DE702256C

DE702256C - Device for regulating the armature current strength of short-circuit-proof direct current generators, especially those for electric arc welding

Info

Publication number: DE702256C
Application number: DE1937S0126861
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Alfred Grabner
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1936-07-14
Filing date: 1937-04-17
Publication date: 1941-02-03

Description

S 126861 VIS 126861 VI

Zur Regelung der statischen Charakteristiken von Gleichstromschweißgeneratoren und ähnlichen kurzschlußsicheren Stromerzeugern sind Regelungsverfahren vorzuziehen, die die ver-S schiedenen Arbeitsstromstärken nicht durch Windungsschaltung im induzierenden Teil der Maschine, sondern auf andere Art, und zwar praktisch stufenlos, ζ. Β. entweder durch Verschiebung der Stromwenderbürsten oder durch Regelung des magnetischen Widerstandes im Pfad des Feldmagnetkreises durch mechanische Verstellung von Eisenteilen, einstellen. Von neuzeitlichen Schweißgeneratoren u. dgl. werden große Regelbereiche verlangt. Diese werden bei bekannten Maschinen in der Weise erzielt, daß man den ganzen Regelbereich, z. B. in zwei Teilregelbereiche, unterteilt und beim Übergang von einem zum anderen doch eine Windungsschaltung vornimmt. Man gibt.For regulating the static characteristics of DC welding generators and the like Short-circuit-proof power generators are to be preferred to control methods that comply with the ver-S different working currents not due to the winding circuit in the inducing part of the Machine, but in a different way, practically steplessly, ζ. Β. either by displacement the commutator brushes or by regulating the magnetic resistance in the path of the field magnetic circuit by mechanical means Adjustment of iron parts. From modern welding generators and the like large control ranges required. These are in known machines in the way achieved that the whole control range, z. B. divided into two sub-control areas, and at the transition from one to the other makes a winding switch. One gives.

etwa der Gegenverbundwicklung des Ständerfeldes Anzapfungen und arbeitet z. B. im Teilregelbereich für kleinere Arbeitsströme mit vielen Gegenverbundwindungen, 'für größere Arbeitsströme hingegen mit weniger Gegenverbundwindungen. Dies bringt also den Nachteil mit sich, daß bei dem Übergang von einem Regelbereich in den anderen stets eine Umschaltung der Maschinenwicklung oder eine neue Anschaltung des Schweißkabels vorgenommen werden muß.about the counter-composite winding of the stator field taps and works z. B. in the partial control range for smaller work flows with many counter-connection turns, for larger work flows, however, with fewer counter-connection turns. This therefore has the disadvantage that when changing from one control range to the other there is always one The machine winding was switched or the welding cable was switched on again must become.

Ein weiterer Nachteil des in dieser Weise kombinierten Regelverfahrens ist die schlechte Maschinenausnutzung, da z. B. im Regelbereich für die großen Ströme Reihenschlußwindungen, die für die Erreichung kleinerer Kurzschlußströme vorgesehen sind, tot liegen und auch wegen ihres kleinen Querschnittes für die größeren Ströme nicht benutzbar sind. Eine Umschaltung von Wicklungsgruppen von Reihen- auf Parallelschaltung, wodurch an sich der Wickelraum besser ausgenutzt werden könnte, erfordert beim Wechsel des Regel-Another disadvantage of the control method combined in this way is the bad one Machine utilization, since z. B. in the control range for the large currents series windings, which are intended to achieve smaller short-circuit currents, lie dead and also because of their small cross-section cannot be used for the larger currents. A switchover of winding groups from Series to parallel connection, which actually makes better use of the changing space could, requires when changing the control

bereiches kompliziertere Schaltvorgänge als die Benutzung verschiedener Wicklungsanzapfungen und ist daher trotz besserer Wicklungsausnutzung einer raschen Bedienung der Maschine hinderlich.area more complicated switching processes than the use of different winding taps and is therefore a hindrance to quick operation of the machine despite better winding utilization.

