DE1218085B

DE1218085B - Schaltanordnung fuer die Wechselstrom-Lichtbogenschweissung mit mehreren Arbeitsstellen

Info

Publication number: DE1218085B
Application number: DEM56433A
Authority: DE
Inventors: Stefan Grosu
Original assignee: MINISTERUL METALURGIEI SI CONT
Current assignee: MINISTERUL METALURGIEI SI CONT
Priority date: 1963-04-09
Filing date: 1963-04-09
Publication date: 1966-06-02

Description

Schaltanordnung für die Wechselstrom-Lichtbogenschweißung mit mehreren Arbeitsstellen Die Wechselstrom-Lichtbogenschweißung mit mehreren Arbeitsstellen an einer einzigen Stromquelle wird im allgemeinen in den Werkstätten angewendet, in denen mehrere Schweißstellen nahe beieinanderliegen.
Falls das Wechselstromnetz die Stromquelle darstellt, wird üblicherweise ein Spannungswandler angewendet, an dessen Klemmen mehrere Drosselspulen mit veränderlichem Blindwiderstand, und zwar je eine für jede Schweißstelle, angeschlossen werden. Ist die Leistung der Stromquelle relativ hoch und die Kurzschlußspannung des Transformators genügend klein, dann taucht die Frage des Spannungsabfalls an den Transformatorenklemmen durch das Einschalten der verschiedenen Arbeitsstellen nicht mehr auf, und demzufolge können die Schweißer unabhängig voneinander arbeiten.
In manchen Fällen kann der Strom von einem Wechselstromgenerator erzeugt werden, der von einem Motor angetrieben wird. Das ist der Fall bei Umformersätzen, die Strom höherer Frequenz, üblicherweise 150 ... 700 Hz, erzeugen. In diesem Fall ist es wesentlich, die Spannung an den Generatorklemmen konstant zu halten, wenn der vom Generator abgegebene Strom zufolge des überganges von Null auf Vollast schwankt.

Diese Spannung kann dank folgender Maßnahmen praktisch unverändert erhalten werden:

Der Generator wird überdimensioniert, was die

Maschine unrentabel macht;

man wirkt auf die Erregung des Generators, so

daß zugleich mit dem Ladestrom auch die Er-

regung steigt. Diese Methode kann jedoch prak-

tisch nur bei einphasigen Synchrongeneratoren

angewendet werden, die Elektromagnete als

Feldpole haben; also nicht in dem Fall, in dem

als Feldpole natürliche Magnete angewendet

werden;

auf die Erregung wirken ist vom mechanischen

Standpunkt aus nicht einfach, wenn ein Summer-

schnellregler verwendet wird, und falls man sich

einer Hilfswicklung auf den Feldpolen bedient,

muß man, um dieselbe zu speisen, den Strom

umformen und gleichrichten;

man schaltet zwischen dem Generator und den

Drosselspulen Spannungsregler ein, um den

Strom konstant zu halten. Diese Lösung ist un-

ökonomisch und reduziert den Wirkungsgrad.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Wechselstrom-Lichtbogenschweißung mittels eines Generators durchgeführt, der mehrere Schweißstellen über Drosselspulen speist, wobei die Spannung an den Generatorklemmen dadurch praktisch unverändert bleibt, daß für jede Schweißstelle Kondensatoren an die Generatorklemmen parallel zu Drosselspule und Lichtbogen angeschlossen sind, welche die von der Drosselspule und dem Lichtbogen gebildete Blindkomponentenlast ausgleichen. Demzufolge bildet die Gesamtheit der parallelen Stromkreise - Kondensator einerseits und Drosselspule mit dem Lichtbogen andererseits - eine kapazitive Last. Zahlenmäßig liegt der Leistungsfaktor dieses Systems verhältnismäßig nahe an 1.

