Gleichstrom-Schweißgenerator Bei Gleiclistrotn-Schweiß,generatoren
kommt es darauf an, daß sie nicht nur im statischen Betrieb mit günstigen abfallenden
Stromspannungskennlinien arbeiten, sondern es werden auch gute dynamische Eigenschaften
verlangt, damit ein Abreißen des Lichtbogens mit Sicherheit vermieden wird bzw.
ein Neuzünden ohne Schwierigkeiten stattfindet. Man hat gerade mit Rücksicht auf
das dynamische `'erhalten Sonderbauarten von Schweißmaschinen entwickelt, die im
Aufbau im wesentlichen einer Querfeldmaschine ähnlich sind oder eine dieser Maschine
ähnliche Wirkungsweise aufweisen. Doch bedeutet die Verwendung solcher Maschinen
wegen ihrer wesentlich schlechteren Ausnutzung einen gewissen Nachteil. Man hat
auch versucht, mit normalen Gleichstrommaschinen, die etwa noch mit Gegenreihenschlußwicklung
versehen sind, auszukommen und ihre schlechten dynamischen Eigenschaften durch einen
zusätzlichen Stoßumspanner außerhalb der Maschine zu verbessern. Doch verursacht
dies einen zusätzlichen Aufwand, der sich gewichts- und preismäßig ungünstig auswirkt.DC welding generator For Gleiclistrotn welding generators
it is important that they are not only in static operation with favorable sloping
Voltage characteristics will work, but will also have good dynamic properties
required, so that a breaking of the arc is reliably avoided or
re-ignition takes place without difficulty. One just has to be considerate
the dynamic '' receive special types of welding machines developed in the
Structure are essentially similar to a cross-country machine or one of these machines
have a similar mode of action. Yet means using such machines
a certain disadvantage because of their significantly poorer utilization. One has
also tried with normal DC machines, which are still about with counter-series winding
are provided to get along and their poor dynamic properties by one
to improve additional shock clamps outside the machine. But caused
this is an additional effort, which has an unfavorable effect in terms of weight and price.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, günstige statische und dynamische
Eigenschaften unter Verwendung normaler Maschinen zu erreichen, denen die gewünschten
-Eigenschaften durch besondere Bemessung und geeignete Wahl ihrer Erregung gegeben
werden.The invention has the task of cheap static and dynamic
To achieve properties using normal machines, which the desired
-Properties given by special dimensioning and suitable choice of their excitation
will.
Erfindungsgemäß wird dies durch Verwendung einer Gleichstrommaschine
normaler Bauart, jedoch hoher Induktivität im Hauptstromkreis, mit Fremd-und Gegenreihenschlußerregung
erreicht, wobei die Gegenreihenschlußerregung so bemessen wird, daß
sich
bei Leerlauf nur ein sehr kleiner Dauerkurzschlußstrom einstellt. Die für ein günstiges
dynamisches ``erhalten der Maschine notwendige hohe Induktivität kann z. B. durch
Wahl eines großen Strombelages im Anker, eines kleinen Luftspaltes, durch Anordnung
der Fremd- und der GegenreihenscHußwicklungen auf getrennten Polen bzw. durch Wahl
hoher Wendungszahlen für diese Wicklungen wie auch durch Vereinigung einer mehr
oder weniger großen Anzahl dieser Maßnahmen erreicht werden. Um nun auf Kennlinien
mit großer Stromstärke zu kommen, muß hierbei die Fremderregerwicklung stärker erregt
werden. Dies geschieht in der Weise, claß sie von einer Hilfserregermaschine gespeist
wird, die als Spaltmaschine ausgeführt ist. \-on den beiden Erregerwicklungen dieser
Maschine ist die eine zwischen Hilfsbürste und einer Hauptbürste angeschlossen und
liefert einen konstanten oder lastunabhängigen Anteil für die Fremderregung der
Hauptmaschine, die andere wird mit einem dem :\nkerstroni der Hauptmaschine verhältnisgleichen
Strom gespeist, der einen entsprechenden lastabhängigen Anteil in der Fremderregung
der Hauptmascliitie zur Folge hat. Diesen lastabhängigen Anteil kann man nun im
gleichen oder im entgegengCsetzten Sinne mit dem Grundanteil in der Erregung \wirken
lassen und erreicht dadurch eine beliebige Anzahl von Stromspannungs'kennlinien
der Hauptmaschine.According to the invention, this is achieved by using a direct current machine
normal design, but high inductance in the main circuit, with external and counter-series excitation
achieved, the opposing series excitation is so dimensioned that
themselves
only a very small short-circuit current is set when idling. The one for a cheap one
dynamic `` maintenance of the high inductance required by the machine can e.g. B. by
Choice of a large current layer in the armature, a small air gap, by arrangement
the external and the opposite series connection windings on separate poles or by choice
high number of turns for these windings as well as by combining one more
or a smaller number of these measures can be achieved. To now on characteristics
To come with a large current, the external excitation winding must be more strongly excited
will. This is done in such a way that it is fed by an auxiliary exciter
which is designed as a splitting machine. \ -on the two excitation windings of this
Machine is connected to the one between the auxiliary brush and a main brush and
supplies a constant or load-independent component for the external excitation of the
Main engine, the other will be related to one of the: \ nkerstroni of the main engine
Electricity fed, which has a corresponding load-dependent portion in the external excitation
of the main machinery. This load-dependent portion can now be found in the
act in the same or in the opposite sense with the basic component in the excitation
and thereby achieves any number of current voltage characteristics
the main engine.
