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Verfahren und Vorrichtung zur selbstregelnden Lichtbogensteuerung
beim Lichtbogenschweißen mit eingelegten Elektroden Die Erfindung betrifft eine
Verbesserung des im Patent 922 9a2 behandelten elektrischen Lichtbogenschweißverfahrens
mit eingelegten Elektroden, und der dazu benutzten Vorrichtung. Das Verfahren zur
Steuerung der Lichtbogenablenkung nach dem Hauptpatent unter Verwendung eines den
Lichtbogen beeinflussenden zusätzlichen regelbaren Magnetfeldes besteht darin, daß
die wirksame Stärke dieses zusätzlichen Magnetfeldes in Abhängigkeit von der Lichtbogenspannung
bzw. dem Lichtbogenstrom und/oder vom Ort des Lichtbogens geregelt wird. Die vorliegende
Erfindung betrifft ein Verfahren zur selbstregelnden Lichtbogensteuerung beim Lichtbogenschweißen
mit eingelegten Elektroden unter Anwendung eines zusätzlichen, die Lichtbogenablenkung
steuernden fremderregten Magnetfeldes, dessen wirksame Stärke in Abhängigkeit von
der Lichtbogenspannung geregelt wird, nach Patent 922 9o2; die Erfindung besteht
darin, daß zur Erzeugung des Magnetfeldes eine Reihenschaltung aus der Magnetwicklung,
einem Widerstand und einer Stromquelle konstanter Spannung über den Lichtbogen gleichpolig
geschlossen wird und
daß die der Schweißspannung entgegengeschaltete
Erregerspannung etwa 75 bis 95 0/0, vorzugsweise etwa go°/o, der mittleren. Schwei&sparnnting
beträgt, so daß im Erregerstromkreis sich-ein Differenzstrom ausbildet und die Amplituden
der durch Schwankungen der Schweißspannung im Erregerstromkreis hervorgerufenen
Stromschwankungen einen prozentual hohen Anteil der mittleren Differenzstromstärke
darstellen.
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Bei dem. Verfahren nach dem Hauptpatent, das an sich schon gute Ergebnisse
liefert, ist bei Parallelschaltung der Erregung zur Aüsregelung der Lichtbogenschwankungen
ein Schnellregler erforderlich, da die normalen Spannungsschwankungen des Lichtbogens
in der Größenordnung von etwa ± 3 0/0 liegen und daher zu schwach sind, um bei entsprechenden
Änderungen des Erregerstromes ausreichende Wirkungen auf den Lichtbogen, hervorzurufen.
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Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe, die verhältnismäßig geringen
Spannungsschwankungen ohne verteuernde Hilfsmittel in ausreichendem Maße nutzbar
zu machen. Dabei werden. die Schwankungen der Schweißspannung dem Fremderregerstrom
überlagert, so daß also der prozentuale Anteil der Schwankungen des resultierenden
Erregerstromes in bezug auf seine mittlere Stromstärke ausreichend hoch wird. Durch
diese Maßnahme wird die Schaltung nicht nur einfacher und billiger, sondern sie
liefert auch bessere und gleichmäßigere Ergebnisse. Wichtig ist dabei vor allem
auch, daß die Schwankungen der Schweißspannung unmittelbar und praktisch verzögerungsfrei
auf die Erregung des Steuerfeldes übertragen werden.
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Zur Veranschaulichung des Erfindungsgedankens sind in der Zeichnung
Schaltungen von vier Ausführungsformen dargestellt, die zur Ausübung des Verfahrens
dienen und die als Beispiele vier verschiedene Schaltungsmöglichkeiten zeigen.
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In allen vier Fällen handelt es sich darum, den Lichtbogen zwischen
den beiden Polen i und 2 mittels einer das magnetische Steuerfeld erzeugenden Spule
3 zu beeinflussen. Zur Erzeugung des Schweißstromes dient in allen vier Fällen ein
Schweißgenerator 4, an dessen Stelle in bekannter Weise auch ein Schweißgleichrichter
verwandt werden kann.