In F i g. 1 ist das Prinzip einer solchen Ausrüstung dargestellt. Der asynchrone Drehstromgenerator 1 wird im entgegengesetzten Sinne zum Drehfeld durch den Motor 2 angetrieben. Ein Synchrongenerator hätte ebenfalls angewendet werden können. Für jede Schweißstelle ist je eine Drosselspule 3 vorgesehen. Die Anzahl der vorgesehenen Arbeitsstellen sind gewöhnlicherweise drei oder ein Mehrfaches von Drei. Die Kondensatoren sind mit 6 bezeichnet und die Schweißelektroden mit 4. Da die Spannung an den Generatorklemmen gering ist und die Kondensatoren für diese Spannung unwirtschaftlich arbeiten, können Kondensatoren für höhere Spannung angewendet werden, die über einen Transformator 5 gespeist werden.
Ebenfalls wird gemäß der vorliegenden Erfindung der Drosselspulenkern mit dem Kern des Transformators, wie in F i g. 2, kombiniert. In dieser F i g. 2 ist die Klemme des Generators mit 7 bezeichnet, ferner die Elektrode mit 4, der magnetische Kern mit 8, die Drosselspulenwicklung mit 9, die Primär- Wicklung des Transformators mit 10, die sekundäre Wicklung des Transformators mit 11 und .der Kondensator mit 12. Der Anschluß der Primärwicklung erfolgt automatisch, sobald der Schweißstrom einsetzt - unter Schweißstrom wird gleichfalls der Kurzschlußstrom verstanden -mittels eines Schützes 13, von einem Elektromagnet angetrieben, der von der an den Drosselspulenklemmen auftauchenden Spannung gespeist wird.
Die beim übergang von einem Schweißbetriebsverhältnis zum anderen nötige Regelung der kapazitiven Wirkleistung erfolgt durch Umschaltung der Klemmen der sekundären Wicklung im Transformator mittels des Umschalters 14.
Die nicht mit einer Wicklung versehene Kernsäule hat einen geringeren Querschnitt, da der sie durchquerende Kraftfluß geringer ist.
Die Vorteile der vorgeschlagenen Ausrüstung bestehen darin, daß im Anlagekapital bedeutende Ersparnisse erzielt werden, wobei der Nutzeffekt groß ist. Die Ausrüstung ist besonders - vorteilhaft bei höheren Frequenzen, da einerseits sich dabei die technologischen Eigenschaften der Schweißnaht verbessern und andererseits die Konstruktion billiger wird, da besonders die Kondensatoren, die Drosselspulen und die Transformatoren kleiner werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die nötige Leerlaufspannung .verringert werden kann.

Claims

Patentansprüche: 1. Schaltanordnung für die Wechselstrom-Lichtbogenschweißung mit einem einzigen Generator, der mehrere Arbeitsstellen über Drosselspulen speist, dadurch gekennzeichnet, daß an den Klemmen des Generators die Spannung dadurch praktisch unverändert gegenüber den Spannungsschwankungen beim Schweißen gehalten wird, daß jedem Schweißstromkreis, aus dem Lichtbogen und der Drosselspule (3) bestehend, ein Kondensator (6) parallelgeschaltet ist.
2. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dei Kondensator so bemessen ist, daß er zusammen mit dem Schweißstromkreis gegenüber dem Generator (1) einen äußeren Stromkreis mit kapazitivem Leistungsfaktor bildet.
3. Schaltanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator mit einer höheren Frequenz als die industrielle arbeitet.
4. Schaltanordnung nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator über einen Transformator angeschlossen ist.
5. Schaltanordnung nach Anspruch 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator über ein Schütz angeschlossen ist, das von der Spannung, die an den Klemmen der Drosselspule während des Schweißens einsetzt, gesteuert wird.
6. Schaltanordnung nach Anspruch 1, 2, 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung der Drosselspule (9) und die Wicklungen (10, 11) des Transformators zur Speisung des Kondensators auf einem einzigen Magnetkern angebracht sind, der drei Säulen hat, deren eine keine Wicklung trägt.
7. Schaltanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Säule des magnetischen Kerns, die keine Wicklung trägt, einen geringeren Querschnitt als der übrige Teil des Kerns aufweist. In Betracht gezogene Druckschriften: E. S u d a s ch, »Schweißtechnik«, München, 1959, S.140.