DE822286C - Schaltung zur Stabilisierung eines Wechselstromlichtbogens und zur Verbesserung der Leerlaufspannung-Belastungsstrom-Charakteristik beim Lichtbogenschweissen - Google Patents

Schaltung zur Stabilisierung eines Wechselstromlichtbogens und zur Verbesserung der Leerlaufspannung-Belastungsstrom-Charakteristik beim Lichtbogenschweissen

Info

Publication number
DE822286C
DE822286C DEP2243A DEP0002243A DE822286C DE 822286 C DE822286 C DE 822286C DE P2243 A DEP2243 A DE P2243A DE P0002243 A DEP0002243 A DE P0002243A DE 822286 C DE822286 C DE 822286C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
arc
circuit
transformer
winding
welding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEP2243A
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Willem Smit and Companies Transformatorenfabriek N V
Original Assignee
Willem Smit and Companies Transformatorenfabriek N V
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Willem Smit and Companies Transformatorenfabriek N V filed Critical Willem Smit and Companies Transformatorenfabriek N V
Application granted granted Critical
Publication of DE822286C publication Critical patent/DE822286C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/10Other electric circuits therefor; Protective circuits; Remote controls
    • B23K9/1006Power supply
    • B23K9/1012Power supply characterised by parts of the process
    • B23K9/1031Reduction of the arc voltage beneath the arc striking value, e.g. to zero voltage, during non-welding periods
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/06Arrangements or circuits for starting the arc, e.g. by generating ignition voltage, or for stabilising the arc
    • B23K9/073Stabilising the arc
    • B23K9/0738Stabilising of the arc by automatic re-ignition means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/10Other electric circuits therefor; Protective circuits; Remote controls
    • B23K9/1006Power supply
    • B23K9/1012Power supply characterised by parts of the process
    • B23K9/1018Improvements of the cos (phi) of arc welding installations

Description

  • Schaltung zur Stabilisierung eines Wechselstromlichtbogens und zur Verbesserung der Leerlaufspannung-Belastungsstrom-Charakteristik beim Lichtbogenschweißen Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung einer Lichtbogenspeisevorrichtung mit Kompensationskondensator und Streu- oder Abfalltransfortnator bzw. Transformator nebst regulierbarer Drossel.
  • Für die verschiedenen elektrischen Belastungen von Verbrauchern mit abfallender Widerstandscharakteristik werden sogenannte Abfalltransformatoren verwendet. Dieses sind Transformatoren, bei denen die sekundäre Spannung bei steigender Belastung stark abfällt. Derartige Transformatoren werden u. a. verwendet für die Speisung von Wechselstrombogenlampen, Neon- und Natriumr#)'hren und für den Lichtbogen bei der elekirischen Schweißung. Die zuletzt genannte Anwendung ist augenblicklich eine der bedeutendsten, weshalb die Erfindung speziell für die Anwendung bei Schweißtransformatoren beschrieben wird.
  • Abfalltransformatoren sind in verschiedener Bauart und in verschiedenen Schaltungsweisen bekannt. Die abfallende Charakteristik wird dadurch erzielt, daß man z. B. in den Sekundärkreis eines normal gebauten Transformators eine Drosselspule einschaltet, oder dadurch, daß der .Transformator große Streuung besitzt. Der Strom kann sprungweise reguliert werden durch das Anbringen von Anzapfungen an der Drosselspule oder an der Wicklung des Steuerungstransformators, oder die Regulierung kann stattfinden durch stete Änderungen der Drosselspule oder des Steuerungstransformators.
  • Gegen die Verwendung solcher Schweißtransformatoren bestehen Bedenken, und man hat in letzter Zeit durch Spezialkonstruktionen versucht, die Mängel zu beheben.
  • Erstens ist der Leistungsfaktor derartiger Transformatoren niedrig, so daß verschiedene Elektrizitätsbetriebe vorschreiben, daß der induktive Blindstrom, wenigstens teilweise, durch Anbringung eines Kondensators kompensiert wird. Hierbei ist zu bemerken, daß der Leistungsfaktor eines Schweißtransformators annähernd der Bogenspannung gleichgestellt werden kann, dividiert durch die Leerlaufspannung. Hieraus folgt, daß der Leistungsfaktor besser wird, wenn die Leerlaufspannung erniedrigt wird. Man ist aber an bestimmte Werte für .die Leerlaufspannung gebunden, will man verhindern, daß der Schweißbogen instabil wird.