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Bei dein Ausführungsbeispiel nach Abb. z erhält die -Magnetspule 5
ihren Erregerstrom aus. einer Sammlerbatterie 5, wie es überhaupt erforderlich ist,
hierfür eine Stromquelle zu verwenden, deren Spannung auch bei wechselnder Belastung
möglichst konstant bleibt. Dieser Erregerstromkreis ist gleichnamig an die beiden
Pole des Lichtbogens angeschlossen, wobei in den Kreis noch ein Regulierwiderstand
6 eingeschaltet ist.
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Es wird somit der Schweißspannung eine konstante Gleichspannung entgegengeschaltet,
so daß im Erregerstromkreis sich ein Differenzstrom ausbildet, dessen Stärke durch
die Differenz zwischen Schweißspannung und konstanter Gleichspannung der Batterie
5 bestimmt ist. Hierbei hat man es in der Hand, durch Wahl einer genügend hohen
Gegengleichspannung zu erreichen, daß die Schwankungen des Erregerstromes einen
prozentual hohen Anteil der mittleren Differenzstromstärke darstellen. Gute Wirkungen
werden .erzielt, wenn die Gegenspannung etwa 75 bis 95 %t der mittleren Schweißspannung
beträgt, und zwar liegt der günstigste Wert-etwa bei 9o 0/0.
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Bewegt sich der Lichtbogenfußpunkt während des -Schweißvorganges in
Richtung auf die Oberkante der Nahtfuge hin, so wird der Lichtbogen länger, und
die Schweißspannung steigt. Die Spule 3, deren Selbstinduktion die Zeitkonstante
des Erregerstromkreises maßgeblich bestimmt, wird so bemessen, daß diese Zeitkonstante
in der Größenordnung von etwa i ms liegt. Bei einer Zeitkonstante dieser Größenordnung
folgt der Erregerstrom praktisch verzögerungsfrei einer solchen Änderung der Schweißspannung,
und zwar in einer zur Regelung ausreichenden Stärke. Jede Änderung der Schweißspannung,
d. h. jede störende Abweichung des Lichtbogenfußpunktes von seiner mittleren Sollage,
wird also bereits kurz nach dem Entstehen abgefangen, und bei den die Güte der Schweißraupe
noch beeinflussenden Änderungsgeschwindigkeiten der Schweißspannung wird die Regelung
einwandfrei wirksam. Andererseits ist diese Regelung aber auch genügend gedämpft,
so daß die Spannungsschwankungen höherer Frequenz-bzw. größerer Steilheit beispielsweise
bei Tropfenübergängen bei der erfindungsgemäßen Regelung nicht wirksam werden.
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Da die durch den Generator 4 erzeugte Schweißspannung höher ist als
die konstante Gegenspannung der Batterie 5, wird die Batterie von der Seite der
Schweißspannung her ständig mehr oder weniger stark geladen. ' Das Ausführungsbeispiel
nach Abb. 2 verwendet zur Erzeugung der Gegenspannung für den Erregerstromkreis
einen Gleichstromgenerator 7 mit Nebenschlußcharakter, der mit konstanter Drehzahl
umläuft und mit konstanter Erregung betrieben wird. Unter diesen beiden Voraussetzungen
bleibt die Ankerspannung zwischen Leerlauf und Vollast praktisch konstant. Auch
hier beeinflußt der innere Widerstand, d. h. also der Widerstand des Ankers einschließlich
der Kohlebürsten, die Amplitudenhöhe und Stärke des Steuerfeldes. Bei zu großer
Induktivität des Ankers kann die Impedanz durch Parallelschalters eines Kondensators,
wie es. in Abb. 4 veranschaulicht ist, = auf das erforderliche Maß herabgesetzt
werden.
