Do spawania lukowego pradem zmien¬ nym stosowane sa przewaznie transforma¬ tory o wielkim rozproszeniu, w których charakterystyka obciazenia ma duzy spa¬ dek, a krzywa sily elektromotorycznej w uzwojeniu wtórnym posiada ksztalt zbli¬ zony do sinusoidy.Napiecie na zaciskach uzwojenia wtór¬ nego przy biegu jalowym jest zazwyczaj dosc znaczne i wynosi okolo 75 — 100 V, natomiast napiecie przy obciazeniu spada do 25 — 30 V dzieki specjalnym charak¬ terystykom tych transformatorów.Wielkie rozproszenie tych transforma¬ torów, konieczne ze wzgledu na utrzyma¬ nie przy obciazeniu pewnej charaktery¬ styki, sprawia, ze spólczynnik mocy jest maly i waha sie w granicach 0,25 — 0,35, co jest przyczyna znacznej mocy pozornej transformatora i malej jego sprawnosci.W celu usuniecia tej wady proponowa¬ no doprowadzac do zacisków luku nie tylko napiecie zwykle niskiej czestotliwo¬ sci, lecz równiez napiecie wysokiej czesto¬ tliwosci, otrzymywane np. przy wylado¬ waniu obwodu drgajacego. Znane sa juz u- rzadzenia tego rodzaju, które posiadaja transformator glówny, dostarczajacy pra¬ du spawania o czestotliwosci sieci, i trans¬ formator pomocniczy, który dostarcza pra-du wysokiej czestotliwosci o wysokim na¬ pieciu.Urzadzenia te posiadaja szereg wad, a mianowicie podlegaja latwo uszkodzeniu po dluzszej pracy, a ponadto izolowanie obwodu wysokiej czestotliwosci o stosun¬ kowo wysokim napieciu sprawia wiele trudnosci.Wynalazek niniejszy zapobiega wymie¬ nionym wadom znanych urzadzen jak rów¬ niez urzadzen z obwodami pradów szybko- zmiennych.W tym celu urzadzenie wedlug wyna¬ lazku zawilera srodkif wytwarzajace po¬ miedzy elektroda i przedmiotem spawa¬ nym napiecie, którego krzywa biegu jalo¬ wego na poczatku kazdej pólfali i w prze¬ ciagu drobnego ulamka czasu trwania tej pólfali posiada szczyt, odpowiadajacy na¬ pieciu niezbednemu i wystarczajacemu do wywolania zaplonu luku, dalej zas ma wartosc odpowiadajaca róznicy potencja¬ lów niezbednej i wystarczajacej do pod¬ trzymania luku juz wzbudzonego.W szczególnej postaci wykonania urza¬ dzenie moze posiadac transformator glów¬ ny, który moze wytwarzac przy biegu ja¬ lowym napiecie niezbedne i wystarczajace do podtrzymania luku juz zapalonego i który jest sprzezony najlepiej szeregowo z uzwojeniem wtórnym transformatora po¬ mocniczego, wytwarzajacego przy biegu jalowym szczyt napiecia niezbedny i wy¬ starczajacy do wzbudzenia luku, przy czym sily elektromotoryczne tych dwóch transformatorów sa przesuniete w fazie w ten sposób, ze szczyt napiecia przypada na poczatek kazdego pólokresu.W celu otrzymania omówionego wyzej ksztaltu krzywej napiecia przy zasilaniu urzadzenia do spawania z sieci trójfazowej wedlug wynalazku, pierwotne uzwojenie transformatora pomocniczego jest zasilane pradem o fazie wyprzedzajacej o 120° fa¬ ze pradu zasilajacego uzwojenie pierwot¬ ne transformatora glównego, przy czym wtórne uzwojenia obydwóch transformato¬ rów sa polaczone szeregowo tak, ze ich si¬ ly elektromotoryczne dodaja sie. Obydwa transformatory powyzsze powinny posia¬ dac przy obciazeniu spadek napiecia, od¬ powiadajacy stalemu dzialaniu luku. Róz¬ nica potencjalów na zaciskach transfor¬ matorów powinna wynosic okolo 25 V, co mozna z latwoscia osiagnac w praktyce.Mozna mianowicie wykonac urzadzenie wedlug wynalazku przy pomocy dwóch transformatorów jednofazowych, których uzwojenia pierwotne sa przylaczone w u- kladzie V do zacisków trójfazowej