum Betreiben eines einzigen
LichtbogensIt is generally known to connect several transformers in parallel, the distribution of the currents being achieved by interposing a small series transformer. It has also already been proposed to design individual transformers connected in parallel so that they can be switched off in order to achieve greater economic efficiency. However, it was not previously known that there was a single welder to operate
Arc

Anmelder:Applicant:

Fa. Kirsch Bernhard, TrierKirsch Bernhard, Trier

durch bloßes sekundär- und primärseitiges Parallelschalten von Transformatoren möglich ist, den Stromstärkebereich von Lichtbogenschweißgeräten zu variieren und dabei die Leerlaufspannung konstantby simply connecting transformers in parallel on the secondary and primary side, the current range of arc welding machines while keeping the no-load voltage constant

*5 zu halten.* 5 hold.

Um den besonderen Vorteil der Erfindung deutlich zu machen, seien vergleichsweise die statischen Kennlinien von Schweißtransformatoren, bei denen die Stromstärke durch Wahl der Abgriffe an der Primärwicklung regelbar ist, und solche nach der erfindungsgemäßen Regelung gegenübergestellt.In order to make the particular advantage of the invention clear, let us compare the static Characteristic curves of welding transformers in which the amperage is determined by the selection of the taps on the Primary winding can be regulated, and those according to the regulation according to the invention are compared.

F i g. 1 zeigt die statische Kennlinie eines Schweißgerätes mit mehreren zusammengeschalteten Transformatoren, dessen Stromstärkebereich sowohl durch die Wahl bestimmter Abgriffe an der Primärwicklung als auch durch das wahlweise Schalten der einzelnen Transformatoren geregelt wird. Wie aus dieser Figur deutlich erkennbar ist, schwankt die Leerlaufspannung (Klemmspannung), die an der Ordinatenachse ablesbar ist, beträchtlich, was zur Folge hat, daß sich die einzelnen Kennlinien überschneiden.F i g. 1 shows the static characteristic curve of a welding machine with several interconnected transformers, its current range both through the choice of certain taps on the primary winding as well as by the optional switching of the individual transformers. How out of this Figure can clearly be seen, the open circuit voltage (clamping voltage) fluctuates on the ordinate axis can be read, considerable, with the result that the individual characteristics overlap.

Nach F i g. 2, die die statischen Kennlinien eines Schweißgerätes mit ebenfalls mehreren zusammengeschalteten Transformatoren zeigt, deren Strom-Stärkebereich jedoch nur durch das wahlweise Zusammenschalten verschiedener Transformatoren geregelt wird, liegt die Leerlaufspannung konstant bei einem bestimmten Punkt, und die Kennlinien überschneiden sich somit nicht.According to FIG. 2, which shows the static characteristics of a welding machine with several interconnected Transformers shows their current strength range only through the optional interconnection different transformers is regulated, the no-load voltage is constant a certain point, and the characteristics therefore do not overlap.

Auf beiden Kurvendarstellungen sind auf der Ordinatenachse die Klemmspannung in Volt und auf der Abszissenachse die Schweißstromstärke in Ampere aufgetragen. Diese gestrichelte Linie gibt die Schweißspannung wieder, die sich nur geringfügig von 22 bis 28 Volt verändert.On both graphs, the terminal voltage is on the ordinate axis in volts and on the welding current in amperes is plotted on the abscissa axis. This dashed line indicates the Welding voltage again, which changes only slightly from 22 to 28 volts.

Fig. 3 ist ein beispielhafter Schaltplan eines erfindungsgemäßen Schweißgerätes.3 is an exemplary circuit diagram of a welding device according to the invention.