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Man kann bei Verwendung eines solchen Nebenschlußgenerators in der
Weise vorgehen, daß man ihn durch einen Synchronmotor antreiben läßt. Diese Anordnung
hat gegenüber derjenigen mit Batterie nach Abb. i den Vorteil,- daß die Gegenspannung
durch Änderung der Gen,erator-Nebenschlußerregung sehr bequem stetig geregelt und
bei Bedarf auch selbsttätig völlig konstant gehalten werden kann.
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Das dargestellte Ausführungsbeispiel arbeitet allerdings etwas anders,
und zwar ist dort die Nebenschlußmaschine 7 mit der Schweißmaschine 4 gekuppelt.
Die Erregung der Gleichstrommaschine
erfolgt mittels einer Batterie
8, in deren Stromkreis wieder ein Regelwiderstand 9 eingeschaltet ist.
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Abb. 3 zeigt eine andere Schaltung, die für die Erregung des Magnetfeldes
ebenfalls wieder eine Batterie 15 verwendet. Um eine stetige Regelung der Gegenspannung
zu ermöglichen, ist hier die Batterie 15 durch einen regelbaren Belastungswiderstand
io überbrückt. Dieser ist so bemessen, daß mit seiner Hilfe der Spannungsunterschied
zwischen zwei Stellungen des Zellenschalters 1 i in dem erforderlichen Maß feinstufig
bzw. kontinuierlich ausgeregelt werden kann.
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Die Schaltung gemäß Abb.4 zeigt, daß die im Hauptpatent ausführlich
beschriebene Differentialkompensation sich auch bei der selbstregelnden Lichtbogensteuerung
gemäß der Erfindung anwenden läßt. Als Stromquelle für den Erregerstromkreis des
Steuerfeldes ist auch hier wieder eine Batterie 12 benutzt, in deren -Stromkreis
ein Regelwiderstand 13 eingeschaltet ist. Die Batterie 12 ist durch einen Kondensator
14 verhältnismäßig großer Kapazität überbrückt, so daß durch die Feldspule 3 außer
dem durch die Batterie 12 gelieferten Erregerstrom, dem die durch die schwankende
Lichtbogenspannung verursachten Stromschwankungen überlagert sind, zusätzlich auch
noch der Ladestrom und der Entladestrom des Kondensators 14 fließen, und zwar nach
Maßgabe des inneren Widerstands der Batterie 12. Sollte dieser innere Widerstand
zu klein sein,. so kann er durch entsprechende Bemessung des regelbaren Widerstands
13 erhöht werden, so daß die Wirkung des Kondensators entsprechend stärker wird.
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Diese Schaltung soll nur an Hand eines einfachen Beispiels veranschaulichen,
daß der im Hauptpatent behandelte Gedanke der Differentialkompensation sich auch
für Schaltungen nach der vorliegenden Erfindung in vollem Umfang anwenden läßt.
Selbstverständlich können, auch andere bekannte Schaltungen zur Bildung des ersten
Differentialquotienten der Regelgrößen, insbesondere auch die Transformatorschaltung,
sinngemäß angewandt werden.
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Allgemein ist zu allen Ausführungsformen des Erfindungsgedankens zu
sagen, daß der Lichtbogen gegenüber störenden Einflüssen weitgehend unempfindlich
wird. Sorgt man dafür, daß die mittlere Schweißspannung nicht unter einen bestimmten
Grenzwert herabgedrückt werden kann und daß der Luftspalt der Schweißnaht je nach
räumlicher Neigung der Naht nicht breiter ist als 1 bis 2,5 mm, so wird eine vollständig
dichte Schweißraupe erzielt, und es wird auch das »Unterlaufen« der Elektrode vermieden.
