DE886798C

DE886798C - Welding transformer

Info

Publication number: DE886798C
Application number: DENDAT886798D
Authority: DE
Inventors: Hermann Kocher
Original assignee: BROWN AG; BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BROWN AG; BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1951-04-09
Publication date: 1953-07-02
Also published as: FR1059899A; GB717148A; BE510411A; CH328490A

Description

Ein Transformator für die Speisung eines Schweißlichtbogens muß außer einer einfachen Konstruktion auch folgenden Anforderungen entsprechen: i. Der Transformator muß gute Zündeigenschaften aufweisen, und der Lichtbogen sollte über dem ganzen Strombereich stabil bleiben; 2. mit abnehmenden Schweißströmen sollte die Leerlaufspannung selbsttätig zunehmen; 3. die verschiedenen Schweißströme sollten mühelos und rasch einstellbar sein; 4. der Leistungsfaktar sollte immer möglichst groß sein.A transformer for the supply of a welding arc must besides a simple one Construction also meet the following requirements: i. The transformer must have good ignition properties and the arc should remain stable over the entire current range; 2. with with decreasing welding currents, the open circuit voltage should increase automatically; 3. the different Welding currents should be adjustable quickly and easily; 4. the power factor should always be as large as possible.

Es sind bereits Schweißtransformatoren bekannt, bei welchen für die Stromregulierung Vorschaltdrosselspulen von veränderlicher Induktivität benutzt werden. Bei den meisten bekanntgewordenen Ausführungen dieser Art erfolgt aber keine richtige Anpassung der Leerlaufspannung an den eingestellten Schweißströmen. Ferner sind auch keine Mittel vorhanden, die die gewünschte Stabilisierung des Lichtbogens zur Folge haben. Um diese Stabilisierung zu erhalten, d. h. zur Erzielung eines stabil brennenden Lichtbogens, sind neuerdings Anordnungen vorgeschlagen worden, mittels welchen eine hochfrequente Spannung dem Lichtbogen überlagert wird, um diesen zu stabilisieren. Solche Anordnungen sind jedoch ziemlich teuer und können außerdem den Schweißer gefährden. Welding transformers are already known in which series inductors are used for current regulation of variable inductance can be used. With most of the known ones However, this type of execution does not correctly match the open circuit voltage to the set welding currents. Furthermore, there are no means available that provide the desired stabilization of the arc. To get this stabilization, i. H. to achieve a stably burning arc, arrangements have recently been proposed by means of which a high-frequency voltage is superimposed on the arc in order to stabilize it. However, such arrangements are quite expensive and can also endanger the welder.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schweißtransformator mit einer in Reihe mit der Sekunr därwicklung liegenden regulierbaren Drosselspule. Um nunmehr den bereits erwähnten, an einen guten Schweißtransformator gestellten Anforderungen gerecht zu werden, wird gemäß der Erfindung die Drosselspule auf einem vom Magnetkreis des Transformators abgesonderten, in· sich geschlossenen Eisenweg aufgebracht, der außerdem eine ίο Sekundärhilfswicklung trägt, die sowohl im Leerlauf die Sekundärspannung bei abnehmendem Schweißstrom, als auch bei Abreißen des Lichtbogens die für die Wiederzündung zur Verfügung stehende Spannung erhöht.The invention relates to a welding transformer with an adjustable choke coil in series with the secondary winding. In order to meet the already mentioned requirements placed on a good welding transformer To meet, according to the invention, the choke coil on one of the magnetic circuit of the transformer separate, self-contained iron path, which also has a ίο secondary auxiliary winding carries the secondary voltage with decreasing both in no-load operation Welding current, as well as when the arc breaks, which is available for re-ignition standing voltage increases.

An Hand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, und zwar ist in der Figur ein Transformator mit einer in Reihe geschalteten regulierbaren Drosselspule schematisch dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the drawing, namely In the figure, a transformer with an adjustable inductor connected in series is schematically shown shown.

