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Verfahren und Anordnung zur selbsttätigen Lichtbogenschweißung, insbesondere
für die Verschweißung schnellfließender Elektroden bei kleinen Bogenlängen Einrichtungen
für die selbsttätige elektrische Lichtbogenschweißung arbeiten im allgemeinen derart,
daß der Vorschub des im Lichtbogen abschmelzenden Schweißdrahtes in Abhängigkeit
von der Spannung am Lichtbogen im Sinne einer gleichbleibenden Lichtbogenspannung
und damit einer gleichbleibenden Lichtbogenlänge geregelt wird. Beispielsweise wird
der Schweißdraht von einer Transportrolle bewegt, die von einem Motor über ein Getriebe
und eine dazwischengeschaltete Magnetkupplung mit einer etwas größeren Geschwindigkeit
angetrieben wird, als sie der Abschmelzgeschwindigkeit des Schweißdrahtes entspricht.
Zur Regelung dient ein Relais, das beim Unterschreiten eines bestimmten Wertes der
Licht-Bogenspannung die Magnetkupplung löst, so daß der Drahtnachschub kurze Zeit
unterbrochen oder verkleinert wird. Der Regelvorgang verläuft hier dauernd zwischen
einem unteren und oberen Wert der Lichtbogenspannung. Bei anderen gebräuchlichen
Steuereinrichtungen wirkt die Schweißspannung unmittelbar oder mittelbar auf den
Drahtvorschubmotor ein, so daß sich Vorschubgeschwindigkeit und Abschmelzgeschwindigkeit
die Waage halten.
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Bei den genannten und ähnlichen Regeleinrichtungen kann unter normalen
Arbeitsverhältnissen die Schweißung mit guter Konstanz der Bogenlänge durchgeführt
werden. Schwierigkeiten können sich jedoch zeigen, wenn Elektroden mit hoherAbschmelzgeschwindigkeit
verschweißt
werden sollen, sei es, daß es sich um an sich schnellfließende Elektroden, wie z.
B. dünne Aluminiumelektroden, handelt, oder daß normale Eisendrähte mit wesentlich
vergrößerter Strombelastung, beispielsweise unter einer aufgeschütteten Flußmitteldecke,
verschweißt werden sollen. Unter solchen Bedingungen auftretende Unterschiede in
der Lichtbogenlänge müssen nämlich häufiger bzw. schneller ausgeregelt werden, wenn
eine bestimmte Grenze der Lichtbogenlängenänderung nicht überschritten werden soll.
Offensichtlich nehmen die Schwierigkeiten auch zu, wenn der Lichtbogen auf eine
sehr kurze Länge eingeregelt werden soll, da dann leicht ein Eintauchen der Elektrode
ins Schmelzbad und damit ein länger dauernder Kurzschluß auftreten kann.
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Die Erfindung macht es sich zur Aufgabe; einen ungestörten Schweißvorgang
auch bei sehr schnell fließenden Elektroden bzw. sehr kurzer Bogenlänge zu ermöglichen.
Sie beruht auf der Erkenntnis, daß die obengenannten Schwierigkeiten, abgesehen
von den erhöhten Anforderungen an die Kleinhaltung der Regelgrenzen des Relais bzw.