sieci zasilajacej. Najlepiej jednak, jezeli trans¬ formatorem glównym jest transformator trój fazowo-jednofazowy, którego uzwoje¬ nie pierwotne jest przylaczone w ukladzie V do sieci, a uzwojenie wtórne jest zlozo¬ ne z jednego lub kilku uzwójen, polaczo¬ nych szeregowo i dajacych napiecie jedno¬ fazowe. Transformatoremzas pomocniczym jest transformator jednofazowy, którego uzwojenie pierwotne jest przylaczone do zacisków ukladu V.Ten ostatni uklad polaczen posiada za¬ lete lepszego zrównowazenia faz sieci.Obwód pierwotny transformatora pomoc¬ niczego stanowi w rzeczywistosci trzecia faze. Wszystkie trzy prady linii moga miec w ten sposób stosunek 0,8 — 1 — 0,8. podczas gdy przy pomocy zwyklych ukla¬ dów V mozna uzyskac tylko stosunek 0,5 — 1 — 0,5.Na rysunku przedstawiono schematycz¬ nie przyklady wykonania wynalazku.Fig. 1 przedstawia schemat urzadzenia wedlug wynalazku, przy czym urzadzenie to sklada sie z dwóch transformatorów jednofazowych, których uzwojenia pier¬ wotne sa przylaczone w ukladzie V do za¬ cisków sieci trójfazowej. Fig. 2, 3 i 4 przed¬ stawiaja wykresy napiecia, wzbudzonego przy biegu jalowym na zaciskach wtórnego uzwojenia transformatora glównego, na zaciskach wtórnego uzwojenia transforma- — 2 -tora pomocniczego i pomiedzy elektroda a przedmiotem spawanym. Fig. 5 przedsta¬ wia schematycznie postac transformatora pomocniczego w urzadzeniu wedlug wy¬ nalazku, a fig. 6 — schemat urzadzenia wedlug wynalazku, posiadajacego trans¬ formator glówny, którego uzwojenie pier¬ wotne jest przylaczone w ukladzie V do sieci trójfazowej, a obwód pierwotny po¬ mocniczego transformatora jednofazowego jest przylaczony do zacisków, znajduja¬ cych sie na koncach ukladu V.Na rysunku cyfry /, 2, 3 oznaczaja przewody sieci trójfazowej, w której ko¬ lejnosc faz jest nastepujaca: 1 — 2,2 — 3, 3 — 1. Pierwotne uzwojenie 4a transfor¬ matora jednofazowego 4, nazwanego trans¬ formatorem pomocniczym, jest przylaczo¬ ne do fazy / — 2, która wyprzedza o 120° faze 2 — 3. Moc tego transformatora po¬ mocniczego jest stosunkowo niewielka i wynosi np. 30 — 40% mocy transformato¬ ra glównego, ale oczywiscie liczby te sa tylko orientacyjne.Uzwojenie pierwotne 5a transformato¬ ra jednofazowego 5, czyli transformatora glównego, jest przylaczone do fazy 2 — 3, przesunietej o 120° wzgledem fazy / — 2.Pierwotne uzwojenia obydwóch transfor¬ matorów sa wiec polaczone w uklad V.Transformator glówny 5 jest zwyklym transformatorem do spawania lukowego, lecz jest zbudowany tak, ze przy biegu ja¬ lowym wzbudza napiecie tylko niezbedne i wystarczajace do podtrzymania luku.Przy biegu luzem napiecie wypadkowe o- bydwóch transformatorów wynosi np. 45 — 55 V.Transformator 5, jak wszystkie zwykle transformatory do spawania, ma opadaja¬ ca charakterystyke przy obciazeniu. Róz¬ nica potencjalów, jaka podtrzymuja oby¬ dwa transformatory przy obciazeniu na za¬ ciskach luku, wynosi okolo 25 V.Krzywa przedstawiajaca napiecie, po¬ wstajace w uzwojeniu wtórnym transfor¬ matora glównego 5 przy biegu luzem, ma np. ksztalt krzywej 10 wedlug fig. 2. Krzy¬ wa ta powinna miec ksztalt jak najbar¬ dziej zblizony do sinusoidy.Transformator pomocniczy 4 jest zwy¬ klym transformatorem o dwóch rdzeniach i dwóch jarzmach jak na fig. 5, przy czym rdzen 12 uzwojenia wtórnego jest wykona¬ ny w ten sposób, ze moze byc nagle nasy¬ cony pod wplywem strumienia, wzbudzo¬ nego uzwojeniem pierwotnym. W tym celu rdzen jest