  • Zweitens hat man auch verschiedene Konstruktionen und Schaltungen gesucht, um den Schweißbogen zu stabilisieren, wodurch außer einer niedrigeren Leerlaufspannung auch ein ruhiger Lichtbogen erzielt werden kann. Für diese Stabilisierung werden hauptsächlich zwei Methoden angewendet, nämlich die Einschaltung eines Kondensators in den Schweißkreis oder das Führen eines Stromes hoher Frequenz durch den Schweißbogen. Im letzten Fall muß eine Vorrichtung angewendet werden, welche den Hochfrequenzstrom erzeugt, wodurch eine Komplikation und Kosten entstehen. Die Verwendung eines Kondensators wird u. a. in der holländischen Patentschrift io4 i i i beschrieben, worin ein in Reihe geschalteter Kondensator und eine Drosselspule mittels eines regulierbaren Transformators in den Schweißkreis geschaltet sind.
  • Drittens wird bemerkt, daß die benötigte Leer-Laufspannung zur Erzielung eines stabilen Lichtbogens nicht für alle Schweißströme dieselbe ist. Bei allen Elektrodenarten ist bei einem niedrigen Schweißstrom (dünne Elektrode) eine höhere Leerlaufspannung nötig als bei einem hohen Schweißstrom (dicke Elektrode). Bei Verwendung eines normalen Transformators mit getrennter Drosselspule ist die Leerlaufspannung für alle Schweißströme dieselbe; bei Verwendung eines Transformators mit Streuung ist im allgemeinen die Leerlaufspannung bei Einstellung auf geringeren Schweißstrom gering, wodurch die Leerlaufspannung-Schweißstrom-Charakteristik gerade verkehrt verläuft. Dies hat den Nachteil, daß die Leerlaufspannung hoch genug gewählt werden muß, um bei kleinen Schweißströmen einen stabilen Bogen zu liefern, während bei dem höchsten Schweißstrom die Leerlaufspannung dieselbe bleibt oder eventuell noch höher wird, während die Leerlaufspannung bei diesen hohen Strömen gerade kleiner sein könnte. Hierdurch werden die Leistung bei dem höchsten Strom und damit der Anschlußwert und bei Kompensation die Kondensatorleistung unnötig hoch. Es sind bereits Methoden ausgearbeitet, um die Form der Leerlaufspannung-Schweißstrom-Charakteristik zu verbessern: Man kann den Schweißstrombereich in zwei oder mehr Stufen unterteilen, wobei beim Übergang der einen Stufe auf die andere Wicklungsteile umgeschaltet werden. Diese Umschaltung kann man derart ausführen, daß, außer daß man `hierbei eine Änderung der Streuung bekommt, auch die Leerlaufspannung für den niedrigen Strombereich erhöht wird.
  • Die einfachste Bedienung des Schweißtransformators wird jedoch erreicht, wenn der ganze Schweißbereich ohne Umschaltung, nur durch eine stete Selbstregulierung der Streuung, erzielt wird; eine Umschaltung bedeutete stets eine Komplikation.
  • In der britischen Patentschrift 454950 und in der deutschen Patentschrift 353 853 wird die Erhöhung der Leerlaufspannung bei niedrigen Schweißströmen dadurch erreicht, daß parallel zum Veränderlichen Luftspalt im Drosselspulteil des magnetischen Systems gesättigte Eisenblechteile geschaltet werden.
  • Aus obigem geht hervor, daß in letzter Zeit versucht wird, die Eigenschaft des Schweißtransformators zu verbessern. Die gewünschten Verbesserungen können wie folgt zusammengefaßt werden: i. Verbesserung des Leistungsfaktors; dieses geschieht im allgemeinen durch _Xnwendung eines Kondensators. 2. Stabilisierung des Schweißbogens, wodurch mit niedriger Leerlaufspannung gearbeitet werden kann; hierzu verwendet man im allgemeinen einen Kondensator, oder über den Schweißstrom wird ein Strom hoher Frequenz superponiert. 3. Verbesserung der Leerlaufspannung-Schweißstrom-Charakteristik, und zwar derart, daß die Leerlaufspannung bei niedrigen Schweißströmen höher ist als bei hohen; dieses geschieht durch Unterteilung des gesamten Regelbereiches in Teilregelbereiche und durch eine Spezialkonstruktion des magnetischen Systems, u. a. durch Anwendung eines aus Eisenblech bestehenden Nebenschlusses im regulierbaren Luftspalt.
  • Die Versuche, diese Verbesserungen zu erzielen, haben zu getrennten Lösungen der drei genannten Fälle geführt.
  • Gemäß der Erfindung werden alle drei genannten Verbesserungen dadurch zusammen erreicht, daß an den Lichtbogenklemmen nicht nur die sekundäre Seite der Speisevorrichtung angeschlossen ist, sondern auch direkt oder induktiv ein Kreis, in den ein Kondensator mit fester oder einstellbarer Kapazität aufgenommen ist. Dieser Kreis wird durch die primäre Spannung der Speisevorrichtung oder durch eine durch Transformierung von dieser abgeleitete Spannung gespeist, wobei die Kreise derart geschaltet sind, daß die Ströme, die diese Kreise im Lichtbogen erzeugen, in Phase oder nahezu in Phase sind.
