DD237406A1

DD237406A1 - Non-Smoking WELDING GENERATOR

Info

Publication number: DD237406A1
Application number: DD27638585A
Authority: DD
Inventors: Edmund Juelke; Juergen Dassel
Original assignee: Mansfeld Kombinat W Pieck Veb
Priority date: 1985-05-16
Filing date: 1985-05-16
Publication date: 1986-07-09
Also published as: DE3613636A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen ein- oder mehrphasigen, buerstenlosen Schweissgenerator mit nachgeschaltetem Gleichrichtersatz. Mit ihr soll ein einfacher, robuster, netzunabhaengiger und dabei kleiner, tragbarer Schweissgenerator, der gleichzeitig Leistung fuer Zusatzgeraete abgibt, geschaffen werden. Dazu enthaelt der Staender 8 des als Asynchrongenerator ausgebildeten Schweissgenerators ausser der Staenderwicklung 1 fuer den Schweisskreis eine zweite Staenderwicklung 2, die zusammen mit Kondensatoren 6 den Erregerkreis bildet, wobei entweder zwischen den Kondensatoren 6 und Anzapfungen 11 der Staenderwicklung 2 ein Stufenschalter 7 liegt oder im Erregerkreis ein Stellglied 10 angeordnet ist. Fig. 1The invention relates to a single- or multi-phase, brushless welding generator with downstream rectifier set. With her a simple, robust, Netzunabhaengiger while small, portable welding generator, which gives the same power for additional equipment to be created. In addition, the stator 8 of the generator designed as an asynchronous welding generator except the stator winding 1 for the welding circuit a second stator winding 2, which forms the exciter circuit together with capacitors 6, either between the capacitors 6 and taps 11 of the stator winding 2 is a tap changer 7 or in the field circuit an actuator 10 is arranged. Fig. 1

Description

Hierzu T Seite ZeichnungenFor this T page drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen bürstenlosen Schweißgenerator, ein- oder mehrphasig, mit nachgeschaltetem Gleichrichtersatz für vorzugsweise netzunabhängigen Betrieb.The invention relates to a brushless welding generator, single or multi-phase, with a downstream rectifier set for preferably off-grid operation.

Characteristic of the known technical solutions

Bürstenlose Schweißgeneratoren sind als drei- und sechsphasige Synchrongeneratoren aufgebaut. Die zum Schweißen benötigte Neigung der Kennlinie wird durch eine Feldschwächung mittels Gegenkompoundierung erreicht derart, daß mit Hilfe von zwei Erregerwicklungen die Grunderregung durch eine Gegenerregung aufgehoben wird. Die zur Gegenerregung benötigte elektrische Leistung wird einem vordem Gleichrichtersatz angeordneten Stromtransformator entnommen (CH-PS 507611). Schweißgeneratoren dieser Bauart sind nur für die Elektroden-Handschweißung geeignet. Da auf Schweißbasen ohne Anschluß an das elektrische Versorgungsnetz verstärkt mechanisierte Schweißverfahren zur Anwendung kommen, ist es erforderlich, die Neigung der Strom-Spannungskennlinie der Schweißgeneratoren diesen Schweißverfahren anzupassen. Gemäß DD-PS 150976 soll die Zusatzerregerwicklung positiv oder negativ zur Grunderregung geschattet werden, um wahlweise eine fallende oder eine flache Kennlinie zu erzielen. Im DD-PS 95503 wird vorgeschlagen, einen bürstenlosen Schweißgenerator mit Konstäntspannungskennlinie zu verwenden, dem ein Transduktor nachgeschaltet ist. Durch die Umschaltung von stromsteuerndem auf spannungssteuernden Transduktor kann die Stromspannungskennlinie fallend oder flach eingestellt werden.Brushless welding generators are constructed as three- and six-phase synchronous generators. The required for welding inclination of the characteristic is achieved by a field weakening means Gegenkompoundierung such that with the help of two excitation windings, the basic excitation is canceled by a counter-excitation. The electrical power required for counter-excitation is taken from a current transformer arranged upstream of the rectifier set (CH-PS 507611). Welding generators of this type are only suitable for electrode hand welding. As welding platforms without connection to the electrical supply network increasingly use mechanized welding processes, it is necessary to adapt the inclination of the current-voltage characteristic of the welding generators to this welding process. According to DD-PS 150976, the additional exciter winding should be shaded positively or negatively to the basic excitation to selectively achieve a falling or a flat characteristic. In DD-PS 95503 it is proposed to use a brushless welding generator with constant voltage characteristic, which is followed by a transductor. By switching from current-controlling to voltage-controlling transductor, the current-voltage characteristic can be set to falling or flat.

