CH121607A - Lichtbogen-Schweisstransformator mit verringertem Anschlusswert. - Google Patents

Description

      Ziehtbogen-Schweisstransformator    mit verringertem     Anschlnsswert.       Vorliegende Erfindung     betrifft    einen  Schweisstransformator mit verhältnismässig  geringem     Anschlusswert    gegenüber bisher  bekannten Schweisstransformatoren.  



  Zum elektrischen     Lichtbogenschweissen     braucht man zum Beispiel 3 bis 4     kw.     Andererseits haben sämtliche Lichtbogen  schweissapparate für Wechselstrom einen sehr  schlechten Leistungsfaktor, nämlich 0,25 bis  0,45 je nach der Höhe der sekundären Leer  laufspannung, so dass ihr     Anschlusswert    bei  4     kw    16 bis 9     kva    ist; durch diesen hohen       Anschlusswert    wird die Verbreitung hintan  gehalten, da der einphasige Anschluss, den  solche Apparate bedingen, an die     öffentlichen     Netze nur in seltenen Fällen und dann nur  bei hohen Tarifen gestattet wird.  



  Um den     Anschlusswert    herunterzudrücken,  kann man in bekannter Weise den nach  eilenden Blindstrom der Schweisstransforma  toren durch     Parallelschalten    von einem oder  mehreren Kondensatoren zur Primär- oder  Sekundärwicklung kompensieren, und zwar    kompensiert man, wie bei allen Stromver  brauchern, die mehr Blindstrom als Wirk  strom aufnehmen, nur soweit, dass diese  Apparate im Leerlauf nicht mehr Strom auf  nehmen als bei Vollast. Wählt man den  Kondensator sehr gross, so nimmt der nach       Fig.    2--4 geschaltete Schweisstransformator  im Leerlauf mehr Strom auf als bei Vollast.  Das ist aber in den meisten Fällen uner  wünscht und liesse sich nur umgehen, wenn  man den Kondensator bei Leerlauf des  Schweisstransformators automatisch abschal  tete.

   Die hierzu notwendige Schaltvorrichtung  muss automatisch funktionieren, weil ein  Schweisser bei der Arbeit den Strom häufig  unterbrechen muss und dann jedesmal die  Sicherung des Schweisstransformators durch  brennen würde, wenn nicht gleichzeitig der  Kondensator abgeschaltet würde.  



  Aus dem Diagramm der     Fig.    1 der bei  liegenden Zeichnung ist ersichtlich, wie weit  man kompensieren kann. und wie gross der  hierzu notwendige Kondensator sein darf,  wenn' man auf die automatische Abschalt-           vorrichtung    verzichten will. Im Diagramm  ist der     11Iagnetisierungsstrom    des Schweiss  transformators vernachlässigt. Das Diagramm  bezieht sich auf den     Primärstrom    des Schweiss  transformators, der nach     Fig.    2, 3 oder 4  geschaltet ist.

   Dabei ist der Strom jedesmal  im umgekehrten     Massstab    der zugehörigen       Spannung    eingetragen, so dass die Länge der  Stromvektoren direkt die Scheinleistung       (Kilovoltampere)    angibt, zum Beispiel bedeu  tet das Längenmass 5 eines Vektors ent  weder 5     Amp.    bei 1000 Volt, oder 10     Amp.     bei 500 Volt, oder<B>13,15</B>     Amp.    bei 380 Volt,  oder 20     Amp.    bei 250 Volt usw., so dass  das     Längenmass    5 unabhängig von der  Spannung eine wirkliche oder     scheinbare     Leistung von 5     kva    angibt.  



  In der     Fig.    1 ist     1a    die Richtung der  Spannung (der     jV        irkleistung),    i die Richtung  eines um<B>900</B> nacheilenden     Stromes    (der  nacheilenden     Blindleistung),        7e    die Richtung  eines um     9011    voreilenden Stromes (der vor  eilenden Blindleistung).

   Die Scheinleistung  des     Schweisstransformators    allein ist zu 9       1,-va    angenommen und der zugehörige Strom  durch den     Vektor    a     urfiter    einem     Winkel        go     entsprechend einem     cos        @#    gleich 0.4 gezeichnet.       a.    ergibt zusammen mit dem vom Konden  sator     r        (Fig.    2, 3 und 4) herrührenden Strom b'  (der voreilenden Blindleistung) den resul  tierenden Strom c oder den     Anschlusswert,     der zu 4, 9     kva    wird.

   Der oder die     Kon-          densatoren    müssen gleichfalls eine Leistung       b   <I>-</I>     L'    haben. Dass     c   <I>=</I>     b.    also die schein  bare     Vollastleistung    gleich der scheinbaren  Leerlaufleistung ist, ist durch den Kreis  bogen e dargestellt.