  • Gemäß der Erfindung wird der Kondensator zwischen den primären Klemmen des Schweißtransformators angeschlossen, jedoch wird im elektrischen Kreise, in welchem der Kondensator liegt, ebenfalls der Lichtbogen aufgenommen. Hierzu wird eine der primären Klemmen des Transformators an das Werkstück gelegt und die andere primäre Klemme unter Zwischenschaltung des Kondensators an den Elektrodenhalter. Betrachtet man einen Schweißtransformator, bestehend aus einem gewöhnlichen Transformator mit Drosselspule, so entsteht, falls der Lichtbogen nicht brennt, der folgende elektrische Kreis: die eine primäre Klemme, Kondensator, Klemme Elektrodenhalter, Schweißdrosselspule, sekundäre Wicklung Transformator, Klemme Werkstück, die andere primäre Klemme.
  • Die Anschlüsse müssen derart angebracht werden, daß in diesem elektrischen Kreis die sekundäre und primäre Spannung addiert werden. Brennt der Lichtbogen nicht (Leerlaufzustand), dann wird durch die obengenannte Summe der Spannungen ein Strom durch den obengenannten Kreis, bestehend aus der Reihenschaltung der Schweißdrosselspule und des Kondensators, geschickt, welcher gegenüber den Spannungen voreilend ist und eine Spannung in der Schweißdrosselspule verursacht, welche sich zur sekundären Spannung des Transformators an den Elektroden addiert. Diese Spannungserhöhung an den Elektroden wird um so größer sein, je größer die Selbstinduktion der Schweißdrosselspule ist. Diese Selbstinduktion ist einstellbar zur Erreichung der verschiedenen Schweißströme, und zwar gehört zu einer größeren Selbstinduktion ein kleinerer Strom. Gemäß dieser Schaltung wird deshalb automatisch eine höhere Leerlaufspannung bei kleineren Schweißströmen erzielt.
  • Brennt der Bogen, so wird außerhalb des eigentlichen Schweißkreises noch ein Kreis gebildet, nämlich: die eine primäre Klemme, Kondensator, Schweißbogen, die andere primäre Klemme.
  • Der Schweißbogen bildet hier die Schließung dieses Kreises, und der Kondensator kompensiert jetzt, im allgemeinen teilweise, den reaktiven Strom des Transformators. Außerdem wird in diesem Belastungszustand eine stabilisierende Wirkung durch den Kondensatorkreis erzielt, da im Moment, wo der Lichtbogen unterbrechen möchte (Stromdurchgang durch Null), die Kondensatorladung gerade ihren Maximalwert besitzt, die wiederkehrende Spannung ebenfalls maximal ist und der Kondensator praktisch ohne Zeitverzögerung imstande ist, seine Energie an den Lichtbogen abzugeben.
  • Es wurde die Wirkungsweise eines Schweißtransformators beschrieben mit getrennter Drosselspule. Wird ein Transformator mit großer Streuung aber ohne Drossel verwendet, so treten dieselben Erscheinungen auf.
  • Bei der hier beschriebenen, prinzipiellen Schaltung ist eine der primären Klemmen an das Arbeitsstück gelegt, das geerdet werden muß. In verschiedenen Fällen kann deshalb diese prinzipielle Schaltung nicht verwendet werden. Gemäß einem Kennzeichen der Erfindung kann dieser Mangel durch die Verwendung eines Isoliertransformators behoben werden. Dieses ist ein Transformator normaler Konstruktion, dessen primäre Wicklung an das Netz angeschlossen ist und an dessen sekundäre Klemmen der Kondensatorkreis geschaltet ist. Für den Isoliertransformator kann auch der Schweißtransformator verwendet werden, auf dessen Kern eine extra sekundäre Wicklung angebracht ist, die mit der primären Wicklung gekuppelt ist und an deren Klemmen der Kondensatorkreis angeschlossen ist. In beiden Ausführungen wird weiter erreicht, daß man in der Wahl der Höhe der Spannung für den Kondensatorkreis frei ist.
  • Gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung kann man den eigentlichen Schweißkreis elektrisch vom Kondensatorkreis trennen durch Umwandlung der elektrischen Kontaktkupplung in eine induktive, z. B. mittels besonderen Transformators. Hierbei kann der Kondensatorkreis ohne Bedenken durch die Netzspannung gespeist werden. Für den Fall, daß man für diese Speisung eine andere Spannung als die Netzspannung wünscht, kann diese durch Transformation, entweder durch einen besonderen Transformator oder durch eine extra sekundäre Wicklung auf dem Schweißtransformator, erhalten werden, wobei jedoch in diesem Falle ohne Bedenken eine Sparschaltung verwendet werden kann.