an die Beschleunigung oder Verzögerung der umlaufenden Massen, auch dadurch bedingt
sind, daß für gewöhnlich auf dem fallenden Ast der Bogenleistungskennlinie gearbeitet
wird und demzufolge ein bestimmter . Arbeitspunkt nur unter dauernder Einregelung
des Drahtnachschubes aufrechterhalten werden kann, wodurch sich aber unter den besonderen
Arbeitsbedingungen eine ungünstigere Regelstabilität ergibt. Zur Erläuterung dieser
Erkenntnis diene das nachfolgende Beispiel: In Fig. i bedeutet M die Stromspannungskennlinie
eines gebräuchlichen Schweißstromerzeugers, die etwa für einen Arbeitspunkt a bei
20,5 Volt Bogenspannung und einen Schweißstrom von 175 Amp. eingestellt
sei. N ist die Kennlinie der im Schweißbogen in Wärme umgesetzten Leistung unter
Vernachlässigung der Verluste in der Schweißstromzuleitung. Dabei ist zu berücksichtigen,
daß bei größerer Bogenlänge, also bei größeren Bogenspannungen und kleineren Strömen
die Wärmeabstrahlungsverluste zunehmen, so daß sich schließlich für die Abschmelzleistung
der Schweißelektrode die Kurve A ergibt. Auch diese weist ein Maximum auf; bei den
diesem zugeordneten Strom- und Spannungswerten schmilzt also die Elektrode am schnellsten
ab. In der Praxis liegt dieser Punkt meist bei Werten der Lichtbogenspannung; die
einer unzulässigen Lichtbogenlange entsprechen. Mit kleiner werdender Lichtbogenlänge,
d. h. bei Abnähme der Lichtbogenspannung, zeigt-- die Abschmelzleistung fallende
Tendenz. Dies zeigt auch Fig. 2, in der die Zuordnung der Punkte a', b',
c' der Kurve A der Fig. i für die Abschmelzleistung der Elektrode zu den Spannungswerten
a; b, c der Stromspannungskennlinie M des Stromerzeugers mit vergrößertem
Maßstab für Spannung und Abschmelzleistung wiedergegeben ist.
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Würde bei einer Einrichtung mit relaisgesteuerter Magnetkupplung der
Drahtnachschub v' so groß gewählt werden, daß die Kurve für die Abschmelzleistung
geschnitten wird, so bestehen keine stabilen Regelpunkte unterhalb des Spannungswertes
d' (Fig.2). Wenn beispielsweise der augenblickliche Arbeitspunkt bei a' läge, würde
die Abschmelzleistung A die Drahtvorschubgeschwindigkeit v' überwiegen und
der Bogen zunehmend länger werden. Erst bei d' kann der Gleichgewichtszustand erreicht
werden. Ein auf unterhalb a' liegende Spannungswerte eingestelltes Relais bleibt
also dauernd wirkungslos. Erst bei einer Drahtnachschubgeschwindigkeit v; die größer
als die maximale Abschmelzgeschwindigkeit ist, verläuft dagegen der Regelvorgang
richtig. Aber es sind dauernde Pendelungen notwendig, um den Arbeitspunkt im Bereich
der abfallenden Abschmelzleistung, d. h. bei ldeinen Schweißspannungen zu halten.
Im Beispiel der Fig. 2 beträgt der Unterschied zwischen dem Drahtvorschub v und.
der Abschmelzgeschwindigkeit im einzuregelnden Punkt e' etwa 25 °/o des Drahtvorschubes,
und die sich aus der Differenz von Drahtnachschub v und Abschmelzgeschwindigkeit
e' ergebende Vorschubgeschwindigkeit beträgt etwa ein Drittel der Abschmelzgeschwindigkeit
des Schweißdrahtes. Beträgt diese bei. schnellfließenden Elektroden io mm/Sek.,
so nähert sich bei eingeschalteter Magnetkupplung die Schweißdrahtspitze mit 3,3mm/Sek.
dem Schmelzbad. Soll die Lichtbogenlänge nicht mehr als 0,5 mm schwanken,
so darf dann aber die Magnetkupplung nicht länger als etwa 1/s Sek. eingeschaltet
sein. Ist sie ausgeschaltet, so schmilzt der Draht mit io nun/Sek. ab. Dieser Zustand
darf nicht länger als Sek. anhalten, wenn o,5 mm Bogenlängenänderung nicht überschritten
werden dürfen. Zieht man die Trägheit von Relais und Kupplung in Betracht, so wird
deutlich, daß es große Schwierigkeiten bereitet, die beschriebenen Bedingungen einzuhalten.
