DE960123C

DE960123C - Einrichtung zur Stromregelung bei Lichtbogen-Schweisstransformatoren

Info

Publication number: DE960123C
Application number: DES22778A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Erich Bergmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1951-04-18
Filing date: 1951-04-18
Publication date: 1957-04-04

Description

Einrichtung zur Stromregelung bei Lichtbogen-Schweißtransformatoren Bei Lichtbogen-Schweißtransformatoren sind für den magnetischen Aufbau verschiedene Ausführungen bekannt. Gemeinsam ist den meisten dieser Bauarten, daß ein unbewickelt bleibender Eisenkern zur Regelung der erforderlichen steil abfallenden Stromspannungskennlinie bewegt wird. Dieser Eisenkern dient zur Regelung der Streuung und somit zur Einstellung des Schweißstromes. Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, dem Schweißtransformator eine besondere Drossel vorzuschalten und in dieser zur Änderung der magnetischen Leitfähigkeit einen verschiebbaren Eisenkern anzuordnen. Diese Vorschläge weichen also vom normalen Aufbau eines Transformators ab und verwenden mechanische Regelmittel, deren Ausführung durch die starken mechanischen Kräfte, die auf den Eisenkern wirken, erschwert ist.
Es ist auch bekannt, den Schweißstrom durch Schalten von Anzapfungen einer Drosselspule zu regeln, wobei zur Erweiterung des Regelbereiches noch eine Drossel parallel geschaltet werden kann. Diese Einrichtungen haben jedoch den Nachteil einer zu groben Abstufung des Schweißstromes. Es ist weiterhin bekannt, auf einer in Reihe mit der Sekundärwicklung des Schweißtransformators liegenden regulierbaren Drosselspule eine zusätzliche Hilfswicklung anzubringen, um die Leerlaufspannung bei kleineren Schweißströmen und beim Abreißen des Lichtbogens zu erhöhen. Diese Hilfswicklung liegt aber an den Sekundärklemmen des Schweißtransformators und erhöht somit die Leerlaufspannung, und damit Unfallgefahr in unzulässiger Weise. Ferner ist es auch bekannt, daß bei Widerstands-Schweißtransformatoren der Schweißstrom durch Gleichstromvormagnetisierung eines Streuweges und durch zusätzliche Magnetisierung des Transformatorkerns geregelt werden kann. Bei dieser Anordnung ist jedoch die Leerlaufspannung des Schweißtransformators gleich Null, während sie bei Lichtbogenschweißbetrieb über den gesamten Regelbereich den größtmöglichen, durch die Vorschriften noch zugelassenen Betrag aufweisen soll.
Durch die Erfindung wird es möglich, eine Regelung des Schweißstromes durch Streuungsänderung vorzunehmen, ohne daß dabei die Nachteile der bekannten Regeleinrichtungen in Kauf genommen werden müssen. Die Erfindung besteht darin, daß der zu regelnde Strom des Schweißtransformators durch die Primärwicklung eines zusätzlichen Transformatorkernes geführt wird, dessen magnetischer Fluß durch auf mindestens einem anderen Kern dieses Transformators untergebrachte Sekundärwicklungen in Verbindung mit einem diese kurzschließenden ohmschen oder/und induktiven Regelwiderstand in einen Streuweggedrängt wird. Diese Art der Regelung bietet außer der Vermeidung mechanisch bewegter Kernteile noch beträchtliche weitere Vorteile. Sowohl der Schweißtransformator als auch der zusätzliche Regeltransformator können mit Spulen ausgerüstet werden, deren äußerer Durchmesser annähernd gleich und verhältnismäßig groß ist und sich dem für den starken Schweißstrom bemessenen Leiterquerschnitt anpaßt. Es besteht sogar die Möglichkeit, ohne Beeinträchtigung der Wirkungsweise den Schweißtransformator und den zusätzlichen Regeltransformator mit einem gemeinsamen Joch auszurüsten und auf diese Weise auch den magnetischen Aufbau zu vereinfachen. Der Regelbereich läßt sich durch Anzapfungen an der Primärwicklung des zusätzlichen Regeltransformators leicht erweitern. Auch eine in manchen Fällen sehr vorteilhafte Fernregelung vom Schweißplatz aus ist bei der neuen Einrichtung mit einfachen Mitteln ohne weiteres möglich.
