DE428646C

DE428646C - Regelungsvorrichtung fuer Lichtbogen-Schweisstransformatoren

Info

Publication number: DE428646C
Application number: DESCH71637D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1924-09-28
Filing date: 1924-09-28
Publication date: 1926-05-08

Description

Regelungsvorrichtung für Lichtbogen-Schweißtransformatoren. Die Erfindung betrifft eine neue Transformatoranordnung für Lichtbogenschweißung. Bekanntlich wird bei Schweißtransformatoren die für die Arbeit notwendige Elastizität des Lichtbogens durch induktiven Spannungsabfall erreicht. Entweder wird hierbei die Primäre und Sekundäre so angeordnet, daß ihr gegenseitiger Abstand veränderlich ist, oder es wird bei feststehenden Spulen das Übersetzungsverhältnis geändert, oder man-arbeitet mit einem regelbaren, durch Eisen gebildeten Nebenschluß im Kraftlinienweg. Außerdem sind Transformatoren in Verwendung, bei welchen der Spannungsabfall durch Drosselung im Sekundärkreis erzielt wird. Immer wird aber hierbei ein starkes Luftfeld erzeugt, welches zu seiner Erzeugung bei den genannten Konstruktionen so viel Magnetisierungsstrom verbraucht, daß hierzu der größte Teil des aufgenommenen Stromes verbraucht wird.
Der Leistungsfaktor der meisten Transformatoren ist deshalb klein, o,2 bis 0,q.. Transformatoren mit engerer Kopplung geben steife, schwer zu handhabende Lichtbogen.
Abb. i zeigt ein Beispiel bekannter Ausführung. Hier ist die Entfernung der Primäre P von der Sekundäre S veränderlich. Bei der dargestellten Stellung müssen die durch die Gegenwirkung von P und S aus dem Kern herausgedrängten Kraftlinien einen Luftspalt gleich der Fensterbreite durchsetzen. Dieser Spalt bleibt auch bei kleiner Wickelhöhe der Spulen noch so breit, daß dieses Luftfeld zu seiner Erhaltung den größten Teil des aufgenommenen Stromes erfordert. Ein starkes Streufeld oder Drosselfeld ist für die Erhaltung des Bogens nötig. Es ist aber gleichgültig, ob dieses Feld als Eisen- oder Luft-' feld vorhanden ist. Ein Eisenfeld erfordert jedoch nur einen kleinen Teil des Stromes, den das Luftfeld erfordert.
Der Transformator nach der Erfindung arbeitet nun mit einem nur im Eisen verlaufenden Streufeld. Um dies zu .ermöglichen, müssen aber bestimmte Verhältnisse zwischen Windungszahl, Eisenquerschnitt und -weg innegehalten werden, weil sonst wieder :ein Luftfeld entsteht. Diese Abstimmung von Eisenquerschnitt und -weg- und Windungszahl der Drossel ist aber neu.
Abb. z stellt den neuen Transformator schematisch dar. Er besteht aus dem eigentlichen Transformator T und einer eisengeschlossenen Drossel, die hier im Sekundärkreis liegt. Diese Drossel aber ist in Eisenweg, Eisenquerschnitt und Windungszahl so abgestimmt, daß bei der höchsten Amperelast, mit welcher der Bogen arbeiten soll, die auf dein Drosselkern liegenden Amperewindungen eben noch ein normal (beispielsweise B= i5ooo) gesättigtes Feld erzeugen, während der Eisenquerschnitt so groß ist, daß bei der sich ergebenden kleinen Windungszahl der für die Bogenelastizität nötige Spannungsabfall entsteht.
Eine Regelung kann nun entweder durch Änderung des übersetzungsverhältnisses im Transformatorr erfolgen, oder sie erfolgt durch Änderung der Windungszahl in der Drossel.
Bei der häufig angewandten Lichtbogenleistunb von i 5o Amp. beträgt die Windungszahl der Drossel aber nur 4., während der Eisenquerschnitt etwa q.oo qcm beträgt. Denn die kleine iVindungszahl gestattet einen sehr kurzen Eisenweg. Diese wenigen Windungen lassen sich leicht so anordnen, daß die Regelung des Spannungsabfalls stufenlos durch Verschieben eines Kontaktes auf den nackten Windungen möglich ist. Denn nimmt man i5o bis 16o Amp. für eine Type als Höchstleistung und- 7o Amp. als kleinste Leistung, so sind die Drosselwindungen nur um 3 zu ändern.
Infolge des kurzen Eisenreges bleibt die Eisendrossel trotz des großen Querschnittes im Gewicht in brauchbaren Grenzen. Da aber der Transformator jetzt für einen Bruchteil der kVA-Leistung gegenüber bekannten Ausführungen zu bauen ist, wird dessen Gewicht klein, so daß die Gesamtanordnung im Gewicht die bekannten Ausführungen nicht wesentlich überschreitet. Aber bei bekannten Anordnungen beträgt die Anzahl der das Streufeld erzeugenden Amperewindungen 6- bis 7000, während hier nur 6oo für das hier richtiger als Speicherfeld zu benennende Feld genügen. Und ein bei ioo Amp. und 2o bis z2 Volt (Arbeitsspannung) arbeitender Lichtbogen führt nur a bis 2,2 kW, während die Primäraufnahme bei bisherigen Ausführungen 8 bis i o kVA beträgt.
Bei der neuen Ausführung wird nur ein Bruchteil des bisher erforderlichen Magnetisierungsstroires nötig, so daß der Anschlußwert wesentlich kleiner und der Leistungsfaktor wesentlich größer wird.
Natürlich könnte die Drossel auch mit gleicher Wirkung bei gleichen Verhältnissen im Primärkreis liegen, sie müßte. ihre Windungszahl dann aber mit der Anschlußspannung ändern, während sie als Sekundärdrossel gleichbleibt.

Claims

PATENT-AÄTSPRÜCFIE: i. Regelungsvorrichtung für Lichtbogen-Schweißtransformatoren, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsabfall durch Drosselung mittels einer Eisendrossel bewirkt wird, deren Eisenquerschnitt, Eisenweglängen und Windungszahl derart bemessen sind, daß bei der normalen Höchstlast das ganze Drosselfeld als Eisenfeld arbeitet. a. Regelungsvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung des Spannungsabfalls durch Änderung der Windungszahl der Drossel bewirkt wird, wozu bei Drosselung im Sekundärweg ein Kontakt auf den nackten Windungen verschiebbar ist.