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Lichtbogenschweißtransformator Wie bekannt, werden zur Lichtbogenschweißung
mit Wechselstrom Streutransformatoren verwendet, deren magnetischer Streufluß durch
verschiedene Mittel sich stetig oder stufenweise beeinflussen läßt. Es ist dabei
grundsätzlich gleich, ob der Streufluß die Primär- oder die Sekundär`«cklung umschließt.
Wesentlich ist, daß dadurch sekundärseitig eine stark abfallende Spannungskennlinie
erzielt wird, die einen zum Zünden des Sch-,veißlichtbogens nötigen Kurzschluß zuläßt,
ohne daß der -eingestellte Schweißstrom übermäßig überschritten wird. Bekanntlich
werden solche Transformatoren mit regelbarer Primärstreuung ausgeführt, die den
Nachteil haben, däß dadurch auch die sekundäre Leerlaufspannung in unerwünschtem
Sinne beeinflußt wird, d. i. bei kleinem eingestellten Kurzschlußstrom entsprechend
einem großen Streufluß, ist die Leerlaufspannung herabgesetzt und umgekehrt erhöht
sich die Leerlaufspannung bei verringertem magnetischen Widerstande des Streuflusses.
Zweckmäßig ist eine konstante, von der Stromeinstellung unabhängige Leerlaufspannung
verlangt oder sogar eine mit der eingestellten Stromstärke fallende Leerlaufspannung.
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Dieser Bedingung entsprechen Anordnungen mit Drosselspulen im Sekundärkreis
mit regelbarer Reaktanz, die aber kompliziert sind und einen erhöhten Materialaufwand
benötigen. Die Einrichtung gemäß der Erfindung beseitigt diese Mängel, ohne etwas
von den guten Eigenschaften der sekundären Streuflußregulierung einzubüßen.
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Zu diesem Zweck wird ein Lichtbogenschweißtransformator mit zwei magnetisch
voneinander unabhängigen Kreisen, die durch eine der Transformatorenwicklüngen gekuppelt
sind, in der Weise ausgebildet, daß gemäß der Erfindung die beiden magnetischen
Kreise nur durch die Sekundärwicklung gekoppelt sind und daß der Widerstand des
sekundären magnetischen Kreises. beispielsweise durch einen kontinuierlich verstellbaren
Luftspalt regelbar ist.
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In Abb. z ist der Grundgedanke der Erfindung wiedergegeben. Ein in
sich geschlossener
(primärer) Eisenkern i trägt auf einem Schenkel
die Primärwicklung ¢ und auf dem anderen Schenkel die Sekundäri@Rcklung 5, die noch
einen zweiten (sekundären) magnetisch getrennten Eisenkern 2 mit einem veränderlichen
Luftspalt, z. B. einem neigbaren Schenkel 3, umschließt. Durch Anlegen einer Wechselspannung
an die Klemmen A-B der Primärwicklung q. entsteht im Kern i ein magnetisches Wechselfeld
(P1, welches auch die Se-. kundärwicklung 5 durchdringt. In der Sekundär«vicklung
5 wird dadurch eine Leer-Laufspannung E'0 induziert, deren Höhe praktisch unabhängig
ist vom magnetischen Widerstand des sekundären magnetischen Kreises 2 und 3, da
im Leerlauf keine magnetische Kopplung der beiden magnetischen Kreise besteht. Erst
der Schweißstrom in der Sekundärwicklung 5 erregt im Schenkel 2 ein Wechselfeld
0., dessen Rückwirkung auf die Sekundärwicklung 5 in ihr eine Gegenspannung induziert,
die von der Stärke des Schweißstromes abhängig ist. Die resultierende Spannung an
den Klemmen C-D der Sekundärwicklung 5 sinkt proportional mit der Stärke des Schweißstromes
und der magnetischen Leitfähigkeit des sekundären magnetischen Kreises 2-3. Die
magnetische Leitfähigkeit dieses Kreises, bestehend aus dem Scl-lenkel 2 und dem
Joche 3, ist in weiten Grenzen veränderlich durch den Luftspalt, der z. B. mittels
des drehbar gelagerten Joches 3 und der Verstellschraube 8, 9, l o, i i beliebig
eingestellt werden kann.
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Abb.2 zeigt die Abhängigkeit der Sekundärspannung F. vom Sekundärstrom
(Schweißstrom ) J.. Alle Spannungskennlinien gehen von einem gemeinsamen Punkt x
aus, welcher der Leerlaufspannung E0 entspricht, und führen zur Sekundärstromordinate
J., auf welcher sie die entsprechenden Kurzschiußstromstärken abschneiden. Die Kurve
c ist z. B. die Kennlinie bei konstantem Luftspalt im magnetischen Sekundärkreise
- das drehbare Joch befindet sich in einer Mittelstellung 3. Bei völlig geschlossenem
magnetischem Kreise (Stellung 3'-) verschiebt sich die Kennlinie in der Richtung
zum kleineren Kurzschlußstrom (Kurve a';, dem völlig geöffneten Luftspalt entspricht
die Kennlinie-b. Bei einer Lichtbogenspannung FS (Abb.2) entspricht ganz eindeutig
der Sch-vveißstrom J, der eingestellten Luftspaltgröße. Es geht daraus hervor, daß
der Schweißstrom stufenlos in gewissen Grenzen z71-tt regelbar ist durch die Veränderung
des Luftspaltes.
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Zur Erhöhung des Regelbereiches ist es zweckmäßig, die Rückwirkung
des sekundären magnetischen Kreises zu schwächen. Dies kann nach Abb. 3 dadurch
geschehen, daß an den magnetischen Primärkreis i eine Zusatzwicklung 6 gelegt wird,
welche praktisch nur vom Primärfeld 01 durchflossen wird. Die Auswirkung dieser
Anordnung ist aus der Lage der Kurven a' und b' in Abb. 2 ersichtlich,
welche in Richtung zu höheren Schweißströmen verschoben sind. Es ist vorteilhaft,
wenn der höhere Regelbereich p-g sich mit dem niederen itz-it überdeckt.
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Erfahrungsgemäß ist es auch vorteilhaft. wenn beim Arbeiten mit dünnen
Elektroden und schwächeren Strömen, z. B. i o bis 5o A, eine höhere Leerlaufspannung
angewendet wird als beim Schweißen mit stärkeren Strömen, wobei man mit etwas niedrigeren
Leerlaufspannungen auskommt. Dieser Bedingung entspricht eine Anordnung, bei welcher
die zusätzliche Sekundärwicklung 6 eine geringere Windungszahl erhält als der überbrückte
Teil 7 der sekundären Grundwicklung 5. Der niedere Regelbereich bei gleichzeitig
erhöhter Leerlaufspannung wird an den Klemmen C-D (Abb. 4.) entnommen, der höhere
bei gesenkter Leerlaufspannung an den Klemmen C-F.
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Abb.5 zeigt die Kennlinien einer solchen Schaltung mit erhöhter Leerlaufspannung
EG
im niederen Strombereich g (Klemmen C-D; und gesenkter Leerlaufspannung
E0 im höheren Strombereich lt.