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Streutransformator zum Lichtbogenschweißen Die bekannten Streutransformatoren
für Schweißzwecke weisen im allgemeinen eine derartige Charakteristik auf, daß die
Leerlaufspannung, die mit der Zündspannung des Schweißlichtbogens identisch ist,
mit abnehmender Schweißstromstärke kleiner wird. Dies wird dadurch verursacht, daß
die bei den kleineren Stromstärken vorgenommene Verringerung des magnetischen Widerstandes
sich auch schon im Leerlauf des Transformators bemerkbar macht. Die Anforderungen
an die Zündspannung vom Standpunkt des Schweißers aus betrachtet sind dagegen genau
entgegengesetzter Richtung. Kleinere Stromstärken erfordern eine höhere Zündspannung
und umgekehrt. Um diesen Anforderungen Rechnung zu tragen, ist bereits vorgeschlagen
worden, fiii die kleineren Schweißstromstärken eine Umschaltung vorzunehmen, die
derart erfolgt, daß die Gesamtzahl der Sekundärwicklungen größer wird, ihre Verteilung
jedoch so ist, daß sie alle bzw. der größte Teil davon stark streuend arbeiten.
Hierdurch wird erreicht, daß durch Erhöhen der Windüngszahl eine Erhöhung, mindestens
aber ein Gleichbleiben der Zündspannung eintritt, während durch das Vergrößern der
Streuwirkung bei Belastung die Ströme klein werden. Der Nachteil dieser bekannten
Anordnung ist, da,ß ein einfaches Verstellen eines Streukernes nicht ausreicht,
sondern daß zum Vergrößern der
Stromstärke noch eine Umschaltung
und damit auch der dazu nötige Umschalter selbst erforderlich wird.
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Es ist auch weiterhin ein Transformator mit einer Drosselspule für
elektrische Lichtbogenschweißung bekanntgeworden, der im wesentlichen drei Schenkel
aufweist, von denen der eine die Primär- und Sekundärwicklung des Transformators
in konzentrischer Anordnung trägt, während der mittlere und dritte Schenkel unbewickelt
sind. Der dritte Schenkel ist beweglich angeordnet und bildet mit dem gemeinsamen
Joch der drei Schenkel einen Luftspalt. An dieser Stelle sitzt die Drosselspule.
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Diese bekannte Anordnung benutzt zur Regelung nicht das bekannte Mittel
der Streuung, sondern eine strombedingte Gegenspannung bei annähernd gleichbleibendem
Fluß der Sekundärspule. Hierdurch wird ein großer Aufwand an aktivem Werkstoff,
d. h. an Kupfer und Eisen, erforderlich. Die Drosselspule ist dabei leistungsmäßig
gleich der Leistung des Transformators auszulegen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Streutransformator
zum Lichtbogenschweißen zu schaffen, bei dem trotz zunehmender Streuung und damit
abnehmendem Belastungsstrom eine Erhöhung der Zündspannung eintritt, ohne daß irgendein
zusätzliches Betätigen eines Umschalters notwendig wird, und bei dem außerdem der
Aufwand an aktivem Werkstoff auf ein. Mindestmaß im Vergleich zu bekannten Anordnungen
herabgesetzt wird.
