DE909976C

DE909976C - Wechselstromlichtbogen-Schweissgenerator, insbesondere fuer Mittel- und Hochfrequenz, mit in Abhaengigkeit vom Schweissstrom herabgesetzter Leerlaufspannung

Info

Publication number: DE909976C
Application number: DES3887D
Authority: DE
Inventors: Johann Tittel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1936-09-25
Filing date: 1936-09-25
Publication date: 1954-04-26

Description

Wechselstromlichtbogen-Schweißgenerator, insbesondere für Mittel-und Hochfrequenz, mit in Abhängigkeit vom Schweißstrom herabgesetzter Leerlaufspannung Es ist vorgeschlagen worden, bei einem Wechselstromlichtbogen-Schweißgenerator, insbesondere für Mittel- und Hochfrequenz, die Leerlaufspannung des Generators in Abhängigkeit von der Stromstärke herabzusetzen, und zwar geschieht dies dadurch. daß die Erregung des Generators mit steigendem Generatorstrom verstärkt wird. Der verstärkende Erregerstrom wird dabei einem in den Arbeitsstromkreis eingeschalteten Stromwandler entnommen. Eine Vereinfachung einer solchen Anordnung würde sich ergeben, wenn der Strom unmittelbar einem Zweig der Generatorarbeitswicklung entnommen würde, der auf jeden Fall von Arbeitsstrom durchflossen wird. Der diesen Zweig durchfließende Wechselstrom kann dann ohne weiteres mit Hilfe eines Gleichrichters in Erregerstrom für den Schweißgenerator umgeformt werden. In diesem Fall erfordert der Selbsterzeugungsvorgang aber erhebliche Zeit, wenn man nicht durch besondere Ohmsche Vorschaltwiderstände im Erregerkreis oder geringe Erregerwindungszahl die aber eine Vergrößerung der Maschine bedeutet, die magnetische Zeitkonstante vermindert. Man könnte auch daran denken, eine Hilfserregermaschine vorzusehen und deren Erregung unmittelbar aus dem Zweig des Schweißgenerators zu entnehmen. Dann wird zwar die geforderte kurze Selbsterregerzeit erreicht, weil in diesem Fall die Erregerwicklung des Schweißgenerators mit einer kleinen magnetischen Zeitkonstante gebaut werden kann, doch widerspricht das dem Bestreben, besonders bei Mittel- und Hochfrequenzschweißmaschinen, ohne Erregermaschine auszukommen, damit das ganze Schweißaggregat frei von Kollektoren und Schleifringen wird.
Die Beschleunigung der Regelung soll daher nach der Erfindung dadurch erreicht werden, daß die Erregung des Generators über Gleichrichter aus einem Wechselstromnetz entnommen wird und die Größe des Erregerstromes durch eine im Wechselstromteil des Gleichrichtersystems liegende vormagnetisierte Drossel bestimmt wird, deren Vormagnetisierungsstrom unmittelbar dem in jedem Fall belasteten Stromzweig des Generators entnommen wird.
Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in Fig. i der Zeichnung veranschaulicht. Dieses zeigt zwei Zweige i und 2 der induzierten Wicklung des Schweißgenerators. sowie die Erregerwicklung E. Nach der Erfindung wird die Erregerwicklung aus dem Netz N über einen Transformator Tr und eine Gleichrichtergruppe I gespeist. Für die Regelung des Erregerstromes ist in dem Wechselstromteil des Erregerkreises eine Sperrdrossel D mit einer Vormagnetisierungsspule h vorgesehen. Die Vormagnetisierungsspule wird aus -dem Wicklungszweig.2 des Schweißgenerators über eine Gieichrichtergruppe II gespeist. Diese Anordnung wirkt wie folgt: Bei offenem Schweißkreis ist der Vormagnetisierungsstrom J,, = o. Infolge des hohen induktiven Widerstandes der Drossel D kann sich nur ein ganz kleiner Erregerstrom Je ausbilden, so daß die Spannung an den offenen Klemmen der Schweißmaschine nur einige Volt beträgt und daher ungefährlich ist. Wird beim Beginn des Schweißens der Schweißkreis geschlossen dann fließt aus dem Wicklungszweig 2 des Schweißgenerators ein der anfänglichen kleinen Leerlaufspannung entsprechender kleiner Vormagnetisierungsstrom J", der aber genügt, die Induktivität der Drossel so weit zu verringern, daß der Gleichrichter I nahezu an der vollen Netzspannung liegt. Der Schweißgenerator wird jetzt wie eine fremderregte Maschine sehr rasch erregt. Es wird also durch die Vormagnetisierung der Drossel die Fremderregung fast augenblicklich freigegeben. Die erreichbaren Erregungszeiten sind also die einer fremderregten Maschine, d. h. sie sind etwa fünfmal so kurz wie bei selbsterregten Maschinen.
Der Mehraufwand für die Vormagnetisierung kann noch für die Erregung nutzbar gemacht werden, wenn die Vorerregung h der aus dem Netz entnommenen Erregung parallel geschaltet wird, wie dies in Fig. 2 veranschaulicht ist.
Eine weitere Verbesserung der Schweißeigenschaften kann noch dadurch erreicht werden, daß zu den beiden vorhandenen Erregerzweigen noch ein dritter hinzugefügt wird, der aus einem Gleichrichter III besteht, der von den Klemmen des Generators gespeist wird, und zwar unmittelbar, wie dargestellt, oder über einen Transformator. In Fig, q. sind die statischen Kennlinien für den Betrieb mit oder ohne Gleichrichter III gezeigt. Da bei steigender Klemmenspannung die zusätzliche Erregung des Gleichrichters III steigt, ist der Brennstrom höher als der Kurzschlußstrom, was in den meisten Fällen sehr erwünscht ist, da hierdurch ein ruhiges Brennen und ein stabiler Lichtbogen erreicht wird.
An die gemeinsame Erregung der drei Gleichrichter kann auch zugleich die Vormagnetisierungsspule h#, der Regeldrossel D2 zur Einstellung der gewünschten Schweißstromstärke angeschlossen werden, wie es in Bild 3 ebenfalls veranschaulicht ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Wechselstromlichtbogen-Schweißgenerator, insbesondere für Mittel- und Hochfrequenz, mit in Abhängigkeit vom Schweißstrom herabgesetzter Leeriaufspannung, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregung des Generators über Gleichrichter aus einem Wechselstromnetz entnommen wird und die Größe des Erregerstromes durch eine im Wechselstromteil des Gleichrichtersystems liegende vormagnetisierte Drossel bestimmt wird, deren Vormagnetisierungsstrom unmittelbar aus dem in jedem Fall belasteten Stromzweig des Generators entnommen wird.
2. Schweißgenerator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorerregerstrom den Erregerstrom für den Generator verstärkt.
3. Schweißgenerator nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Verstärkung des Erregerstromes des Schweißgenerators durch einen von der Spannung des Schweißgenerators abhängigen Strom. Schweißgenerator nach Anspruch i, oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sch,%veißstrom durch eine vormagnetisierte Drossel geregelt wird, deren Vormagnetisierungsstrom von dem Erregerstrom des Schweißgenerators abgezweigt wird.