DE683143C - Transformatorenanordnung fuer elektrische Lichtbogenschweissung zum Anschluss an zwei Phasen eines Drehstromnetzes - Google Patents

Description

• Transformatorenanordnung für elektrische Lichtbogenschweißung zum Anschluß an zwei Phasen eines Drehstromnetzes Für die Lichtbogenschweißung mittels Wechselstrom wird üblich ein Transformator benutzt, welcher mit der Primärwicklung direkt an die Netzspannung :geschaltet wird, während die Sekundärseite eine Leerspannung von 6o bis roo Volt abgibt, die beim. Schweißen auf die Bogenspannung von etwa 2o Volt absinkt.
• Dieses Absinken der Spannung wird mittels Anzapfung der Wicklung oder in den Primär-oder Sekundärkreis geschalteter Drossel oder mittels einer abgepaßten Streuung zwischen der Primär- und Sekundärwicklung erzielt.
• Diese Transformatoren haben den Nachteil, daß sie eine verhältnismäßig hohe Leerspannung brauchen und daß ihre Leistung einphasig dem Netz :entnommen werden müß. Die Verwendung .der niedrigsten Spannung von 6o Volt ergibt aber einen kurzen und leicht abreißenden Lichtbogen. Die vorliegende Erfindung bezweckt, diese Nachteile zu vermeiden, und zwar durch Verteilung der Transformatorenleistung auf. die .drei Zuleitungen eines. Drehstromnetzes und durch eine möglichst niedrige Leerspannung der Schweißseite, bei welcher niedrigen Spannung jedoch der Bogen die gleichen Eigenschaften wie bei einer höheren Leerspannung, bezogen auf bisher übliche Bauart, haben soll.
• Es ist bisher in vielfacher Weise versucht worden, diese Aufgabe zu lösen. Die vollkommen gleichmäßige Verteilung der einphasigen Belastung des Schweißstromes auf die drei Phasen des üblich verwendeten Drehstromnetzes zieht Schaltungen nach sich, die eines großen Nebenaufwandes bedürfen und somit für die praktische Verwendung zu teuer werden. Die günstigste Lösung ist mit der Benutzung von zwei Phasen des Drehstromnetzes erzielbar. Dadurch werden die drei Zuleitungen zwar ungleichmäßig in der Stromstärke belastet, aber es sind keine weiteren Zusatzteile erforderlich. Diese zweiphasige Schaltung von Schweißtransformatoren ist auch bereits angewendet worden, jedoch in Verbindung mit Anordnungen, welche die großen Nachteile eines großen Materialaufwandes besaßen. Es ist auch eine Einrichtung für die Zwecke der Erzielung einer konstanten Sekundärspannung bei schwankender primärer Anschlußspannung bekanntgeworden, welche sich zweier Einphasentransforniatoren bedient, deren Kerne von einer für beide Kerne gemeinsamen Sekundärspule umfaßt werden. In neuartiger Verwendung und Schaltung einzelner Teile dieser Einrichtung für den Zweck der Lichtbogenschweißung.entsteht bei passender Bemessung ein Sch-,veißtransformator mit überraschend günstigen Schweißeigenschaften bei geringstem Materialaufwand.
