-
Schweißgleichrichter, dessen Mehrphasentransformator mit raumsymmetrisch
angeordneten Schenkeln ausgebildet ist Die Erfindung bezieht sich auf einen Schweißgleichrichter
mit Mehrphasentransformator, dessen Schenkel raumsymmetrisch angeordnet sind. Man
kennt bereits Schweißgleichrichter, die an einem Mehrphasen-netz angeschlossen werden
können. Teilweise belasten die bekannten. Konstruktionen die einzelnen Phasen des
Netzes ungleichmäßig. Soweit das Drehstromnetz gleichmäßig belastet wird, handelt
es sich in der Regel um Meh-rph,asentransformatoren in Verbindung mit regelbaren
Drosselspulen. Es sind auch regelbare Streutransformatoren bekanntgeworden, die
in ihrer üblichen Ausführung das Netz jedoch nicht mehr symmetrisch belasten. Diese
Streutranstformatoren sind ähnlich # den normalen Dreiphasentransformatoren gebaut
und besitzen einen Eisenkern, dessen drei aktive Schenkel in einer Ebene liegen
und deren Streuung durch einen magnetischen Nebenschluß reguliert wird. Ein erheblicher
Teil der magnetischen Streuung geht jedoch. durch den benachbarten Luftraum, wobei
die Streuverhältnisse bei den einzelnen Schenkeln im allgemeinen nicht gleichartig
sind. Dies. ist aber ein Nachteil der bekannten Anordnung. Die Erfindung bezweckt,
den Mehrphasentransformator mit raumsymmetrisch angeordneten Schenkeln derart auszubilden,
daß ein oder mehrere um die Symmetrieachse der Schenkel des Transformators drehbar
angeordnete Streujoche
an ihrer den Schenkeln gegenüberliegenden
Fläche mit veränderlicher Krümmu-ig derart ausgebildet sind, daß die zwischen den
Schenkeln und dem Streujoch oder den Streujochen gebildete Luftspalte stetig sowie
für jeden einzelnen Schenkel gleichmäßig verändert werden. Die so erhaltenen Sekundärströme
werden in bekannter Weise, z. B. mittels eines Selentrockengleichrichters, gleichgerichtet.
-
Die erfindungsgemäße Anordnung wird so getroffen, daß man die drei
aktiven Schenkel in den Spitzen eines gleichseitigen Dreiecks derart raumsymmetrisch
anordnet, daß die geometrischen und damit die magnetischen Verhältnisse, insbesondere
die Bedingungen für die Ausbildung der Luftstreufelder, von jedem Schenkel aus betrachtet,
die gleichen sind.
-
Vorteilhaft kann man, um einen größeren Regelbereich zu erhalten,
auch. mehrere, z. B. zwei drehhare Streujoche, anwenden, die zwischen den primären
und sekundären Spulen jedes Schenkels angeordnet sind. Bei dieser Anordnung ergibt
sich als weiterer Vorteil, daß der Spannungsunterschied zwischen den Grenzen des
Strom.regelbereichs verhältnismäßig gering ist. Ein weiterer Vorteil gegenüber der
Ausführungsweise eines solchen Schweißgleichrichters mit Regeldrosseln liegt darin,
daß für die gleiche Schweißleistung erheblich,weniger aktives Material (Eisen und
Kupfer) aufgewandt zu werden braucht.
-
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
schematisch veranschaulicht.
-
Fig. i zeigt im Querschnitt schematisch den erfindungsgemäß ausgebildetenTransformator
eines Schweißgleichrichters; Fig.2 ist eine Ansicht entsprechend Fig. i gesehen
von einer der drei Seitenflächen des Transformators Fig.3 zeigt in Ansicht einen
erfindungsgemäß ausgebildeten Streutransformator mit zwei drehbaren Streujochen;
Fig.4 veranschaulicht schematisch eine besondere Ausbildungsform der Streujoche
und der Endjoche.
-
Im einzelnen besitzt der Streutransformator gemäß Fig. i und 2 drei
in den Spitzen eines gleichseitigen Dreiecksangeordnete Schenkel 1, 2, 3, die durch
das obere Endjoch q. und das untere Endjoch 5 miteinander magnetisch verbunden sind.
Die Schenkel 1, 2, 3 des Transformators tragen in der oberen Hälfte die Primärwicklung
6, in der unteren Hälfte die Sekundärwicklung 7. In der Mitte der Schenkel zwischen
den Primärwicklungen und den Sekundärwicklungen ist ein Streujoch 8 um seine Achse
9 drehbar angeordnet. Die Achse 9 ist zweckmäßig in den Endjochen q, 5 gelagert.
Sie wird in beliebiger Weise, z. B. mit einer Hebel- und Spindel-Übersetzung i o,
i i, z. B. von Hand mittels eines Handrades 12 oder maschinell und automatisch angetrieben.