  • Der obengenannte Transformator, der die beiden Kreise kuppelt, kann folgendermaßen noch vereinfacht werden: Der Lichtbogen ist wie üblich direkt angeschlossen an die Klemmen der sekundären Wicklung des Schweißtransformators; aber der Schweißtransformator wird gleichzeitig als Kupplungstransformator verwendet, indem eine Kupplungswicklung auf demselben Teil des magnetischen Systems des Schweißtransformators angebracht wird wie die sekundäre Wicklung des Schweißtransformators oder auf einen anderen Teil dieses magnetischen Systems.
  • Es ist ein Kennzeichen der Erfindung, daß die höchste Leerlaufspannung, welche zwischen Elektrode und Arbeitsstück auftritt, begrenzt wird durch geeignete Wahl der magnetischen Teile des eigentlichen Schweißkreises und eventuell der Hilfstransformatoren. Hierdurch kann auch erreicht werden, daß die Leerlaufspannung-Schweißstrom-Charakteristik ein Maximum bei einem bestimmten Schweißstrom hat.
  • Weiter kann der Kondensator eine feste oder variable Kapazität besitzen.
  • Zur Erläuterung der Erfindung dienen die Fig. i bis 17.
  • Fig. i zeigt die Leerlauf spannung-Schweißstrom-Charakterisierung für die Fälle, daß die Schaltung gemäß der Erfindung angewendet (Kurven b, c) oder nicht angewendet (Kurve a) wird; Fig. a bis 4 zeigen verschiedene Schaltungen mit einem Schweißtransformator, bestehend aus einem normal gebauten Transformator und einer getrennten Drosselspule; Fig. 5 bis 8 zeigen verschiedene Schaltungen mit einem Streuungstransformator, dessen primäre Wicklung auf einem der Kerne angebracht ist und die sekundäre Wicklung auf dem anderen Kern, während weiter ein dritter, einstellbarer Streuungskern vorhanden ist; Fig. 9 bis i i zeigen verschiedene prinzipielle Schaltungen; Fig. 12 1_>1s 17 zeigen die Anwendung der Erfindung bei einem Streuungstransforniatcfr, wolui die Wicklutwen auch den Streuungskern mit unnfassen.
  • In Fig. 1 sind drei Leerlaufspannung-Schweißstrom-Cliarakteristiken gezeichnet. Die Charakteristik a gibt den Verlauf für den Fall, claß Streiiungstransformatoren verwendet werden, wie 1i. a. in Fig. 12 abgebildet, ohne daß besondere Maßnalinien gemiiß der Erfindung vorgenommen sind. llierhei treten bei niedrigen Schweißstrainen niedrigere Leerlaufspannungen auf. Die Charakteristiken b und c bekommt man durch Anwendung der Erfindung. Hierbei tritt die Charakteristik b auf in den Fällen, in denen das magnetische System des Transformators bzw. der Transformatoren weniger stark gesättigt ist, während die Form gemäß der Charakteristik c erzielt werden kann, indem die Teile des magnetischen Systems stark gesättigt sind. Bei der Charakteristik b nimmt die Leerlaufspannung bei Abnahme des Schweißstromes zti; bei der Charakteristik c wird bei einem bestimmten Schweißstrom ein Maximum erreicht. Es wird noch bemerkt, daß bei Verwendung eines normal gebauten Transformators mit getrennter Drosselspule geryäß Fig. 2 bis 4, aber ohne die besonderen Maßnahmen gemäß der Erfindung, die Nullastspannung bei allen Schweißströmen dieselbe ist. Werden diese Maßnahmen aller getroffen, dann werden auch bei dieser Konstruktion Charakteristiken gemäß b und c erzielt.
  • In Fig. 2 ist die i die primäre und 2 die sekundäre Wicklung eines normal gebauten Transformators und 3 eine Drosselspule mit regelbarer Reaktanz. Die Drosselspule 3 liegt in Reihen mit der sekundären Wicklung 2, und diese Kombination ist einerseits angeschlossen an den Elektrodenlialter 6 und andererseits an das Werkstück 7. Die primäre Wicklung ist mit den Klemmen 4 und 5 an das Netz angeschlossen. Gemäß der Erfindung ist zwischen die Klemmen 4 und 6 ein Kondensator 8 geschaltet und sind weiter die Klemmen 5 und 7 miteinander verbunden. Bisher wurde der Kondensator zur Verbesserung des Leistungsfaktors im allgemeinen zwischen die primären Klemmen 4 und 5 des Transformators geschaltet.
