DE715385C - Selbsterregte Mittel- oder Hochfrequenzmaschine mit mehreren Wicklungszweigen - Google Patents

Description

• Selbsterregte Mittel- oder Hochfrequenzmaschine mit mehreren Wicklungszweigen Die Erfindung betrifft selbsterregte Mittel-oder Hochfrequenzmaschinen mit mehreren zur Speisung voneinander unabhängiger Stromkreise dienenden Wicklungszweigen und ist insbesondere für Schweißzwecke bestimmt. Eine wesentliche Vereinfachung wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Maschine nur mit einem Nutenkranz und einem Polkranz ausgeführt wird. Bei bekannten Mittei- und Hochfrequenzmaschinen liegen mehrere magnetisch zusammenhängende Kränze axial nebeneinander, und die Erregung wird durch eine zwischen den Polkränzen liegende Ringwicklung hervorgebracht. Durch die Erfindung wird der Stoffaufwand für die magnetische Verbindung parallel liegender Kränze vermieden und die axiale Ausladung der Maschine verringert. Die Selbsterregung wird beispielsweise mittels Kondensatorkreise aller mit Hilfe der Remanenz eingeleitet, die -durch Anwendung von Gußstahlteilen verhältnismäßig hoch gemacht werden kann. Unter Umständen kann die Remanenz durch vorübergehende Gleichstromerregung eines Wicklungsteiles verstärkt werden. Die Selbsterregung beruht hierbei im wesentlichen auf denselben Erscheinungen wie bei den Reaktionsmaschinen.
• Eine besonders eigentümliche Arbeitscharakteristik kann der Maschine dadurch erteilt werden, daß einzelne Wicklungszweige oder -garuppen parallel geschalteter Zweige untereinander in Reihe geschaltet werden und zwischen ihnen der Belastungskreis angeschlossen wird.
• Ein Ausführungsbeispiel für eine einkränzige Maschine mit 5 Wicklungszweigen ist in der Zeichnung dargestellt. In Fig: i ist die Wicklungsschaltung der Maschine, in Fig. z deren Gesamtanordnung vereinfacht wiedergegeben. Nach Fig. i sind die Zweige i, a und 3 zueinander parallel und mit den gleichfalls zueinander parallel liegenden Zweigen und 5 in Reihe geschaltet, wobei zwischen diesen beiden Zweiggruppen die Belastung 6 eingeschaltet ist. Wenn hierbei zunächst an der Belastung kurzgeschlossen wird, so ist damit erreicht, daß in den Kreisen ,4, 5 und 6 ein Kurzschlußstrom fließt. Bei einer Unterbrechung dieses Kurzschlusses kann infolge der magnetischen Trägheit das Feld sich nur verhältnismäßig langsam ändern, so daß die Spannung auch nach dein Abschalten des Kurzschlusses noch kurze Zeit dem Kurzschlußstrom äquivalent bleibt. Bei # Unterbrechung der Belastung ist ein Anstieg der Spannung dadurch verhindert, daß die Wicklungsgruppen in Reihe geschaltet und damit stromdurchflossen bleiben, so daß die Spannung durch den Spannungsabfall gering gehalten wird. Bei Belastung wirken die Zweige q. und 5 wie kurzgeschlossene Zweige und verringern dadurch die Streureaktanz für die parallel arbeitenden Zweige i bis 3, so daß die Arbeitsspannung dadurch hochgehalten wird.
• Eine derartige Charakteristik macht die Maschine ganz besonders für eine Lichtbogenschweißung geeignet, da einerseits anschließend an den Kurzschluß mit der Elektrode, wie oben erläutert, infolge der magnetischen Trägheit die für die Zündung des Wechselstromlichtbogens erforderliche, verhältnismäßig hohe Zündspannung erzeugt wird, während bei einer Unterbrechung des Schweißvorganges zwischen den Elektroden nur eine verhältnismäßig niedrige Spannung besteht. Es kann hierbei die Unterteilung der einzelnen Zweige auch anders getroffen sein; so können beispielsweise die vier parallel geschalteten i, 2, 3 und .l mit dem Zweig 5 in Reihe geschaltet werden. Dabei kann zum Zwecke der Selbsterregung einer der Zweige über einen Kondensator geschlossen «-erden, oder ein Kondensator wird in den Kreis der zur Kompensation verwendeten Zweige, also beispielsweise der Zweige q. und 5 nach Fig. i, eingeschaltet. Durch die Einschaltung von regelbaren Scheinwiderständen in den Belastungskreis kann eine Feinregelung der Belastung erreicht werden. Auch in den Kompensationszweig können Scheinwiderstände gelegt werden, um eine feinstufige Regelung zu ermöglichen.
