DE935325C - Anordnung zum Schweissen mit Gleichstrom - Google Patents

Description

• Anordnung zum Schweißen mit Gleichstrom Zum Schweißen mit Gleichstrom ist bereits vorgeschlagen worden, eine Gleichstrommaschine normaler Bauart zu verwenden, die durch eine kleine Erregermaschine fremd erregt wird, die den Verlauf der statischen Kennlinie des Schweißgenerators vorschreibt. Die Erregermaschine erhält eine Fremderregung und eine dem Schweißstrom verhältnisgleiche und in ihrer Größe einstellbare Gegenerregung, um die für den Schweißbetrieb gewünschten abfallenden Spannungsstromkennlinien herzustellen. Damit auch die dynamischen Kennlinien sich diesen statischen Kennlinien annähern, ist vorgeschlagen worden, einen Stoßumspanner vorzusehen, dessen Erstwicklung vom Schweißstrom durchflossen wird und dessen Zweitwicklung in Reihe zur Erregerwicklung des Schweißgenerators liegt und so geschaltet ist, daß die beiden Wicklungen das Umspannereisen im stationären Betrieb im gleichen Sinne magnetisieren. Dieser Stoßumspanner sorgt dafür, d@aß das Feld im Schweißgenerator dem Wechsel zwischen Leerlauf und Schweißen genügend rasch folgt. Die Verwendung einer besonderen Erregermaschine bedingt für die Schweißanordnung zwei umlaufende Maschinen. Außerdem bereitet die Unterbringung der Erregermaschine Schwierigkeiten. Bei unmittelbarer Kupplung mit dem Schweißgenerator wird dessen Baulänge vergrößert. Eine angeflanschte Erregermaschine gibt leicht Anlaß zu Beschädigungen, und der Antrieb über Riemen kann Störungen verursachen. Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung zum Schweißen mit Gleichstrom, bei der man eine normale Gleichstrommaschine verwenden kann, ohne d.aß eine besondere Erregermaschine für die Erzeugung der Erregung notwendig ist. Gemäß der Erfindung liegt die Erregerwicklung des Schweißgenerators über einen Gleichrichter, vorzugsweise einen Trockengleichrichter, in Reihe mit der Wechsels:tromwicklung einer von einer Wechselspannung gespeisten gleichstromvorerregten Drosselspule, die zwei einander entgegenwirkende Gleichstromwicklungen besitzfit, von denen die eine mit einem lastunabhängigen, die andere mit einem dem Schweißstrom verhältnisgleichen Strom gespeist wird. Mit zunehmendem Schweißstrom nimmt demnach der Strom in der Wechselstromwicklung der Drosselspule und damit auch im Erregerkreis, des Schweißgenerators in: gewünschter Weise ab, so daß man mit diesem ruhenden Gerät die gleichen stationären Kennlinien des Schweißgenerators erhält wie mit einer Erregermaschine.
• Es ist bereits eine Einrichtung zur Bestimmung und Aufrechterhaltung der Polarität von Gleichstromquerfeldmaschinen für Lichtbogenschweißanlagen mit einer .die Polarität der Generatorklemmen bestimmenden und über einen Gleichrichter und eine Drossel aus einem Wechselstromnetz gespeisten Hilfserregung bekannt. Die Drossel hat dabei :einen normalerweise ungesättigten Eisenkern, der außer der Wechselstromwicklung zwei im Normalbetrieb einandrer entgegenwirkende Gleichstromwicklungen trägst, von denen die eine an dne Generatorklemmen angeschlossen und die andere in die Gleichstromseite der genannten Hilfsierregung eingeschaltet ist. Es handelt sich dabei um die Beseitigung eines bestimmten Nachteils von Gleichstromquerfeldmaschinen, nämlich um die Vermeidung eines Umpolens während des Schweißens. Demgegenüber bezieht sich die. Erfindung auf einen Gleichstrromschweißgenerator, der ein normaler Gleichstromgenerator, also keine Ouerfeld'maschine ist, und, der Zweck der beanspruchten Anordnung besteht darin, an diesem Generator eine besondrere Erregermaschine zu vermeiden.
• In der Zeichnung ist in Fig. i schematiisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Der Schweißgenerator ist als Gleichstrommaschine normaler Bauart ausgebildet und trägt das Bezugszeichen i. Mit 2 ist seine Erregerwicklung, mit 3 die Wen@depo:lwicklung bezeichnet. Er wird von einem Drehstrommotor q. angetrieben. Mit 5 ist der Stoßumspanner bezeichnet, dessen Erstwicklung 6 vom Schweißstrom und dessen Zweitwicklung 7 vom Erregerstrom der Erregerwicklung 2 durchflossen wird. Die g.lei .hs.trromvorerregte Drosselspule ist mit 8 bezeichnet. Ihre Wechselstromwicklung 9 wird von dem gleichen Netz gespeist, das auch den Motor q. speist. Die Drosselspule besitzt zwei einander entgegenwirkende Gleichstromwicklungen io und 1i. Die Wicklung io wird über einen Gleichrichter 12, und einen Einstellwiderstand 13 vom Netz erregt. Die Wicklung ii, welche der Wicklung io entgegenwirkt, liegt über den Einstellwiderstand 14 im Nebenschluß zu der Wendepolwicklung 3 und der Erstwicklung 6 des Stoßumspanners, wird also von einer Spannurig erregt, die dem Schweißstrom verhältnisgleich ist. Über den Gleichrichter 15 wird die Erregerwicklung a vom Strom der Drosselspule 8 gespeist. Damit dieser Gleichrichter und die Drosselspule nicht für die ganze Erregerleistung bemessen werden müssen, liegt der Erregerkreis im Nebenschluß zu :dien Klemmen des Schweißgenerators; als Gleichrichter wird man vorzugsweise Trockengleichrichter verwenden.