in Schaltschema für ein Ausführungsbeispiel des' Erfindungsgedankens
ist in der Fig. i der Zeichnung dargestellt. Hierin bezeichnet i den Gleichstrom-Schweißgenerator
mit der Fremderregerwicklung2,derGegen reihenschlußwicklung3 und der Wendepolwicklung
.4. Der Generator stellt demnach eine durchaus normale Maschine mit einfacher Gegenreiliensclilußwicklung
dar. Um eine möglichst gute Entkupplung zwischen Fremderreger- und Gegenreihenschlußwicklung
zu erzielen, werden beide Wicklungen zweckmäßig auf getrennten Polen angeordnet.
Ferner wird man bestrebt sein, den Strombelag im Anker möglichst groß und den Luftspalt
möglichst klein zu wählen, um eine große lii< tiktivität für den Ankerstromkreis
zu erhalten. Dadurch werden ohne äußere zusätzliche Mittel gute dynamische Eigenschaften
erzielt. Die FremderregerwicklUng 2 wird von der Hilfserregermaschine 5 gespeist,
die als Spaltpolmaschine mit den beiden Hauptbürsten 6 und 7 und der Hilfsbürste
8 ausgeführt ist. Zwischen der Hauptbürste 6 und der Hilfsbürste 8 liegt die Erregerwicklung
9 für Selbsterregung. Unter ihrem Einfl!iG erhält die Erregerwicklung 2 eine gewisse
Grunderregung, so daß der Schweißgenerator stets eine vorgeschriebene Leerlaufspannung
aufweist. Durch einen Regler io kann dieser Wert in gewissen Grenzen geregelt werden.
Die Erregerwicklung i t liegt parallel zu der Gegenreihenschlußwicklung 3 und der
Wendepolwicklung 4. und führt daher einen (lein Ankerstrom der Hauptmaschine %erh,-iltnisgleichen
Strom, der durch den Regler 12 ebenfalls geregelt werden kann. 13 bedeutet einen
gemeinsamen Antriebsmotor. Die Wicklung i i ist so geschaltet, daß sie das von der
Wicklung 9 ausgehende Feld in der Hilfserregermaschine verstärkt. Dies wirkt sich
in der Weise aus, daß sich bei Belastung die Erregung in der Erregerwicklung 2 verstärkt,
so daß ein größerer Kurzschlußstrom der Hauptmaschine zustande kommt. In der Kenn-Linienschar
der Fig. 2 macht sich dies in der Weise bemerkbar, daß die Maschine z. B. von der
Kennlinie 14, bei der die Wicklung i i stromlos sei, auf die Kennlinie 15 bzw. 16
übergeht. .in a circuit diagram for an embodiment of the 'inventive concept is shown in Fig. i of the drawing. Here i denotes the direct current welding generator with the separate excitation winding 2, the counter-series winding 3 and the reversing pole winding .4. The generator is therefore a perfectly normal machine with a simple counter-circuit winding. In order to achieve the best possible decoupling between the external excitation and counter-series winding, both windings are expediently arranged on separate poles. Furthermore, efforts will be made to select the current coating in the armature as large as possible and the air gap as small as possible in order to obtain a high level of conductivity for the armature circuit. As a result, good dynamic properties are achieved without additional external means. The external excitation winding 2 is fed by the auxiliary excitation machine 5, which is designed as a shaded pole machine with the two main brushes 6 and 7 and the auxiliary brush 8. The excitation winding 9 for self-excitation is located between the main brush 6 and the auxiliary brush 8. Under their influence, the field winding 2 receives a certain basic excitation, so that the welding generator always has a prescribed no-load voltage. This value can be regulated within certain limits by a controller io. The excitation winding it is parallel to the opposing series winding 3 and the reversing pole winding 4. and therefore carries an equal current (lein armature current of the main machine%, which can also be regulated by the controller 12. 13 means a common drive motor. The winding ii is switched in such a way that it amplifies the field in the auxiliary excitation machine emanating from winding 9. This has the effect that when there is a load, the excitation in excitation winding 2 increases, so that a greater short-circuit current of the main machine occurs 2, this becomes noticeable in such a way that the machine changes, for example, from characteristic curve 14, in which winding ii is de-energized, to characteristic curve 15 or 16.