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Regelvorrichtungen, bei denen der Drahtnachschubmotor in Abhängigkeit
von der Schweißspannung gesteuert wird, weisen den Nachteil der dauernd notwendigen
Verschiebung des Gleichgewichtszustandes innerhalb größerer Regelgrenzen nicht auf.
Schwierigkeiten, die bei derartigen Steuerungen bei rasch abschmelzenden Elektroden
und kurzen Lichtbogenlängen auftreten können, sind folgendermaßen begründet: In
Fig.3, die auch die Abhängigkeit der Abschmelzleistung von der Schweißspannung zeigt,
ist die Motorcharakteristik GM; d. h. die Umlaufgeschwindigkeit des Motors und damit
die Geschwindigkeit des Drahtnachschubes im Verhältnis zur Schweißspannung aufgetragen.
Zur Erhöhung der Stabilität und zur Erzeugung eines selbsttätigen Richtungswechsels
beim Zündkurzschluß wird meist eine konstante oder einstellbare Gegenspannung Egg
vorgesehen, durch die also die Motorcharakteristik gehen muß. Wo diese Gerade die
Abschmelzkurve 1 schneidet, liegt der augenblickliche Arbeitspunkt e', d. h. der
Gleichgewichtszustand der Regelung. In diesem Punkt läuft der Drahtnachschubmotor
im allgemeinen mit einer im Vergleich zu seiner Leerlaufdrehzahl stark verminderten
Umlaufszahl. Treten i Änderungen im Lastmoment des Motors auf: so erfährt die Steilheit
der Motorcharakteristik eine Änderung: Wird das Motormoment verkleinert, so verläuft
die Gerade etwas steiler, da der Motor eine bestimmte Drehzahl schon bei kleineren
Spannungen annimmt. i Bei größerem Moment verläuft die Charakteristik
umgekehrt
flacher. Änderungen des Motormomentes können allein schon durch Unregelmäßigkeiten
im Getriebegang hervorgerufen werden. Unvermeidlich sind solche Änderungen, wenn
Schweißdraht von einem Haspel verschweißt wird und der Drahtnachschubmotor zugleich
das Richten des Schweißdrahtes übernehmen muß. In der Fig. 3 ist beispielsweise
angenommen, daß die Motorcharakteristik von ihrem normalen Wert GM durch Laständerung
in die Charakteristik GM' übergegangen ist. Es ergibt sich dann bei einer Änderung
der eingeregelten Spannung von 16,5 auf 13 Volt eine Änderung der Abschmelzleistung
gegenüber dem früheren Zustand von etwa -
17,5 °/a. Bei einer derartigen Verminderung der Abschmelzleistung liegt die Gefahr
des Eintauchens der Elektrode in das Schmelzbad an der unteren Grenze der Lichtbogenlänge
besonders nahe.
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Es kann nun zwar durch die Anwendung eines größeren Antriebsmotors
darauf hingearbeitet werden, daß die Schwankung der Motorcharakteristik bei Laständerung
innerhalb geringer Grenzen gehalten wird. Der stärkere Motor weist hingegen wieder
den Nachteil auf, daß infolge der erhöhten Massenträgheit des Motors die Geschwindigkeit,
mit der der Automat Lichtbogenlängenunterschiede auszuregeln gestattet, herabgesetzt
wird, die Einrichtung also eine Eigenschaft verliert, auf die es bei der Verschweißung
schnellfließender Elektroden gerade ankommt.
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Die Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, daß die genannten Schwierigkeiten
verkleinert oder ganz beseitigt werden, wenn die Stromspannungscharakteristik des
Schweißstromerzeugers im gesamten Schweißbereich so gewählt wird, daß die Abschmelzleistung
in Abhängigkeit von der Schweißspannung auch bei den kleinsten praktisch möglichen
Schweißspannungswerten mit abnehmender Spannung stets zunimmt, wie es beispielsweise
in Fig. q. dargestellt ist.