  • Das Hauptkennzeichen der Erfindung besteht darin, daß der Lichtbogen, welcher zwischen den Klemmen 6 und 7 auftritt, einen Teil des Kondensatorkreises bildet. Wenn der Lichtbogen brennt, ist die Spannung zwischen den Klemmen 6 und 7 gering ; diese kann auf etwa 30 Volt angenommen werden, während bei einer Netzspannung von 380 Volt zwischen den Klemmen 4 und 500 Volt auftritt. Der Kondensatorkreis wird durch den Schweißbogen nahezu kurzgeschlossen, und der Kondensator erfüllt seine Aufgabe, mit anderen Worten kompensiert den reaktiven Strom, den der Transformator aufnimmt.
  • Bei brennendem Bogen stabilisiert der Kondensator den Bogen, da in (lern @\'l@>ment, in welchem der Bogen unterbrechen machte, mit anderen Worten bei einem Stroindurchg:ui- dui-cli \till, die Kondensatorladung gerade ihre» maximalen Wert besitzt, die wiederkellreilde Spannung ebenfalls maximal ist und der Kondensator imstande ist, seine 1?nergie praktisch ofne Zcitverzagerting an den Dogen @illztlgel>eii.
  • Brennt der Bogen »iclit, so l)c,stcl"t der folgende Kreis: Klemme 4. K<fnclensator 8, Kleinnie 6, I?rosselsl>ule 3, sekund:ire \Vicl;ltllig 2, Klemme 5, primäre Wicklung i, I<leirinie 4. In diesem Kreise wirken die EMK der l@rimsire» \\'icklung i und der sekundären \\'icl<lttng 2; diese Wicklungen müssen derart geschaltet werden, daß die beiden EMK gleiclfgericlftct sind (s. Pfeile bei den Wicklungen r und 2). In diesem Kreis fließt ein Strom, der voreilend ist gegenüber den genannten F.NIK. Dieser Strom erzeugt an den Elektrodenkleininen gegenüber der Spannung der sekundären Wicklung 2 eine Spannungserhöhung durch die l)rosselsptile 3. und zwar ist diese SpannungserIiölfulig tini so liölic r, je größer die Reaktion der Drosselspule 3 ist, d. 1i. je niedriger der Schweißstrom ist. Diese Spannungserhöhung kann begrenzt werden durch eine geeignete Sättigung der l)rcfsselsl>ule; Hierdurch kann eine Charakteristik c gemäß der Fig. i erzielt werden. Der Kondensator braucht nicht direkt an die Netzkletninen 4 und angeschlossen zu werden. Er kann auch an eine verlängerte prini<ire \Vichlung i oder an eine :\nzapfung dieser Wicklung angeschlossen werden zwecks Änderung der Spannung des Kondensatorkreises.
  • Bei der Ausfülii-ung gemäß Fig.2 liegt die primäre Klemme ; "in dein Werkstück 7; dieses Werkstück muß aus betriebstechnischen Gründen geerdet werden, so daß auch die primäre Klemme 5 an Erde zu liegen kommt. Dieses ist nur zulässig, wenn ein spezielles Netz für die Speisung der Schweißtransformatoren verwendet wird, und dieses Netz muß dann vom allgemeinen Speisenetz z. B. durch Zwiscliensclialtung eines Transformators elektrisch isoliert sein.
  • In Fig.3 ist die Isolierung des Kondensatorkreises erzielt durch die :\liNvendtuig eines separaten Transformators mit der primären Wicklung 9 und der sekundären Wicklung io. Die primäre Wicklung 9 ist finit den Klemmen i i und 12 an das Netz angeschlossen, woran auch der Schweißtransformator mit den Klemmen 4 1111c1 5 angeschlossen ist. Die Ziffern i und 8 Haben dieselbe Bedeutung wie in Fig. 2.
  • In Fig.4 ist die Isolierung des holidensators erreicht durch Verlegung der sekundären Wicklung io von Abb. 3 auf den Schweißtransformator. Der Schweißtransformator liat dann zwei sekundäre Wicklungen io und 2 bzw. für den Kondensatorkreis und für den eigentlichen Schweißkreis.
  • In den Fig. 5 bis 7 ist die Anwendung der Erfindung veranschaulicht bei einer Form des Streutransformators, einer Type, die öfters verwendet wird. In diesen Abbildungen besteht das magnetische System aus den Kernen 13 und 14, welche oben und unten durch Joche verbunden sind. Der Kern 13 trägt die primäre Wicklung i, der Kern 14 die sekundäre Wicklung 2. Zwischen den Jochen ist noch ein dritter Kern 15 angeordnet, der so bewegbar ist, daß der Luftspalt zwischen diesem Kern und den Jochen in Größe veränderlich ist, wodurch die Streuung und deshalb der Schweißstrom einstellbar sind.
  • Die Fig. 5 zeigt, was die Erfindung anbelangt, dieselbe Ausführungsform wie Fig.4. Der Kondensatorkreiswird gespeist durch die Wicklung io, \@@elche eine andere sekundäre Wicklung bildet bezüglich der primären Wicklung i. Die Ziffern i bis io haben die gleiche Bedeutung wie in Fig.4.