   Wie gesagt; ist in     Fig.    1  der     AIagnetisierungsstrom    des Transformators       vernachlässigt.    In     Wirklichkeit    haben nor  male Schweissapparate eine     AIagnetisierungs-          leistung    von 1 bis 1,5     kva    bei einer Induk  tion von 10000 bis 12000     Gauss.     



       Gemäss    vorliegender Erfindung ist nun  bei einem     Wechselstrom-Transformator    für       Liehtbogensehweissung,    dessen     Blindstrom-          aufnahme    aus dem Netz durch mindestens  einen Kondensator wenigstens zum Teil kom-         pensiert    ist, der Kondensator an eine Span  nung von zirka 600-1200 v angelegt, die  von der     Netzspannung        verschieden    ist, zum  Zwecke,

   die     Kondensatorkosten    herabsetzen  und gleichzeitig den     Kondensator    gegen Über  spannungen durch schnelle Schwingungen  schützen     züi        können.            Fig.    2 bis 4 der     beiliegenden    Zeichnung  stellen drei Ausführungsbeispiele des Schweiss  transformators dar.  



  Nach     Fig.    2 besitzt der     Eisenkern        p    des  Schweissapparates die Gestalt eines     recht-          winkligen    Rahmens. Auf dem einen Längs  schenkel ist die Primärwicklung q angeordnet,  welche vom Netz     t-u    gespeist wird und zu  welcher der     kompensierende        Kondensator        r     nicht parallel geschaltet, sondern in Spar  schaltung gelegt ist.

   Zu diesem Zwecke ist  die     Priinä.rwicklung        (p    bei     ir        verlängert    und  der Kondensator     ),    zwischen den Netzleiter t  und das Ende     r    der     Wicklungsverlängerung          ir    eingeschaltet, so dass er einer höheren, von  der Netzspannung verschiedenen, zirka<B>600</B>  bis 1200     v    betragenden Spannung unter  worfen ist..

   Diese Sparschaltung hat ver  schiedene Vorteile: durch sie wird     vermieden,     dass der gegen     Überspannungen    empfindliche  Kondensator     r,    direkt am Netz liegt; ferner  würde der hohe Preis des Kondensators für  eine niedrige     Spannung    seine wirtschaftliche  Anwendung     ausschliessen,    während für höhere  Spannungen     (zirka        600    - 1200 Volt) die       Kondensatorleistung    erheblich billiger ist, so  dass die Erhöhung der     Kondensatorspannung     die Verbesserung des Leistungsfaktors wirt  schaftlich ermöglicht.  



  Auf dem andern     Längsschenkel    des Eisen  kerns p ist die     Sekundärwicklung    s ange  ordnet, die den nicht dargestellten Lichtbogen  speist.  



  In     Fig.    3 ist eine besondere getrennte       Wicklung        J    . auf dein Längsschenkel des  Eisenkerns p vorgesehen, auf welchem die  Primärwicklung c angeordnet ist. An diese       Wicklung        y    ist der Kondensator     r    ange  schlossen, der     liier    auch an eine höhere Span  nung (zirka 600-1200 Volt) angeschlossen ist.

        Ist die an den Transformator gelegte       Netzspannung    schon hoch, zum Beispiel<B>500</B>  Volt, so genügt die Schaltung nach     Fig.    2  nicht,     uni    die höheren harmonischen Schwin  gungen des Netzes, die zu Überspannungen  führen, vom Kondensator fern zu halten. In  den Fällen, wo die Netzspannung der Span  nung des Kondensators nahe kommt, ver  wendet man zweckmässig die Schaltung nach       Fig.    4. Auch hier ist für den Anschluss des  Kondensators Sparschaltung verwendet. Das  Netz wird an den Klemmen<I>t</I> und<I>u</I> ange  schlossen. Der Kondensator wird an eine  Spannung gelegt, die von i bis z durch die  Primärwicklung und dann durch die Wick  lung     iv    geliefert wird.

   Die Wicklung     i.v    ist  zur Erhöhung .der Drosselwirkung für schnelle  Schwingungen räumlich von der Wicklung q  getrennt.  



  An Stelle von nur einem Kondensator r  kann man mehrere verwenden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Schweisstransformator für. Lichtbogen- schweissung mit verhältnismässig geringem Anschlusswert,dessen Blindstromaufnahmeaus dein Netz durch mindestens einen Konden- sator wenigstens zum Teil kompensiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensa tor an eine Spannung von zirka 600-1200 v, die von der Netzspannung verschieden ist, angelegt ist, zum Zweck, die Kondensator- kosten herabzusetzen und gleichzeitig den Kondensator gegen Überspannungen durch schnelle Schwingungen schützen zu können. UNTERANSPRüCHE 1.

   Schweisstransformator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Kondensatoren in Sparschaltung gemäss Fig. 2 angeschlossen sind. 2. Schweisstransformator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Kondensatoren in Sparschaltung gemäss Fig. 4 angeschlossen sind. 3. Schweisstransformator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Kondensatoren an eine besondere getrennte Wicklung gelegt sind.