NO318789B1 - Utgangsdrossel for likestromssveiseapparat og fremgangsmate for a styre induktansen i utgangskretsen til apparatet - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelsen angår en utgangsdrossel for et likestrømsbuesveiseappa-rat og en fremgangsmåte for å styre induktansen i utgangskretsen til et elektrisk likest-rømssveiseapparat som anvender en slik drossel, som angitt i ingressen til de respektive selvstendige patentkravene 1 og 20.

I elektriske likestrømsbuesveiseapparater innbefatter utgangskretsen normalt en kondensator i parallell over elektroden og arbeidsstykket med en relativt liten induktans for lading av kondensatoren mens likeretteren eller defektforsyningen leverer likestrøm. Induktansen fjerner rippelen fra sveisestrømmen. I serie med buegapet til sveiseapparatet er det anordnet en stor drossel som er i stand til å håndtere høye strømmer over omtrent 50 ampér og som blir brukt til å styre strømflyten for å stabilisere buen. Siden matehastigheten til elektroden mot arbeidsstykket og lengden til buen endrer seg, varierer sveisestrømmen. Tidligere har den store utgangsdrosselen i serie med buen at et fast luftgap i kjernen for å styre induktansen ved en fast verdi mens strømmen endrer seg. Når imidlertid drosselen blir utsatt for høye sveisestrømmer, gikk kjernen i metning og reduserte induktansen dramatisk. Av denne grunnen blir bredden til luftgapet i kjernen utvidet for å tilveiebringe konstant induktans over driftsområdet til sveiseapparatet. Drosselen ble valgt for et bestemt driftsstrømområde. Dette området vil imidlertid variere for forskjellige sveiseoperasjoner. Således ble luftgapet til drosselen valgt for majori-teten av sveiseoperasjoner. I en standard drossel fra et lite luftgap høy induktans, men metning ved relativt lave strømmer. For å øke strømkapasiteten til drosselen ble luftgapet forstørret for å redusere induktansen til en drossel av bestemt størrelse. Av disse grunnene ble drosselen laget relativt stor med store ledninger for å føre sveisestrømmen og en kjerne med stort tverrsnitt for å forhindre metning. Gapet var stort for å kunne oppta et vidt område av sveisestrømmer. Slike drosler var kostbare og økte vekten til sveiseapparatet drastisk. Videre ga drosselen en konstant induktans inntil metnings-punktet eller kneet, selv under ideell buesveising med en induktans som er omvendt proporsjonal med sveisestrømmen. For å minske eller unngå disse problemene, er det foreslått at luftgapet kunne ha to eller tre forskjellige bredder. Dette forslaget ga en høy induktans inntil det lille luftgapet gikk i metning. Deretter ville det være en lav induktans inntil det store luftgapet gikk i metning. Ved å bruke dette konseptet med to, eller muligens tre, avtrappede luftgap, kunne størrelsen til drosselen reduseres og strømområ-det styrt av drosselen kunne økes. Videre har forholdet mellom strøm og induktans invers. Konseptet med å bruke et avtrappet luftgap i kjernen til utgangsdrosselen tillot bruk av en mindre drossel; men det var imidlertid et eller flere infleksjonspunkter. Når matehastigheten til elektroden eller buelengden ble endret for å arbeide i området ved infleksjons- eller vendepunktene, ville likestrømssveiseapparatet oscillere om metnings-eller infleksjonspunktene og forårsake ustabil drift. En standard svingende drossel var ikke løsningen siden sveisestrømmen varierte for mye til å kunne arbeide på metningskneet. I tillegg var slike svingende drosler for små strømanvendelser.

Bruken av en fast utgangsdrossel i et likestrømsbuesveiseapparat er nå standard. En slik drossel er stor og arbeidspunktet er i det lineære partiet av induktansen og forhindrer drastiske reduksjoner i utgangsinduktansen til sveiseapparatet. En slik drossel er kostbar og tung. Ved prosedyren å ha et avtrappet luftgap kunne størrelsen til drosselen reduseres og strømmens arbeidsområde økes; men infleksjons eller vendepunktet ved metningen av et gap gjorde sveiseapparatet mindre robust og utsatt for oscillering ved visse buelengder og matehastigheter. Følgelig er den foreslåtte modifikasjonen ikke kommersielt akseptabel.