DE-OS 2624904 und DE-OS 2722199 beschreiben bürstenlose Schweißgeneratoren mit Längsfelddurchflutung. Bei diesen Maschinen sind die Läufer nicht bewickelt. Die Spannung im Ständer wird mit Hilfe eines sich periodisch ändernden Luftspaltes erzeugt, die Gegenkompoundi'erung erfolgt ebenfalls mit zwei Erregerwicklungen.DE-OS 2624904 and DE-OS 2722199 describe brushless welding generators with longitudinal field flooding. In these machines, the runners are not wound. The voltage in the stator is generated by means of a periodically changing air gap, the Gegenkompoundi'erung also takes place with two excitation windings.

Alle beschriebenen Lösungen sind äußerst aufwendig, da außer dem eigentlichen Schweißgenerator noch ein Zusatzgenerator für die Erregung erforderlich ist. In den meisten Fällen kommt als weiteres Bauteil ein Stromtransformator hinzu. Die Anker des Schweißgenerators und des Zusatzgenerators sind zwar auf einer gemeinsamen Welle angeordnet, jedoch müssen alle wesentlichen Bauteile eines Schweißgenerators doppelt und in verschiedenen Abmessungen angefertigt werden. Schweißtechnisch ergibt sich durch das Zusammenwirken zweier Erregungen eine dynamische Trägheit, wodurch derartig aufgebaute Schweißgeneratoren für automatische Schweißverfahren ungeeignet sind.All solutions described are extremely expensive, since in addition to the actual welding generator, an additional generator for the excitement is required. In most cases, a current transformer is added as a further component. Although the anchors of the welding generator and the auxiliary generator are arranged on a common shaft, all the essential components of a welding generator must be made in duplicate and in different dimensions. Welding technology results from the interaction of two excitations a dynamic inertia, whereby thus constructed welding generators are unsuitable for automatic welding.

Bekannt ist es weiterhin, Asynchrongeneratoren über Kondensatoren zu erregen. Da dabei die notwendige Kapazität von der Höhe der anliegenden Spannung abhängig ist, wurden sich bei der relativ geringen Schweißspannung sehr große Kondensatoren notwendig machen.It is also known to excite asynchronous generators via capacitors. Since the necessary capacity depends on the level of the applied voltage, very large capacitors would be necessary for the relatively low welding voltage.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist ein einfacher, kostengünstig herstellbarer und dabei robuster sowie zuverlässiger ein- oder mehrphasiger bürstenloser Schweißgenerator.The aim of the invention is a simple, inexpensive to produce and thereby robust and reliable single-phase or multi-phase brushless welding generator.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kleinen, tragbaren, ein-oder mehrphasigen bürstenlösen Schweißgenerator mit nachgeschaltetem Gleichrichtersatz für vorzugsweise netzunabhängigen Betrieb zu schaffen, der bei günstigem Kennlinienverlauf für das Lichtbogenschweißen und unter Vermeidung dynamischer Trägheiten eine unproblematische Einstellung des Schweißstromes gestattet und neben der Schweißstromentnahme die gleichzeitige Abgabe von Wechselspannung für den Betrieb von Zusatzgeräten Erlaubt.The invention has for its object to provide a small, portable, single- or multi-phase bristle dissolve welding generator with downstream rectifier set for preferably off-grid operation, which allows a favorable characteristic curve for arc welding and avoiding dynamic inertia unproblematic adjustment of the welding current and in addition to the welding current drain the simultaneous delivery of AC voltage for the operation of auxiliary equipment allowed.

Erfindungsgemäß wurde diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Asynchrongenerator mit zwei Ständerwicklungen versehen wird: eine für die Erzeugung des Schweißstromes und eine zweite zur Erregung über Kondensatoren und zur Lieferung vonAccording to the invention, this object is achieved in that an asynchronous generator is provided with two stator windings: one for the generation of the welding current and a second for excitation via capacitors and for the supply of

Wechselspannung für Zusatzgeräte. .AC voltage for additional devices. ,

Die von der ersten Ständerwicklung erzeugte Schweißspannung wird über einen Gleichrichter gleichgerichtet. Dabei kann der Gleichrichter aus einer halb- oder vollgesteuerten Brücke bestehen. Zwischen den Kondensatoren und Anzapfungen der Ständerwicklung im Erregerkreis liegt ein Stufenschalter, mit dessen Hilfe die Erregung und damit der Schweißstrom eingestelltThe welding voltage generated by the first stator winding is rectified by a rectifier. In this case, the rectifier can consist of a half or fully controlled bridge. Between the capacitors and taps of the stator winding in the excitation circuit is a tap changer, with the aid of which set the excitation and thus the welding current

werden. Es ist jedoch auch möglich, im Erregerkreis ein Stellglied anzuordnen, das einer elektronischen Einstellung des Schweißstroms dient. Eine Einstellung des Schweißstroms kann auch über eine Veränderung der Drehzahl des Antriebsmotors erfolgen. Die Ständerwicklung im Erregerkreis ist mit Abgängen für eine Wechselstromentnahme versehen. Zur Verbesserung der Schweißeigenschaften ist zwischen dem Gleichrichter und der Schweißstromentnahme eine Schweißstromdrossel angeordnet.become. However, it is also possible to arrange an actuator in the excitation circuit, which serves an electronic adjustment of the welding current. An adjustment of the welding current can also be done via a change in the speed of the drive motor. The stator winding in the exciter circuit is provided with outlets for an AC current drain. To improve the welding properties, a welding current choke is arranged between the rectifier and the welding current drain.