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Für eine bestimmte Eindringtiefe des Schmelzbades in der Nahtfuge
kommt es neben der Nahtspaltbreite allein auf eine bestimmte mittlere Stärke des
Steuerfeldes an. Der zeitliche Mittelwert des Erregerstromes wird beispielsweise
durch Handregelung entweder gemäß A bb. i und 4 durch den feinstufig verstellbaren
Vorschaltwiderstand 6 bzw. 13 oder gemäß Abb. 2 rcnd 3 durch Regelung der Gegenspannung
so eingestellt, daß die Schweißspannung auf dem Wert gehalten wird, welcher der
gewünschten Eindringtiefe entspricht. Bei einem Elektrodendurchmesser von 3,25 mm
beispielsweise ist die Schweißspannung zwischen Werkstück und Schweißzange in der
angegebenen Weise so einzuregeln, daß sie Werte zwischen etwa 2o bis 22 V annimmt.
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Es hat sich gezeigt, daß bei Anwendung der Selbstreglung gemäß der
Erfindung die räumliche Nahtneigung praktisch ohne Einfluß auf die Schweißspannung
ist, sofern auch der Luftspalt der Schweißnaht der Nahtneigung angepaßt wird. Bei
waagerechter, senkrechter und auch _ Überkopflage der Naht bleibt die Schweißspannung
für eine einwandfreie Wurzelnahf stets innerhalb des genannten Bereichs. Besondere
Maßnahmen zur laufenden Nachstellung der Schweißsollspannung sind daher nicht erforderlich.
Dieses gilt nicht nur für die Wurzelnaht, sondern es erfolgt auch die Schweißeng
der Decknähte innerhalb des angegebenen Spannungsbereichs. Wird mit vollautomatischer
Regelung gearbeitet, dann genügt es also, den Sollwert für den astatischen Schnellregler,
der dann an die Stelle des regelbaren Handwiderstands 6.der Abb. i tritt, fest einzustellen.
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Wird das Steuerfeld dadurch beeinflußt, daß sein Kraftlinienfeld durch
entsprechende räumliche Bemessung und Anordnung der seinen Verlauf bestimmenden
Elemente gelenkt wird, wie es im Hauptpatent für. Schweißnähte von begrenzter Länge
erläutert ist, . so brauchen sich die für das wirksame Feld am Lichtbogen erforderlichen
Amperewindungen der Feldspulen im Verlauf einer Schweißeng nur wenig zu ändern,
und zwar etwa im Verhältnis 1 -:2 bis 1 :3. In diesem Fall kann also auf den Schnellregler
verzichtet werden. Für Rundnähte, beispielsweise beim Zusammenschweißen von Rohrenden,
genügt es, wenn der magnetische Kreis und der Stromkreis des Steuerfeldes so bemessen
werden, daß eine mittlere Spannungsdifferenz von 2 bis 4 V zur Erzeugung der erforderlichen
mittleren Amperewindungsza@hl ausreicht. In diesem Fall kann die Lichtbogenspannung
um keinen größeren Betrag als um den vorstehend angegebenen Wert von der Gegenspannung
abweichen, so daß also die zweckmäßige Lichtbogenlänge und -richteng und damit auch
die Eindringtiefe der Wurzelraupe in der Nahtfuge praktisch nur von der Höhe der
Gegenspannung abhängen. Diese aber braucht, wie bereits dargelegt, im Verlauf einer
Rundnaht nicht geändert zu werden.
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Um eine zu große Feldstärke am Lichtbogen wegen der zu Beginn einer
Schweißeng noch offenen Nahtfuge zu vermeiden, kann bei der ersten Halbrundschweißung
die noch offene Gegennaht beispielsweise durch eine keilförmige Eiseneinlage, die
lose hineingelegt wird, magnetisch überbrückt werden. Durch einen solchen magnetischen-
Nebenschluß wird ein großer Teil der Kraftlinien von der Schweißstelle abgesaugt.
Auf diese Weise wird also magnetisch etwa der gleiche Zustand geschaffen, wie er
beim Schweißen der zweiten Halbrundnaht
infolge der magnetischen
Überbrückung durch die bereits geschlossene erste Halbrundnaht besteht.