Den foreliggende oppfinnelsen angår en utgangsdrossel for et likestrøms buesveiseapparat og en fremgangsmåte som løste problemene med vekt, kostnader og variasjoner i sveisingen, hvilket var tilfellet med en stor drossel med fast luftgap eller en mindre drossel med avtrappet luftgap.

Dette ble oppnådd med en drossel og fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte art, som er kjennetegnet ved trekkene angitt i de respektive karakteristikkene til de selvstendige patentkravene 1 og 20.

Fordelaktige utførelser av hhv drosselen og fremgangsmåten er angitt i de uselvstendige patentkravene.

I henhold til oppfinnelsen omfatter utgangsdrosselen for likestrømsbuesveiseapparatet en kjerne med høy permeabilitet og en tverrsnittsform med to atskilte kanter og et luftgap hvor luftgapet har en gradvis konvergerende bredde over i det minste et parti av avstanden mellom de to kantene. Luftgapet øker således gradvis fra kantene. I den foretrukne utførelsen er luftgapet en rombeform som øker gradvis fra kantene til senterpartiet av kjernen. Denne rombekjerneteknologien til utgangsdrosselen til et likestrømssvei-seapparat frembringer en induktans i utgangskretsen som gradvis varierer over strøm-området i et omvendt forhold til sveisestrømmen. Når sveisestrømmen øker, minsker induktansen på en kontinuerlig måte uten noen diskontinuiteter eller trinn. Sveise-strømmen er således aldri ved et metningspunkt for utgangsdrosselen eller arbeider ved metningskneet. Det er ingen oscillasjon eller svingning i effekten til sveisen. Denne oppfinnelsen frembringer et robust sveiseapparat som kan håndtere endringer og opptil 5 til 10 volt med buelengdeendringer uten å frembringe ustabilitet i buen. Drosselen tilveiebringer således strømstyring over et bredt område av sveisestrømmer uten oscillering eller uten behovet for en stor utgangsdrossel.

I henhold til et annet aspekt ved oppfinnelsen innbefatter utgangsdrosselen en kjerne med høy permeabilitet med et luftgap definert av første og andre polstykker som termineres i første og andre overflater som vender mot hverandre. Hver av disse overflatene har to atskilte kanter med et mellomliggende område hvor overflatene som vender mot hverandre konvergerer fra det mellomliggende området mot de respektive kantene til overflatene for å frembringe en spesifikk tverrsnittsform på luftgapet. Denne tverrsnitts-formen er fortrinnsvis en rombe, men den kan imidlertid være oval eller ha en annen krumlinjet form så lenge det er gradvise endringer i induktansen med endringer i sveise-strømmen. I det foretrukne rombeformede luftgapet er det mellomliggende området i senteret av pol stykkene, men det mellomliggende området kan imidlertid være nærmere en kant av overflatene som vender mot hverandre. Dette tilveiebringer en ikke-ekvilateral rombe. I henhold til et annet aspekt ved oppfinnelsen kan gapet ha en form som konvergerer fra en kant av overflatene som vender mot hverandre mot den andre kanten av overflatene. Dette gir et luftgap som har en trekantform. Alle disse konfigura-sjonene resulterer i en drossel hvor induktansen gradvis endrer seg med utgangsstrøm-men til sveiseapparatet uten metning mellom tilliggende områder som frembringer infleksjonspunkter som kan resultere i jaging eller oscillering i sveiseapparatet ved visse sveisetrådhastigheter og buelengder.

Et annet aspekt ved oppfinnelsen er tilveiebringelsen av en fremgangsmåte for å styre induktansen i utgangskretsen til et elektrisk likestrømsbuesveiseapparat som arbeider et gitt strømområde for å sveise ved at det sendes en sveisestrøm i gapet mellom en elektrode og et arbeidsstykke. Denne fremgangsmåten omfatter: å tilveiebringe en induktor med en generell konstant induktans over strømområdet for å lade opp en kondensator forbundet i parallell med sveisegapet eller buen; å tilveiebringe en utgangsdrossel med en induktans som gradvis varierer over strømområdet; og å tilkople drosselen i serie med gapet eller buen og mellom buen og kondensatoren. I denne fremgangsmåten varierer induktansen på en relativt rett linje omvendt proporsjonalt med sveisestrømmen slik at ettersom strømmen øker minsker induktansen gradvis langs en generelt rett linje. Dette er et optimalt forhold ved buesveising. Uttrykket generelt rett innbefatter konkave eller konvekse lineære forhold så lenge det ikke er noen infleksjonspunkter langs kurven, som ved avtrappede luftgap.