Günstig wirkt bei dieser Anordnung der Umstand, daß bei Leerlauf die
Erregung der Fremderregerwicklung 2 stets klein ist, so daß sich infolge der starken
Gegenreilienschlußwicklung auch nur ein kleiner Kurzschlußstrorn einstellen kann.
Infolge der Wahl eines kleinen Luftspaltes -und eines großen Ankerstrombelages ist
die Hauptfeldenergie klein, die des Ankerstreufeldes dagegen groß, so daß der Kurzschlußstrom
nicht aus einer großen zusammenbrechenden Hauptfeldenergie in unerwünschter Weise
gespeist wird, während er andererseits durch das verhältnismäßig große neu aufzubauende
Ankerstreufeld in günstiger Weise kleingehalten wird. Der Strom in der Fremderregerwicklung
2 erfährt beine Auftreten des Kurzschlußstromes durch die nicht ganz zu verineidende
Kopplung zwischen den Wicklungen ebenfalls eine Zunahme, doch ist dies nur von Vorteil,
weil er ja ohnehin durch die Wirkung der Wicklung i i zunehmen soll. Es findet also
eine durchaus erwünschte Schnellerregung statt. Ebenso wird beim Verschwinden des
Schweißstromes der Strom in der Fremderregerwicklung ebenfalls verkleinert und damit
dem Wirksamwerden der Wicklung i i vorgearbeitet. Man kann selbstverständlich auch
die natürliche Kennlinie des Schweißgenerators auf einen mittleren Wert, z. B. auf
die Kennlinie 15 in Fig. 2, legen und mit Hilfe der Wicklung i i eine ± -Regelung
vornehmen. Man kann sich damit den gewünschten Werten von Kurzschlußstrom und wiederkehrender
Spannung, d. h. den gewünschten dynamischen Eigenschaften der Maschine weitgehend
anpassen. Um den Aufwand für die Erregerwicklungen des Schweißgenerators und damit
auch für die Hilfserregerinaschine zu verkleinern. kann man auch die Gegenreihenschlußwicklung
in mehrere Gruppen unterteilen, die für große Schweißströme parallel und für kleine
in Reihe geschaltet werden.The fact that when idling, the fact that the
Excitation of the external excitation winding 2 is always small, so that as a result of the strong
Back-to-back winding can also set only a small short-circuit current.
As a result of the choice of a small air gap and a large armature current coating
the main field energy is small, that of the armature stray field is large, so that the short-circuit current
not from a large collapsing main field energy in an undesirable manner
is fed, while on the other hand it is fed by the relatively large new building
Anchor stray field is kept small in a favorable manner. The current in the separate excitation winding
2 experiences an occurrence of the short-circuit current through the not entirely to be avoided
Coupling between the windings also increases, but this is only beneficial
because it is supposed to increase anyway due to the action of the winding i i. So it finds
a very desirable rapid excitation takes place. Likewise, when the
Welding current, the current in the external excitation winding is also reduced and thus
prepared for the winding i i to take effect. Of course you can too
the natural characteristic of the welding generator to an average value, e.g. B. on
the characteristic curve 15 in Fig. 2, and with the help of the winding i i a ± control
make. One can use it to get the desired values of short circuit current and recurring
Tension, d. H. the desired dynamic properties of the machine to a large extent
adjust. To the effort for the excitation windings of the welding generator and thus
also to be reduced for the auxiliary exciter machine. you can also use the reverse series winding
Divide into several groups, one for large welding currents in parallel and one for small ones
can be connected in series.