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Vorteilhaft ist es, mit eisengeschlossenem Magnetkreis zu arbeiten,
weil man dabei mit einem verhältnismäßig schwachen' Erregerstrom auskommt. Im Hinblick
auf die zur Verfügung stehende, nur kleine Spannung von 2 bis 3 V ist dieses auch
wegen des geringen Ohmschen Widerstands einer solchen Erregerwicklung von großem
Vorteil. Um also für die Erzeugung des Steuerfeldes am Lichtbogen mit einer möglichst
kleinen Amperewindungszahl auskommen zu können, ist somit der magnetische Widerstand
zu verringern, was sich auf wirtschaftliche Weise am besten durch die Verwendung
von Ankern und Polschuhen erreichen läßt, wie'es im Hauptpatent ausführlicher behandelt
ist.
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Während bei Anwendung des Elin-Hafergut-Verfahrens Elektroden mit
dünnflüssigem Schmelzbad-erforderlich sind, um ein gutes Durchschweißen bis zur
Unterlagschiene mit dichter Ausfüllung der B als Gußform für die Nahtwurzel dienenden
Rille zu erzielen, sind für das Schweißen nach der Erfindung zähfließende Elektroden
vorzuziehen, bei denen das Schmelzbad und die Schlacke schnell erstarren. Solche
Elektroden haben den Vorzug, 'daß der Lichtbogen auf die Irppulse des Steuerfeldes
einwandfrei anspricht. Es. können allenfalls auch dünnflüssige Elektroden verwandt
werden, sofern diese nur eine sehr schnelle Erstarrung der Schlacke aufweisen. In
jedem Fall kann man sich bei dünnflüssigen Elektroden auch dadurch helfen, daß sowohl
Sehlacke als auch Schmelze zusätzlich gekühlt werden, etwa durch Anblasen mit Kühlluft
öder bei Verwendung von Abdeck- und Unterlagschienen mit Wasserkühlung.
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Hervorzuheben ist, daß der Grundgedanke der Erfindung nicht auf bestimmte
elektrische Lichtbogenschweißverfahren beschränkt ist, insbesondere nicht auf das
Schweißverfahren mit oberer Abdecksc'hiene nach E 1 i n - H a f e r g.u t, wie es
im Hauptpatent als Ausführungsbeispielhauptsüchlich behandelt ist. Eine solche Abdeckschiene
ist weder über noch unter der Schweißnaht erforderlich. Wesen'tlic'h istnur, daß
dieElektrode inaxialer undiradi.alerRichtung festgelegt wird. Hierzu genügt es vollständig,
wenn die Elektrode in der Nähe des abbrennenden Endes beispielsweise in bekannter
Weise mittels einer federnden Rolle, gerade so, stark in die Schweißnaht hineingedrückt
wird, daß sie dort ausreichend fest anliegt.
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Die Anwendung des Verfahrens gemäß der -Erfindung ist nicht auf Nähte
bestimmter Form und Lage beschränkt. Es ist in gleicher Weise für gerade Nähte,
Rundnähte usw. und auch für Nähte an beliebig dicken Blechen geeignet. Es ist nämlich
nicht erforderlich, daß die Elektrode in ihrer ganzen Länge in der Schweißnaht liegt.
Es genügt vielmehr, wenn sie die Schweißnaht in bekannter Weise nur am abbrennenden
Ende berührt, und zwar bei Rundnähten etwa tangential. Diese Tatsache bringt beim
Schweißen von Rundnähten den Vorteil mit sich, daß die Elektrode nicht mehr gebogen
zu werden braucht. Es können infolgedessen auch Rundnähte von beliebig kleinem Krümmungshalbmesser
mittels gerader Elektroden geschweißt werden.