Der Transformator besteht aus einer Primärwicklung ι und einer Sekundärwicklung,2, die beide auf dem Eisenweg 3 aufgebracht sind. In Reihe mit der Sekundärwicklung 2 ist noch eine regulierbare Drosselspule 4 mit Anzapfungen geschaltet, die auf einem vom." Magnetkreis 3 abgesonderten und in sich geschlossenen Eisenweg 5 aufgebracht ist. Dieser magnetische Kreis 5 trägt ferner noch eine Sekundärhilfswicklung 6, die an den Sekundärklemmen 7 des Transformators angeschlossen ist.The transformer consists of a primary winding ι and a secondary winding, 2, the both are applied to Eisenweg 3. In series with the secondary winding 2 is another one adjustable choke coil 4 connected with taps, which are separated from the magnetic circuit 3 on a and self-contained iron path 5 is applied. This magnetic circuit 5 carries also a secondary auxiliary winding 6, which is connected to the secondary terminals 7 of the transformer is.

Die Wirkungsweise dieses Transformators ist wie folgt: Im Transformatoreisen 3 wird durch die Primärwicklung 1 das Hauptfeld erzeugt. In der in Reihe mit der Sekundärwicklung 2 geschalteten Drosselspule 4 wird im Leerlauf eine zusätzliche Spannung induziert. Diese zusätzliche Spannung wird .durch das Feld der Hilfswicklung 6 erzeugt und addiert sich zur Grundspannung der Sekundärwicklung 2. Bei der in der Figur dargestellten Stromregulierung mittels Anzapfungen . an der Drosselspule 4 ergibt sich somit, daß bei abnehmenden Schweiß strömen die Leerlaufspannung selbsttätig ansteigt, da der kleinste Strom 'bei der größten Windungszahl der Drosselspule vorkommt und in diesem Fall die von der Hilfswicklung 6 induzierte Spannung ein Maximum ist. Auf diese Weise paßt sich daher die Leerlauf spannung automatisch an die Erfordernisse der verschiedenen Elektrodendurchmesser an.The operation of this transformer is as follows: In the transformer iron 3 is through the Primary winding 1 generates the main field. In the series connected to the secondary winding 2 Choke coil 4, an additional voltage is induced when idling. That extra tension Is generated by the field of the auxiliary winding 6 and is added to the basic voltage of the secondary winding 2. In the current regulation shown in the figure by means of taps. at the Choke coil 4 thus results in the no-load voltage flowing automatically when the sweat decreases increases, since the smallest current occurs in the largest number of turns of the inductor and in this case that of the auxiliary winding 6 induced voltage is a maximum. In this way, therefore, the no-load voltage adapts itself automatically to the requirements of the different electrode diameters.

Die Hilfswicklung 6 erfüllt noch eine weitere Aufgabe, nämlich die Erzielung eines stabil brennenden Lichtbogens während des Schweißens, d. h. die sogenannte Stabilisierung des Lichtbogens. Diese Wirkung beruht auf folgenden Überlegungen: Ein Schweißtransformator, bei welchem der Schweißstro'm und die Spannung (EMK) in Phase sind, dessen Leerlaufspannung also klein ist," weist bekanntlich schlechte Schweißeigenschaften auf. Dies wird so erklärt, daß im Moment des Abreißens des Schweißlichtbogens, was immer beim Nulldurchgang des Schweißstromes geschieht, noch keine Spannung für die Wiederzündung der nächsten Halbwelle vorhanden ist. Wenn aber der beschriebene Transformator belastet ist, so durchflutet der von der Drosselspule 4 erzeugte Fluß 6g die Sekundärhilfswicklung 6. Das Feld der Drosselspule 4, die nunmehr als Primärwicklung eines Stromtransformators wirkt, induziert in der sekundären Hilfswicklung 6 eine Spannung, die beim Schweißstrom Null gerade ihren Höchstwert hat, und weil diese Wicklung über dem Lichtbogen angeschlossen ist, so kann zugleich eine Wiederzündung stattfinden. Die gewünschte Stabilisierung des Lichtbogens wird somit ohne weiteres erreicht, und praktisch wirkt sich dies so aus, daß die Leerlaufspannung gesenkt werden kanu, wodurch der Leistungsfaktor verbessert wird.The auxiliary winding 6 also fulfills another task, namely to achieve a stable burning Arc during welding, d. H. the so-called stabilization of the arc. This effect is based on the following considerations: A welding transformer in which the The welding current and the voltage (EMF) are in phase, the open circuit voltage of which is therefore small, "points known to have poor welding properties. This is explained as being at the moment of tearing off of the welding arc, whatever happens when the welding current crosses zero there is no voltage for the re-ignition of the next half-wave. But if the described transformer is loaded, then flows through the flux generated by the choke coil 4 6g the secondary auxiliary winding 6. The field of the choke coil 4, which is now used as the primary winding of a Acts current transformer, induces in the secondary auxiliary winding 6 a voltage that when Welding current zero has just reached its maximum value, and because this winding is above the arc is connected, a re-ignition can take place at the same time. The desired stabilization of the arc is thus easily achieved, and in practice this has the effect that the Open circuit voltage can be lowered, which improves the power factor.