• Es können auch mehrere selbständige einkränzige Maschinen zu einer baulichen Einheit verbunden «-erden, ohne daß der Erfindungsgedanke verlassen wird. ' Die Wicklungen jeder Maschine können für sich in der in Fig. i gezeichneten Schaltung angeordnet und hierbei auch untereinander parallel geschaltet «-erden. Auf diese Weise ist es möglich, auch eine größere Anzahl von Verbrauchern, also z. B. mehrere Schweißstellen, von ein und derselben Maschineneinheit aus zu speisen. Bei 'Maschinen mit einer größeren Zweigzahl entsteht bei der Verwendung eines Zweiges zur Selbsterregung der Maschine eine unsymmetrische Erregung der einzelnen Zweige, derzufolge die Spannungen an den Zweigen verschieden abgestimmt sind. Eine derartige abgestufte Spannung kann in manchen Fällen mit großem Vorteil angewendet werden, so beispielsweise für die Speisung von Induktionsöfen. bei denen den weiter unten gelagerten Spulen eine größere Energie zugeführt «erden soll als den obenliegenden Spulen. Es werden also die unteren Spulen an die Zweige der höchsten Spannungen, die obersten Spulen an die niedrigsten Spannungen angeschlossen. Bei der Beinessung der Kondensatoren für die Selbsterregung ist hierbei darauf Wert zu legen, daß die elektrische Eigenfrequenz des derart gebildeten Schwingungskreises außerhalb jenes Frequenzbereiches liegt, der dem betriebsmäßig durchlaufenen Drehzahlbereich entspricht, da bei Änderung der Drehzahl die Gefahr besteht, daß bei einem Zusammenfallen der Frequenzen nur die Ohmschen Widerstände wirksam werden und dadurch eine unzulässige Überlastung der Wicklungen eintritt.
• Die räumliche Anordnung der Zweige in einer derartigen Maschine ist in Fig.2 dargestellt. Hierin ist mit 7 das Joch, mit S das Ständerblechpaket bezeichnet, in dessen Nuten 9 die einzelnen Spulen Io untergebracht sind. 12 stellt den Läufer reit ausgeprägten Polen 13 dar. Die einzelnen Zweige i bis 5 bestehen hierbei aus zwei parallel oder hintereinandergeschalteten Spulenpaaren.
• In Fig. 2 sind noch Trennuten i i zwischen einzelnen Zweigen im magnetischen Kreis angedeutet, die die einzelnen Abschnitte des Ständerblechpaketes magnetisch voneinander trennen. Die Trennuten, die auch im Läufer angeordnet werden könnten, unterbinden ein Übertreten des Streuflusses in die Eisenwege von Nachbarzweigen und verhindern bei verschiedenartiger Belastung der einzelnen Arbeitszweige eine gegenseitige Beeinflussung dieser Zweige, die unter Umständen die Arbeitsbedingungen unerwünscht beeinträchtiten könnte. Zwischen einem belasteten und einem kurzgeschlossenen Zweig dürfen aber keine Trennuten angeordnet werden, um (las Zusammenarbeiten dieser Zweige nicht zu stören.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Selbsterregte Mittel- oder Hochfrequenzmaschine mit mehreren zur Speisung voneinander unabhängiger Stromkreise dienenden Wicklungszweigen, insbesondere zum Schweißen, dadurch gekennzeichnet, daß sie nur mit einem .` utenkranz und einem Polkranz ausgeführt ist. z. Maschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Wicklungszweige untereinander parallel und reit anderen Zweigen oder Zweiggruppen in Reihe geschaltet sind, wobei die Belastung zwischen den hintereinandergeschalteten Zweiggruppen angeschlossen ist. 3. Maschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Kondensator im Kreis von zur Kompensation-verwendeten Zweigen zur Selbsterregung. .4. Maschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Kondensator im Belastungszweig zur Selbsterregung. . 5. Maschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch regelbare Scheinwiderstände im Belastungszweig und bzw. oder im Kompensationszweig. 6. Maschine nach Anspruch i bis 5, gekennzeichnet :durch Trennuten, die einen Übertritt des Streuflusses in die Eisenwege von Nachbarzweigen verhindern.