DE660040C

DE660040C - Schaltanordnung fuer nach dem Abbrennverfahren arbeitende elektrische Stumpfschweissmaschinen

Info

Publication number: DE660040C
Application number: DEA74911D
Authority: DE
Inventors: Walter Ebersbach; Dr-Ing Arthur Mandl
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1934-12-23
Filing date: 1934-12-23
Publication date: 1938-05-14

Description

Nach dem Abbrennverfahren arbeitende elektrische Stumpfschweißmaschinen werden mit Einphasenwechselstrom betrieben. Allgemein ist ihre Arbeitsweise derartig, daß in der ersten Schweißperiode die Werkstücke zur Erwärmung der Schweißstelle in kurzen Intervallen (einige Sekunden) durch die Maschine kurzschlußartig zusammengestoßen und auseinandergezogen werden. Der Strombedarf schwankt hierbei zwischen Leerlauf und maximaler Vollast. Für die angedeutete Bewegung der Werkstücke bzw. des Spannschlittens und für das zum Schluß stattfindende Zusammenstauchen der weißglühenden Enden sind Hilfsmotoren erforderlich, die als Drehstrommotoren ausgebildet sind. Falls nun ein großes Drehstromnetz nicht zur Verfügung steht, muß ein besonderer Generator vorgesehen werden, der in seiner Leistung möglichst nicht größer zu bemessen ist, als dem Bedarf der Schweißmaschine entspricht. Es wird in diesem Falle vorteilhaft sein, nicht einen Einphasenwechselstromgenerator, sondern einen Drehstromsynchrongene · rator zu verwenden, um mit ihm die dreiphasigen Hilfsmotoren gleichzeitig betreiben zu können. Da die Schweißspannung an zwei Phasen abgenommen wird, tritt aber dann eine unsymmetrische Belastung des Synchrongenerators auf. Der entsprechende Span- nungsabfall und das sich ergebende gegenläufige Drehfeld wirken sich ungünstig auf die Hilfsmotoren aus. Infolge der kurzschlußartigen Belastung besteht ferner die Gefahr, daß die Schweißspannung stark absinkt.

Es ist zwar bekannt, daß -man zur Fernhaltung von Unsymmetrien von an einem Drehstromnetz liegenden Drehstrommotoren eine Asynchronmaschine vorschaltet, die synchron gegen das Drehfeld angetrieben wird. Würde man jedoch auf diese Weise versuchen, das gegenläufige Spannungssystern zu unterdrücken, so würde die Spannung an der Schweißstelle- nicht ausreichen, um eine einwandfreie Schweißung zu ermöglichen. Neben der -unsymmetrischen Belastung durch die Schweißstelle, die gewissermaßen einen Kurzschluß darstellt, tritt eine starke Absenkung der Generatorspannung ein, so daß das Drehmoment der angeschlossenen Ililfsmotoren, das ja im wesentlichen dem Quadrat der Spannung" proportional ist, stark abfällt.

Es ist ferner bekannt, bei Netzkurzschlüssen die Spannung durch Stoßerregung, nämlieh durch Kurzschließen eines Widerstandes

*) Von dem Patents-ucher sind als die Erfinder angegeben worden: Dr.-Ing. Arthur Mandl in London und Walter Ebersbach in Berlin-Friedrichshagen.

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im Erregerkreis, aufrechtzuerhalten. Eine derartige stoßartige Spannungserhöhung allein würde ebenfalls nicht ein befriedigendes Er-" gebnis zeitigen, da infolge des einphasigen Kurzschlusses die Symmetrie der DreiphaseEtspannung derart gestört wird, daß den·. Motoren kein reines Drehfeld zugeführt wird. Es besteht somit die Gefahr, daß sie nicht richtig anlaufen oder nicht ausreichend durchziehen.

Diese Nachteile werden durch die Erfindung dadurch vermieden, daß zur Aufrechterhaltung der Spannung an der Schweißstelle beim jeweiligen Beginn der verschiedenen Schweißperioden die Erregerspannung des Synchrongenerators durch Kurzschließen eines in seinen Erregerkreis leingeschalteten Widerstandes stoßartig gesteigert und nach Erreichen des vollen Wertes der Generatorspannung durch Wiedereinschalten eines Teils des Widerstandes geschwächt wird, während zur Aufrechterhaltung des rechtsläufigen Drehfeldes bzw. Spannungssystems an den einzelnen Hilfsmotoren das gegenläufige Spannungssystem durch eine in Reihe mit den Hilfsmotoren liegende, ungefähr synchron gegen das Drehfeld angetriebene Asynchronmaschine unterdrückt wird. Durch diese Maßnahme wird sowohl eine einwandfreie Schweißung wie auch ein einwandfreier Betrieb der erforderlichen Hilfsmotoren, beispielsweise der Spannschlitten o. dgl., ermöglicht, ohne daß wie bisher bei den meisten Schweißmaschinen zwei Spannungssysteme, nämlich ein Einphasensystem zur Schweißung selbst und ein Dreiphasensystem zum Antrieb der Hilfsmotoren, benötigt werden.