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Zur Schweißung längerer Nähte werden zweckmäßig Elektroden verwandt,
die nur auf ihrer auf die Schweißnaht aufzulegenden Seite durch eine isolierende
Hülle bzw. Ummantelung abgedeckt sind, während die Kerndrahtoberfläche auf der äußeren
Elektrodenseite um einen geringen Betrag, beispielsweise etwa o,5 mm, über die Umhüllung
frei herausragt. Diese Elektroden, die an sich bereits bekannt sind und in Automaten
benutzt werden, werden also mit der freien Drahtseite nach oben eingelegt. Die Zuführung
des Schweißstromes erfolgt hierbei mittels eines auf die freie Kerndrahtoberfläche
aufdrückenden Kontaktes. Dieser wird laufend entsprechend dem Abbrand verschoben,
so daß er sich stets in geringem Abstand vor dem Lichtbogen befindet. Als Kontakt
für die Zuführung des Schweißstromes zur Elektrode kommt beispielsweise eine kupferne
Rolle in Frage, die auf dem außen frei liegenden Kerndraht entlang läuft. Gleichzeitig
bewirkt ein solcher Kontakt, beispielsweise die Rolle, das Hineindrücken der Elektrode
in die Nahtfuge. Mit dieser beweglichen Anordnung wird zweckmäßigerweise die Vorrichtung
zur Erzeugung des Steuerfeldes fest verbunden. Es genügt dann, wenn nur die unmittelbäre
Umgebung des Lichtbogens von den Kraftlinien des Steuerfeldes durchdrungen wird,
so daß eine ,Ersparnis hinsichtlich der aufzubringenden Feldenergie bzw. Amperewindungeneintritt.
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Als wesentlicher Vorteil ergibt sich dadurch .weiterhin, daß eine
unzulässige Erwärmung der Elektrode auch bei sehr hoher Belastung nicht eintreten
kann. Wichtig ist ferner, daß der Spannungsabfall längs der kurzen, Strecke zwischen
Kontakt und Lichtbogen nur sehr klein ist und außerdem konstant bleibt. Zum Vergleich
sei darauf hingewiesen, daß beim Schweißen nach dem Elin-Hafergut-Verfahren die
stromführende Elektrodenlänge sehr stark wechselt und zu Beginn der Schweißung ganz
erheblich ist, was einen entsprechenden Spannungsabfall bedeutet. So ergibt sich
beispielsweise bei einer Elektrode von 3,25 mm Durchmesser, einem Strom von
15o A und einer stromdurchflossenen Elektrodenlänge von 1 m ein Spannungsabfall
von etwa 2 V im kalten Zustand. Die Elektrode erwärmt sich aber sehr rasch.und stark,
und es ergibt sich bei etwa 5oo° für. den Spannungsabfall bei gleicher Länge etwa
der zwei- bis dreifache Wert. Außerdem bringt die fortlaufend sich verringernde
Elektrodenlänge eine weitere Unsicherheit in die Ausreglung des Spannungsabfalles
hinein. Da bei Anwendung des Elin-Hafergut-Verfahrens die Spannung immer nur am
Zangenende der Elektrode abgenommen werden kann, ändert sich - die scheinbare Sollspannung
ständig, und es ist nicht möglich, diese Änderung in jedem Zeitpunkt durch einfache
Mittel richtig zu erfassen und zu kompensieren. .
Alle diese Nachteile
sind bei dem Verfahren zum elektrischen Lichtbogenschweißen mit selbstregelnder
Lichtbogensteuerung gemäß der Erfindung vermieden.