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Wird mit konstantem Drahtnachschub gearbeitet, so ergibt sich hierbei
der Vorteil, daß es überhaupt nicht mehr notwendig ist, ein Relais vorzusehen, das
die richtige Einstellung der Bogenlänge (Bogenspannung) überwacht. Denn offensichtlich
ist in jedem Arbeitspunkt der Gleichgewichtszustand stabil. Verlagert sich nämlich
aus irgendeinem Grunde beispielsweise der Arbeitspunkt a" nach a"x, was einer
Verkleinerung der Schweißspannung und der Lichtbogenlänge entspricht, so wird die
auf Grund der besonderen Form der Abschmelzcharakteristik sich einstellende erhöhte
Abschmelzgeschwindigkeit und -leistung sofort die Verkürzung der Lichtbogenlänge
wieder rückgängig machen und umgekehrt.
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Bei Regelung des Drahtnachschubes über einen von der Schweißspannung
beeinflußten Motor ergeben sich bei Verwendung von Charakteristiken nach Fig. q.
Vorteile, die aus Fig. 5 entnommen werden können. Ändert der Motor in der früher
an Hand der Fig. 3 beschriebenen Weise seine Drehzahlkennlinie, ändert sich also
die Drahtnachschubgeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem vom Motor geforderten
Moment, so fallen die Änderungen in der Abschmelzleistung bei der mit abnehmender
Schweißspannung zunehmenden Kennlinie wesentlich kleiner aus als im Normalfall,
und es sind dabei an sich nur geringe Unregelmäßigkeiten in der Lichtbogenlänge
zu erwarten. Da derartige Änderungen außerdem durch den Abschmelzvorgang allein
ausgeregelt werden, braucht der Antriebsmotor nur so groß gewählt zu werden, daß
die Abhängigkeit seiner Drehzahl von dem von ihm geforderten Moment nicht mehr störend
auf die Verlagerung des Regelgleichgewichtes einwirkt.
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Die Forderung nach steigender Abschmelzmenge mit fallender Lichtbogenspannung
setzt einen derart flachen Verlauf der Stromspannungskennlinie des Schweißstromerzeugers
voraus, wie er in praktischen Fällen an sich nicht vorhanden ist, da diese Maschinen
im allgemeinen so gebaut werden, daß sie den Anforderungen im Handschweißbetrieb
entsprechen, bei dem es erwünscht ist, daß die Lichtbogenlängenänderungen durch
unruhige Handführung des Schweißers keine zu großen Stromschwankungen zur Folge
haben. Kennlinien, die den beschriebenen neuen Anforderungen bei der Automatenschweißung
gerecht werden, weisen einen so flachen Verlauf auf, daß dieser nur unter Anwendung
besonderer Mittel sichergestellt werden kann.
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Bei der Schweißung mit Wechselstrom werden hierzu gemäß der Erfindung
gesättigte oder vormagnetisierte Drosseln verwendet. Ihre Wirkungsweise ist aus
den Fig. 6 a, 6 b und 6 c zu erkennen. In Fig. 6 a ist unter Ebg als Funktion der
Schweißstromstärke JS die Kennlinie eines Wechselstromschweißstromerzeugers wiedergegeben,
bei der das Produkt aus Schweißstromstärke und Lichtbogenspannung, die an der Schweißelektrode
umgesetzte Leistung Nbg mit abnehmenden Werten der Spannung ansteigt und somit den
aufgestellten Anforderungen genügt.
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Eine derartige Kennlinie kann gemäß der schematischen Darstellung
in Fig. 6d erzielt werden, wenn die Entnahme des Schweißstromes aus einem Transformator
t konstanter Spannung über eine Drosselspule d erfolgt, die bei den in Frage kommenden
Schweißstromstärken bis über das Knie ihrer Magnetisierungskurve gesättigt ist.
