DE605320C - Querfeldgleichstrommaschine mit regelbarer Kurzschlussstromstaerke - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBENAM
8. NOVEMBER 1934

REICHSPATENTAMT

KLASSE 2Id¹ GRUPPE

Zusatz zum Patent 493

Gegenstand des Hauptpatents ist eine Querfeldgleichstrommaschine mit regelbarer Kurzschlußstromstärke, bei der die Erregerwicklung aus einer in üblicher Weise angeordneten Haupterregerwicklung und aus Hilfserregerwicklungen besteht, die auf die Polschuhe von zwei ungleichnamigen Hauptpolen oder auf die Polschuhe der Hauptpole mit dem Joch verbindenden Streupfaden angeordnet sind. Die Hilfserregerwicklungen sind so geschaltet, daß in den Streupfaden die magnetomotorischen Kräfte der Hilfserregerwicklungen den magnetischen Flüssen entgegengerichtet sind, die die Haupterregerwicklung durch die Hilfspfade zu treiben sucht.

Ferner ist eine Regeleinrichtung vorgesehen, die es möglich macht, die Stärkeverhältnisse der magnetomotorischen Kräfte der Hilfserregerwicklungen und der Haupterregerwick-

ao lung willkürlich zu verändern.

Bei einer derartigen Maschine liegt die untere Grenze für den Schweißstrom, bei dem sich der Lichtbogen noch einigermaßen gut zünden und aufrechterhalten läßt, noch verhältnismäßig

s5 hoch, etwa bei 50 bis 55 Amp. In der Praxis kommen jedoch häufig Fälle vor, beispielsweise beim Schweißen dünner Bleche, wo ein Schweißstrom von etwa 35 Amp. oder ein noch kleinerer Schweißstrom zur Anwendung kommt. In diesem Falle muß in den Schweißstromkreis ein Widerstand eingeschaltet werden.

Das Schweißen über Vorschaltwiderstände ist aber unwirtschaftlich, weil die Stromspannungscharakteristik der Querfeldmaschine bei Änderung des Widerstandes im Schweißstromkreis bei jeder Reglereinstellung einen verhältnismäßig hohen Scheitel aufweist. Es muß also beim Schweißen über einen Vorschaltwiderstand eine verhältnismäßig hohe Spannung im Vorschaltwiderstand vernichtet werden.

Durch die Erfindung ist es möglich, die untere Grenze des Schweißstromes bedeutend herabzudrücken, ohne daß die Einschaltung eines Vorschaltwiderstandes in den Schweißstromkreis notwendig wird.

Erfindungsgemäß sind in die Streupfade, auf denen die Hilfserregerwicklungen sitzen, oder die Streupfade, die zwischen Haupt- und Hilfserregerwicklung liegen, falls die Hilfserregerwicklung auch den Hauptpfad umschlingt, hohe magnetische Widerstände eingeschaltet und die mit den Streupfaden verketteten Hilfswick-

*) Von dem Falentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Gottfried Stol'berg in Berlin-Charlottenburg.

lungen so umschaltbar, daß die magnetomotorischen Kräfte der Hilfserregerwicklungen entweder im Gegensinne oder im' Sinne der Flüsse wirken, die die Hauptstromwicklung durch die magnetischen Streupfade zu treiben sucht. Die Erhöhung des magnetischen Widerstandes der Streupfade kann durch die Einschaltung von Luftspalten oder durch Zwischenschichten aus nicht magnetisierbarem Baustoff ίο herbeigeführt werden.

Die Erfindung soll an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden.

In Fig. ι ist ι der Anker, 2 der Stromwender. 3 und 4 sind die in der neutralen Zone stehenden Bürsten, die durch den Leiters direkt miteinander verbunden sind. 6 und 7 sind die Bürsten, durch die dem Anker der Schweißstrom entnommen wird. Die Haupterregerwicklung besteht aus den Wicklungen 8 und 9, die in üblicher Weise auf den Schäften 10, 11 der Pole des zweipoligen Magnetgestells angeordnet sind. Diese Pole werden als Träger der Haupterregerwicklung Haupterregerpole genannt. Ihre Polschuhe sind mit 12 und 13 bezeichnet. 14 ist das Joch des Magnetgestells. Die Haupterregerwicklung ist mit dem Anker in Reihe geschaltet. Der Stromweg verläuft von der Bürste 6 durch Leitung 15, Spule 8, Leitung 16, Spule 9, Leitung 17 zum Werkstück 18, über den Lichtbogen 19, Schweißkolben 20, Leitung 21 zur Bürste 7. An den Polschuhen 12, 13 sind die Eisenkörper 22, 23, 24, 25 befestigt, die zusammen mit dem Joch 14 nicht vollkommen eisengeschlossene Streupfade bilden. Die Hilfserregerwicklungen bestehen aus den Spulen 26, 27, 28, 29, die auf den Kernen 22, 23, 24, 25 angeordnet sind. Diese Spulen sind miteinander in Reihe und alle zusammen parallel zur Haupterregerwicklung 8, 9 geschaltet. Der Stromweg führt, unter der Voraussetzung, daß die Hilfsspulen im Sinne des Hauptpatents angeschlossen sind, von Leitung 15 durch Leitung 30, über den Umschalter 31, durch Leitung 32, Spule 29, Leitung 33, Spule 27, Leitung 34, Spule 26, Leitung 35, Spule 28, Leitung 36, über- den Umschalter 31, Regler 37, Leitung 38 zum Werkstück 18. Die Hilfserregerwicklung befindet sich dabei wie die Haupterregerwicklung in Reihenschluß mit dem Anker. Sie könnte aber auch als Nebenschlußwicklung ausgeführt werden. Dafür wäre die Leitung 38 zu unterbrechen und dafür der Regler 37 durch die Leitung 39 an die Leitung 21 anzuschließen. In diesem Fall muß jedoch die Anordnung so getroffen sein, daß die Hilfserregerwicklungen erst bei Belastung eingeschaltet werden. Wie erwähnt, sind die Spulen der Erregerwicklung zunächst so angeschlossen, daß bei positiver Polarität der Bürste 6 die magnetomotorischen Kräfte die Richtung der innerhalb der Spulen gezeichneten, stark ausgezogenen Pfeile haben,

