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Gleichstromgenerator für konstante Stromstärke, insbesondere für Schweißzwecke.
Dein in vielen Betrieben aufgetretenen Bedürsnisse, Schweißungen mittels des elektrischen
Ggleichstroinlichtbogens gleichzeitig an mehreren Stellen vornehmen zu können, ist
bisher in der Weise entsprochen worden, daß die einzelnen Schweißstellen entweder
unter Vorschaltung eines den vollständigen Kurzschluß verhindernden Widerstandes
ans Netz angeschlossen oder von je einem Schweißgenerator füi- konstante Stromstärke
gespeist werden. Die erste Anordnung ist wegen der dauernden Energieverluste im
Vorschaltwiderstande unwirtschaftlich,- die zweite in der Anlage teuer.
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Die Erfindung ermöglicht demgegenüber von einem einzigen Generator
mehrere Schweißstellen gleichzeitig zu speisen und unabhängig voneinander in Betrieb
zu nehmen, so daß einmal ein durchaus wirtschaftlicher Betrieb und ferner eine wesentliche
Herabsetzung der Anlagekosten erreicht wird.
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Der Grundgedanke der Erfindung ist, daß jede einzelne Schweißstelle
(Schweißbrenner) an einen besonderen Zweig des Ankers eines einzigen Generators
für konstante Stromstärke angeschlossen wird, wobei die einzelnen Ankerzweige miteinander
-nicht verbunden sind und mit ihren zugehörigen Polen je einen vollständigen Teilgenerator
für konstante Stromstärke bilden, so daß sozusagen soviel Teilgeneratoren konstruktiv
zu einem Ganzen vereinigt werden, als Schweißstellen angeschlossen werden sollen.
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Fig. i stellt diese Anordnung für drei Schweißstellen schematisch
dar; dabei sind für jeden der drei Teilgeneratoren zwei Pole vorgesehen. Anker und
Pole einer solchen Maschine sind nach den für die Ausführung von Generatoren für
konstante Stromstärke gültigen Grundsätzen gebaut, wobei zur Spannungsregelung entsprechend
dem Grundgedanken der Erfindung durch den Strom oder durch die Spannung eines Ankerzweigesimmer
nur die zugehörigen Feldpole beeinflußt `-erden, also z. B. durch den Strom oder
die Spannung des Zweiges z mir die Pole in und is, -durch den Strom oder die Spannung
des Zweiges 2 nur die Pole 2n und 2s usw.
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Die Ankerwicklung einer solchen Maschine muß derart sein, daß bei
Spannungsänderungen zwischen den Bürsten eines Kreises (z. B. des Kreises i), hervorgerufen
durch Veränderung des äußeren Widerstandes in diesem Kreise, nicht auch die Spannungen
zwischen den Bürsten der anderen Zweige :2 und 3 beeinflußt werden. Hierfür geeignet
sind bekanntlich die Spiral- und Schleifenwicklung en.
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Die Anordnung nach Fig. i hat zunächst den Nachteil, daß bei einer
im Sinne -der selbsttätigen Spannungsregelung eintretenden Kraftflußveränder ung
in den Polen eines Kreises infolge der magnetischen Nebenschlüsse durch das Joch
und den Anker eine Beeinflussung der Kraftflüsse und daher der Ankerspannungen auch
der anderen Kreise stattfindet, leas sehr nachteilig wäre. Dieser Übelstand kann
einmal durch eine in den Fig. 2 und 3 schematisch wiedergegebene Anordnung stark
gemildert werden, die darin besteht, daß je zwei zusammenhängende Polpaare durch
einen unmagnetisierbarenKörper
getrennt werden. Dies kann beispielsweise
durch Einschalten von Füllstücken aus magnetisch unwirksamem Metall in den Jochring
(Teile F der Fig. 2 ) oder durch Befestigen der gekürzten Jochteile mit Polen in
einem Ring aus unmagnetisierbarem Material (Teil R der Fig. 3) geschehen. Hierdurch
wird erreicht, daß der Kraftfluß eines zusammengehörigen Polpaares (z. B. des Kreises
i) fast völlig auf den gewünschten Weg beschränkt bleibt und bei Flußdifferenzen
zwischen den einzelnen Polpaaren infolge der zavischengeschalteten Luftwege nur
zu. einem geringen Teile seinen Weg durch die anderen Kreise 2 und 3 nimmt. Eine
weitere Verminderung dieses schädlichen Flusses in den fremden Kreisen 2 und 3 kann
man dadurch erreichen, daß auf allenHauptpolenderselbeneineZusatzwicklungangebrachtwird.
DieseHilfswicklung wird von der Ankerspannung des beeinflussenden Kreises i gespeist
und ist so angeordnet, daß der durch sie entstehende zusätzliche Kraftfluß den auf
dem Nebenschlußwege eingetretenen schädlichen _Kraftfluß aufhebt, was stets deshalb
nahezu völlig möglich ist, weil der schädliche Fluß und der zusätzliche Fluß der
Hilfswicklung von derselben Ankerspannung abhängen. Die Windungszahl dieser Hilfswicklung
wird unter Umständen auf den einzelnen Polpaaren je nach deren Abstand von dem beeinflussenden
Polpaare verschieden groß sein müssen.
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Eine weitere sehr nachteilige Wirkung einer Anordnung nach den Fig-
i bis 3 liegt in dem Entstehen einseitiger magnetischer Züge auf den Anker infolge
der bei verschiedenem Betriebszustande der Schweißstellen in den einzelnen Zweigen
herrschenden, verschieden großen Ankerspannungen und daher auch der Kraftflüsse.
Beispielsweise würde beim Sinken .der Ankerspannung und des Kraftflusses in den
Zweigen i und z der Anker stark in Richtung der Polpaarmitte des Zweiges 3 gezogen
werden, was zu Betriebsschwierigkeiten führen könnte. Es werden daher zweckmäßig
für jeden Kreis nicht zwei, sondern vier Pole vorgesehen, und diese zu je zweien
diametral angeordnet, wie dies in Fig. d. für drei äußere Zweige schematisch dargestellt
ist. Dadurch heben sich die magnetischen Züge überall stets auf. Während die Pole
eines und desselben Kreises vorteilhaft in Reihe geschaltet werden, ist bei den
zugehörigen Ankerzweigen Parallel- oder Reihenschaltung möglich. Auch hier kann
durch die oben beschriebene:Trennung der Polpaare und durch eine Hilfswicklung die
gegenseitige Beeinflussung der Zweige in praktisch ausreichendem Maße beseitigt
werden.
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Für den Fall, daß Wendepole erforderlich sind, kann immer ein solcher
Hilfspol in der Mitte zwischen je zwei zusammengehörigen Hauptpolen angebracht werden.
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Die Ausführung eines Generators in der beschriebenen Form für mehrere
Schweißstellen (z. B. Schweißbrenner) bereitet keine großen Schwierigkeiten, da
es sich hierbei um verhältnismäßig geringe Leistungen und Stromstärken handelt,
und sie verursacht im Vergleich zu der sonst -erforderlichen Anzahl einzelner Generatoren
geringere Kosten.