Ziehtbogen-Schweisstransformator mit verringertem Anschlnsswert. Vorliegende Erfindung betrifft einen Schweisstransformator mit verhältnismässig geringem Anschlusswert gegenüber bisher bekannten Schweisstransformatoren.
Zum elektrischen Lichtbogenschweissen braucht man zum Beispiel 3 bis 4 kw. Andererseits haben sämtliche Lichtbogen schweissapparate für Wechselstrom einen sehr schlechten Leistungsfaktor, nämlich 0,25 bis 0,45 je nach der Höhe der sekundären Leer laufspannung, so dass ihr Anschlusswert bei 4 kw 16 bis 9 kva ist; durch diesen hohen Anschlusswert wird die Verbreitung hintan gehalten, da der einphasige Anschluss, den solche Apparate bedingen, an die öffentlichen Netze nur in seltenen Fällen und dann nur bei hohen Tarifen gestattet wird.
Um den Anschlusswert herunterzudrücken, kann man in bekannter Weise den nach eilenden Blindstrom der Schweisstransforma toren durch Parallelschalten von einem oder mehreren Kondensatoren zur Primär- oder Sekundärwicklung kompensieren, und zwar kompensiert man, wie bei allen Stromver brauchern, die mehr Blindstrom als Wirk strom aufnehmen, nur soweit, dass diese Apparate im Leerlauf nicht mehr Strom auf nehmen als bei Vollast. Wählt man den Kondensator sehr gross, so nimmt der nach Fig. 2--4 geschaltete Schweisstransformator im Leerlauf mehr Strom auf als bei Vollast. Das ist aber in den meisten Fällen uner wünscht und liesse sich nur umgehen, wenn man den Kondensator bei Leerlauf des Schweisstransformators automatisch abschal tete.
Die hierzu notwendige Schaltvorrichtung muss automatisch funktionieren, weil ein Schweisser bei der Arbeit den Strom häufig unterbrechen muss und dann jedesmal die Sicherung des Schweisstransformators durch brennen würde, wenn nicht gleichzeitig der Kondensator abgeschaltet würde.
Aus dem Diagramm der Fig. 1 der bei liegenden Zeichnung ist ersichtlich, wie weit man kompensieren kann. und wie gross der hierzu notwendige Kondensator sein darf, wenn' man auf die automatische Abschalt- vorrichtung verzichten will. Im Diagramm ist der 11Iagnetisierungsstrom des Schweiss transformators vernachlässigt. Das Diagramm bezieht sich auf den Primärstrom des Schweiss transformators, der nach Fig. 2, 3 oder 4 geschaltet ist.
Dabei ist der Strom jedesmal im umgekehrten Massstab der zugehörigen Spannung eingetragen, so dass die Länge der Stromvektoren direkt die Scheinleistung (Kilovoltampere) angibt, zum Beispiel bedeu tet das Längenmass 5 eines Vektors ent weder 5 Amp. bei 1000 Volt, oder 10 Amp. bei 500 Volt, oder<B>13,15</B> Amp. bei 380 Volt, oder 20 Amp. bei 250 Volt usw., so dass das Längenmass 5 unabhängig von der Spannung eine wirkliche oder scheinbare Leistung von 5 kva angibt.
In der Fig. 1 ist 1a die Richtung der Spannung (der jV irkleistung), i die Richtung eines um<B>900</B> nacheilenden Stromes (der nacheilenden Blindleistung), 7e die Richtung eines um 9011 voreilenden Stromes (der vor eilenden Blindleistung).
Die Scheinleistung des Schweisstransformators allein ist zu 9 1,-va angenommen und der zugehörige Strom durch den Vektor a urfiter einem Winkel go entsprechend einem cos @# gleich 0.4 gezeichnet. a. ergibt zusammen mit dem vom Konden sator r (Fig. 2, 3 und 4) herrührenden Strom b' (der voreilenden Blindleistung) den resul tierenden Strom c oder den Anschlusswert, der zu 4, 9 kva wird.