  • In Fig. 6 ist gemäß einem Kennzeichen der Erfindung die elektrische Kontaktverbindung zwischen dein Kondensatorkreis und dem eigentlichen Schweißkreis an die Klemmen 6 und 7 unterbrochen und ersetzt durch eine induktive Kopplung mittels des Transformators mit den Wicklungen 16 und 17.
  • In Fig.6 wird der Kondensatorkreis, wie in Fig. 5, durch die Wicklung io auf dem primären Kern des Transformators gespeist. Da durch den Transformator mit den Wicklungen 16 und 17 der Kondensatorkreis und der eigentliche Schweißkreis nicht mehr elektrisch miteinander verbunden sind, kann inan ohne Bedenken den Kondensatorkreis an die primären Klemmen des Transformators anschließen. Dieser Fall ist in Fig.7 gezeichnet, jedoch mit der Änderung, daß eine höhere Spannung als die Netzspannung an den Kondensatorkreis angelegt ist, wozu die Netzspannung zwischen den Klemmen 4 und,5 der Wicklung i mittels einer Verlängerung i9 der primären Wicklung in Sparschaltung auf die Spannung zwischen den Klemmen 5 und 18 erhöht ist. Man kann jedoch den Kondensatorkreis auch speisen mit der Netzspannung oder mittels einer Anzapfung an die Wicklung i mit einer Spannung, die niedriger ist als die Netzspannung.
  • In den Fig. 6 und 7 sind die Wicklungen 2 und 16 beide an die Klemmen 6 und 7 des Lichtbogens angeschlossen. Wie aus Fig.8 hervorgeht, kann man die Wicklung 16 fortlassen und die Wicklung 17 induktiv koppeln mit der sekundären Wicklung 2 des Schweißtransformators durch Anordnung der Wicklung auf dem magnetischen System des Schweißtransformators. In Fig.8 ist die Wicklung 17 auf denselben Kern wie die Wicklung 2 gezeichnet. In einzelnen Fällen ist es vorteilhaft, die Kopplung dieser Wicklung nicht zu stark auszuführen, und deshalb kann die Wicklung 17 auch auf dem Streukern 15 angebracht werden.
  • In den Fig. 12 bis 17 ist die Anwendung der Erfindung angegeben bei einer besonderen Form eines Streuungstransformators. Dieser besteht gemäß Fig. 12 a aus drei Kernen, und zwar 13, 14 und 15, wobei der Kern 15 einen Luftspalt besitzt, der in Größe einstellbar ist, wodurch der Schweißstrom geregelt werden kann. Die Einstellbarkeit des Luftspaltes ist nicht näher in der Figur angegeben. Diese Type Transformator ist gekennzeichnet durch die Tatsache, daß eine oder mehrere Wicklungen den Kern, worin der regulierbare, magnetische Widerstand sich befindet, umfassen.
  • In Fig. 12b ist ein Querschnitt durch die Kerne gezeic'linet und weiter ist angegeben, wie die verschiedenen Windungen um diese Kerne angeordnet sind. In den Fig. 12b bis 17 ist ausschließlich der Querschnitt mit den Wicklungen angegeben. Um anzugeben, um welche Wicklungen es sich handelt, sind in den Fig. 9 bis i i die Prinzipschemen gezeichnet.
  • In Fig. 9 sind der Kondensatorkreis und der eigentliche Schweißkreis durch elektrischen Kontakt gekuppelt. Die primäre Wicklung i ist mittels der Klemmen 4 und 5 an das Netz angeschlossen, die sekundäre Wicklung ist mit 2 angegeben und einerseits angeschlossen an den Elektrodenhalter 6, andererseits an das Werkstück 7.
  • Die Speisespannung des Kondensatorkreises wird durch die primäre Wicklung durch Transformierung in der Wicklung io erzeugt.
  • In den Fig. io und ii sind der Kondensatorkreis und der eigentliche Schweißkreis induktiv gekoppelt, und zwar durch die Wicklung 17 im Kondensatorkreis und durch die Wicklung 2 des eigentlichen Schweißkreises. In Fig. io wird der Kondensatorkreis durch die Netzspannung (Klemme 4 und 5) gespeist; in Fig. i i ist die primäre Wicklung i mit einem Stück i9 verlängert, und der Kondensatorkreis wird an die erhöhte Netzspannung zwischen den Klemmen 5 und 18 angeschlossen.
  • Die Ausführung gemäß Fig. 12 bezieht sich auf das Schaltschema 9. Die primäre Wicklung i und die Speisewicklung des Kondensatorkreises io liegen beide um den Kern 13, die sekundäre Wicklung 2 um den Kern 13 und 15 bzw. nach Fig. 13 die Speisewicklung io des Kondensatorkreises um den Kern 14. Die Wicklungen i und io sind bei dieser Ausführung nach Fig. 13 schwächer gekuppelt als bei der Ausführung gemäß Fig. i2b.