• Es werden daher beieiner Transforrnatorenanordnung für elektrische Lichtbogenschweißung zum Anschluß an zwei Phasen eines Drehstromnetzes, bestehend aus zwei Kerntransformatoren mit in Reihe geschalteten Primärwicklungen, die auf je einen Tran.sfor-@; matorenschenkel der beiden Transformato%,i angeordnet sind, und einer ;gemeinsamen Sekundärwicklung, die die beiden ande Transformatorenschenkel umgibt, gemäß .de. Erfindung die freien Enden der Primärwicklung und ihr Verbindungsplunkt an zwei Phasen eines Drehstromnetzes angeschaltet, wobei die Primärwicklungen so geschaltet sind, daß -die in der Sekundärwicklung erzeugten Teilspannungen vektoriell einen Winkel von i2o° bilden. Die Flußrichtung in dem. Eisenkern innerhalb der Sekundärwicklung ist so abgepaßt, daß sich die Flußrichtungen der Primärwicklungen zeitlich nacheinander unterstützen. Der magnetische Kraftfluß in den Eisenkernen kann beiderseits gleich ;groß oder untereinander verschieden sein. Die Anzahl der Kraftlinien ist bekannterweise durch die Primärwicklungszahl bestimmbar. Mit Hilfe dieser Einrichtung wird die dem Netz entnommene Leistung auf zwei Phasen verteilt. Die geometrische Addition der Spannungen in der Sekundärwicklung ergibt unter normalen Verhältnissen auch wieder .eine sinusförmige Spannung. Durch die passend gewählte magnetische Streuung zwischen den Primär- und den Sekundärwicklungen wirkt sich aber die doppelte Speisung der Sekundärwicklung günstig auf den Lichtbogen aus.
• In dem Augenblick des Abreißens des Lichtbogens beim Betrieb durch die resultierende Spannungswelle entlasten sich die Teilwellen und halten den Lichtbogen durch die Spannungserhöhung infolge der Entlastung länger in der Nähe des Nulldurchganges der resultierenden Welle aufrecht als bei nur einer Sinuswelle von der Größe der resultierenden Welle. Im praktischen Betrieb zeigt sich diese Wirkung durch einen sehr elastischen Lichtbogen, der sich trotz der niedrigen Schweißspannung sehr gut führen läßt. Durchgeführte Versuche haben gezeigt, daß auch bei 40 Volt Schweißspannung der Lichtbogen noch betriebssicher arbeitet. In Bild i ist ein Ausführungsbeispiel des Transformators dargestellt. Die Sekundärwicklung a, welche den Schweißstrom liefert, wird von dem magnetischen Kreis b und c umfaßt. .Diese Kreise werden durch die Spulen d und f erregt und sind miteinander so verbunden, daß die Flußichtungen innerhalb der Spule a zeitlich nacheinander unterstützend wirken. Die Endender Spulen sind in gezeichneter Weise mit dem :Drehstromnetz verbunden. Der Strom in a ist durch magnetische Nebenanschlüsse zwischen d Lund a (indem Bild mit h bezeichnet) oder nur auf :einer Seite, d. h. zwischen. d und h oder f und a, änderbar. Es ist daher auch ein magnetischer Nebenschluß denkbar, welcher außerhalb der Spuled bzw. t liegt. Die magnetischen Nebenschlüsse sind durch räumliche Veränderung ihrer Lage dazu bestimmt, den Strom stufenlos zu regeln. Um das Streuungsverhältnis zwischen der primären und der sekundären Spule zu ändern, wird erfindungsgemäß auch ein Teil der Primärwicklungen von f und d noch innerhalb der Spule a auf ihren zugehörigen Eisenkern untergebracht. Ein nach den vorstehenden Angaben gebauter Transformator ergab bei 5o Volt Leerspannung, die sich geometrisch aus den Teilspannungen von 38 und i9 Volt zusammensetzte, bei 7o Amp. mit 2 mm umhüllten Elektroden bereits :einen sehr beständigen Lichtbogen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Transformatorenanordnung für elektrische Lichtbogenschweißung zum Anschluß an zwei Phasen eines Drehstromnetzes, bestehend aus zwei Kerntransformatoren mit in Reihe geschalteten Primärwicklungen, die auf je einem. Transformatorschenkel der b-eidenTransformatoren angeordnet sind, und einer gemeinsamen Sekundärwicklung, die die beiden anderen Transformatorenschenkel umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Primärwicklung und ihr Verbindungspunkt an zwei Phasen eines Drehstromnetzes angeschlossen sind und daß die Primärwicklungen so geschaltet sind, daß die in der Sekundärwicklung erzeugten Teilspannungen vektoriell einen Winkel von 12o° bilden.
2. 2. Transformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den bewickelten Schenkeln jedes Eisengestells gleichzeitig be@vegte magnetische Nebenschlüsse angeordnet sind.