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Elektrische Schweißeinrichtung Es sind elektrische Schweißeinrichtungen
bekanntgeworden, bei denen der Schweißtransformator vermittels steuerbarer Entladungsstrecken
zu einem wählbaren Zeitpunkt und für eine wählbare Zeibdauer eingeschaltet werden
kann. Mit besonderem Vorteil werden steuerbare Lichtbogenentladungsstrecken, beispielsweise
gittergesteuerte Quecksilberdampfentladungsgefäße, mit Quecksilberkathode oder Glühkathode
verwendet.
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Da der Transformator beim Zusammenarbeiten mit der steuerbaren Entladungsstrecke
magnetisch nur einseitig beansprucht wird, nimmt er einen Magnetisierungsstrom auf,
der je nach dem Zeitpunkt der Einschaltung innerhalb einer Halbwelle der speisenden
Wechselspannung verschieden groß Ist und um so größer wird, je kleiner der Zündwinkel
ist, je größer also die Schweißleistung ist, mit der gearbeitet werden soll. Wenn
die Halbwelle bereits im Nulldurchgang der Spannung gezündet werden soll, sind die
Verhältnisse am günstigsten, weil der für die Erzeugung der Schweißspannung erforderliche
Fluß vom Nullwert beginnend bis auf den doppelten Wert des Flusses ansteigt, .der
be-i dauernd' eingeschadtetem Transformator der Amplitude des Flusses entsprechen
würde. Dieser bis aufs doppelte ansteigende Fluß bedingt einen entsprechend großen
Magnetisierungsfluß, der infolge der Sättigungsverhältnisse :des Transformators
nicht nur den doppelten Wert, sondern Werte annimmt, die wesentlich darüber liegen
können. Der Magnetisierungsstrom einer solchen Anlage erreicht dadurch Werte, die
größer sein können als die für den Schweißvorgang erforderliche Stromstärke,
was
zur Folge hat; daß die zum Schalten dienenden Entladungsstrecken @größerbemessen
werden müssen, als es an sich für den Schweißstrom erforderlich wäre. Dies ist besonders
für Glühkathodenentlad@ungs:strecken nachteilig, deren Belastungsfähigkeit bekanntlich
v an ,dem Maximalwert des Stromes abhängig ist.
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Diese Nachteile werden nun dadurch vermieden, daß bei einer elektrischen
Schweißeinrichtung, beider die Primärwicklung eines Schweißtransformators über eine
steuerbare Entladungsstrecke an. ein Wechselstromnetz angeschlossen ist und beider
im Steuerstromkreis Einrichtungen vorgesehen sind, durch die der Zeitpunkt und :die
Zeitdauer (Anzahl der enngeschaltetenHalbwellen) derEinschaltung des Schweißtransformators
eingestellt werden können, gemäß der Erfindung z. B. eine zusätzliche Hilfsgleichstrornquelle
vorgesehen ist, welche in den Schweißpausen mit einer solchen Polarität an die Primärwicklung
des Transformators angeschlossen wird, daß der aus dieser Stromquelle durch den
Transformator fließende Vormagnetisierungsstrom annähernd so groß ist wie die Spitze
des stationären Erregerstromes des Transformators und daß die Richtung dieser Hilfsmagnetisierung
der durch den Schweißstrom hervorgerufenen Magnetisierung entgegengesetzt ist.