  • Die Ausführung gemäß Fig. 14 bezieht sich auf das Schaltschema i i. Die primäre Wicklung i liegt mit ihrer Verlängerung i9 um den Kern 13; die sekundäre Wicklung 2 liegt mit der Kupplungswicklung um die Kerne 13 und 15. Die Ausführung gemäß Fig. io bekommt man durch das Weglassen des Wicklungsteils i9.
  • Die Ausführung gemäß Fig. 15 bezieht sich ebenfalls auf das Schaltschema Fig. 11. Die primäre Wicklung i liegt mit ihrer Verlängerung i9 um den Kern 13, die sekundäre Wicklung 2 liegt um die Kerne 13 und 15 und die Kupplungswicklung 17 um den Kern 15. In dieser Ausführung sind die Wicklungen 2 und 17 schwächer gekuppelt als bei der Ausführung gemäß Fig. 14. Die Ausführung gemäß Fig. io bekommt man durch Weglassen des Wicklungsteils i9.
  • Die Ausführung gemäß Fig. 17 bezieht sich ebenfalls auf das Schaltschema Fig. i i. Die primäre Wicklung liegt mit ihrer Verlängerung i9 um die Kerne 13 und 15, die sekundäre Wicklung 2 um den Kern 13 und die Kupplungswicklung 17 um den Kern 15. In dieser Ausführung sind die Wicklungen 2 und 17 schwächer gekuppelt als bei der Ausführung gemäß Fig. 16. Die Ausführung gemäß dem Schema io bekommt man durch Weglassen des Wicklungsteils i9.
  • In den beschriebenen Ausführungsformen sind eine oder mehrere Wicklungen vorhanden, welche zwei Kerne des magnetischen Kreises umfassen. Es ist klar, daß man eine derartige Wicklung in zwei Wicklungen unterteilen kann, welche jede einen Kern umfassen. Falls gewünscht, kann man diesen beiden Wicklungen eine verschiedene Anzahl Windungen geben.
  • Im allgemeinen erzielt man mit einer kombinierten Wicklung, die beide Kerne umfaßt, eine Materialersparnis, jedoch ist dann notwendigerweise die Windungszahl auf beiden Kernen gleich. Man kann aber mit einer derartig kombinierten Wicklung eine Anzahl Windungen, welche nur einen der Kerne umfaßt, in Reihe schalten, wodurch dasselbe Resultat erreicht werden kann wie mit zwei ganz getrennten Wicklungen, welche jede einen Kern umfaßt und deren Windungszahlen ungleich sind.
  • Die Erfindung ist beschrieben für verschiedene Ausführungsformen von Schweißtransformatoren; sie kann jedoch auch bei anderen Konstruktionen von Schweißtransformatoren verwendet werden und im allgemeinen bei allen Transformationssystemen, wo die Verbrauchsvollast einen großen Spannungsabfall hervorruft.

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltung zur Stabilisierung eines elektrischen Lichtbogens (eines Schweißbogens oder des Bogens bei einer Bogenlampe, Neon- oder Natriumröhre) und gleichzeitige Verbesserung des Leistungsfaktors der Speisevorrichtung des Lichtbogens, wobei diese Speisevorrichtung aus einem Streutransformator oder einem normalen Transformator mit in Reihe geschalteter Drossel besteht, dadurch' gekennzeichnet, daß an die Lichtbogenklemmen, nicht nur die sekundäre Seite der Speisevorrichtung angeschlossen ist, sondern auch direkt durch Kontakt oder induktiv ein Stromkreis mit einem Kondensator fester oder einstellbarer Kapazität und daß dieser Stromkreis an die primären Klemmen der Speisevorrichtung angeschlossen ist oder durch eine durch Transformierung von diesen Klemmen abgeleitete Spannung gespeist wird und daß die beiden Kreise derart geschaltet und bemessen sind, daß ihre Ströme, welche zusammen den Lichtbogen speisen, phasegleich oder nahezu phasegleich sind.
  2. 2. Schaltung gemäß :\nspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisespannung für den kapazitiven Kreis durch einen Hilfstransformator erzeugt wird, welcher an die primären Klemmen der Lichtbogenspeisevorrichtung angeschlossen ist.
  3. 3. Schaltung gemäß :'lnspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisespannung für den kapazitiven Kreis von einer Hilfswicklung auf der Lichtbogenspeisevorrichtung erzeugt wird, welche als getrennte Wicklung oder .in Sparschaltung ausgeführt ist.
  4. 4. Schaltung gemäß den Ansprüchen 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß des kapazitiven Kreises an die Lichtbogenklemmen unter Zwischenschaltung eines Hilfstransformators stattfindet, dessen eine Wicklung in dem kapazitiven Kreis liegt und die andereWicklung zwischen den Lichtbogenklemmen.