In Fig. 6b ist beispielsweise in Abhängigkeit von der Schweißstromstärke die Drosselblindspannung
Edy ermittelt, die von der konstanten Transformatorspannung Eo r geometrisch abgezogen
werden muß, damit am Bogen eine Wirkspannung Ebgw (Fig. 6a) erzielt wird. Wird die
Transformatorspannung von Eo z auf Eo 2 erhöht (strichpunktierter Spannungskreis
in Fig. 6b), so läßt sich in der gleichen Weise eine neue Kennlinie Ebg' (Fig. 6
c) ermitteln, bei der entsprechenden Schweißstromstärken nun höhere Spannungswerte
zugeordnet sind. Sucht man zu dieser neuen Kennlinie die Leistungslinie Nbg' auf
(Fig. 6c), so zeigt sich, daß diese Kennlinie die gleiche Eigenschaft aufweist,
wie die Kennlinie Nbg bei kleinerer Transformatorausgangsspannung; man erhält auch
hier mit fallender Lichtbogenspannung steigende Werte der am Bogen umgesetzten Leistung.
Um im praktischen Betrieb stufenlos verschiedene Stromspannungskennlinien einstellen
zu können, ist eine stufenlose Regelung der Spannung des Schweißtransformators erforderlich.
Zweckmäßigerweise wird man diese stufenlose Spannungsänderung durch Verwendung eines
Drehtransformators *
im Primärkreis des Schweißtransformators bewerkstelligen
(Fig. 6d). Wie Fig. ö c zeigt, haben schon -verhältnismäßig: kleine Änderungen
der Sekundärspannung des Schweißtransformators die erwünschte Änderung der Stromspannungscharakteristik
zur Folge. Es kann also mit verhältnismäßig kleinen Zusatzdrehtransförmatoren die
erwünschte Wirkung erzielt werden.
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Eine weitere vorteilhafte Regelweise für die Einstellung verschiedener
Stromspannungskennlinien ist die folgende: Als Drosselspule wird eine solche mit
Gleichstromvormagnetisierung verwendet, wobei gemäß Fig. 6 e der Vormagnetisierungsstrom
dein Schweißkreis über einen - Stromtransformator st und einen Gleichrichter g entnommen
wird: Durch Veränderung der Windungszahl des Transformators st - oder der Vorrnagnetisierungswicklung
der Drosselspule d ist man dann in der Lage; einen bestimmten Sättigungszustand
der Drossel bei der Entnahme verschiedener Schweißströme zu erzielen. Es stelle
z. B. wieder die ausgezogene Kurve der Fig. 6 b die Blindspannung der Drossel bei
einem bestimmten Übersetzungsverhältnis des Stromtransformators dar. Wird nun dasÜ'b
ersetzungsverhältnis derart geändert, daß der Vormagnetisierungsstrom sich verdoppelt,
so werden nach der gestrichelten Kurve in Fig. 6b entsprechende Sättigungswerte
der Drossel schon bei den halben Stromstärken im Schweißkreis erreicht. Die hierzu
gehörige Stromspannungskennlinie Ebg". ist auch in Fig. 6 c gestrichelt eingetragen.
Auch die hierzu gehörige Leistungskurve Nbg" weist- die verlangte Eigenschaft der
steigenden Bogenleistung mit abnehmender Lichtbogenspannung auf. Ein anderes Verfahren
zur Herstellung von Stromspannungscharakteristiken der gewünschten Form besteht
bei der Wechselstromschweißung darin, däß gemäß dem Beispiel der Fig.7 mit gleichstromvormagnetisierten
Drosselspulen gearbeitet und die Gleichstromvormagnetisierung in Abhängigkeit von
der am Schweißbogen auftretenden Spannung über einen Schnellregler, beispielsweise
einen Wälzregler W vorgenommen wird: Die Ankerspule a des Wälzreglers liegt hier
an der Schweißspannung. Bei verschiedenen Schweißspannungen werden verschiedene
Stufen des Regelwiderstandes y in dem aus einer Batterie B gespeisten Vormagnetisierungskreis
eingeschaltet. Die Bemessung dieser Stufen erfolgt derart, daß sich im Schweißkreis
die verschiedenen Bogenspannungen zugeordneten Schweißstromstärken selbsttätig einstellen.