Die Erzielung der zu einer einwandfreien Schweißung erforderlichen Konstanz der Spannung an der Schweißstelle bei den verschiedenen Belastungszuständen wird durch verschieden starke Stoßerregung erreicht. In der Anwärmperiode wechselt die Belastung zwischen Null und dem Höchstwert, während sie sich in der späteren Abschmelz- und Schweißperiode auf einen niedrigeren Zwischenwert einstellt.

Die Stoßerregungen können gemäß der Erfindung ihren einstellbaren Impuls von der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Ar-.beitsstückes erhalten und durch Strom- und Spannungswächter überwacht werden. Für die Zwischenlast während der Abschmelzperiode wird die Erregung durch ein Zeitrelais, welches dann Impuls gibt, wenn bei Beginn der Abschmelzperiode dem letzten Zusammendrücken der Arbeitsstücke keine gegenläufige Bewegung folgt, oder durch ein wattmetrisches Relais eingestellt.

■Ή> In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

An den Klemmen// und ν des Synchrongenerators ι wird die Schweißspaiinung für ydie Schweißeinriclitung 2 abgenommen. Um ■die Stoßerregung durchzuführen, ist in den 'Erregerkreis des Synchrongenerators 1 ein ^■Widerstand 6 gelegt. Bei Beginn oder vor Eintritt des Anwärmstromstoßes wird dieser Widerstand mittels der Schalter 7 und 8 kurzgeschlossen. Sobald die Spannung ihren vol- 7" len Wert erreicht hat, wird etwa der Schalter 7 wieder geöffnet. Nach Beendigung des Stromdurchganges wird auch der Schalter S geöffnet, so daß der volle Widerstand in dem etwa von einer selbsterregten Gleichstrommaschine 5 gespeisten Erregerkreis der Synchronmaschine ι liegt. Ein Kontakt 11 wird von einem nicht gezeichneten Zeitrelais für die Abschmelzperiode betätigt.

Weiterhin ist in Reihe mit dem Hilfsmotor 4 eine Asynchronmaschine 3 mit Kurzschlußanker geschaltet. Deren Läufer ι ο ist beispielsweise mit dem Polrad 9 des Synchrongenerator i fest gekuppelt. Durch Vertauschen zweier Phasen gegenüber dem Synchrongenerator erhält man dann einen ungefähr synchronen Antrieb gegen das Drehfeld.

Claims

Patentansprüche:

i. Schaltanordnung für nach dem Abbrennverfahren arbeitende elektrische Stumpfschweißmaschinen, deren Schweißstrom bzw. -spannung zwei Phasen eines dreiphasigen Synchrongenerators entnommen wird, der gleichzeitig mehrere dreiphasige Hilfsmotoren, beispielsweise zum Antrieb der Spannschlitten o. dgl., speist, dadurch gekennzeichnet, daß einesteils zur Aufrechterhaltung der Schweißspannung der bei dem jeweiligen Beginn der verschiedenen Schweißperioden auftretende Erregerspannungsabfall des Synchrongenerators dadurch kompensiert wird, daß in an sich bekannter Weise durch Kurzschließen eines im Erregerkreis eingeschalteten Widerstandes die Erregerspannung stoßartig gesteigert und nach Erreichen des vollen Wertes der Generatorspannung durch Wiedereinschalten eines Teiles des Widerstandes ge- schwächt wird, und daß andernteils zur Aufrechterhaltung des rechtläufigen Spannungssystems an den einzelnen Hilfsmotoren das gegenläufige Spannungssystem durch eine in Reihe mit den Hilfs- motoren liegende und in an sich bekannter Weise ungefähr synchron gegen das Dreh/· feld angetriebene Asynchronmaschine unterdrückt wird.
2. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerspannung des Synchrongenerators in Ab-

hängigkeü von der Schlittenbewegung der ; dem Erregerkreis des Synchrongenerators Schweißmaschine oder von der Impuls ■ stoßartig nach Maßgabe des Erregergebung für die Ein- und Umschaltung der j bedarfes des jeweiligen Belastungszustandiesen Schlitten bewegenden Hilfsmotoren ι des verändert wird, so daß eine möglichst durch Kurzschließen von Widerständen in -j gleichmäßige Spannung erzielt wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen

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