Den foreliggende oppfinnelsen angår et buesveiseapparat som krever en relativt stor utgangsdrossel. Dette feltet skiller seg fra effekt- eller kraftforsyninger som anvendes i laveffektutstyr, slik som lys, lyd eller videoutstyr. Slike miniatyrkratfforsyninger har ikke de store strømmene eller det store området av strømmer som er nødvendig ved buesveising. Et lysbuesveiseapparat involverer strømmer som overskrider 50 ampér. Drosselen i henhold til den foreliggende oppfinnelsen er i virkeligheten en drossel som kan håndtere strømmer på fra 100 til 500 ampér samtidig som det opprettholdes en ikke-mettet kjeme. Oppfinnelsen håndterer i det minste omtrent 100 ampér. Dette skiller utgangsdrosselen i henhold til oppfinnelsen klart fra andre induktorer som anvendes i kraft eller effektforsyninger.

Den foreliggende oppfinnelsen er rettet mot området buesveising hvor den optimale

driften medfører et inverst forhold mellom induktansen og sveisestrømmen. Små induktorer blir vanligvis brukt hvor det optimale driftsforholdet mellom strøm og induktans er lineært. For å tilveiebringe drift i et inverst forhold mellom strøm og induktans blir slike små induktorer drevet på kneet eller avbøyningen til metningskurven. Dette gir en induktans som er maksimal ved liten strøm og svinger til en lavere verdi når strømmen øker. Slike induktorer er referert til som "svingende reaktorer"; men de kan imidlertid arbeide over et relativt lite strømområde ved kneet til den magnetiske metningskurven og har normalt en størrelse slik at de kan håndtere små strømmer, som er mindre enn 10 ampér. En slik liten svingende reaktor kan ikke med hell anvendes som utgangsdrosselen til et likestrømssveiseapparat siden strømområdet er ganske stort og sveisestrømme-ne er ekstremt høye, over omtrent 50 ampér.

Det primære formålet med den foreliggende oppfinnelsen er å tilveiebringe en utgangsdrossel for et likestrøms buesveiseapparat, hvilken drossel har en gradvis varierende induktans over et bredt strømområde og er i stand til å håndtere strømmer som overskrider omtrent 50 ampér og normalt i området 100 til 500 ampér.

Et ytterligere formål med den foreliggende oppfinnelsen er å tilveiebringe en utgangsdrossel for et likestrøms buesveiseapparat som angitt ovenfor, hvilken drossel ikke frembringer noen infleksjons eller vendepunkt og ikke bringer effektforsyningen til å oscillere når trådmatehastigheten endres eller når buelengden endres.

Nok et ytterligere formål med den foreliggende oppfinnelsen er å tilveiebringe en utgangsdrossel for et likestrømsbuesveiseapparat, som angitt ovenfor, hvilken drossel ikke har noen områder med ikke-lineæritet og som kan arbeide over et bredt sveisestrømom-råde uten å gå i metning.

Enda et annet formål med den foreliggende oppfinnelsen er å tilveiebringe en ut-gangstrossel for likestrømsbuesveiseapparat som har et generelt rettlinjet forhold mellom strøm og induktans over et brett område av sveisesømmer og en fremgangsmåte for å styre induktansen i utgangskretsen til et elektrisk likestrømsbuesveiseapparat ved bruk av denne drosselen.

Nok et ytterligere formål med den foreliggende oppfinnelsen er å tilveiebringe en utgangsdrossel for et likestrømsbuesveiseapparat og en fremgangsmåte for å anvende denne, som angitt ovenfor, som kan gi høy induktans ved lav trådmatehastighet og lav induktans ved høy trådmatehastighet uten overgang fra en metningskurve til en annen metningskurve for drosselen.

Et annet formål med den foreliggende oppfinnelsen er å tilveiebringe en utgangsdrossel for et likestrømsbuesveiseapparat som har et rombeformet luftgap for å styre strøm-induktansforholdet.