wykonany np. ze stopu o wiel¬ kiej przenikalnosci magnetycznej w rodza¬ ju np. stopu „permalloy". Jest to stop skladajacy sie z 78,5% niklu, 18% zelaza, 0,5% manganu i 3% molibdenu. W ten sposób otrzymuje sie przeksztalcenie pier¬ wotnej fali sinusoidalnej na fale wtórna o ksztalcie ostrym.Mozna równiez wykonac transformator pomocniczy w jakikolwiek inny znany sposób, pozwalajacy na otrzymanie nagle¬ go nasycenia jednego rdzenia.Krzywa przedstawiajaca napiecie, wzbudzone przy biegu jalowym we wtór¬ nym uzwojeniu transformatora pomocni¬ czego 4, ma np. ksztalt krzywej 22 wedlug fig. 3.Uzwojenie wtórne Sb transformatora glównego jest polaczone szeregowo z u- zwojeniem wtórnym 4b transformatora po¬ mocniczego w obwodzie spawania, zawie¬ rajacym elektrode 8 i przedmiot spawany 9 (fig. 1). Polaczenie to jest wykonane w ten sposób, ze wzbudzone sily elektromo¬ toryczne dodaja sie. Uzwojenie wtórne 4b powinno byc oczywiscie obliczone w ten sposób, zeby prad spawania mógl przezen przeplywac bez przeszkody. Natezenie pradu moze byc regulowane za pomoca ja¬ kiegokolwiek narzadu regulacyjnego, np. za pomoca cewki samoindukcyjiiej 23, zao¬ patrzonej w zaczepy 24, po których slizga sie ramie kontaktowe 25.Dzieki temu, ze transformator pomoc¬ niczy jest zasilany pradem o fazie wyprze- — 3 —dfcujacej o 120° faze pradu zasilajacego transformator glówny, otrzymuje sie przy biegu jalowym krzywa napiec o ksztalcie, przedstawionym na fig. 4, w której na po¬ czatku kazdej zmiany wystepuje szczyt na¬ piecia. Krzywa ta jest powiekszeniem krzywej, otrzymanej za pomoca oscylo¬ grafu.W praktyce korzystne jest stosowanie transformatora glównego w ukladzie trój¬ fazowo-jednofazowym, którego obydwa u- zwojenia pierwotne sa przylaczone w ukla¬ dzie V do zacisków sieci, przy czym trans¬ formator pomocniczy jest transformatorem jednofazowym, którego uzwojenie pierwot¬ ne jest przylaczone do konców ukladu V.Urzadzenie tego rodzaju jest przedsta¬ wione na fig. 6. Fazy 1 — 2\2 — 3 zasila¬ ja pierwotne, polaczone w ukladzie V, u- zwojenie 5'a transformatora glównego 5*.Faza 3 — / zasila obwód pierwotny 4a transformatora pomocniczego, a zatem u- zwojenia pierwotne obydwóch transforma¬ torów sa przylaczone do sieci w trójkat.Wtórne uzwojenia 5'b i 4b sa wlaczone sze¬ regowo w obwód spawania w taki sposób, ze ich sily elektromotoryczne dodaja sie.Oprócz stalosci luku i latwosci wzbu¬ dzenia luku nawet przy niskim napieciu, urzadzenie wedlug wynalazku daje wielka oszczednosc mocy zainstalowanej w po¬ równaniu do zwyklych transformatorów do spawania, a prócz tego znacznie polep¬ sza wspólczynnik mocy instalacji.Nie ma zreszta koniecznosci stosowa¬ nia ukladu polaczen przedstawionego na rysunku. Na przyklad uzwojenia wtórne transformatora glównego i transformatora pomocniczego moga byc polaczone nie szeregowo lecz równolegle, o ile zostana zmniejszone prady wyrównawcze, Wreszcie nalezy równiez zaznaczyc, ze w zasadzie wynalazek bynajmniej nie wy¬ maga poslugiwania sie koniecznie pradem trójfazowym. Pozadany cel mozna równiez osiagnac za pomoca np. pradu dwufazowe¬ go, pod warunkiem jedynie, by przesunie¬ cie fazy pomiedzy napieciem zasilania transformatora pomocniczego i transforma¬ tora glównego bylo tego rodzaju, ze szczyt napiecia, wzbudzonego w uzwojeniu wtór¬ nym transformatora pomocniczego, na¬ stepuje na poczatku zmiany fali napiecia, wzbudzonego we wtórnym uzwojeniu trans¬ formatora glównego. PL