An Hand der Zeichnung wird die Erfindung noch näher erklärt. Fig. x zeigt ein Ausführungsbeispiel für den neuen Regeltransformator. Auf dem mittleren Schenkel i des Mantelkernes 2 ist die vom Schweißstrom durchflossene Drosselwicklung 3 untergebracht, die zur Grobregelung des Schweißstromes mit einer oder mehreren Anzapfungen q. versehen sein kann. Auf den beiden äußeren Kernen 5, 6 sind sekundäre Wicklungen 7, 8 untergebracht, die in Reihe geschaltet und über einen regelbaren induktiven Widerstand g kurzgeschlossen sind. Je nach der Größe der am Widerstand g einstellbaren Belastung der Sekundärwicklung 7 und 8 wird der durch die Wicklung 3 im Kern i erzeugte magnetische Fluß von den Seitenkernen 5 und 6 mehr oder weniger verdrängt und dadurch auf den Streuweg gezwungen, so daß sich der magnetische Widerstand der Drossel i, 3 und damit der sie durchfließende Schweißstrom entsprechend einstellt.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist die Regeleinrichtung nach Fig. i mit dem Schweißtransformator zu einer Einheit zusammengebaut. io ist die Primärwicklung und ii die Sekundärwicklung des eigentlichen Schweißtransformators in der üblichen Bauart eines Manteltransformators. Darüber ist der Regeltransformator mit der Drosselwicklung 3 und den beiden Sekundärwicklungen 7 und 8 in der Anordnung nach Fig. i angeordnet, so daß Schweißtransformator und Regeltransformator das Joch i2 gemeinsam haben. Um zu verhindern, daß durch den Streufluß etwa die in der Nähe befindliche dünne Blechwand 13 des Gehäuses in Geräusch verursachende Rüttelschwingungen versetzt wird, können in geringem. Abstand von den Regelspulen 7, 8 Abschirmbleche 1q. angebracht sein, welche durch Haltebügel 15 am Transformatorkern befestigt sind.
Der Regelwiderstand g kann gemäß Fig. 3 durch einen Stufenschalter verstellt werden. Hier ist der Widerstand g in die Einzelwiderstände 16, z7, 18 ig und 2o unterteilt, die durch den Schaltarm 21 des Stufenschalters wahlweise in den Kurzschlußkreis für die Sekundärwicklungen 7, 8 (Fig. i) eingeschaltet werden können. Zur Vermeidung von Kurzschlüssen sind dabei zwischen den einzelnen stromführenden Kontakten des Stufenschalters Blindkontakte eingefügt. Für die Regelung ist es von Vorteil, wenn der Regelbereich gleichmäßig abgestuft ist. Wie sich aus dem Schaubild in Fig. q. erkennen läßt, welches die Abhängigkeit zwischen Schweißstrom J, Regelstrom i und Windungszahl w des induktiven Regelwiderstandes zeigt, müssen zu diesem Zweck die einzelnen Regelanzapfungen des induktiven Belastungswiderstandes für die Sekundärwicklungen des Regeltransformators so angeordnet werden, daß bei jeder höheren Schaltstufe eine geringere Anzahl von Windungen ausgeschaltet wird. Der Regelwiderstand g kann in beliebiger Entfernung vom Schweißtransformator bzw. vom Regeltransformator, also gegebenenfalls auch in unmittelbarer Nähe des Arbeitsplatzes, angeordnet werden, so daß auf diese Weise eine Fernregelung des Schweißstromes möglich wird.
Die Erfindung läßt sich auch auf Drehstromtransformatoren anwenden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Stromregelung bei Lichtbogen-Schweißtransformatoren, dadurch gekennzeichnet, daß der zu regelnde Strom, durch die Primärwicklung eines zusätzlichen Transformators geführt wird, dessen magnetischer Fluß durch auf mindestens einem anderen Kern dieses Transformators untergebrachte Sekundärwicklungen in Verbindung mit einem diese kurzschließenden ohmschen oder/und induktiven Regelwiderstand in einen Streuweg gedrängt wird.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen des Schweißtransformators und des Regeltransformators unter Verwendung eines gemeinsamen Joches auf einer Kerneinheit untergebracht sind.
3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in kurzem Abstand von den Sekundärwicklungen des Regeltransformators zur Absaugung des magnetischen Streuflusses Abschirmbleche (i4) angeordnet sind. q..
Einrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Regelung der induktiven Belastung der Sekundärwicklungen dienende Stufenschalter zwischen je zwei Arbeitskontakten einen Leerkontakt besitzt. g.
Einrichtung nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen j e zwei Arbeitskontakten des Stufenschalters liegende Windungszahl des induktiven Regelwiderstandes im Sinne einer gleichmäßigen Unterteilung des Regelbereiches abgestuft ist.
6. Einrichtung nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselwicklung (3) des Streutransformators mit Anzapfungen versehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 783 o86; deutsche Patentschriften Nr. 644 3o8, 648 898; älteres Patent Nr. 886 798.