Disse og andre formål og fordeler vil bli tydeliggjort i den etterfølgende beskrivelsen sett sammen med de medfølgende tegningene. Fig. 1 er et skjematisk koplingsdiagram for et likestrøms buesveiseapparat med en ut-gangskrets som anvender den foreliggende oppfinnelsen; Fig. 2 viser skjematisk og i perspektiv en standard, tidligere kjent utgangsdrossel for et likestrøms sveiseapparat; Fig. 3 er en strøm-induktanskurve som viser metningskurvene for forskjellige luftgap som blir brukt i den kjente drosselen som er skjematisk illustrert på fig. 2; Fig. 4 viser skjematisk og i perspektiv en utgangsdrossel for et likestrømssveiseapparat som er foreslått for å korrigere problemene ved den kjente drosselen illustrert skjematisk på fig. 2; Fig. 5 er en strøm-induktanskurve som viser metningskurven for drosselen som er illustrert skjematisk på fig. 4; Fig. 6 viser skjematisk og i perspektiv en utgangsdrossel for et likestrøms sveiseapparat utformet i samsvar med den foretrukne utførelsen av den foreliggende oppfinnelsen; Fig. 7 er en strøm-induksjonskurve for den foretrukne utførelsen av den foreliggende oppfinnelsen som er illustrert på fig. 6; Fig. 8,9 og 10 er deltegninger av kjernen og luftgapene som har former som anvender den foretrukne utførelsen av den foreliggende oppfinnelsen; Fig. 11 er en strøm-induktanskurve tilsvarende fig. 7 og viser driftskurven for utførelse-ne av oppfinnelsen vist på fig. 8 til 10; Fig. 12 og 13 viser deler av kjernen til drosselen med luftgap som har former som er modifikasjoner av de foretrukne utførelsene av den foreliggende oppfinnelsen som vist på fig. 8 til 10; og Fig. 14 er et delriss av kjernen til en elektrode utformet i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen hvor det foretrakkede rombeformede luftgapet er frembrakt av to kjerne-stykker som berører hverandre og er festet til hverandre.

Det refereres nå til tegningene som kun er ment å illustrere foretrukne utførelser av oppfinnelsen og har ikke til hensikt å begrense denne, hvor fig. 1 viser et elektrisk li-kestrømsbuesveiseapparat 10 som er i stand til å levere en sveisestrøm på i det minste omtrent 50 ampér og opptil 200 til 1000 ampér. Effektkilden 12, vist som en enfase-linjespenning, blir rettet gjennom en transformator 14 til en likeretter 16. Likeretteren kan selvfølgelig drives av en trefaseeffektkilde for å danne en likestrømsspenning. I samsvar med vanlig praksis blir en kondensator 20 som har en størrelse på omtrent 20K-150 K mikrofarad ladet av en induktor 22 som har en størrelse på omtrent 20 mH. Likeretteren 16 lader kondensatoren 20 via induktoren 22, hvilken induktor kan erstattes av induktansen til transformatoren. Utgangsspenningen fra likeretteren 16 på terminalene 24 og 26 er spenningen over kondensatoren 20 som opprettholder en spenning over buegapet a mellom elektroden 30 fra en trådmater 32 og arbeidsstykket 34. For å opprett-holde en jevn strømflyt over buen a er en relativt stor utgangsdrossel 50 anordnet i utgangskretsen mellom kondensatoren 20 og gapet eller buen a. Oppfinnelsen angår konstruksjonen og driften av strømstyreutgangsdrosselen 50, som best vist på fig. 6. Tidligere var utgangsdrosselen en stor drossel, som vist skjematisk på fig. 2 hvor drosselen 100 har en høyst driftssikker kjerne 102 med et luftgap g definert mellom to mot hverandre vendende overflater 104 og 106. De høye strømmene krever at det anvendes ledninger med stort tverrsnitt i viklingen 110. For å oppnå induktans er antallet turn eller vindinger høyt. For å forhindre metning er tverrsnittet til kjernen 102 stort. Drosselen 100 er således stor, tung og kostbar. Ved å endre bredden til gapet g mellom overflatene 104 og 106 blir kjernen 102 mettet ved høye sveisestrømmer i viklingen 110 ved met-ningskurver som vist i grafene på fig. 3. Når luftgapet g er relativt lite for en gitt drossel, dannes en høy induktans; men ved lave sveisesømmer er det imidlertid kjernen mettet. Dette er vist med metningskurven 120. Når bredden til gapet g økes, minsker induktansen og metningsstrømmen økes. Dette forholdet med en økt gapstørrelse er indikert av metningskurvene 122, 124 og 126. Hver av metningskurvene har metningsknær eller punkter, henholdsvis 120a, 122a, 124a og 126a. Når buesveiseapparatet 10 anvendes med et fast luftgap, som vist på fig. 2, må en metningskurve velges slik at den er tilpasset de ønskede sveisestrømmene. For å frembringe både en høy induktans og et stort strømområde må viklingene 110 økes og kjernestørrelsen må økes. Dette medfører en drastisk økning av størrelsen og vekten til drosselen. Ved å minske vekten og størrelsen til drosselen har metningskurven redusert metningsstrøm hvilket forårsaker feilaktig drift av likestrømssveiseapparatet. For å kunne korrigere problemene som er forbundet med en utgangsdrossel med et fast gap for å styre strømmen i utgangskretsen til et li-kestrømsbuesveiseapparat, har det blitt foreslått å anvende en drossel som vist skjematisk på fig. 4. Drosselen 200 innbefatter en kjerne 202 med høy permeabilitet og som har et luftgap 210.1 denne drosselen er luftgapet avtrappet med et stort gap 212 og et lite gap 214 tildannet ved å tilføye et lite polstykke 216. Når strømmer som overskrider 100 til 500 ampér sendes gjennom viklingen 220, følger induktansen i en todelt metningskurve som vist på fig. 5. Denne ikke-lineære kurven innbefatter et første parti 230 som anvendes inntil gapet 214 er mettet og et andre parti 232 som anvendes inntil det større gapet 212 er mettet.

