DE439089C - Regeltransformator fuer Lichtbogenschweissung mit Wechselstrom - Google Patents

Description

• Regeltransformator für Lichtbogenschweißung mit Wechselstrom. Bei den bisher bekannten Einrichtungen zur Lichtbogenschweißung (Gleichstromschweißung und Wechselstromschweißung) sind die Regulierungsvorrichtungen der S.chweißinaschinen derart, daß bei Einstellung einer niedrigeren Schweißstromstärke auch die Leerlaufspannung der Schweißmaschine geringer wird. Dieses ist bei Gleichstromschweißmaschinen nicht von sehr großem Einfluß, da gemäß der Charakteristik in Abb. i die Lichtbogenspannung sich bei den in Frage kommenden -Stromstärken und kurzen Lichtbogen von etwa 6o Ampere ab kaum merklich ändert und -die Höhe der Leerlaufspannung nur für das Zünden des Lichtbogens und die höchste mögliche Lichtbogenlange in Frage kommt. Sehr wesentlich dagegen ist der Einfluß der Leerlauf spannung auf die Stabilität des Lichtbogens beim Schweißen mit Wechselstrom. Beim Schweißen mit Wechselstrom unterbricht der Strom in der Sekunde bei 5operiodigem Wechselstrom zoomal. Bei der Einleitung. jeder Halbwelle muß die Spannung zunächst auf einen gewissen Wert (die Zündspannung) steigen, damit der Strom wieder einsetzen kann. Die Höhe der Zündspannung ist von der Stromstärke außerordentlich stark abhängig und nimmt bei geringer Stromstärke sehr wesentlich zu, wie aus der Abb. i hervorgeht. Aus diesem Grunde haben die bisher bekannten Schweißmaschinen für Wechselstrom eine l.eerlaufspannung von 7o bis 9o Volt, während bei einer Stromstärke von beispielsweise 15o Ampere bereits 6o Volt vollkommen ausreichen. Bei einer Einstellung des Schweißstromes auf ioo Ampere muß dagegen die Leerlaufspannung etwa 75 Volt betragen, damit ein ruhiger Lichtbogen gewährleistet wird. Beim Schweißen mit weniger als ioo Ampere muß die Leerlaufspannung noch höher sein. Die Nachteile einer hohen Leerlaufspannung sind bedeutend, denn der Primärstrom beim Schweißen (Anschlußwert der Maschine) wächst proportional der Leerlaufspannung. Das bedingt größere Kupfermengen für die Wicklungen und Zuleitungen sowie eine Verschlechterung des Leistungsfaktors.
• Bei der vorliegenden Erfindung sind die skizzierten Übelstände vermieden. Die Erfindung besteht darin, daß die Leerlaufspannung der Maschine den Bedürfnissen des Lichtbogens angepaßt wird und daß mit einem Minimum von Aufwand an Kupfer ein Maximum an Stabilität des Lichtbogens erreicht wird. Gemäß den Anforderungen der Zündspannung des Lichtbogens ist dafür gesorgt, daß bei Einstellung auf geringere Schweißstromstärke die Leerlaufspannung erhöht wird. Dies kann durch Anordnung der Wicklung gemäß Abb.2 geschehen. Hierbei ist ein Teil der Primärwicklung auf dem Schenkel A des Transformators angebracht. Ein Teil der Primärwindungen, liegt auf dem gleichen Schenkel B, auf dem auch der Hauptteil der Sekundärwindungen liegt. Wirkt bloß der auf dem Schenkel A liegende Teil der Primärwicklung, so ist die Induktion des magnetischen Kreises und damit die Leerspannung des Transformators groß. Die Streuung der Primär- und Sekundärspule dagegen ist bei dieser Anordnung am größten; so daß in dieser Stellung der bei Kurzschluß der Sekundärwicklung auftretende Strom am kleinsten ist. Wird auch der auf dem Schenkel B liegende Teil der Primärwicklung zugeschaltet, so ist die Induktion im magnetischen Kreis verkleinert, die Streuung aber auch verkleinert, so daß beim Kurzschluß der Klemmen der Sekundärwicklung bzw. beim Schweißen ein höherer Strom auftritt. Die Abstufungen sind durch die Zahlen 4:2,3, 4, 5 gekennzeichnet. In der Abb. 2 ist der auf dem Schenkel C liegende Teil der Sekundärwicklung zur Erhöhung der Streuung von dem auf dem Schenkel B liegenden Teil getrennt. Der Schenkel C wirkt wie eine Drosselspule auf die Verminderung des Kurzschlußstromes. In der Abb. 3 ist schematisch dargestellt, wie auf andere Weise durch die Änderung der Einstellung des Schweißstromes auch zwangläufig die Leerspannung erhöht bzw. erniedrigt wird. Bei der Einstellung auf Stufe i ist die Leerspannung am größten, der auftretende Schweißstrom am geringsten. Bei dieser Schaltung wird jedesmal durch Ausschalten einiger Windungen auf dem Schenkel D eine größere Zahl Windungen auf dem Schenkel E eingeschaltet.
• Eine andere sehr zweckmäßige Anordnung der Sekundärwicklung, die dem gleichen Zweck dient, ist in Abb. q. wiedergegeben. Der Hauptteil der Sekundärwicklung liegt auf dem Schenkel F, ein Nebenteil auf dem Schenkel G. Bei Abnahme des Schweißstromes zwischen Klemme o und 6 ist die Leerspannung am geringsten, der Schweißstrom dagegen am höchsten; bei Einschaltung zwischen o und i ist die Leerspannung am höchsten, der Schweißstrom dagegen am geringsten. Eine Abgleichung auf die gewünschte Beziehung zwischen Leerspannung und eingestellter Schweißstromstärke kann sowohl durch Änderung der Windungszahlen als auch durch eine Änderung der Luftspalte zwischen dem Schenkel H und den Hauptschenkeln des Transformators erfolgen. Es kann natürlich auch eine Kombination zwischen -den verschiedenen angegebenen Anordnungen gewählt werden oder sonst irgendeine der bekannten Regulierungsvorrichtungen dem gleichen Zweck angepaßt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Regeltransformator für Lichtbogenschweißung mit Wechselstrom, gekennzeichnet durch eine solche Einrichtung der Schaltstufen, daß bei Verringerung des Schweißstromes zwangläufig die Leerlaufspannung erhöht wird.