Durch die regulierbare Drosselspule 4 wird eine Grobregulierung des Schweißstromes erreicht. Durch die Verwendung der Hilfswicklung 6 ist es möglich, noch eine Feinregulierung zu erhalten, wobei zu diesem Zweck im Stromkreis dieser Hilfswicklung ein kleiner einstellbarer Widerstand 8 vorgesehen wird. Dadurch kann die Dämpfung der Drosselspule 4 bzw. deren Induktivität und dementsprechend auch der Schweißstrom feinstufig geändert werden. Bei kurzgeschlossenem Widerstands ist die Induktivität am kleinsten und der Schweißstrom bei einer bestimmten Anzapfung der Drosselspule 4 am größten. Je mehr Widerstand nun eingeschaltet wird, um so mehr nimmt die Induktivität zu, und dementsprechend sinkt der Schweißstrom. In dieser Weise ist es möglich, die Stromsprünge durch die einzelnen Anzapfungen ganz oder mindestens teilweise auszuregulieren. An Stelle des regulierbaren Widerstandes 8 kann auch eine kleine regulierbare Drosselspule verwendet werden.A coarse regulation of the welding current is achieved by the adjustable choke coil 4. By using the auxiliary winding 6, it is still possible to obtain fine adjustment, for this purpose a small adjustable resistor 8 in the circuit of this auxiliary winding is provided. This can reduce the damping of the choke coil 4 or its inductance and accordingly the welding current can also be changed finely. When the resistor is short-circuited the inductance is smallest and the welding current at a certain tapping of the Choke coil 4 largest. The more resistance is switched on, the more it takes Inductance increases and the welding current decreases accordingly. In this way it is possible to the To fully or at least partially regulate current jumps through the individual taps. Instead of the adjustable resistor 8, a small adjustable choke coil can also be used will.

Bei der beschriebenen Anordnung erfolgt die Regulierung der Drosselspule 4 mittels Anzapfungen. Statt die Stromregulierung mit Anzapfungen vorzunehmen, kann dies auch dadurch erreicht werden, daß die Spule entweder auf einem Anker gewickelt und im. Eisenweg 5 drehbar angeordnet wird oder mit Hilfe einer geeigneten mechanischen Vorrichtung aus dem Feld herausbewegt wird, d. h. als Tauchspule ausgebildet wird.In the arrangement described, the regulation of the choke coil 4 takes place by means of taps. Instead of regulating the current with taps, this can also be achieved by that the coil is either wound on an armature and in. Eisenweg 5 rotatably arranged or moved out of the field with the aid of a suitable mechanical device, d. H. is designed as a moving coil.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Welding transformer with an adjustable one in series with the secondary winding Choke coil, characterized in that the choke coil on one of the magnetic circuit of the transformer separate, in itself

"closed iron path is applied, which also carries a secondary auxiliary winding, .the connected to the secondary terminals of the transformer.

2. Welding transformer according to claim 1, characterized in that the circuit in the Secondary auxiliary winding a regulating resistor is provided.

3. Welding transformer according to claim 1, characterized in that the circuit in the

Secondary auxiliary winding a controllable inductance is switched on.

4. Welding transformer according to claim 1, characterized in that ,. that the choke coil is provided with taps.

5. Welding transformer according to claim 1, characterized in that the choke coil is wound on an armature which is rotatably arranged in the iron path.

6. Welding transformer according to claim 1, characterized in that the choke coil is designed as a moving coil, with a relative movement between the winding and the Core of the choke coil can be made.

1 sheet of drawings