Mit dem bürstenlosen, ein- oder mehrphasigen Schweißgenerator mit nachgeschaltetem Gleichrichtersatz wurde ein Gerät für den netzunabhängigen Betrieb geschaffen, das klein, tragbar, robust, zuverlässig und dabei kostengünstig herstellbar ist.With the brushless, single or multi-phase welding generator with downstream rectifier set, a device for off-grid operation was created, which is small, portable, robust, reliable and inexpensive to produce.

Es gestattet eine problemlose Einstellung des Schweißstroms, weist keinerlei dynamische Trägheiten auf und erlaubt neben der Schweißstromentnahme die gleichzeitige Abgabe von Wechselspannung für den Betrieb von Zusatzgeräten.It allows easy adjustment of the welding current, has no dynamic inertia and allows in addition to the welding current consumption, the simultaneous delivery of AC voltage for the operation of additional equipment.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing show:

Fig. 1: den Schaltplan eines dreiphasigen bürstenlosen Schweißgenerators mit einem Stufenschalter im Erregerkreis; Fig.2: den Schaltplan eines dreiphasigen bürstenlosen Schweißgenerators mit einem Stellglied im Erregerkreis.Fig. 1: the circuit diagram of a three-phase brushless welding generator with a tap changer in the exciter circuit; 2 shows the circuit diagram of a three-phase brushless welding generator with an actuator in the exciter circuit.

Ein bürstenloser, dreiphasiger Schweißgenerator besteht aus einem Asynchrongenerator, dessen Ständer 8 zwei Wicklungen aufweist. Die Ständerwicklung 1 dient zur Erzeugung der Schweißspannung, die über den Gleichrichter 3 gleichgerichtet wird, während die Ständerwicklung 2 zusammen mit den Kondensatoren 6 den Erregerkreis bildet. Als Gleichrichter können halb-oder vollgesteuerte Brücken zum Einsatz gelangen. Zur Verbesserung der Schweißeigenschaften ist zwischen der Schweißstromentnahme 9 und dem Gleichrichter 3 eine Schweißstromdrossel 4 angeordnet.A brushless, three-phase welding generator consists of an asynchronous generator whose stator 8 has two windings. The stator winding 1 serves to generate the welding voltage, which is rectified via the rectifier 3, while the stator winding 2 forms the exciter circuit together with the capacitors 6. As a rectifier half or fully controlled bridges can be used. To improve the welding properties, a welding current choke 4 is arranged between the welding current drain 9 and the rectifier 3.

Im Erregerkreis befindet sich zwischen drei Anzapfungen 11 der Ständerwicklung 2 und den Kondensatoren 6 ein Stufenschalter 5 (Fig. 1). Mit ihm kann die Erregung und damit der Schweißstrom eingestellt werden.In the exciter circuit is located between three taps 11 of the stator winding 2 and the capacitors 6 a tap changer 5 (Fig. 1). With him the excitation and thus the welding current can be adjusted.

Es kann jedoch auch ein Stellglied 10 im Erregerkreis angeordnet werden, mit dessen Hilfe elektronisch eine kontinuierliche Einstellung des Schweißstroms erfolgt (Fig.2).However, it can also be an actuator 10 are arranged in the excitation circuit, with the help of electronically continuous adjustment of the welding current takes place (Figure 2).

Eine weitere Möglichkeit der Einstellung des Schweißstroms ergibt sich durch die Veränderung der Drehzahl des Antriebsmotors.Another way of adjusting the welding current results from the change in the speed of the drive motor.

Claims

Claim:

1. brushless welding generator, single or multi-phase, with downstream rectifier set, characterized in that the stator (8) of the formed as an asynchronous generator welding generator except the stator winding (1) for the welding circuit includes a second stator winding (2), which together with capacitors ( 6) forms the exciter circuit.

2. Brushless welding generator according to item 1, characterized in that between the capacitors (6) and taps (11) of the stator winding (2) is a tap changer (7).

3. Brushless welding generator according to item 1, characterized in that in the exciter circuit, an actuator (10) is arranged.

4. Brushless welding generator according to item!, Characterized in that the stator winding (2) has outlets for AC removal (7).

5. Brushless welding generator according to item 1, characterized in that the rectifier (3) consists of a semi-or voilgesteuerte bridge.