Es ist auch möglich, den Schnellregler in Abhängigkeit vom Schweißstrom arbeiten
zu lassen. Es kann auch dann bei Verwendung bestimmter Eisensorten in der vormagnetisierten
Drosselspule die in Fig. ob gezeigte Magnetisierungscharakteristik erzwungen werden.
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Es ist auch möglich, den Vormagnetisierungsstrom der Drosselspule
aus dem Wechselstromnetz über gittergesteuerte Dampfentladungsgefäße zu entnehmen
und die Größe des Vörmagnetisierungsströmes durch Teilaussteuerung der Entladungsgefäße
in Abhängigkeit .von der Schweißspannung derart vorzunehmen,. daß Stromspannungskennlinien
der geforderten Art erhalten werden. Bei der GleichstromschweiBung können Stromspannungskennlinien
der geforderten Art ebenfalls durch Schnellregelung des Feldes des Schweißgenerators
in Abhängigkeit von der am Schweißlichtbogen auftretenden Spannung erzielt werden.
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Eine weitere Möglichkeit ist dadurch gegeben, daß man mehrere Stromerzeuger
mit verschieden flacher Charakteristik auf den Schweißlichtbogen wirken läßt, wobei
die Grundlast von einem Schweißstromerzeuger normaler Bauart geliefert wird, und
Wechselstromerzeuger mit flacherer Charakteristik über Ventile (Trockengleichrichter)
auf die Lichtbogenstrecke geschaltet sind. Ein Beispiel hierfür zeigt Fig. 8a, in
welcher der Lichtbogen zunächst von einem Gleichstromerzeuger GL gespeist wird.
Diesem sind zwei Stromquellen parallel geschaltet, die aus über Drosseln dl und
d2 und Transformatoren t1 und t2 an eine Wechselstromquelle angeschlossenen Gleichrichterschaltungen
g1 und g2 bestehen. Es beteiligen sich dann von diesen zusätzlichen Stromerzeugern
gl, g, nur immer diejenigen an der Stromlieferung, deren Leerlaufspannung über der
augenblicklichen Schweißspannung liegen. Auch auf diese Weise können Strom spannungscharakteristiken
erzielt werden, die der Forderung der zunehmenden Bogenleistung mit abnehmender
Schweißspannung gerecht werden. Fig. 8b zeigt die Gesamtcharakteristik, die sich
aus den Einzelcharakteristiken von Gl, g1 und g2 zusammensetzt. Die Schnittpunkte
der Einzelcharakteristiken entsprechen den Spannungen EGlo, Eg z, und Eg 20. Um
bei der Gleichstromschweißung beim Auftreten von Tropfenkurzschlüssen durch das
übergehende Material zu hohe Kurzschlußstromspitzen zu vermeiden, sind in den Stromkreisen
der zusätzlichen Stromerzeuger die Drosselspulen d,, d" vorgesehen. Zur Vermeidung
von Uberströmen im Dauerkurzschluß müssen die Stromspannungskennlinien von einer
der Erfindung zugrunde liegenden Form bei Schweißspannungen unterhalb der praktisch
möglichen Werte entweder einen sehr steil abfallenden oder sogar rückläufigen Verlauf
aufweisen.
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Bei der Wechselstromschweißung mit vormagnetisierten Drosseln kann
diese Wirkung in einfacher Weise dadurch erzielt werden, daß entsprechend Fig. 6
e in den Vormagnetisierungskreis ein Widerstand v eingeschaltet ist, der bei Spannungen
oberhalb der untersten Grenze der praktisch möglichen Schweißspannungen durch ein
in Abhängigkeit von der Schweißspannung arbeitendes Schaltschütz sch überbrückt
wird. Im Kurzschlußfall öffnet das Schütz seine Kontakte und schaltet den Widerstand
v in den Vormagnetisierungskreis ein, so daß die Vormagnetisierung herabgesetzt
und damit der Schweißstrom auf einen verhältnismäßig niedrigen Wert gebracht wird.