• Die Anordnung wirkt 'folgendermaßen: Bei der gleichstromerregten Drosselspule besteht annähernde Verhältnisgleichheit zwischen der wirksamen Gleichstrom- und: der Wech.selstromdurchflutung. Fig. 2 zeigt z. B. solche Kennlinien. Als Abszissen sind die Ströme ielö 2e11 der Erregerwicklungen io und ii aufgetragen, als Ordinate der Strom T2 in der Wechselstromwicklung der Drosselspule. Für verschiedene gleichbleibende Spannungen U an der Wechselstromwicklung erhält mann für die Abhängigkeit des Wechselstromes I2 von der Differenz der Erregerströme eine Schar von, nahezu alis, Gerade verlaufenden K ,ennlinien. Die Abhängigkeit von der Spannung ist hierbei nicht sehr erheblich. Bei Leserlauf dies Schweißgenerators ist nur der Erregerstrom i"o wirksam, von dem sich bei, Belastung der Strom iell abzieht. Demzufolge- nimmt auch der Strom T2 in der Wechsel.strömwicklung 9 bei Belastung ab, und da :dieser Strom gleichgerichtet der Erregerwicklung 2 zugeführt wird, geht auch ,die Spannung des Generators mit zunehmendem Strom zurück. Durch) den Regler 14 kann die Schweißstromstärke geregelt werden, durch den Widerstand 13 ist eine Regelung des Leerlaufpunktes möglich. Der Anschluß des Erregerkreises im Nebenschluß zu dien Generatorklemmen bringt eine wesentliche Verkleinerung der Abmessungen von Gleichrichter 15 und Drosselspule 8 mit sich, ohne die Schweißeigenschaften des Generators zu beeinträchtigen.
• Wie bereits erwähnt; sind die beiden Wicklungen des Stoßumspanners so geschaltet, daß sie das Eisen des Umspanners im stationären Betrieb im gleichen Sinne magnetisieren. Der erzeugte Fluß wird durch reinen Luftspalt auf :den erforderlichen Wert begrenzt. Durch diesen Luftspalt wird auch Verhältnisgleichheit zwischen Durchflutung und Fluß erzielt. Der Stoßumspanner wirkt in der Weise, daß bei plötzlichen Sitromerhöhungen in der Erstwicklung in der Zweitwicklung 7 eine Spannung auftritt, welche den Fluß des Generators vermindert, während umgekehrt bei plötzlicher Abnahme des Stromes in der Erstwicklung in der Zweitwicklung eine Spannung erzeugt wird, welche den Fluß verstärkt.
• Die gleichstromvorerre:gte Drosselspule ist als dreischenklige Drosselspule ausgeführt, deren Außenschenkel die Wechselstromwicklung trägt, während auf, dien: -Mittelschenkeln die Erregerwicklungen aufgebracht sind. Die gleichstromvorerregte Drosselspule stellt, wie bekannt, einen magnetischen Verstärker dar, bei welchem die Wechselstromleistung ein Mehrfaches der für die Erregerwicklungen benötigten Leistung ist. Dadurch erhält man auch kleine Abmessungen für die Regelwiderstände 13 und 1q.. Da es sich sowohl bei der Drosselspule als auch bei den Gleichrichtern um ruhende Teile handelt, ist man mit der Unterbringung dieses Zubehörs nicht wie bei der Erregermaschine gebunden. Man kann es vielmehr in der zweckmäßigsten Weise im Schweißumformergehäuse unterbringen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zum Sch:weißen mit Gleichstrom unter Verwendung eines normalen Gleichstromgenesators und eines Sboßumspanners, dessen Erstwicklung vom Schweißstrom und dessen Zweitwicklung vom Erregerstrom des Generators derart durchflossen wird, daß im stationären Betrieb beide das Umspannereisen im gleichen Sinne magnetisieren, dadurch gekennzeichnet, d'aß die Zweitwicklung über Gleichrichter, vorzugsweise Trockengleichrichter, in Reihe mit der Wicklung (i i) einer von einer Wechselspannung gespeisten gleichstromvorerregten Drosselspule (8) liegt, die zwei einander entgegenwirkendeWicklungen (io, i i) besitzt, von denen die eine (io) von einem lastunabhängigen, die andere (i i) von einem lastabhängigen, dem Sdhweißstrom verhältnisgleichen Gleichstrom gespeist wird.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die lastunabhängig gespeiste Wicklung (io) der Drosselspule über Gleichrichter (12), vorzugsweise Trockengleichrichter, von der Spannung des Wechselstromnetzes gespeist wird, an das auch der Antriebsmotor für den Generator angeschlossen ist, während die lastabhängig gespeiste Wicklung (ii) parallel zu den Wendepolen, gegebenenfalls einschließlich der Erstwicklung des Stoßumspanners geschaltet ist.
3. 3. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Stromkreis jeder der Gleichstromwicklungen (io, ii) der Drossel ein einstellbarer Widerstand vorgesehen ist. q.. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Erregerkreis des Schweißgenerators, bestehend aus Erregerwicklung, Zweitwicklung des Stoßum:spannlers und Gleichrichter, parallel zu den, Klemmen des Schweißgenerators liegt. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 7o6 667.