Disse to seksjonene danner et effektivt strøm-induktansforhold illustrert med den brutte linjen 240. Dette inverse strøm-induktansforhold er ekstremt fordelaktig ved elektrisk buesveising. Den todelte kurven er tilpasset både lavstrøms og høystrømsdrift. Det er imidlertid et brått metningskne 232a som forårsaker et infleksjonspunkt 242. Når buesveiseapparatet arbeider langs linjen 240, forårsaker infleksjonspunktet 242 oscillering når trådmatehastigheten blir endret eller buelengden eller buespenningen blir endret. Det er således en vibrasjons eller pendlingsvirkning i området ved infeksjonspunktet 252 hvilket reduserer effektiviteten til fremgangsmåten med det foreslåtte avtrappede luftgapet som er vist skjematisk på fig. 4.

Drosselen 50 på fig. 1 omfatter den foretrukne utførelsen av den foreliggende oppfinnelsen som illustrert på fig. 6 til 8. Kjernen 52 av høypermeabilitetsmaterialet har et tverrsnitt som er stort nok til å forhindre metning ved over 50 ampér og fortrinnsvis over 100 til 500 ampér. Kjernens 52 overflater 54,56 som vender mot hverandre ligger mellom de atskilte kantene 54a, 54b og 56a, 56b. De respektive tverrgående atskilte kantene vender mot hverandre og gir relativt lite luftgap dersom noe i det hele tatt. Senterområdet 58 mellom overflatene 54, 56 danner et stort luftgap. Dette rombeformede luftgapet er mellom de atskilte kantene til flatene 54, 56 og er definert av partiene 54c, 54d til overflaten 54 og 56c, 56d til overflaten 56. Disse partiene divergerer sammen fra et maksimalt luftgap ved spissen 54e og spissen 56e av det rombeformede luftgapet. En vikling 60 som har en størrelse slik at den kan føre sveisestrømmen og et vindingsantall som er tilstrekkelig til å oppnå den ønskede induktansen, leder sveisestrømmen rundt kjernen 52. Ved å bruke det rombeformede luftgapet som vist på fig. 6, med den valgte kjer-nestørrelsen og vindingsantall, oppnås strøm-induktanskurven 70 på fig. 7. Kurven 70 representerer et ideelt strøm-induktansforhold for elektrisk buesveising når strømmen økes fra 20 ampér til et høyt nivå som overskrider omtrent 200 ampér og ofte overskrider 500 til 1000 ampér. Som vist på fig. 8 har det lille luftgapet ved kantene 54a, 56a og 54b, 56b en tendens til å mettes ved lave strømmer. Når strømmen øker, kan ikke det rombeformede luftgapet i drosselen 50 gå i metning. Ved høye nivåer forsøker drosselen å mette et ekstremt stort luftgap. Som indikert med pilene, vil metningen av kjernen av fluks gjennom det rombeformede luftgapet mette de mindre gapene ved posisjon a, men ikke fortsette å stige oppover fra punktene b, c, d. Toppen eller spissen til det rombeformede luftgapet er valgt for å forhindre metning selv ved maksimal sveisestrøm. Det er således et rettlinjet forhold mellom strøm og induktans, hvilket forhold er gradvis og kontinuerlig ved bruken av det rombeformede luftgapet.

