Opublikowano: 6. IV. 19J65 49261 KI 21 h, 32/03 MKP UKD Twórca wynalazku: Jerzy Ozaist Wlasciciel patentu: Karkonoskie Zaklady Maszyn Elektrycznych „Karel- ma", Piechowice (Polska) Uklad elektromagnetyczny spawarki transformatorowej BiBllOTi: 1 :- i\ A rL!rr^J^^o v/ego Przedmiotem wynalazku jest uklad elektromag¬ netyczny spawarek transformatorowych uzywanych do spawania recznego.Waznym zagadnieniem w budowie spawarek transformatorowych jest mozliwosc korzystnego do¬ brania pod wzgledem ekonomicznym dla danej mo¬ cy spawarki stosunku ciezaru miedzi do ciezaru zelaza czynnego przy mozliwie malej sumie tych ciezarów, niewystepowanie zageszczen strumienia magnetycznego przy regulacji pradu spawania bo¬ cznikiem magnetycznym oraz mozliwosc takiego prowadzenia przesuwnego bocznika magnetyczne¬ go, by nie wystepowaly jego drgania podczas pra¬ cy.Uklad elektromagnetyczny wedlug wynalazku umozliwia równoczesnie spelnienie wszystkich wy¬ zej wymienionych wymagan, czego nie spelniaja znane uklady.Uklad elektromagnetyczny weHlug wynalazku sklada sie z dwukolumnowego rdzenia zelaznego, na którego jednej kolumnie jest nawinieta przewa¬ zajaca czesc uzwojenia pierwotnego, a na drugiej kolumnie sa nawiniete dwie polowy sekcjonowa- nego uzwojenia wtórnego, miedzy którymi znajdu¬ je sie pozostala mniejsza czesc uzwojenia pierwot¬ nego. Uzwojenia te sa nawiniete w ten sposób, ze kazde z nich zajmuje nie cala polowe wysokosci okna rdzenia. Bocznik magnetyczny wykonany w ksztalcie litery C obejmuje z zewnetrznej strony rdzenia, uzwojenia wtórne i czesc uzwojenia pier- 10 15 20 25 30 wotnego. Regulacje pradu spawania uzyskuje sie przez zmiane odleglosci miedzy rdzeniem a boczni¬ kiem magnetycznym.Istota wynalazku polega na tym, ze nawiniete na kolumnie przylegajacej do bocznika obie polo¬ wy uzwojenia wtórnego sa przedzielone niewielka czescia uzwojenia pierwotnego, którego pozostala wieksza czesc jest nawinieta na drugiej kolumnie rdzenia, a wszystkie uzwojenia siegaja w przybli¬ zeniu do polowy wysokosci okna rdzenia.Uzasadnienie korzystnych wlasciwosci spawarki w wyniku zastosowania ukladu wedlug wynalazku wynika z dalszej tresci opisu.Maksymalny prad spawania wystepuje wówczas, gdy bocznik magnetyczny jest maksymalnie odsu¬ niety od rdzenia. Gdyby pomiedzy polówkami uzwojenia wtórnego nie znajdowala sie czesc uzwo¬ jenia pierwotnego maksymalny prad spawania okreslony bylby jedynie wymiarami geometrycz¬ nymi rdzenia i uzwojen oraz iloscia zwojów obu uzwojen. Ponadto wystepuja jeszcze nastepujace zaleznosci: zaleznosc pomiedzy iloscia zwojów uzwojenia pierwotnego i iloscia zwojów uzwojenia wtórnego z uwagi na zadane napiecie zasilania i wymagane do zajarzania luku spawalniczego na¬ piecie stanu jalowego, zaleznosc wymiarów geo¬ metrycznych uzwojen od wymiarów geometrycz¬ nych rdzenia z uwagi na ilosc miejsca w oknie rdzenia i wymagane ze wzgledu na napiecie próbne odleglosci uzwojen od siebie i rdzenia, zaleznosc 4926149261 ilosci zwojów uzwojen od przekroju rdzenia z uwagi na dopuszczalna indukcje, magnetyczna w cdzernu, zaleznosc przekroju miedzi nawojowej od maksymalnego priadu spawania z uwagi na na¬ grzewanie sie uzwojen. W rezultacie stosunek cie¬ zarów miedzi i zelaza oraz ich suma sa w pewnym zakresie okreslone wielkoscia maksymalnego pra¬ du spawania. Ten okreslony stosunek ciezarów miedzi i zelaza czynnego oraz ich suma najczesciej nie odpowiada korzystnemu pod.wzgledem ekono¬ micznym stosunkowi ciezaru miedzi i zelaza przy zachowaniu malej ich sumy.Wprowadzenie w wkladzie wedlug wynalazku cze¬ sci uzwojenia pierwotnego pomiedzy polówki uzwojenia wtórnego powoduje zwiekszenie sprzeze¬ nia magnetycznego pomiedzy uzwojeniem pierwot¬ nym i wtórnym, co prowadzi do zwiekszenia ma¬ ksymalnego pradu spawania.Ilosc zwojów wprowadzonej czesci uzwojenia pierwotnego pomiedzy polówki uzwojenia wtórnego moze byc odpowiednio dobrana i to w sposób prak¬ tyczny na wykonanym modelu. Uzyskuje sie wiec dla zadanych wymiarów geometrycznych i ilosci zwojów mozliwosc dodatkowego wplyniecia na wielkosc maksymalnego pradu spawania. Odwraca¬ jac twierdzenie dla zadanego maksymalnego pradu spawania uzysku j.e sie mozliwosc dodatkowego wplywania na wymiary geometryczne i ilosci zwo¬ jów, a wiec mozliwosc dobrania takich wymiarów geometrycznych i ilosci zwojów, by uzyskac ko¬ rzystny pod wzgledem