Das Streujoch 8 selbst ist derart z. B. mit etwa gemäß drei archimedischen Spiralen
13, 1q., 15 verlaufender Umrandung ausgebildet, daß die zwischen den Schenkeln des
Transformators und dem Streujoch jeweils gebildeten Luftspalte,9 durch Verdrehung
des Streujochs zwischen der Weite O und einer maxialen Weite A für alle drei Schenkel
gleichmäßig und stetig verändert werden. Bei der Einstellung des Streujochs mit
kleinstem Luftspalt sind die magnetischen Nebenschlüsse am stärksten, so daß infolge
der damit verbundenen erheblichen Streuspannungsabfälle der .geringste Schweißstrom
sich ergibt. Bei der Einstellung mit größtem Luftspalt ergibt sich entsprechend
das Maximum des Schweißstroms.
-
Gemäß Fig. 3 bedeuten wieder die Bezugszeichen 1, 2, 3 die drei Schenkel.
eines Dreiphasentransformators, 4, 5 die diese Schenkel magnetisch verbindenden
Endjoche. Hier ist die Primärwicklung in eine obere und untere Hälfte geteilt (16,
17). Zwischen den Hälften der Primärwicklung liegen die Sekundärwicklungen 18, und
.zwischen je einem Primärwicklungsanteil und der Sekundärwicklung ist je ein drehbares
Streujoch i9, 2o angeordnet. Die drehbaren Streujoche werden zweckmäßig durch eine
gemeinsame Welle zi betätigt.
-
Einen Unterschied in der Wirkung weist diese Anordnung gegenüber der
Ausführung gemäß Fig. i mit nur einem Streujoch insofern auf, alis die Streuflüsse
bei der Anordnung gemäß Fig. 3 die doppelte Anzahl von L uftspalten' durchdringen
müssen, wie bei der Anordnung gemäß Fig. i. Zur Erzeugung gleichwertiger Streufelder
ist bei dieser Ausführung eine größere Anzahl Amperewindungen erforderlich als bei
der Ausführung mit nur einem Streujoch. Infolgedessen ist bei Anordnung von zwei
drehbaren Streujochen die Einstellung entsprechend höherer Stromstärken möglich.
-
Ein weiterer Vorteil der Anordnung gemäß Fig. 3 besteht darin, daß
die Spannungsverluste, welche schon im Leerlauf durch das Vorhandensein eines kleinen,
aber immerhin sich auswirkenden Streufeldes entstehen, ebenfalls geringer werden,
weil das Leerlaufstreufeld bei der Anordnung zweier drehbarer Streujoche die doppelte
Anzahl Luftspalten durchsetzen muß und deshalb schwächer ist.
-
Gemäß Fig. q. bedeuten die Bezugszeichen 1, 2, 3 wiederum .die Schenkel
eines Dreiphasentransformators. Die Spitzen der sich in der Zeichnung deckenden
Endjoche q. und 5 sind hier mit A, B, C
bezeichnet. Sie liegen in den Spitzen
eines gleichseitigen Dreiecks. Das drehbare Streujoch 22 ist gestrichelt gezeichnet
und so ausgebildet, daß seine Endpunkte A', B', C ebenfalls in den
Spitzen eines gleichseitigenDreiecks liegen. DieUmrand@ung des Streujochs ist hier
geradlinig ausgebildet, so daß das Streujoch A', B', C und die Endjoche
A, B, C
aus übereinstimmenden Blechen hergestellt werden können. In der Stellung
mit kleinstem Luftspalt decken sich die Endjoche also mit den zwischen ihnen liegenden
Streujochen. Schwenkt man das oder die Streujoche um einen Winkel a, so gelangen
das oder die Streujoche in die gestrichelt gezeichnete Stellung A', B',
C gemäß Fig. q.. Dabei werden die Luftspalten bis zu einem maximalen
Wert A stetig und gleichmäßig vergrößert. Diese Anordnung
hat den
Vorteil, daß Endjoche und Streujoche einander vollkommen gleich und in einfachster
Weise als geradlinig begrenzte Platten hergestellt werden können.
-
Die beschriebenen Ausführungsbeispielie eines Schweißgleichrichters
mit Streutransformator können mannigfach im Rahmen der wesentlichen Gedanken abgeändert
und ausgestaltet werden. So könnte man z. B. die beschriebenen drehbaren Streujoche
auch bei Transformatoren von Schweißgleichrichtern anderer Art, z. B. bei solchen,
die mehr als drei Phasen besitzen, unter entsprechender raumsymmetrischer Anordnung
der Schenkel und der Primär- und Sekundärwicklungen anwenden. Ferner könnte man
anstatt eines oder zweier drehbarer Streujoche auch eine größere Anzahl derselben
unter entsprechender Verteilung der Wicklungen vorsehen. Man könnte ferner anstatt
eines oder mehrerer drehbarer Streujoche auch in anderer Weise veränderliche Streujoche,
z. B. dreiteilige Streujoche, verwenden, deren Teile symmetrisch gegenüber den Schenkeln
des Transformators verschoben werden können.