Nach der Erfindung werden die Nachteile der bekannten Einrichtungen unter Aufrechterhaltung ihrer Vorteile dadurch vermieden, daß bei Beibehaltung der Amperewindungszahl im induzierenden Teil mindestens zwei Regelungsarten, z. B. Bürstenverschiebung, Änderung des magnetischen Feldkreiswiderstandes oder auch Änderung der Streufelder, vorgesehen sind, von denen die eine betriebsmäßig für die Grobregelung und die zweite für die Feinregelung verwendet wird. Beispielsweise können für die Grobregelung die Stromwenderbürsten betriebsmäßig in verschiedene Lagen gebracht werden. Zweckmäßig wird die Bürstenbrücke zwischen zwei festen Anschlägen verstellt. Sie wird, beim Wechsel des Regelbereiches einfach aus der einen in die andere Endstellung verschoben. Die Grobregelung kann auch dadurch erfolgen, daß der magnetische Widerstand eines Maschinenfeldes durch Verstellung von Eisenteilen betriebsmäßig auf einen bestimmten, dem gewünschten Ankerstromregelbereich entsprechenden Wert eingestellt wird. In der Zeichnung ist vereinfacht ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung für einen Schweißstromerzeuger mit einem Spaltpol und einer an eine Haupt- und eine Hilfsbürste angeschlossenen Nebenschlußerregung dargestellt. Dieser Generator hat beispielsweise außer einem nebenschlußerregten Pol b und einem reihenschlußerregten, nicht regelbaren Pol 0 einen nicht gespaltenen, reihenschlußerregten Regelpol a, der einen Luftspalt d von veränderbarer Weite enthält. Die Stromwenderbürsten e, f, g sind an einem gemeinsamen Träger// befestigt, der zwischen zwei festen Anschlägen /, k verstellt werden kann, so daß die Bürsten bzw. die jeweils kommutierenden Ankerleiter der einen oder der anderen benachbarten Polspitze genähert werden. Liegt der Bürstenträgerh am Anschlag/ an, so wirken die dem Regelpol a benachbarten Zonen der Ankerwicklung wie eine zusätzliche Reihenschlußwicklung und verringern, da die Reihenschlußerregung dieses Generators der Klemmenspannung entgegenwirkt, die Kurzschlußstromstärke. Durch Veränderung des Luftspaltes d kann eine Feinregelung der Kurzschlußstromstärke in einem gewissen Bereich erfolgen. Liegt der Bürstenträger h am Anschlagt an, so wirken die dem Pol« benachbarten Zonen der Ankerwicklung seiner Reihenschlußerregung entgegen und tragen somit zur Verstärkung des Gesamtfeldes der Maschine bei. Der Kurzschlußstrom der Maschine wird daher grüßer als in der anderen Bürstenstellung. Durch die Änderung des Luftspaltes d kann nunmehr eine Feinregelung im Bereich der großen Kurzschlußströme durchgeführt werden.According to the invention, the disadvantages of the known devices are avoided while maintaining their advantages in that, while maintaining the number of ampere turns in the inducing part, at least two types of control, eg. B. brush displacement, change in the magnetic field circuit resistance or change in the stray fields, are provided, one of which is operationally used for the coarse control and the second for the fine control. For example, the commutator brushes can be brought into different positions during operation for coarse control. The brush bridge is expediently adjusted between two fixed stops. When changing the control range, it is simply shifted from one end position to the other. The coarse control can also take place in that the magnetic resistance of a machine field is operationally set to a certain value corresponding to the desired armature current control range by adjusting iron parts. In the drawing, an exemplary embodiment according to the invention for a welding current generator with a shaded pole and a shunt excitation connected to a main and an auxiliary brush is shown in a simplified manner. This generator has, for example, apart from a shunt-excited pole b and a series-excited, non-controllable pole 0, a non-split, series-excited control pole a, which contains an air gap d of variable width. The commutator brushes e, f, g are attached to a common carrier // which can be adjusted between two fixed stops /, k so that the brushes or the commutating armature conductors are brought closer to one or the other adjacent pole tip. If the brush holder h is against the stop /, the zones of the armature winding adjacent to the control pole a act like an additional series winding and, since the series excitation of this generator counteracts the terminal voltage, reduce the short-circuit current intensity. By changing the air gap d , the short-circuit current intensity can be fine-tuned within a certain range. If the brush holder h is in contact with the stop, the zones of the armature winding adjacent to the pole counteract its series excitation and thus contribute to the strengthening of the overall field of the machine. The short-circuit current of the machine is therefore greater than in the other brush position. By changing the air gap d , fine control can now be carried out in the area of the large short-circuit currents.

Die Regelung des magnetischen Widerstandes oder die Bürstenverschiebung braucht also nicht mit einer Windungsumschaltung kombiniert zu werden, so daß sich einerseits der Betrieb der Maschine in sehr einfacher Weise ohne Umschaltung oder Umklemmung an den Maschinenklemmen und dem Schweißkabel abspielt und andererseits die Maschine keine unausgenutzten Wicklungsteile enthält. Es ist aber auch möglich, neben der Kombination von zwei oder mehreren ohne W\cklungsumschaltung arbeitenden Regelverfahren auch noch eine Wicklungsumschaltung vorzusehen, die aber dann viel seltener benötigt wird als bei bekannten Maschinen. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel kann auch die Bürstenverschiebung zur Feinregelung und die Änderung des magnetischen Widerstandes zur Grobregelung benutzt werden. S5The regulation of the magnetic resistance or the brush displacement needs so not to be combined with a winding switch, so that on the one hand the operation of the machine in a very simple way without switching or re-clamping on the machine terminals and the welding cable and on the other hand the machine does not contain any unused winding parts. But it is also possible in addition to the combination of two or more control processes that work without changing the cycle a winding changeover must also be provided, which is then required much less often is used as with known machines. In the embodiment described can also the brush shift for fine control and the change in magnetic resistance can be used for coarse control. S5

Claims

Patent claims:

i. Device for regulating the armature current strength of short-circuit-proof direct current generators, in particular those for electric arc welding, characterized in that to achieve a large control range while maintaining the number of ampere turns in the inducing Part of at least two types of regulation, e.g. B. Brush shift, change of the magnetic field circuit resistance, are provided, one of which is operational is used for the coarse control and a second, however, for the fine control.

2. Device according to claim 1, characterized in that the commutator brushes are operationally brought into different positions for the coarse control and that the brush bridge is expediently adjusted between two fixed stops (/, k).

3. Device according to claim 1, characterized in that 'that for the coarse control the magnetic resistance of a machine field is operationally set to different values.

1 sheet of drawings