  5. 5. Schaltung gemäß den Ansprücheni bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die induktive Kopplung stattfindet dadurch, daß auf dem magnetischen System des Lichtbogenspeisetransformators eine Hilfswicklung angebracht ist, welche im,kapazitiveri Kreis liegt und magnetisch mehr oder weniger stark mit der sekundären Wicklung dieses Transformators gekoppelt ist.
DEP2243A 1948-03-17 1949-03-17 Schaltung zur Stabilisierung eines Wechselstromlichtbogens und zur Verbesserung der Leerlaufspannung-Belastungsstrom-Charakteristik beim Lichtbogenschweissen Expired DE822286C (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL822286X 1948-03-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE822286C true DE822286C (de) 1951-11-26

Family

ID=19840909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEP2243A Expired DE822286C (de) 1948-03-17 1949-03-17 Schaltung zur Stabilisierung eines Wechselstromlichtbogens und zur Verbesserung der Leerlaufspannung-Belastungsstrom-Charakteristik beim Lichtbogenschweissen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE822286C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE963092C (de) * 1948-10-02 1957-05-02 Licentia Gmbh Schaltanordnung fuer die Wechselstrom-Lichtbogenschweissung zur kurzzeitigen Erhoehung der Schweiss-Spannung nach Unterbrechung der Spannung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE963092C (de) * 1948-10-02 1957-05-02 Licentia Gmbh Schaltanordnung fuer die Wechselstrom-Lichtbogenschweissung zur kurzzeitigen Erhoehung der Schweiss-Spannung nach Unterbrechung der Spannung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69931863T2 (de) Wechselstromwandlervorrichtung mit gesteuerter Leistungsabgabe
DE822286C (de) Schaltung zur Stabilisierung eines Wechselstromlichtbogens und zur Verbesserung der Leerlaufspannung-Belastungsstrom-Charakteristik beim Lichtbogenschweissen
DE3239749C2 (de)
DE1295080B (de) Schaltungsanordnung zum Impulsbetrieb von Gasentladungslampen
DE956145C (de) Gleichrichter-Schaltungsanordnung zur Speisung von Gleichstromverbrauchern mit elektrischem Lichtbogenbetrieb
DE898529C (de) Funkenzuendeinrichtung, insbesondere fuer Strahltriebwerke oder Gasturbinen fuer Flugzeuge
DE2029050A1 (de) Anordnung zum Abblenden mindestens zweier parallel geschalteter Entladungs lampen
DE1489427C3 (de) Anordnung zur Speisung einer induktiv stabilisierten Gas- und/oder Dampfentladungslampe
DE670592C (de) Schaltung zur Zuendung einer aus einer Wechselstromquelle gespeisten elektrischen Gasentladungsroehre
DE1026850B (de) Einrichtung zur Verbindung von Stromkreisen unterschiedlicher Spannungen
DE648725C (de) Regeleinrichtung fuer Lampenstromkreise
DE2264017C3 (de) Unsymmetrisch halbgesteuerte Einphasen-Stromrichterbrücke und Verfahren zu deren Betrieb
DE1513899B1 (de) Gleichrichter
DE620008C (de) Zuend- und Regelvorrichtung fuer elektrische Leuchtroehren
DE684858C (de) Anordnung zur Speisung eines Lichtbogens, der parallel zu einem Kondensator (Drosselspule) liegt, welcher mit einer Drosselspule (Kondensator) und der Wechselspannungsquelle in Reilhe geschaltet ist
DE324998C (de) Verfahren zum Ab- und Zuschalten von Wechselstromspannungen
DE705987C (de) Schaltungsanordnung zur periodischen Steuerung der Zuendung einer mit ionisiertem Gas gefuellten Roehre
AT165820B (de) Elektrischer Ballast
DE644198C (de) Einrichtung zur Regelung von ueber gittergesteuerte Entladungsgefaesse gespeisten Gleichstrommotoren unter Verwendung einer in Abhaengigkeit vom Laststrom gesteuerten Drosselspule
AT374310B (de) Schaltungsanordnung fuer die versorgung von gleichstromverbrauchern aus einem wechselstromnetz
DE653786C (de) Anordnung zur selbsttaetigen Regelung von Anzapftransformatoren mittels gittergesteuerter Dampf- oder Gasentladungsstrecken
DE836522C (de) Leuchtroehren-Anlage zum Betriebe einer Anzahl von Leuchtroehren aus einer Wechselstromquelle
DE1513736C3 (de) Wechselrichter
DE758246C (de) Streutransformator zum Lichtbogenschweissen
DE741172C (de) Einrichtung zur Steuerung bzw. zur unmittelbaren Betaetigung von zur Spannungsregelung dienenden Apparaten