To andre foretrukne utførelser som anvender konseptet med rombeformet luftgap er illustrert på fig. 9 og 10. På fig. 9 har polstykker 300,302 til kjernen 52 overflater 304, 306 som vender mot hverandre og som har en buet form for å danne et ovalt eller ellip-tisk luftgap. Dette luftgapet innbefatter små luftgap 310, 312 og et større sentralt luftgap ved området 314. Denne foretrukne utførelsen av oppfinnelsen tilveiebringer en lineær kurve 72 som er litt konkav, som vist skjematisk på fig. 11. En generelt lineær, men konveks kurve 74 blir dannet av den foretrukne utførelsen av oppfinnelsen illustrert generelt på fig. 10 hvor kjernen 52 innbefatter polstykker 320, 322 med de respektive mot hverandre vendende overflatene 324, 326. Disse overflatene er krumlineære med små luftgap 330, 332 atskilt av et forstørret luftgap i senterpartiet 334. Slik det kan ses endrer de foretrukne utførelsene av oppfinnelsen gradvis bredden til luftgapet fra senteret av kjernen til de ytre kantene av kjernen. Den optimale anvendelsen av den foretrukne utfø-relsen er det rombeformede luftgapet, som er best vist på fig. 6 og 8. Det ovale luftgapet på fig. 9 og det krumlineære luftgapet på fig. 10 blir også en relativt rett, invers proporsjonal kurve for forholdet mellom strømmen og induktansen til den store strømmen som styres av drosselen 50 anvendt i et likestrøms buesveiseapparat som illustrert på fig. 1.

I de foretrukne utførelsene er luftgapet gradvis konvergerende og symmetrisk i forhold til kjernen. Det er mulig å tilveiebringe en asymmetrisk luftgapkonfigurasjon som vist på fig. 12 og 13. På fig. 12 innbefatter kjernen 52a til drosselen 50 polstykker 350, 352 med mot hverandre vendende overflater som har konvergerende partier 360, 362 og 364, 366. Disse partiene definerer et stort luftgapområde 338, som er litt forskjøvet fra senteret av kjernen. En annen asymmetrisk luftgapkonfigurasjon er vist på fig. 13 hvor kjernen 52b innbefatter polstykker 370, 372 med en vinklet overflate 374 og en rett overflate 376. Luftgapet vist på fig. 13 er også utført ved å tilforme polstykket 370 med en flat perpendikulær overflate, og ved å skråstille det i forhold til polstykket 372. Disse struk-turene frembringer et luftgap med et lite parti til venstre og et stort parti til høyre. Disse to asymmetriske luftgapene gir bedre resultater enn det avtrappede luftgapet 210 på fig. 4; men de oppnår imidlertid ikke de ønskede effektene vist på fig. 11 som oppnås med de symmetriske luftgapkonifgurasjonene vist i de foretrukne utførelsene på fig. 8 til 10.

I praksis har drosselen 50 en kjerne 52c som illustrert på fig. 14. Et rombeformet symmetrisk luftgap 400 er tilveiebrakt mellom polstykkene 402,404 på en slik måte at de buttende kantpartiene 406, 408 berører hverandre for å definere det mellomliggende luftgapet 400 med små gappartier 410, 412 som gradvis øker til et større gapparti 414. Polstykkene 402,404 er sammenføyd ved hjelp av en stropp 420 ved bruk av passende pinner 422,424. Luftgapet 400 er et rombeformet luftgap som er stort ved toppen eller senteret og avtar mot begge kantene til kjernen. Dette rombeformede luftgapet gir et generelt rettlinjet, omvendt proporsjonalt forhold mellom strøm og induktans, hvilket forhold er optimalt for elektrisk buesveising. Et lavpermeabilitets tettemateriale kan fylle luftgapet 400 når drosselen er pakket for bruk i felten.

Claims (40)

1. Utgangsdrossel for et likestrømsbuesveiseapparat som har en induktans og er anpasset til å innbefatte minst en vikling for å lede strøm, karakterisert ved at utgangsdrosselen omfatter en høypermeabilitetskjeme som har første og andre polstykker og et induktansstyrende luftgap, hvilket luftgap er definert av en endeoverflate på det nevnte første og andre polstykket, og minst et parti av nevnte endeoverflater til det nevnte første og andre polstykket er atskilt fra hverandre og vender mot hverandre, hvilke endeoverflater av det første og andre polstykket hver har en indre og ytre kant og et midtparti mellom den nevnte indre og ytre kanten, hvor minst en del av midtpartiet til de nevnte korresponderende endeoverflatene er atskilt i en varierende avstand for å variere induktansen til drosselen over et strømområde, hvilket luftgap har en konvergerende bredde som minst delvis konvergerer mot den indre og ytre kanten, og minst en del av luftgapet har en bredde som er større enn avstanden mellom den indre og ytre kanten til det første og andre polstykket, hvilke midtdeler har en konfigurasjon som i hovedsaken forhindrer infleksjonspunkter langs en metningskurve til nevnte drossel.