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Gleichgültig, bei welchem Winkel die mit dem Transformator in Reihe
liegende Entladungsstrecke zündet, es wird kein durch die Magnetisierung bedingter
Überstrom mehr auftreten. Für mit Glühkathodenentladungsgefäßen arbeitende Schweißeinrichtungen
bedeutet das bei gegebenem Schweiß-Strom eine wesentliche Herabsetzung der Typengröße
des Entladungsgefäßes bzw. bei gegebener Type des Entladungsgefäßes eine wesentliche
Vergrößerung in der Schweißleistung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt. In der Fig. i ist ein Schweißtransformator i über ein
gittergesteuertes Glühkathodenentladungsgefäß 2 mit Gas- oder Dampffüllung und lichtbogenförmiger
Entladung an die Phasen R und S eines Wechselstromnetzes angeschlossen. Parallel
zu dem Transformator i liegt ein Hilfsgleichrichter, beispielsweise ein Trockengleichrichter
3, der von einem Hilfstransformator 4 aus dem Wechselstromnetz gespeist wird. Der
Gleichrichter 3 ist so an. den Tran2form"ator i angeschlossen, daß ein positiver
Pol mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Transformator i und dem Entladungsgefäß
2 verbunden isst. Der Transformator wird durch den Gleichrichter 3 in einer Richtung
vormagnetisiert, die der Richtung des durch das Entladungsgefäß 2 fließenden Stromes
entgegengesetzt ist.
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Parallel zu dem Gleichrichter liegt noch ein Kondensator 5, der verhütet,
daß die an dem Schweißtransformator auftretende Spannung in ihrer vollen Höhe -den
Trockengleichrichter beansprucht. Je größer der Kondensator ist, desto kleiner wird
diese Spannung sein. Vorteilhaft wird ein Elektrolytkondensator verwendet, wobei
darauf zu achten ist, daß der Kondensator nicht umgepolt wird. In Reihe mit dem
Gleichrichter 3 liegen noch ein Einstellwiderstand 6 und eine Drosselspule 7. Diese
sorgt einerseits für genügende Glättung des vom Gleichrichter gelieferten Stromes
und bewirkt andererseits eine günstige Aufteilung der während der Schweißzeit am
Schweißtransformator legenden Spannung auf die Drosselspule 7 und den Kondensator
5.
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Versuche, die mit einer Schweißeinrichtung nach der Erfindung angestellt
wurden, haben gezeigt, daß es nicht notwendig ist, die Vormagnetisierung des Transformators
der Einschaltung des Entladungsgefäßes zeitlich unmittelbar vorangehen zu lassen;
vielmehr genügt es, d aß in der dem Schweißvorgang vorausgehenden Arbeitspause der
Transformator einmalig in der erforderlichen Richtung vormagnetisiert wird. Die
dann zurückbleibende Restmagnetisierung des Transformatoreisens hat genau dieselbe
Wirkung wie die bei der Schaltanordnung nach Fig. i.
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Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Vormagnetisierung
nicht dauernd eingeschaltet ist. Die Schaltung entspricht in ihrem wesentlichen
Teil der Fig. i. Einander entsprechende Teile sind daher mit gleichen Bezugsziffern
versehen. Der Unterschied gegenüber Fig. i bestellt darin, daß der Gleichrichter
3 über einen Hilfsschalter 8 zu dem Schweißtransformator i parallel geschaltet -ist.
Dieser Hi.l,fsschalter wird während der Pausenzeiten des Entladungsgefäßes 2 eingeschaltet.
Zu idem Hilfsschalter 8 werden vorteillhaft noch ein Widerstand 9 und ein Kondensator
io parallel geschaltet. Der in Fig. i zum Gleichrichter parallel geschaltete Kondensator
5 ist bei der Schaltung nach Fig. 2 nicht erforderlich. Fig. 3 zeigt ein weiteres
Ausführungsbeispiel der Erfindung, in dem der Schweißtransformator i über ein Hilfsentladungsgefäß
i i vormagnetisiert wird, welches mit seiner Kathode über einen Widerstand 12 an
den Verbindungspunkt zwischen dem Transformator i und dem Entladungsgefäß 2 angeschlossen
ist. Die Ventilrichtung des Hilfsentladungsgefäßes i1 ist, bezogen auf den Transformator
i, der Ventilrichtung des Hauptentladungsgefäßes 2 entgegengesetzt. Das Hilfsentladungsgefäß
i i wird zweckmäßig ebenso wie das Hauptenrl:adungsgefäß als gittergesteuertes Quecksilberdampfentladungsgefäß
ausgebildet und durch Gittersteuerung jeweils eingeschaltet, wenn das Hauptentladungs@gefäß
2 ausgeschaltet isst.