ekonomicznym stosunek cie¬ zarów miedzi i zelaza przy zachowaniu malej ich sumy.Waznym jest równiez to, by uzwojenia siegaly w przyblizeniu do polowy okna rdzenia, jak to zastosowano w ukladzie wedlug wynalazku, gdyz uzyskuje sie wówczas mniejsza srednia dlugosc zwoju, a w zwiazku z tym równiez mniejszy ciezar miedzi, niz w przypadku, gdyby poszczególne sek¬ cje uzwojen wypelnialy prawie cala wysokosc okna i co wiazaloby sie z wzajemnym zazebianiem sie uzwojen.Zastosowanie w ukladzie wedlug wynalazku ze¬ wnetrznego bocznika magnetycznego w ksztalcie litery C umozliwia plynna regulacje pradu spawa¬ nia, przy czym nie wystepuja miejscowe zageszcze¬ nia strumienia magnetycznego podczas regulacji :pradu. Nie wystepowanie zageszczen strumienia 10 15 20 25 30 35 40 45 magnetycznego wyklucza powstawanie miejsco¬ wych przegrzan rdzenia lub bocznika, co prowa¬ dzi w efektcie badz do zwiekszenia trwalosci ukla¬ du, badz zmniejszenia jego ciezaru.Gdyby bocznik magnetyczny znajdowal sie nie na zewnatrz lecz byl wykonany w ksztalcie litery I i przesuwal sie w szczelinie miedzy uzwojeniem pierwotnym a wtórnym, jak to jest najczesciej stosowane w znanych ukladach, wówczas przy cze¬ sciowym wsunieciu bocznika wystepowaloby za¬ geszczenie strumienia magnetycznego i Kniejscowe przegrzanie rdzenia. Ulozenie bocznika magnetycz¬ nego na zewnatrz rdzenia, zastosowane w ukladzie wedlug wynalazku, daje konstruktorowi mozliwosc nieskrepowanego wyboru sposobu prowadzenia bocznika magnetycznego wolnego od drgan.Rysunek przedstawia schemat ukladu elektro¬ magnetycznego spawarki transformatorowej wedlug wynalazku.Do kolumny 7 rdzenia transformatora 1 przylega z zewnatrz ruchomy bocznik magnetyczny 2 wy¬ konany w ksztalcie litery* C. Na kolumnie 4 nie przylegajacej do bocznika magnetycznego 2 na¬ winieto wieksza czesc uzwojenia pierwotnego 3.Na kolumnie 7 przylegajacej do bocznika magne¬ tycznego 2 znajduje sie pomiedzy dwiema polów¬ kami uzwojenia wtórnego 6 mniejsza czesc uzwo¬ jenia pierwotnego 5. Wszystkie uzwojenia siegaja w przyblizeniu do polowy okna rdzenia. Strzalka 8 wskazuje kierunki przesuwania bocznika mag¬ netycznego. PLPublished: 6. IV. 19J65 49261 KI 21 h, 32/03 MKP UKD Inventor: Jerzy Ozaist Patent owner: Karkonoskie Zaklady Maszyn Elektrycznych "Karelma", Piechowice (Poland) Electromagnetic system of the BiBllOTi transformer welder: 1: - i \ A rL! Rr ^ J The subject of the invention is the electromagnetic system of transformer welders used for manual welding. An important issue in the construction of transformer welders is the possibility of economically selecting the ratio of the weight of copper to the weight of active iron for a given welding machine, with the lowest possible the sum of these weights, the absence of magnetic flux concentration when controlling the welding current with the magnetic switch and the possibility of guiding the sliding magnetic shunt in such a way that it does not vibrate during operation. According to the invention, the electromagnetic system enables the simultaneous fulfillment of all the above-mentioned requirements, which well known circuits do not match The practical element of the invention consists of a two-column iron core, on one column of which the majority of the primary winding is wound, and on the other column two halves of the sectioned secondary winding are wound, between which the remaining smaller part of the primary winding is located. . These windings are wound in such a way that each of them occupies less than half the height of the core window. The C-shaped magnetic shunt comprises, on the outside of the core, secondary windings and a part of the main winding. The regulation of the welding current is achieved by changing the distance between the core and the magnetic shunt. The essence of the invention consists in the fact that, wound on the column adjacent to the shunt, both halves of the secondary winding are separated by a small part of the primary winding, the remaining part of which is wound on the other. column of the core, and all the windings extend approximately to half the height of the core window. The justification of the favorable properties of the welder as a result of the use of the arrangement according to the invention follows from the further content of the description. The maximum welding current