d. h. die Kerne 22 bis 25 sind so magnetisiert, daß der die Hauptpole durchsetzende Fluß auf den Maschinenanker zusammengedrängt wird.

Bei sehr hohen Schweißstromstärken sind die Hilfserregerwicklungen 26 bis 29 voll erregt. Soll die Schweißstromstärke verringert werden, so wird die Amperewindungszahl der Hilfserregerwicklungen verkleinert. Dies kann durch Verstellen des Reglers 37 in dem Sinne geschehen, daß die Stromstärke in den Hilfserregerwicklungen verkleinert wird. Statt dessen kann man aber auch die Hilfserregerwicklungen mit Anzapfungen versehen und die Windungszahl verkleinern. Jedoch kommt man bei dieser Art der Regelung der Schweißstromstärke nicht unter eine gewisse Grenze, weil sich ein einwandfreier, stabiler Betrieb infolge der im Hauptpol auftretenden zu geringen Sättigung nicht mehr aufrechterhalten läßt. Zur Erzielung kleiner Stromstärken werden daher die Streupfade durch Umlegen des Umschalters 31 so erregt, daß die in den Streupfaden auftretenden Flüsse die durch strichlierte Pfeile angedeutete Richtung haben. In dieser Schaltung wird der Fluß durch die Streupfade also gewissermaßen vom Anker abgezogen.

Dadurch, daß die Magnetisierung der Streupfade erst bei Stromentnahme aus der Maschine erfolgt, ist Gewähr dafür gegeben, daß im Leer- go lauf ein genügend starker Fluß den Anker der Maschine durchsetzt, sich die Maschine also entsprechend erregt. Bei Belastung ist eine für den stabilen Betrieb notwendige gute Sättigung vorhanden, weil die Streupfade den den Hauptpol durchsetzenden Fluß nicht schwächen, sondern im Gegenteil auf dessen Sättigung hinarbeiten. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Hilfserregerwicklungen-so angeordnet, daß sie nicht mit dem Hauptfluß verkettet sind. Statt dessen können sie aber auch, falls die verlangte kleinste Schweißstromstärke nicht allzu niedrig liegt, so angeordnet sein, daß sie mit dem Hauptfiuß verkettet sind. In Fig. 2 ist ein Pol einer derartig ausgeführten Maschine dargestellt.

Mit 40 ist der Polkern bezeichnet, auf dem die Haupterregerwicklung 41 sitzt. 42 ist die Hilfserregerwicklung, die nicht nur die Streupfade 43, 44, sondern auch den Hauptpfad 40 umschlingt. Die Hilfswicklung 42 kann wie bei dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel entweder so geschaltet werden, daß ihre MMK im Sinne oder entgegen dem Sinne des Flusses wirkt, den die Hauptstromwicklung durch die Streupfade 43, 44 zu treiben sucht. Die möglichen Richtungen der magnetomotorischen Kräfte sind ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 durch stark ausgezogene sowie durch strichliert gezeichnete Pfeile angedeutet.

Man kann auf das Einschalten der Hilfs-

erregerwicklungen (26 bis 29, Fig. i, oder 42, Fig. 2) in dem Bereich der kleinsten Schweißstromstärken verzichten, wenn die Hilfseisenkerne (22 bis 25, Fig. i, oder 43, 44, Fig. 2) stark dimensioniert sind.

Unter Umständen kann es auch zweckmäßig sein, die Schäfte der Hauptpole, wie Fig. 3 zeigt, mit Einschnürungen zu versehen, um eine genügend große Sättigung im Bereiche der kleinen Schweißstromstärken zu erreichen.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung zur Erzielung eines großen Regelbereichs der Kurzschlußstromstärke von Querfeldmaschinen nach Patent 493 950, bei denen die Erregerwicklung aus einer Haupterregerwicklung und aus Hilfserregerwicklungen besteht, die entweder auf Streupfaden» oder auf der Haupt- und Hilfserregerwicklung gemeinsamen Pfaden angeordnet, aber durch Streupfade von der Hauptwicklung getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, daß in die Streupfade hohe magnetische Widerstände eingeschaltet und die Hilfserregerwicklungen auf den Streupfaden ausschaltbar oder so umschaltbar sind, daß die magnetomotorischen Kräfte der Hilfserregerwicklungen entweder im Gegensinne oder im Sinne der Flüsse wirken, die die Haupterregerwicklung durch die Streupfade zu treiben sucht.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,-daß in die von den Hilfserregerwicklungen umschlungenen Streu- ' pfade Luftspalte eingeschaltet sind.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine solche Anordnung der Hilfserregerwicklungen, daß sie nicht mit dem Hauptfluß verkettet sind..
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schäfte der Hauptpole eingeschnürt sind.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen