DE2618171B2 - Lichtbogenschweißtransformator - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen ein- oder mehrphasigen Lichtbogenschweißtransformator mit eingebautem Transduktor, dessen Wicklungen aus zwei Teilwicklungen bestehen, die bei niedrigen Schweißströmen in Reihe und bei hohen Schweißströmen parallel geschaltet sind.

Durch die Unterteilung des gesamten Einstellbereichs des Schweißstromes wird bei Lichtbogen-Schweißstromquellen eine Herabsetzung des Werkstoffverbrauchs und eine höhere Stromempfindlichkeit bei Betätigung des Stellgliedes erzielt. Bestehen die Hauptelemente des Leistungsteils der Schweißstromquelle aus einem Transformator und einem Transduktor, so kann die Bereichsänderung durch Umschaltung der Transduktorwickliingen erfolgen. Bekannt sind z. B. Schaltungen, die auf der Einschaltung zusätzlicher Transduktor-Teilwicklungen oder auf der Änderung der Schaltung von Reihen- in Parallelschaltung beruhen. Bekannt ist z. B. eine Schaltung gemäß der DE-PS 21 40 763, die sich auf die Reihenparallelumschaltung der Wicklungen des Transformators mit dem eingebauten Transduktor beziehen. Dieser Transduktor ist speziell zur Änderung des Arbeitszustandes angepaßt. Entsprechend der Auftrennung des Transformators enthält er zwei umschaltbare Glieder. Unter Ausnutzung der Umschaltwerte können die Abmessungen des Transduktors beträchtlich vermindert werden, und zwar unter Beibehaltung seiner günstigen Betriebsparameter (Induktion, Magnetfeldstärke) innerhalb eines großen Bereichs des Hauptstroms und folglich innerhalb eines großen Bereichs des Schweißstromes.

Der Gegenstand der Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die Schaltung der Schweißstromquelle gemäß DE-PS 2140 763 und

Fig.2 den Aufbau einer erfindungsgemäßen Umschaltanordnung.

F i g. 1 zeigt eine einphasige Schaltung, wobei für die Erfindung unwesentliche Elemente fortgelassen sind. Unter anderem wurde die auf die Kerne der

Transformatorelemente 1 und 2 gewickelte Primärwicklung des Transformators nicht dargestellt. Auch ist die Steuerwicklung des Transduktors nicht gezeigt. Die beiden in der Zeichnung eine Einheit bildenden Glieder des Transduktors sind mit 3 und 4 bezeichnet. Jedes Transduktorglied ist mit einem Transformatorglied verbunden, da die Leistungswicklung des Transduktors gleichzeitig die Sekundärwicklung des Transformators bildet. Der Transduktor wird mittels eines Schalters 5 umgeschaltet. Befinden sich die Kontakte in der in der Zeichnung nicht dargestellten Stellung, so arbeitet der Transduktor im Parallelbetrieb.

Bei der Schaltung gemäß Patent 21 40 763 sind die Betriebsparameter des Transduktors in einem genau '5 bestimmten Verhältnis veränderlich, wenn von Parallelauf Reihenschaltung der Spulen umgeschaltet wird. Diese Parameter werden in der Regel so angepaßt, daß bei der Wahl des Unterbereiches der hohen Ströme die nötigen statischen und dynamischen Eigenschaften des Wandlers gewährleistet sind. Ein derart aufgebauter Transduktor gewährleistet in der Regel die guten dynamischen Eigenschaften bei Reihenschaltung, d.h., wenn der Unterbereich der kleinen Ströme gewählt wurde. Dieser Unterbereich hat jedoch meist in Richtung der kleinen Ströme ungünstig verschobene Grenzen. Die niedrigen möglichen Einstellungen werden nämlich nicht ausgenutzt, und es wäre für die Benutzung vorteilhaft, die obere Grenze des unteren Bereichs zu erhöhen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil der Schweißstromquelle gemäß DE-PS 21 40 763 zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede Phase der Leistungswicklung des Transduktors aus zwei Zweigen zusammengesetzt ist, deren Windungen in gleicher Weise in zwei Abschnitte unterteilt sind, die derart in Reihe geschaltet sind, daß, wenn in einem Zweig der Abschnitt mit der kleineren Windungszahl auf der Seite des niedrigeren Potentials liegt, sich ein solcher Abschnitt im anderen Zweig auf der Seite mit dem höheren Potential befindet, wobei die Anschlußklemmen des Transduktors aus der Endklemme eines Zweiges und aus der Endklemme des anderen Zweiges herausgeführt sind und die Kontakte des Schalters in einer Stellung die Verbindungsstelle der Abschnitte zu Zweigen und in der anderen Stellung die Enden beider Zweige kurzschließen.

Hauptschwierigkeit bei der Ausführung der erfindungsgemäßen Schaltung ist, daß der Schaltkreis hierdurch komplizierter wird. Diese Schwierigkeit wird erfindungsgemäß dadurch überwunden, daß die Abschnitte derart zusammengestellt sind, daß in einem Zweig der Abschnitt mit der kleineren Windungszahl auf der Seite des höheren Potentials und im anderen Zweig der Abschnitt auf der Seite des niedrigeren Potentials eingesetzt wird. An die äußere Hauptstrombahn werden die freien Enden der in Reihe arbeitenden Abschnitte angeschlossen, und die Umschaltkontakte schließen in einer Schaltstellung die Stelle kurz, an der die Abschnitte in Zweige verbunden sind. In der anderen Stellung dagegen sind die Enden der beiden Zweige kurzgeschlossen. Bei dieser Ausführung der Schaltung kann ein identisches Schaltgerät wie für einen gewöhnlichen Umschalter angewendet werden, wobei gleichzeitig günstige Grenzen des unteren Bereichs der kleinen Ströme erreicht werden. Bei einer kleineren Anzahl der in der Reihenschaltung wirksamen Windungen kann ein größerer Strom erreicht werden, weil die

vom Transduktor aufgenommene Spannung kleiner ist und somit ein größerer Strom erzielt werden kann.

F i g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schweißstromquelle in zu F i g. 1 analoger Darstellung. Der Transformator, dessen Sekundärwicklung zusammen mit der Belastung (und nötigenfalls mit einem ein- oder mehrphasigen Gleichrichter) den Stromkreis schließt, ist nicht gezeigt. Die Leistungswicklung des Transduktors ist aus zwei Zweigen zusammengesetzt. Der eine Zweig wird durch Abschnitte 6 und 7 und der zweite Zweig durch Abschnitte 8 und 9 gebildet Die Anzahl der Windungen der Abschnitte 6 und 8 einerseits und der Abschnitte 7 und 9 andererseits ist jeweils gleich. Wenn die Kontakte des Schalters 5 sich in der dargestellten Stellung befinden, bilden die Abschnitte 7 und 9 die Wicklung eines Reihentransduktors. Befinden sie sich in der anderen Schaltstellung, so sind die Zweige 6 und 7 parallel zu den Zweigen 9 und 8 geschaltet und bilden die Wicklung eines Paralleltransduktors.

Die Schaltung des Transformators ist für die Erfindung nicht wesentlich.

Die Kontakte sind grundsätzlich gleichzeitg betätigbar. Sie können aber auch unabhängig voneinander oder auf andere Weise geschaltet werden. Die Transduktorglieder können, wie in der Zeichnung dargestellt, konstruktiv miteinander verbunden oder auch voneinander getrennt sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Ein- oder mehrphasiger Lichtbogenschweißtransformator mit eingebautem Transduktor, dessen Wicklungen aus zwei Teihvicklungen bestehen, die bei niedrigen Schweißströmen in Reihe und bei hohen Schweißströmen parallel geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede Phase der Leistungswicklung des Transduktors aus zwei Zweigen (6, 7; 8, 9) zusammengesetzt ist, deren Windungen in gleicher Weise in zwei Abschnitte (6—8, 7—9) unterteilt sind, die derart in Reihe geschaltet sind, daß, wenn in einem Zweig der Abschnitt mit der kleineren Windungszahl auf der Seite des niedrigeren Potentials liegt, sich ein solcher Abschnitt im anderen Zweig auf der Seite mit dem höheren Potential befindet, wobei die Anschlußklemmen des Transduktors aus der Endklemme eines Zweiges und aus der Endklemme des anderen Zweiges herausgeführt sind und die Kontakte des Schalters (5) in einer Stellung die Verbindungsstelle der Abschnitte zu Zweigen und in der anderen Stellung die Enden beider Zweige kurzschließen.