occurs when the magnetic shunt is maximally moved away from the core. If there was no part of the primary winding between the halves of the secondary winding, the maximum welding current would be determined only by the geometrical dimensions of the core and windings and the number of turns of both windings. In addition, there are also the following dependencies: the relationship between the number of turns of the primary winding and the number of turns of the secondary winding due to the set supply voltage and the no-load voltage required for arc ignition, the dependence of the geometric dimensions of the windings on the geometric dimensions of the winding space in the core window and the distance between the windings and the core required for the test voltage, the dependence of 4,926,149,261 the number of windings on the core cross-section due to the permissible magnetic induction in the core, the dependence of the winding copper cross-section on the maximum welding current due to heating of the windings. As a result, the ratio of the weights of copper and iron and their sum are to a certain extent determined by the value of the maximum welding current. This specific ratio of the weights of copper and active iron and their sum usually does not correspond to the favorable economic ratio of the weight of copper and iron, while keeping their sums small. According to the invention, the introduction of the parts of the primary winding between the halves of the secondary winding in the cartridge, according to the invention, increases the coupling. the magnetic relationship between the primary and secondary windings, which leads to an increase in the maximum welding current. The number of turns of the introduced part of the primary winding between the halves of the secondary winding can be appropriately selected and in a practical way on the model made. Thus, for given geometrical dimensions and the number of turns, it is possible to additionally influence the value of the maximum welding current. He inverts the theorem for a given maximum welding current, and the result is the possibility of additional influence on the geometrical dimensions and the number of coils, and thus the possibility of selecting such geometrical dimensions and the number of coils to obtain an economically favorable ratio of copper and iron weight. It is also important that the windings extend approximately to the half of the core window, as used in the arrangement according to the invention, because the average length of the coil is then lower, and therefore the weight of the copper is lower than in the case of If the individual sections of the windings would fill almost the entire height of the window and that would entail the mutual overlapping of the windings. The use of an external C-shaped magnetic shunt in the system according to the invention enables smooth regulation of the welding current, with no local condensation occurring. ¬ the magnetic flux during regulation: current. The lack of concentration of the magnetic flux excludes the formation of local overheating of the core or the shunt, which leads to an increase in the durability of the system or a reduction in its weight. If the magnetic shunt was not outside but was made in the shape of the letter I and slid in the gap between the primary and secondary windings, as is most commonly used in known systems, then with partial retraction of the shunt magnetic flux jamming and Knee overheating of the core would occur. The arrangement of the magnetic shunt outside the core, used in the system according to the invention, gives the designer the opportunity to freely choose the method of guiding the magnetic shunt free from vibrations. The drawing shows a diagram of the electromagnetic system of the transformer welder according to the invention. Column 7 of the transformer core 1 adjoins the movable outside Magnetic shunt 2 made in the shape of a letter * C. On column 4 not adjacent to the magnetic shunt 2 is the label of most of the primary winding 3. On column 7 adjacent to the magnetic shunt 2 is located between the two halves of the secondary winding 6 the smaller part of the primary winding 5. All the windings extend approximately to the half of the core window. The arrow 8 shows the directions in which the magnetic shunt moves. PL