Schweißtransformator Bei Schweißmaschinen zum Herstellen von geschweißten
Drahtgittern aus einander kreuzenden Drähten durch elektrische Widerstandsschweißung
an den Drahtkreuzungsstellen muß der Schweißstrom bzw. die Schweißspannung innerhalb
bestimmter Grenzen ein-stellbar sein, damit die Leistung der Maschine
den-verschiedenen
Belastungen, die sich bei .Änderung der Schweißpunktzahl und
der Drahtdurchmesser ergeben, angepaßt werden kann. Bei den bisher bekannten Maschinen
wird. diese Anpassung durch Verwendung von Schweißtransformatoren mit angezapfter
Primärwicklung oder durch Vorschaltung von Regeltränsformatoren vor den Schweißtransformatoren
oder aber durch sog. Phasenanschnitt der Schweißspannung ermöglicht.
Bei
Verwendung von Transformatoren mit angezapfter Primärwicklung
wird die Sekundär- bzw. Schweißspannung U2 durch Ände-
rung
des Übersetzungsverhältnisses geändert: Dabei ergibt bekanntlich
die niedrigste Primä"induugszahl W1 die höchste Schweiß-4
3
Spannung U2. Das bedeutet aber $ - daß auch in der Pristärwicklurig
bei
niedrigster Windungszahl Wl die größte Stromstärke I1
auftritt. Somit
bleibt gerade bei größter Strombelastung der Primärwicklung ein Teil dieser Wicklung
belastungsmäßig unge-nützt.
Dieser Nachteil der schlechten Ausnützung des
Wickelraumes wird bei Verwendung von den Schweißtransformatoren vorgeschalteten
Regeltransformatoren vermieden. Die Regelung der Schweißspannung U2 erfolgt in diesem
Falle durch Veränderung der Primärspannung U1 des Schweißtransformators mit Hilfe
eines vorgeschalteten Regeltransformators. Als Nachteil fällt hier ins Gewicht,
daß diese Art der Leistungsregelung sowohl hinsichtlich des erforderliohen Platzbedarfes
als auch hinsichtlich der Kosten aufwendig ist.
Die wirtschaftlichste Regelmethode
ist die Regelung durch Phasenanschnitt. Bei dieser Regelung wird bekanntlich von
jeder Wechselspannungshalbwelle durch ein steuerbares Ventil, z.B. Ignitron oder
Thyristor, ein Abschnitt wählbarer Größe an den Schweißtransformator angelegt. Auch
in diesem Falle wird die Schweißspannung U2 durch Änderung der effektiven Primärspannung
U'1 gesteuert. Im Hinblick auf die Ansprechschwellen der steuerbaren Ventile ist
bei dieser Regelmethode der Regelbereich relativ gering. Wenn dieser Regelbereich
im Hinblick auf eine gewünschte vielseitige Anwendbarkeit der Schweißmaschine nicht.
genügt, wird bisher sogverfahren, daß zwei Schweißtransformatoren vorgesehen werden,
deren den Schweißstrom liefernde Sekundärwicklungen dauernd parallel geschaltet
sind und die primärseitig in Bereich kleinerer Leistung in Serie,
im Bereich großer
Leistung hingegon par&llel geschaltet werden,
wobei in beiden
Bereichen die Leistung durch veränderlichen
Phasenanschnitt regelbar ist und die Verhältnisse zweckmäßig so gewählt sind, daß
sich die beiden so erhaltenen Regelbereiche etwas Überlappen. Die beiden zusammenwirkenden
Schweißtransformatoren, die bei der üblichen Bauweise von Schweißmaschinen-in 4uerrichtung
der-Maschine nebeneinander anE;eordnet werden müssen, erfordern relativ viel Raum.