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Aus den vorstehenden Erläuterungen ist zu ersehen, daß der Erfindung
folgende allgemeine Überlegungen zugrunde liegen: Es werden gemäß Hauptpatent die
Spannungsschwankungen am Lichtbogen zur selbsttätigen Beeinflussung eines Steuerfeldes
benutzt. Da diese Schwankungen gegenüber dem mittleren Wert der Lichtbogenspannung
prozentual nur sehr gering sind, genügen sie nicht, um bei reiner Parallelschaltung
der Steuerfelderregung ohne verteuernde Hilfsmittel eine ausreichend starke Beeinflussung
des Steuerfeldes zu erzielen. Infolgedessen besteht der Erfindungsgedanke in seiner
allgemeinsten Form darin, eine konstante Gegenwirkung zu erzeugen, so daß gegenüber
dem verbleibenden Differenzbetrag die gleichen steuernden Schwankungen prozentual
ganz erheblich stärker ins Gewicht fallen. Das vorstehend beschriebene Verfahren
verwirklicht diesen Gedanken durch Verwendung einer konstanten Gegenspannung, die
im Erregerstromkreis des Steuerfeldes einen Differenzstrom zur Folge hat. Es läßt
sich der allgemeine Grundgedanke der Erfindung aber auch in der Weise verwirklichen,
daß an Stelle einer solchen Gegenspannung ein Gegenfeld benutzt wird. In diesem
Fall besteht die Erfindung in der Verwendung eines weiteren, und zwar eines konstanten
magnetischen Feldes, das dem von der vollen Lichtbogenspannung erregten Steuerfeld
entgegenwirkt, so daß gegenüber dem nach dieser Kompensation verbleibenden konstanten
Grundfeld das überlagerte variable, nämlich in Abhängigkeit von der Lichtbogenspannung
geregelte Zusatzfeld dementsprechend im Verhältnis größer ist, wobei die Stärke
des Gegenfeldes- am Lichtbogen etwa 9o % der mittleren Stärke des von der Liehtbogenspannung
erzeugten Steuerfeldes beträgt. Es treten also am Lichtbogen die gleichen Wirkungen,
auf wie bei der oben, beschriebenen Verwendung einer Gegenspannung. Zwar bietet
das Arbeiten mit einer Gegenspannung verschiedene Vorteile, insbesondere den der
genaueren Dosierung und Regelmöglichkeit. Trotzdem aber kann auch dieser letztgenannte
Weg zur Verwirklichung des Grundgedankens der Erfindung in vielen Fällen von Wichtigkeit
sein.
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Bei einer solchen Vorrichtung mit konstantem Zusatzfeld liegen die
Verhältnisse also entsprechend dem Grundgedanken der Erfindung folgendermaßen: Das
von der Lichtbogenspannung erregte Steuerfeld wird durch das konstante Hilfsfeld
zum überwiegenden Teil kompensiert. Bemißt man letzteres so, daß seine Stärke etwa
9o % des mittleren Lichtbogensteuerfeldes ausmacht, so verbleibt von dem Steuerfeld
der Lichtbogenspannung im Durchschnitt nur der zehnte Teil. Um also die gleiche
Ablenkkraft auf den Lichtbogen zu erzielen, muß die Stärke des am Lichtbogen wirksamen
Steuerfeldes in diesem Fall um den zehnfachen Betrag erhöht werden. Nimmt man an,
daß die Schwankungen des in Abhängigkeit von der schwankenden Lichtbogenspannung
stehenden 'Erregerstromes nur 3 % der mittleren Lichtbogenspannung betragen, wie
es etwa den praktischen Verhältnissen entspricht, so ergibt sich, daß die dadurch
bewirkten Schwankungen des variablen Erregerfeldes, wenn man diese nunmehr auf den
nach Kompensation verbliebenen konstanten Grundteil der Feldstärke bezieht - der
nach der gemachten Annahme nur io % der Gesamtfeldstärke betragen möge - etwa 30
% dieses verbliebenen konstanten Feldes ausmachen. Diese Amplituden des variablen
Hilfsfeldes. die prozentual also zehn mal so groß sind, genügen aber vollständig,
um die Beeinflussung des Lichtbogens in dem gewünschten und erforderlichen Maß zu
bewirken.