2. Drossel ifølge krav l,karakterisert ved at endeoverflatene til polstykkene hver har et midtparti anordnet mellom de ytre kantene, hvilke midtpartier har hovedsakelig ikke-perpendikulært orienterte overflater.

3. Drossel ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at hver av endeflatene har en tverrsnittsform, hvilke tverrsnittsform til de nevnte endeflatene er i hovedsaken symmetrisk.

4. Drossel ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at hver av de nevnte endeoverflatene har en tverrsnittsform, hvilken tverrsnittform til de nevnte endeflatene er ikke-symmetrisk.

5. Drossel ifølge krav 1 til 4, karakterisert ved at minst ett av de nevnte midtpartiene er i hovedsaken V-formet.

6. Drossel ifølge krav 5, karakterisert ved at de nevnte endeoverflatene er hovedsakelig rombeformet.

7. Drossel ifølge kravene 1 til 4, karakterisert ved at minst ett av midtpartiene er i hovedsaken bueformet.

8. Drossel ifølge krav 7, karakterisert ved at luftgapet mellom de nevnte endeoverflatene i hovedsaken er ovalt formet.

9. Drossel ifølge kravene 1 til 8, karakterisert ved at luftgapet i det minste delvis er fylt med et lavpermeabilitetsmateriale.

10. Drossel ifølge krav 1 til 4, karakterisert ved at viklingen og kjernen har en størrelse som forhindrer metning med en sveisestrøm på minst omtrent 100 ampér.

11. Drossel ifølge kravene 1 til 10, karakterisert ved at minst en del av midtpartiet til de nevnte korresponderende endeoverflatene er atskilt i en varierende avstand for hovedsakelig gradvis å variere induktansen til drosselen over et strømområ-de.

12. Drossel ifølge kravene 1 til 11, karakterisert ved at induktansen til drosselen minst delvis varierer generelt inverst proporsjonalt med sveisestrømmen.

13. Drossel ifølge kravene 1 til 12, karakterisert ved at induktansen til den nevnte drosselen minst delvis varierer på en generelt rett linje I forhold til sveise-strømmen.

14. Drossel ifølge kravene 1 til 13, karakterisert ved at induktansen til drosselen minst delvis varierer krumlinjet i forhold til sveisestrømmen.

15. Drossel ifølge kravene 1 til 14, karakterisert ved at de nevnte indre kantene til de nevnte polstykkene kontakter hverandre.

16. Drossel ifølge kravene 1 til 15, karakterisert ved at de nevnte indre kantene til de nevnte polstykkene kontakter hverandre.

17. Drossel ifølge kravene 1 til 14, karakterisert ved at de nevnte endeoverflatene er atskilt fra hverandre.

18. Drossel ifølge krav 17, karakterisert ved at de ytre kantene til endeoverflatene er atskilt hovedsakelig den samme avstanden fra hverandre.

19. Drossel ifølge kravene 1 til 18, karakterisert ved at drosselen er anpasset til å lade en kondensator.

20. Fremgangsmåte for å styre induktansen i innmatingskretsen til et likestrøms elektrisk buesveiseapparat som drives over et gitt strømområde mens en sveisestrøm påtrykkes et gap mellom en elektrode og et arbeidsstykke, karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter: (a) å tilveiebringe en induktor med en generelt konstant induktans over det nevnte strømområdet for å lade en kondensator; (b) å tilveiebringe en drossel som har minst en vikling, hvilken drossel har en induktans som varierer over det nevnte strømområdet, hvilke drossel omfatter en høypermeabilitetskjerne som har første og andre polstykker og et induktansstyrende luftgap, hvilket luftgap er definert av en endeoverflate på det nevnte første og andre polstykket, hvilke endeoverflater vender mot hverandre, hvor de nevnte endeoverflatene til det nevnte første og andre polstykket har korresponderende indre og ytre kanter, hvilke endeoverflater til det nevnte første og andre polstykket har et midtparti anordnet mellom de nevnte indre og ytre kantene, og hvor minst en del av midtpartiet til de nevnte endeoverflatene er atskilt en avstand som er større enn avstanden mellom de nevnte indre og ytre kantene til de nevnte endeoverflatene; og (c) koble den nevnte drosselen i serie med luftgapet og mellom luftgapet og den nevnte kondensatoren.