Nach diesem Schaltplan sind vier Transformatoren 1, 2, 3 und 4 in an sich bekannter Bauart sekundärseitig und primärseitig parallel geschaltet. Die Größe der Transformatoren ist unterschiedlich, und ihre Kapazität steht in einem bestimmten VerhältnisAccording to this circuit diagram, four transformers 1, 2, 3 and 4 of a known type are on the secondary side and connected in parallel on the primary side. The size of the transformers is different, and their capacity is related to one another

409 587/352409 587/352

zueinander. Der Netzanschluß befindet sich bei 5. Mit 6 ist der Schalter bezeichnet, der verschiedene Kontakte α bis / aufweist. Dabei wird über den Kontakt c die Verbindung mit dem kleinsten Transformator 1, über den Kontakt d die Verbindung mit dem kleinen Transformator 2, über den Kontakt e die Verbindung mit dem mittleren Transformator 3 und über den Kontakt/ die Verbindung mit dem großen Transformator 4 hergestellt. Es können nun folgende Schweißstromstärken bei der entsprechenden Schalterstellung erzielt werden, wenn die Stromstärke der einzelnen Transformatoren sich wie 4:6:7:9 verhalten.to each other. The power supply is located at 5. With 6, the switch is designated, which has various contacts α to /. The connection to the smallest transformer 1 is established via contact c, the connection to the small transformer 2 via contact d , the connection to the middle transformer 3 via contact e and the connection to the large transformer 4 via the contact / connection . The following welding amperages can now be achieved with the corresponding switch position if the amperage of the individual transformers is 4: 6: 7: 9.

Schweißstromstärke
Amp.Welding amperage
Amp. α -τα -τ SchalterstellungSwitch position + C ++ C + dd ee 4040 α -τα -τ CC. + c ++ c + ee ff 6060 α+α + dd + C ++ C + ff ff 7070 a +a + ee + άΛ+ άΛ - c- c ff 9090 a +a + ff + άΛ+ άΛ ■f■ f e + fe + f 100100 a +a + bb + e ++ e + ff 110110 a +a + bb + C ++ C + d~d ~ 120120 a +a + bb + c ++ c + d +d + 130130 a +a + bb + C ++ C + e +e + 150150 a +a + bb + d ++ d + e +e + 160160 a +a + bb + c ++ c + d +d + 170170 a +a + bb 190190 a +a + bb 200200 a +a + bb 220220 a +a + bb 260260 bb

Durch Hinzufügen weiterer Transformatoren läßt sich der Regelbereich natürlich in ähnlicher Weise noch weiter vergrößern. Ebenfalls ist es nicht unbedingt notwendig, verschieden große Transformatoren zu wählen. Vielmehr können auch mehrere gleich große Transformatoren verwendet werden, wodurch sich am Schaltprinzip nichts ändert.By adding more transformers, the control range can of course be changed in a similar way enlarge even further. It is also not absolutely necessary to use different sized transformers to choose. Rather, several transformers of the same size can be used, whereby nothing changes in the switching principle.

Vorteilhaft sind die Transformatoren in an sich bekannter Weise in einem elektrisch isolierenden Kunststoffgehäuse in angepaßten Ausnehmungen und/oder Halterungen des Gehäuses derart gelagert, daß an keiner Stelle metallische Konstruktionsteile, die mit den Transformatoren in Verbindung stehen, nach außen freiliegen. So ist gesichert, daß das ίο Arbeitsgerät infolge der Schutzisolierung völlig gefahrlos verwendet werden kann.The transformers are advantageous in a manner known per se in an electrically insulating manner Plastic housing mounted in adapted recesses and / or holders of the housing in such a way that there are no metallic structural parts connected to the transformers at any point, exposed to the outside. This ensures that the ίο working device is completely safe due to the protective insulation can be used.

Claims

Patent claims:

1. Welding machine to operate a single

Arc, characterized in that the arc short-circuit current by optionally Parallel connection of several transformers while maintaining a constant open circuit voltage is adjustable.

2. Welding device according to claim 1, characterized in that the sizes of the transformers are equal or graduated, so that a range of welding currents can be achieved through parallel combinations is obtained.

3. Welding device according to claims 1 and 2,

characterized in that the transformers in a known manner in an electrical insulating plastic housing are stored in such a way that no metallic construction parts, that are connected to the transformers are exposed to the outside.

Considered publications:
Book by Arnold - La Cour, "Die Transformatoren", Springer, 1936, p. 530;

Abbot's book, "The Electrical Transmission of Energy," London, Crosby Lockwood, p. 592
and 532.

1 sheet of drawings