Der oder die Kon- densatoren müssen gleichfalls eine Leistung b <I>-</I> L' haben. Dass c <I>=</I> b. also die schein bare Vollastleistung gleich der scheinbaren Leerlaufleistung ist, ist durch den Kreis bogen e dargestellt.
Wie gesagt; ist in Fig. 1 der AIagnetisierungsstrom des Transformators vernachlässigt. In Wirklichkeit haben nor male Schweissapparate eine AIagnetisierungs- leistung von 1 bis 1,5 kva bei einer Induk tion von 10000 bis 12000 Gauss.
Gemäss vorliegender Erfindung ist nun bei einem Wechselstrom-Transformator für Liehtbogensehweissung, dessen Blindstrom- aufnahme aus dem Netz durch mindestens einen Kondensator wenigstens zum Teil kom- pensiert ist, der Kondensator an eine Span nung von zirka 600-1200 v angelegt, die von der Netzspannung verschieden ist, zum Zwecke,
die Kondensatorkosten herabsetzen und gleichzeitig den Kondensator gegen Über spannungen durch schnelle Schwingungen schützen züi können. Fig. 2 bis 4 der beiliegenden Zeichnung stellen drei Ausführungsbeispiele des Schweiss transformators dar.
Nach Fig. 2 besitzt der Eisenkern p des Schweissapparates die Gestalt eines recht- winkligen Rahmens. Auf dem einen Längs schenkel ist die Primärwicklung q angeordnet, welche vom Netz t-u gespeist wird und zu welcher der kompensierende Kondensator r nicht parallel geschaltet, sondern in Spar schaltung gelegt ist.
Zu diesem Zwecke ist die Priinä.rwicklung (p bei ir verlängert und der Kondensator ), zwischen den Netzleiter t und das Ende r der Wicklungsverlängerung ir eingeschaltet, so dass er einer höheren, von der Netzspannung verschiedenen, zirka<B>600</B> bis 1200 v betragenden Spannung unter worfen ist..
Diese Sparschaltung hat ver schiedene Vorteile: durch sie wird vermieden, dass der gegen Überspannungen empfindliche Kondensator r, direkt am Netz liegt; ferner würde der hohe Preis des Kondensators für eine niedrige Spannung seine wirtschaftliche Anwendung ausschliessen, während für höhere Spannungen (zirka 600 - 1200 Volt) die Kondensatorleistung erheblich billiger ist, so dass die Erhöhung der Kondensatorspannung die Verbesserung des Leistungsfaktors wirt schaftlich ermöglicht.
Auf dem andern Längsschenkel des Eisen kerns p ist die Sekundärwicklung s ange ordnet, die den nicht dargestellten Lichtbogen speist.
In Fig. 3 ist eine besondere getrennte Wicklung J . auf dein Längsschenkel des Eisenkerns p vorgesehen, auf welchem die Primärwicklung c angeordnet ist. An diese Wicklung y ist der Kondensator r ange schlossen, der liier auch an eine höhere Span nung (zirka 600-1200 Volt) angeschlossen ist.
Ist die an den Transformator gelegte Netzspannung schon hoch, zum Beispiel<B>500</B> Volt, so genügt die Schaltung nach Fig. 2 nicht, uni die höheren harmonischen Schwin gungen des Netzes, die zu Überspannungen führen, vom Kondensator fern zu halten. In den Fällen, wo die Netzspannung der Span nung des Kondensators nahe kommt, ver wendet man zweckmässig die Schaltung nach Fig. 4. Auch hier ist für den Anschluss des Kondensators Sparschaltung verwendet. Das Netz wird an den Klemmen<I>t</I> und<I>u</I> ange schlossen. Der Kondensator wird an eine Spannung gelegt, die von i bis z durch die Primärwicklung und dann durch die Wick lung iv geliefert wird.
Die Wicklung i.v ist zur Erhöhung .der Drosselwirkung für schnelle Schwingungen räumlich von der Wicklung q getrennt.
An Stelle von nur einem Kondensator r kann man mehrere verwenden.