Das gleiche Verfahren kann angewandt werden, wenn bei der Gleichstromschweißung
mit Schnellerregung im Feld des Schweißgenerators gearbeitet wird. Der Widerstand
liegt dann im Feldkreis des Schweißgenerators. Es kann auch nach Fig. 6 d durch
ein in Abhängigkeit von der Schweißspannung arbeitendes Schaltschütz sch
ein Dämpfungswiderstand in den Schweißkreis bzw. eine Zusatzdrossel zd im Primärkreis
des Transformators- t eingeschaltet werden,
wodurch dann die Kurzschlußströme
auf einen der Schweißanlage ungefährlichen Wert verringert werden.
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Eine weitere Möglichkeit in bezug auf die Erzeugung der gewünschten
flachen Charakteristik im Arbeitspunkt ergibt sich durch die Verwendung von Metadyne-Generatoren
in Schaltungsanordnungen, wie sie in den Fig. g a und g b in einem Anwendungsbeispiel
für Gleichstromschweißung dargestellt ist.
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Ein normaler Gleichstromerzeuger GI wird von einer Konstantspannungsquelle
B fremderregt. Eine Zusatzerregerwicklung ze ist an die Hauptbürsten eines Metadyne-Generators
Mg angeschlossen. Das Längsfeld dieses Generators wird durch die Summe oder Differenz
der Erregungen durch eine Vergleichswicklung ve mit einstellbarer Erregung und durch
eine zweite, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Glättungseinrichtung an
die Lichtbogenspannung angeschlossene Wicklung be erzeugt.
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Es sei zunächst angenommen, daß die beiden Felder dieselbe Größe aufweisen.
Dann ist das Längsfeld des Metadyne-Generators = o, und die davon erregte Zusatzwicklung
ze des Schweißgenerators bleibt unerregt. Die allein wirksame Feldwicklung f des
Schweißgenerators erzeugt die Kennlinie I (Fig'. gb). Nimmt die Spannung des Lichtbogens
an der Schweißstelle ab, so überwiegt das Längsfeld der Metadyne in Richtung des
Feldes der Vergleichswicklung ve. Die Metadyne liefert einen Strom in die Zusatzwicklung
ze des Schweißgenerators, der das Feld der Maschine verstärkt, so daß diese jetzt
auf der Kennlinie II arbeitet. Der neue Arbeitspunkt liegt bei A 2. Der umgekehrte
Vorgang tritt auf, wenn die Lichtbogenspannung größer geworden ist. Dann überwiegt
im Längsfeld der Metadyne das Feld der Regelwicklung. Der Metadyne-Generator liefert
einen Strom in die Zusatzwicklung des Schweißgenerators, der das Feld des Schweißgenerators
schwächt. Der Schweißgenerator arbeitet dann auf der Kennlinie III, und es stellt
sich der Arbeitspunkt A3 ein. Durch die eingebauten Regelwiderstände r1 und v2 lassen
sich die Empfindlichkeit der Metadyne und die Steilheit der einzuregelndenArbeitskennlinieAl,A2,A3
einstellen. Außerdem läßt sich damit auch der Bereich der Arbeitsspannungen beliebig
erhöhen oder absenken.
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Es ist weiter ohne Schwierigkeit möglich, die im vorstehenden beschriebene
Steueranordnung mittels Metadyne-Generators auch für die Zwecke der Wechselstromschweißung
umzubilden. Es ist dazu weiter nichts erforderlich, als die Regelwicklung der Metadyne
über eine Gleichrichteranordnung an die Wechselspannung des Lichtbogens anzulegen
und den von der Metadyne abgegebenen Strom beispielsweise auf die Wicklung einer
vormagnetisierten, im Schweißstromkreis liegenden Drossel einwirken zu lassen.
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Es kann übrigens auch die Metadyne für die Vormagnetisierung einer
Drossel mit konstanter Grundmagnetisierung verwendet werden.