DE679007C - Einrichtung zur Beeinflussung der dynamischen Charakteristik von Gleichstromgeneratoren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich, auf Gleichstromgeneratoren, insbesondere auf Schweißgeneratoren, die mit -einer im Nebenschluß oder frenkterregten Wicklung und einer mit dieser eng gekoppeltem Reihenschkiß wicklung sowie mit einer mit diesen beiden Wicklungen lose gekoppelten Gegeinreihenschlußwicklung versehen sind, und bezweckt eine Beeinflussung der dynamischen Charakteristik derartiger Maschinen. Erfindungsgemäß wird zu diesem Zweck eine mit 'der erwähnten Gegenreihenschlußwicklung magnetisch verkettete Kurzschlußwicklung verwendet, welche über ein den Strom nur in einer Richtung durchlassendes Ventil sowie ,gegebenenfalls einen variablen Widerstand kurzgeschlossen ist.

Im folgenden soll die Erfindung näher an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert werden.

In der Zeichnung ist schematisch die Schaltung eines Schweißgenerators, der als Nebenschlußmaschine oder als fremderregte Maschine ausgebildet sein kann, dargestellt,
ι ist der Anker und 2 die Nebenechlußerregerwicklung, welche das Grundfeld der Maschine liefert. Zur Erzielung einer bestimmten Charakteristik sind eine Reihenschluß- und eine Gegenreitoensehlußwicklung 3 bzw. 4 vorgesehen, zwischen denen die Streupakete 5 angeordnet sind. 6 ist eine Kurzschlußwicklung, die über den regelbaren. Widerstand/ und den Gleichrichter 8 kurzgeschlossen ist.

Zur näheren Erläuterung der Wirkungsweise wurde von einer normalen Nebenschlußnxaschiine mit Gegenreihenschlußwicklung ohne zusätzliche Einrichtungen (Streupakete usw.) zur Beeinflussung des dynamischen Verhaltens ausgegangen. Bei einer derartigen Maschine können die Gegenreihenschlußwicklung und die Nebenschlußwicklung praktisch als vollkommen miteinander verkettet angenommen werden. Wird z. B. diese Maschine aus dem Leerlauf heraus plötzlich kurzgeschlossen, so kann sich der von der G^genreihenschlußwicklung erzeugte Gegenfluß nicht sofort ausbilden, da er zunächst vjon der Nebens'chlußwicklung, mit der er vollständig verkettet ist, weggedämpft wird. Es wird sich infolgedessen ein großer Stoßkurzschlußstrom einstellen, der langsam auf den Dauerkurzschlußstrom abklingt. Wird umgekehrt bei der gleichen Maschine der Kurzschluß plötzlich aufgehoben, so kann wiegen der vollständigem Verkettung mit der Nebenschlußwicklung der Gegenfluß nicht sofort

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

Dr.-Ing. Wilhelm Scheuring in Nürnberg.

verschwinden. Es wird deshalb zunächst nur eine kleine Spannung an den Klemmen der Maschine vorhanden sein, die langsam auf den normalen Leerlaufwert ansteigt.
In Fig. 2 sind diese Vorgänge in das Stromspannungsdiagramm eingetragen, g ist die statische Kennlinie einer solchen Maschine. Der Kurzschluß vollzieht sich nach der dynamischen Kennlinie io. Der Wert des Stoßkurzschlußstroms J/(_St ist eingezeichnet. Er klingt langsam auf den Dauerkurzschlüßstrom Jμ ab. Die Aufhebung des Kurzschlusses vollzieht sich gemäß der dynamischen Kennlinien (parallel zu io).' Die Spannung springt augenblicklich auf den Wert EQd und steigt langsam auf den normalen Wert E₀ an.

Eine Verbesserung des dynamischen Verhaltens läßt sich nun bekanntlich dadurch erreichen, daß die Nebenschlußwicklung 2 (Fig. 1) und die im gleichen Sinne auf den Anker einwirkende Reihenschlußwicklung 3 durch künstliche Streuwege 5 von der Gegenreihens chlußwicklung 4 getrennt werden. Es kann sich jetzt ein Teil des Gegenflusses) ungedämpft über die Streuwege 5 zeitlich in Phase mit dem Strom schließen. Es werden also 'die Stoßkurzschlußströme kleiner und die dynamischen Leerlaufspannungen größer aus-

3« fallen. Es kann jetzt, wie in Fig. 3 gezeichnet, bei genügender Größe der Streuwege der Stoßkurzschlußstrom Jnu kleiner als der Dauerkurzschlußstrom J^d, die dynamische Leerlaufspaninung Eod größer als die statische Leerlaufspannung Eq ausfallen. Beide Vorgänge vollziehen sich nach den dynamischen Kennlinien 12, 13. Die Steilheit der Kennlinien 12, 13 ist größer als die der Kennlinien 10, 11 in Fig. 2. Es ist nun imSchweißbetrieb für manche Zwecke wünschenswert, daß die Stoßkurzschlußströme und die dynamischen Leerlaufspannungen groß ausfallen, d.h. die Maschine soll beim Vorgang des Leerlaufkurzschlusses eine flache, beim Aufheben des Kurzschlusses eine steile dynamische Kennlinie haben. Dies kann durch die mit der Gegenreiheins chlußwicklung 4 möglichst eng zu verkettende, über das Ventil 8 geschlossene Dämpferwicklung 6 erreicht werden. Das Ventil ist so einzuschalten, daß Dampferströme beim Anwachsen des Gegenflusses fließen können, dagegen nicht beim. Abnehmen des Flusses. Es wird durch das Ventil gewissermaßen die Wirkung der Streuwege 5 für die Zunahme des Gegenflusses aufgehoben, während sie für Abnahme bestehen bleibt.

In Fig. 4 sind die Charakteristiken unter Berücksichtigung dieses Vorganges wiedergegeben. 14 ist die statische Charakteristik der Maschine gemäß der Erfindung, 15 die dynamische Charakteristik, die sich beim Kurzschließen der Maschine ergibt. 16 ist die dynamische Charakteristik für den Fall, daß der Kurzschluß der Maschine aufgehoben wird. Die Kurve 16 besitzt eine wesentlich andere Neigung wie die Kurve 15, was auf die beschriebene Wirkung der Kurzschlußwicklung 6 zurückzufuhren ist.

Vorzugsweise eignen sich als Ventile für den Stromkreis der Kurzschlußwicklung Trokkengleichrichter, z. B. die bekannten Kupferoxydgleichrichter. Es können aber auch andere Gleichrichter oder Ventile Anwendung finden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Beeinflussung der dynamischen Charakteristik von Gleichstromgeneratoren, .insbesondere solchen für die elektrische Lichtbogenschweißung, mit einer im Nebenschluß oder fremderregten Wicklung und einer mit dieser eng gekoppelten Reihenschlußwicklung sowie mit einer mit diesen beiden Wicklungen lose gekoppelten Gegenreihenschlußwicklung, gekennzeichnet durch eine mit der Gegenreihenschlußwicklung (4) verkettete und über ein Gleichrichterventil (8) geschlossene Kurzschluß wicklung (6).

2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in den Stromkreis der Kurzschlußwicklung (6) ein veränderbarer Widerstand (7) eingeschaltet ist. .

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Stromkreis der KurzschlußwickJung eingeschaltete Ventil ein Trockengleichrichter ist. '100

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