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Zu diesem Zweck werden bei einem Streutransformator zum Lichtbogenschweißen
mit einer von einem Streufluß durchsetzten. und mit der Sekundärwicklung in Reihe
geschalteten Hilfswicklung gemäß der Erfindung zwei parallele, gleichzeitig aber
ungleich in ihrem magnetischen Widerstand veränderbare Streuwege vorgesehen und
die Sekundärwicklung bzw. ein Teil derselben mit beiden Streuwegen, die Hilfswicklung
nur mit dem stärker veränderbaren Streuweg verkettet.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein zweischenkliger Transformator
mit über den einen Kern hinaus ungleich verlängerten Jochen vorgesehen und parallel
zu den Kernen ein weiterer, verschiebbarer, zum Regeln der Streuung dienender U-förmiger
Streukern angeordnet ist, dessen einer, längerer Schenkel mit den Jochverlängerungen
und dessen anderer, kürzerer Schenkel mit dem kürzeren Joch unmittelbar eine Luftspalte
bildet. Bei dieser Anordnung wird der dem Streukern benachbarte Kern von der Primärwicklung
des Transformators umgeben, während die Sekundärwicklung ganz oder zum Teil sowohl
den ILern der Primärwicklung als auch den beweglichen Streukern umfaßt. Die vorgeschlagene
Hilfswicklung ist dabei koaxial zur Primärwicklung außerhalb des einen Joches angeordnet
und steht mit dem kürzeren Schenkel des Streukernes in einer derart räumlichen Beziehung,
daß beim Regeln der Streuung die Hilfswicklung von dem kürzeren Schenkel des Streukernes
entweder durchsetzt oder freigegeben wird. Weitere vorteilhafte Einzelheiten sind
im folgenden beschrieben.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel
veranschaulicht, und zwar zeigt Abb.. i eine Seitenansicht und Abb. 2 eine Draufsicht
auf den erfindungsgemäßen Streutransformator; Abb. 3 zeigt in einem Schaubild unter
Vernachlässigung des magnetischen Widerstandes des Eisens die Änderung des magnetischen
Widerstandes der beiden bei dem vorgeschlagenen Transformator auftretenden Streuwege
beim Regelvorgang; - Abb..I zeigt die Betriebscharakteristik des Streutransformators.
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Der Streutransformator ist mit den beiden Hauptkernen i und 2 ausgerüstet.
Sowohl das Joch 3 als auch das Joch d, sind über den Kern -2 hinaus verlängert.
Der U-förmige Streukern15 bildet mit den Verlängerungen der Joche 3 und 4. Luftspalte
5 und 6. Das kürzere Ende des Kernes 15 bildet unmittelbar mit dem Joch 3 den Luftspalt
; . Die Primärwicklung des Transformators ist mit 8 bezeichnet. Die Sekundärwicklung
ist unterteilt, und zwar umfaßt der Teil g den Kern i, während der Teil io derart
ausgebildet ist, daß er sowohl den Kern 2 mit der Wicklung 8 als auch den Streukern
15 umfaßt. Zu der Primärwicklung 8 ist außerhalb des Joches 3 die Hilfswicklung
i z koaxial angeordnet, die beim Bewegen des Streukernes 15 in einer der Pfeilrichtung
1-2 entgegengesetzten Richtung von seinem kürzeren Schenkel durchsetzt wird. Die
Wirkungsweise des neuen Streutransformators ist folgende: Durch die besondere Ausbildung
des Kernes 15 werden zwei parallel geschaltete Streupfade 13 und 14 gebildet. Die
Streupfade sind so angeordnet, daß beim Verstellen des Kernes 15 in Richtung des
Pfeiles 12 bzw. in entgegengesetzter Richtung der magnetische Widerstand des einen
schneller als der des anderen sich ändert. Der magnetische Pfad 13 ändert sich schneller
als der Pfad 1q., wie das deutlich die Kurven der Abb. 3 zeigen. Im Zuge des seinen
Widerstand schneller ändernden Streupfades liegt die Hilfswicklung i i, die mit
der Sekundärwicklung des Transformators in Reihe geschaltet ist. Dadurch wird bewirkt,
daß bei Leerlauf und sehr stark eingestellter
Streuung, d. h. also
bei geringem magnetischem Widerstand des gesamten Streupfades durch Bevorzugung
des Parallelpfades geringeren Widerstandes im Leerlauf, eine Zusatzspannung erzeugt
wird. Je mehr der magnetische Widerstand des Streupfades vergrößert wird, um so
geringer wird diese Zusatzspannung, so daß, wie das Schaubild der Abb.4 deutlich
zeigt, durch den vorgeschlagenen Transformator dem niedrigeren Schweißstrom eine
höhere Zündspannung zugeordnet ist.