DE578124C - Verfahren zum Schweissen mittels Gleichstromlichtbogens aus einem Mehrphasen-Wechselstromnetz - Google Patents

Description

Beim Schweißen mittels elektrischen Lichtbogens ist bekanntlich die Verwendung eines Gleichstrombogens derjenigen eines Wechselstrombogens vorzuziehen, da der Gieichstrombogen gegenüber den unvermeidlichen Abstandsschwankungen zwischen Schweißelektrode und Werkstück viel unempfindlicher ist als der Wechselstrombogen. Wo keine Gleichstromquelle vorhanden ist, benutzt man daher vielfach Umformer; diese sind aber, da sie einen Drehstrommotor und eine Gleichstromdynamo in sich vereinigen, im Verhältnis zu ihrer Leistung teuer und schwer. Besonders ihr großes Gewicht wirkt sehr nachteilig, da Schweißeinrichtungen meistens nur dann voll ausgenutzt werden können, wenn sie leicht ortsveränderlich sind.

Nach der Erfindung wird daher vorgeschlagen, zur Erzeugung eines Gleichstromao Schweißlichtbogens aus einem Drehstromnetz statt eines Umformers einen Frequenzwandler zu verwenden, indem man diesen derart arbeiten läßt, daß er die primär zugeführte Wechselstromfrequenz in die Frequenz Null umwandelt. Dies ist sehr einfach ausführbar. Die bekannten Frequenzwandler bestehen bekanntlich aus einem drehbar gelagerten Transformator (Eisenkern mit Primär- und Sekundärwicklung), dessen Primärwicklung mit einem Schleifringsystem und dessen Sekundärwicklung mit einem Kollektor verbunden ist.

Führt man der Primärwicklung z. B. Drehstrom zu, so entsteht in dem Eisenkern ein mit der Periode des Drehstroms umlaufendes Magnetfeld. Bei Drehung des Transformators entgegengesetzt der Umlaufrichtung des Magnetfeldes und mit gleicher Umdrehungszahl wie diese, z. B. durch einen Synchronmotor, steht das Magnetfeld relativ zu den Bürsten des Kollektors still, und diese nehmen daher reinen Gleichstrom ab. Dabei ergeben sich für das Schweißen folgende besondere Vorteile. Man kann durch Verdrehung der Bürstenbrille die Gleichstromspannung in fei- *5 nen Abstufungen von ¹Z₂ Volt ohne Energieverlust innerhalb der für das Schweißen erforderliehen Grenzen verändern. Außerdem kann man den beim Schweißen oft notwendigen Polwechsel des Gleichstrombogens ohne besondere Schalteinrichtung erzielen, und zwar folgendermaßen. Man läßt durch Betätitung des Anlassers des antreibenden Synchronmotors diesen ein wenig außer Tritt fallen, worauf das Magnetfeld langsam zu wandern beginnt, so daß sich die neutrale Achse relativ zu den Kollektorbürsten verschiebt. Nach einem kurzen Zeitraum, dessen Dauer in der Praxis gefühlsmäßig bei einiger Übung richtig geschätzt wird, bringt man den

Motor wieder auf die synchrone Umdrehungszahl, und der Polwechsel an der Gleichstromseite ist vollzogen.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Schweißumformer bei Belastung mit starker Phasenvoreilung arbeiten kann, da es möglich ist, durch Verkürzung des Schweißlichtbogens auf der Kommutatorseite eine Übererregung zu erzeugen; diese hat zur Folge, daß über .die Schleifringe kapazitive Drehstromleistung aus dem Drehstromnetz in beträchtlichem Maße (cos. ψ voreilend bis 0,5) entnommen werden kann.

Die theoretische Möglichkeit, mittels eines synchron laufenden Frequenzwandlers Gleichstrom aus Drehstrom zu erzeugen, ist bekannt. Die Erfindung besteht in der Anwendung dieser theoretischen Erkenntnis auf das Sondergebiet· der Lichtbogenschweißung. Hierbei ergibt sich ein erheblicher technischer Fortschritt; denn wie ersichtlich, kommt man nach der Erfindung für die Bedürfnisse dies Schweißens mit einer sehr einfachen, billigen und, was besonders wichtig ist, leichten Einrichtung aus, die ohne Schwierigkeiten wie ein gewöhnlicher Schweißtransformator von einer Arbeitsstelle zur anderen gebracht werden kann. Außerdem können die für das Schweißen wichtigen, Maßnahmen der feinen Spannungsregelung und des Polwechsels ohne Zusatzeinrichtungen ausgeführt werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Schweißen mittels Gleichstromlichtbogens aus einem Mehrphasen-Wechselstromnetz unter Benutzung eines Stromumformers, dadurch gekennzeichnet, daß als Stromumformer ein Frequenzwandler bekannter Art verwendet wird, dessen Eisenkörper man synchron mit der Wechselzahl des Netzes, entgegengesetzt der Drehrichtung des aufgedrücktem' Magnetfeldes, timlaufen läßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Verkürzung des Lichtbogens an der Gleichstromseite eine Übererregung des Frequenzwandlers erzeugt wird, welche eine Entnahme von kapazitivem Strom aus dem Drehstromnetz bewirkt.