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Gleichstromgenerator für regelbare Arbeitsstromstärke, insbesondere für Schweisszwecke.
An einen Gleichstromgenerator, der Lichtbogen speist, insbesondere an einen Schweissgenerator, werden u. a. folgende Anforderungen gestellt : a) Stufenlose und einfache Einstellmöglichkeit verschiedener Ströme und Erzielung einer geeigneten Form der statischen Charakteristik, wobei der Wert der Leerlaufspannung von der eingestellten Stromstärke abhängt. b) Gewährleistung einer günstigen'dynamischen Charakteristik, bei welcher die Stromerhöhung im Kurzschluss klein ist und die Spannung bei Stromunterbrechung sofort ansteigt.
Die Klemmenspannung bei Leerlauf wird in der Hauptsache durch die Nebenschlusserregung erzeugt. Damit bei Belastung der Generatorstrom entsprechend der Anforderung a) auf verschiedene Stromwerte eingestellt werden kann, verwendet man meistens eine mit zunehmendem Hauptstrom feldverstärkende Hilfserregerwicklung, die auf den Hauptpolen dicht neben der Nebenschlusswicklung angebracht und über Hilfsbürsten erregt wird, und deren Wirkung regelbar ist. Zur Verwirklichung der dynamischen Charakteristik nach b) sind Anordnungen bekannt, bei welchen eine Gegenkompoundwicklung verwendet wird, die das Ankerfeld dem Arbeitsstrom entsprechend abschwächt. Damit diese Wirkung ohne Verzögerung eintritt, sorgt man dafür, dass in irgendeiner Weise, z.
B : durch einen magnetischen Nebenschluss, das von der Gegenkompoundwicklung erzeugte Feld die Erregerspulen umgeht, deren dämpfende Wirkung, weil diese Spulen zum Teil an sich kurzgeschlossen sind, einer raschen Feld- änderung entgegenwirkt. Eine solche Gegenkompoundwicklung bietet aber den Nachteil, dass das Ankerfeld nicht nur beim Auftreten eines Stromstosses beeinflusst, sondern dauernd geschwächt wird. Die Erregerwicklungen müssen entsprechend stark bemessen sein, wodurch der Materialaufwand zur Ausführung des Generators sowie die Raumbeal1spruchung desselben entsprechend gross ausfallen. ;
Die Anordnung nach der Erfindung besitzt diesen Nachteil nicht.
Danach wird bei einem Gleich-
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pol ein magnetischer Nebenschluss derart angeordnet ist, dass die Wendepolwicklung bei einer Stromstoss den von diesem erzeugten zusätzlichen magnetischen Fluss in der Richtung des Längsfeld durch den Anker der Maschine treibt und dabei für eine Stromzunahme eine Abnahme und bei Stromabnahme eine Zunahme der Klemmenspannung der Maschine bewirkt.
Fig. 1 veranschaulicht als Ausführungsbeispiel einen Schweissgenerator nach der Erfindung, der z. B. die statischen Charakteristiken nach Fig. 2 aufweisen soll. tbersiehtlichkeitsshalber ist in Fig. 1 eine zweipolige Maschine dargestellt, obwohl der Generator mehrpolig sein kann. Das Joch a trägt die Hauptpole c
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dieser Hilfserregerwicklung m kann in bekannter Weise durch Regelung eines Ohmschen Widerstandes i oder durch die Verstellung der Bürsten g oder durch beide Mittel beeinflusst werden. Bei Regelung mit dem Widerstand i bleibt meistens die Hilfsbürstenachse fest ; sie liegt, um einen bestimmten Winkel vorgeschoben, vor der Hauptpolachse.
Dadurch wird erreicht, dass schon im Leerlauf die Nebenschluss- erregung um einen bestimmten Betrag von der Hilfserregung unterstützt wird. Bei zunehmendem Wert
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Die unter b genannten zwei Merkmale der dynamischen Charakteristik werden durch die Wirkung der vom Arbeitsstrom durchflossenen Hilfspolwicklung n wie folgt erzielt : solange der Arbeitsstrom unverändert bleibt, teilt sieh das Wendepolfeld in ein Ankerfeld, das quer zum Hauptfeld liegt und nur zu Kommutierungszwecken dient, und ein Streufeld, das durch das Joch a, den Hauptpol c und den magnetischen Nebenschluss e verläuft. Bei normal-gesättigter Maschine bleibt dieses Streufeld praktisch ohne Einfluss auf das von den Erregerwicklungen k und m erzeugte Feld, das den Anker b durchstreicht, so dass die Wirkung der Erregerwicklungen nicht wie bei den bekannten Anordnungen durch die Haupt- stromwicklung geschwächt wird.
Wenn dagegen ein Stromstoss im Arbeitsstromkreis auftritt, so tritt eine entsprechende Feldänderung in den Hilfspolen d ein. Da diese Änderung sich wegen der Dämpfung der Erregerspulen k und m nicht plötzlich über die Hauptpolkerne fortpflanzen kann, so verläuft sie durch den Anker, worin sie bei zunehmendem Strom eine Abnahme der Bürstenspannung und bei ab- nehmendem Strom eine Zunahme der Spannung hervorruft. Für zunehmenden Strom ist der Weg des alsdann durch den Stromstoss erzeugten magnetischen Flusses in der Fig. 1 punktiert angedeutet.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Gleichstromgenerator mit Nebenschlusserregung und regelbarer Arbeitsstromstärke, insbesondere für Schweisszwecke, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Hauptstrom durchflossene Wendepolwicklung zur Abschwächung der Stromschwankungen benutzt wird, indem zwischen Hauptpol und Wendepol ein magnetischer Nebenschluss derart angeordnet ist, dass die Wendepolwicklung bei einem Stromstoss den von diesem erzeugten zusätzlichen magnetischen Fluss durch den Anker der Maschine treibt und dabei für eine Stromzunahme eine Abnahme und bei Stromabnahme eine Zunahme der Klemmenspannung der Maschine bewirkt.