Das stört insbesondere bei Gitterschweißmaschinen mit relativ großer Leistung und
Arbeitsbreite, bei welcher aus Gründen des Belastungsausgleiches die über die Maschinenbreite
verteilten Elektroden in drei benachbarte Gruppen zusammengefaßt und über je ein
Paar von Schweißtransformatoren in der beschriebenen Weise aus zwei Phasen eines
Drehstromnetzes gespeist werden. Es kommen dann nämlich sechs Transformatoren nebeneinander
zu liegen, die paarweise seitlich nicht über die ihnen zugeordneten, sich über einen
Teil der Maschinenbreite erstreckenden Stromschienen für die Elek' odenspeisung
vorstehen sollen. Die Erfindung zielt nun darauf ab, die Baulänge von Schweißtransforinatoren
der beschriebenen Art zu verkürzen. Sie geht von der Überlegung aus, däß die Leistung
der zusammenwirkenden beiden Transformatoren im wesentlichen vom Querschnitt der
Wicklungen, also bei konstanter, gegebener Länge des Wickelraumes von der Bauhöhe
der Primärwicklungen der beiden Transformatoren abhängt. Es gibt nun eine :optimale
Bauhöhe der Wicklungen, ab welcher eine Vergrößerung der Bauhöhe keine wirtschaftliche
Leistungssteigerung mehr bringt, weil die zulässige Stromdichte bei größerer Bauhöhe
wieder abzunehmen beginnt. Hieraus folgt,
daß bei vorgegebener
maximaler Leistung und optimaler Bauhöhe der Wicklungen eine bestimmte. Baulänge
der beiden Transformatoren nicht unterschritten werden kann.
Wie an Hand der Zeichnungen erläutert wird, kann auf diese Weise in
Längs- oder Achsrichtung des Transformators Platz gespart werden: Fig. 1 zeigt die
bisher übliche Nebeneinanderanordnung zweier Transformatoren, Fig. 2 erläutert den
durch die ßrfindung möglichen Gewinn an Wickelraum und Fig. 3 stellt einen das Transformatorpaar
nach fig. 1 ersetzenden Schweißtransformator nach der irfindunG dar. Die beiden
Transformatoren T und Ta nach FiG. 1 haben innenliegende Primärwicklungen 1 und
1a, außenliegende, vorzuGsweise nur durch eine gebogene Stromschiene gebildete Gekundärwicklungen
2 und 2a und Lantelkerne 3 und 3a. Die Primärwicklungen 1 und 1a sind wahlweise
parallel oder in Serie schaltbar, wogegen die Sekundärwicklungen 2 und 2a dauernd
parallel geschaltet sind.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß durch
Verwendung; eines gemeinsamen Lantelkernes für beide Transformatoren unter Nebeneinanderanord.nung
der Primärwicklungen 1 und 1a und der Sekundärwicklungen 2 und 2a über den Primärwicklungen
bei gleicher Baulänge des so erhaltenen "Zwillingstransformators ZT" wie für die
beiden Einzeltransformatoren nach fig. 1 ein Wickelraum gewonnen werden kann, der
sich aus montagetechnischen Gründen aus dem zwischen den beiden Transformatoren
T und Ta erforderlichen Zwischenraum und der doppelten Jochstärke des I:lantelkernes
zusammensetzt. f ig. 3 läßt die erfindungsgemäße Ausführung eines Zwillingstransformators
mit voll ausgenütztem Wickelraum und verkürzter Baulänge erkennen. Die Sekundärwicklungen
2 und 2a, die, wie schon erwähnt, aus vorzugsweise U-förmigen, lediglich eine Teilwindung
bildenden Stromschienen bestehen, können an sich miteinander vereinigt werden, doch
empfiehlt es sich aus montagetechnischen Gründen, getrennte Sekundärleiter anzuwenden
und diese parallel zu schalten. Der erfindungsgemäße Schweißtransformator kann in
der beschriebenen Weise mit besonderem Vorteil bei der LeistungsregelunR mit Phasenanschnitt
verwendet werden, ist aber°im Prinziv ebenso-bei Vorschaltung von Regeltransformatoren
zwecks Leistungsregelung verwendbar.