21. Fremgangsmåte ifølge krav 20, karakterisert ved at hver av de nevnte endeoverflatene har en tverrsnittform, hvilke tverrsnittform til de nevnte endeoverflatene i hovedsaken er symmetrisk.

22. Fremgangsmåte ifølge krav 20, karakterisert ved at hver av de nevnte endeoverflatene har en tverrsnittsform, hvilken tverrsnittsform til de nevnte endeoverflatene er ikke-symmetrisk.

23. Fremgangsmåte ifølge kravene 20 til 22, karakterisert ved at minst ett av midtpartiene er hovedsakelig V-formet.

24. Fremgangsmåte ifølge krav 23, karakterisert ved at luftgapet mellom de nevnte endeoverflatene er hovedsakelig rombeformet.

25. Fremgangsmåte ifølge kravene 20 til 22, karakterisert ved at minst ett av midtpartiene er hovedsakelig bueformet.

26. Fremgangsmåte ifølge krav 25, karakterisert ved at luftgapet mellom de nevnte endeoverflatene i hovedsaken er ovalt formet.

27. Fremgangsmåte ifølge kravene 20 til 26, karakterisert ved at luftgapet i det minste delvis er fylt med et lavpermeabilitetsmateriale.

28. Fremgangsmåte ifølge kravene 20 til 27, karakterisert ved at de nevnte indre kantene til de nevnte polstykkene kontakter hverandre.

29. Fremgangsmåte ifølge kravene 20 til 28, karakterisert ved at de nevnte ytre kantene til de nevnte polstykkene kontakter hverandre.

30. Fremgangsmåte ifølge kravene 20 til 27, karakterisert ved at de nevnte endeoverflatene er atskilt fra hverandre.

31. Fremgangsmåte ifølge krav 30, karakterisert ved at de nevnte indre og ytre kantene til de nevnte endeflatene til det nevnte første og andre polstykket er atskilt hovedsakelig den samme avstanden.

32. Fremgangsmåte ifølge kravene 20 til 31, karakterisert ved at drosselen innbefatter en vikling for å lede sveisestrøm, hvilken vikling og kjerne er dimensjo-nert til å forhindre metning ved en sveisestrøm på minst omtrent 100 ampér.

33. Fremgangsmåte ifølge kravene 20 til 32, karakterisert ved at minst en del av midtpartiet til de korresponderende endeoverflatene er atskilt i en varierende avstand for i hovedsaken gradvis å variere induktansen til drosselen over et strømområ-de.

34. Fremgangsmåte ifølge kravene 20 til 33, karakterisert ved at induktansen til drosselen minst delvis varierer generelt inverst proporsjonalt med sveise-strømmen.

35. Fremgangsmåte ifølge kravene 20 til 34, karakterisert ved at induktansen til spolen minst delvis varierer på en generelt rett linje i forhold til sveisestrøm-men.

36. Fremgangsmåte ifølge kravene 20 til 35, karakterisert ved at induktansen til drosselen minst delvis varierer langs en krum linje i forhold til sveisestrøm-men.

37. Fremgangsmåte ifølge kravene 20 til 36, karakterisert ved at den innbefatter trinnet å rette en sveisestrøm på minst omtrent 50 ampér gjennom den nevnte viklingen og over luftgapet.

38. Fremgangsmåte ifølge kravene 20 til 37, karakterisert ved at de nevnte midtpartiene har hovedsakelig ikke-perpendikulært orienterte overflater.

39. Fremgangsmåte ifølge kravene 20 til 38, karakterisert ved at de nevnte indre og ytre kantene og midtpartiets avstand er valgt til i hovedsaken å forhindre infleksjonspunkter langs metningskurven til drosselen.

40. Fremgangsmåte ifølge kravene 20 til 39, karakterisert ved at luftgapet har en konvergerende bredde som minst delvis konvergerer mot de nevnte indre og ytre kantene, og minst en del av luftgapet har en bredde som er større enn avstanden mellom de indre og ytre kantene til det nevnte første og andre polstykket.