<Desc/Clms Page number 1>
Regulieranordnung eines Dreiphasen-Transformators für Schweissgleichrichter
Die meisten Gleichlichte ! : für Schweisszwecke bestehen ausser den Gleichrichterelementen zur Hauptsache aus einem Dreiphasen-Transformator und aus einer getrennt aufgestellten Regulierdrosselspule, welche meistens durch veränderliche Vormagnetisierung einstellbar ist. FUr kleine Leistungen werden auch Transformatoren verwendet, welche durch verstellbare Streustege reguliert werden, die an den drei Säulen zwischen der Primär- und der Sekundärwicklung angeordnet sind. Beide Anordnungen bedingeneinen ziemlich grossen Aufwand und sind teuer.
Eine Regulieranordnung, bestehend aus einem Einphasen-Transformator und einer Regulierdrossel, die zu einem Gerät vereinigt sind, ist bekannt. Bei diesen Anordnungen weist der Transformator einen Mittelschenkel auf, der eine Gleichstrom-Erregerwicklung trägt. Die Gleichstrommagnetisierung überlagert sich dem Wechselfluss, so dass das Transformatoreisen in der Induktion nicht ausgenutzt werden kann. Diese Anordnung kann nur zum Ausregeln kleiner Spannungsschwankungen, aber nicht für eine Stromregelung angewendet werden.
Der Zweck der Erfindung ist nunmehr eine Regulieranordnung für Schweissgleichrichter zu schaffen, die eine Vereinigung des Dreiphasen-Transformators mit einer Regulierdrossel in einer Einheit ermög- licht und gleichzeitig eine sehr einfache Anordnung ergibt. Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die drei Säulen des Transformators magnetisch durch einen Streukern miteinander verbunden werden, auf welchem eine mit Gleichstrom gespeiste Regulierwicklung angebracht wird.
An Hand der Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert, u. zw. zeigen die Fig. l und 2 im Längsschnitt (Schnittebene A-A der Fig. 2) bzw. Grundriss eine Regulieranordnung, bei welcher die Säulen des Transformators im Dreieck angeordnet sind. Die drei Säulen d des Dreiphasen-Transformators, die auf einem Kreisring um je 1200 räumlich verschoben liegen, sind durch einen Ringkern a magnetisch miteinander verbunden. Dieser Ringkern a befindet sich zwischen der Primärwicklung p und der Sekundärwick-
EMI1.1
r aus drei gleichen, zwischen den Säulen d liegenden Teilwicklungen, die in Reihe geschaltet sind und über einen nicht-dargestellten Regelwiderstand mit Gleichstrom gespeist werden.
Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist die folgende : Wenn der Streuring a durch die Wicklung r so erregt wird, dass die Induktion ihren maximalen Wert erreicht hat, so wird bei Belastung der Sekundärwicklung s kein zusätzlicher Streufluss mehr in diesen eintreten können. Die magnetische Kopplung der Transformatorwicklungen ist in diesem Fall maximal, d. h. es wird sich der maximale Sekundärstrom einstellen. Der andere Extremfall ist gegeben durch die völlige Entregung des Streuringes a. Der primäre Transformatorfluss hat jetzt die Möglichkeit, bei Belastung der Sekundärwicklung völlig in denStreurdng abgedrängt zu werden.
In diesem Fall entsteht also der minimale Sekundärstrom. Durch Einstellung von Erregerströmen, welche zwischen diesen beiden Extremwerten liegen, ist demnach die Möglichkeit gegeben, den Schweisstransformator stufenlos zu regulieren.
Für den Streukern wird mit Vorteil hochpermeabiles Blech verwendet, da auf diese Weise nur ein Minimum an Erregerkupfer benotigt wird. Femer. um die Leerlaufspannung möglichst hochzuhalten, kann auf den Ringkern a zwischen den Säulen noch je eine kleine, in sich geschlossene, Dämpferwicklung w vor- gesehen werden, wie in Fig. 2 angedeutet ist. Diese Dämpferwicklung zwingt im Leerlauf den Transfor-
<Desc/Clms Page number 2>
matorfluss die Sekundärwicklung s zu durchdringen. Die gleiche Wirkung kann auch dadurch erzielt werden, wenn zwischen den Säulen d und dem Ringkern a ein kleiner Luftspalt vorgesehen wird. Falls es erwünscht ist, können auch beide Massnahmen gleichzeitig zur Anwendung- kommen.
In Fig. 3, die einen ähnlichen Längsschnitt wie die Fig. l zeigt, ist der Streu-bzw. Ringkern c direkt in die Säulen d des Transformators eingebaut. Bei'dieser Ausführungsform können die Primär-, Sekundär- und Regulierwicklungen genau wie bei der Bauart gemäss Fig. l bzw. 2 angeordnet sein, wobei zur Erhöhung der Leerlaufspannung es zweckmässig ist, auch noch die bereits erwähnten Dämpferwicklun- gen auf dem Ringkern vorzusehen. Die Sekundärwicklung s kann aber auch auf dem Ringkern c und die Regulierwicklung r auf den Säulen d angeordnet werden, wobei dann der untere Jochring f zusdmmenmit dem unteren Säulenteil als Streukern wirkt.
Es ist aber auch möglich, die Regulierwicklung direkt auf dem unteren Jochring f anzubringen, wie in der Figur durch die gestrichelte Wicklung r'angedeutete ist.
Die Fig. 4 und 5 veranschaulichen im Längsschnitt (Schnittebene B - B der Fig. 5) bzw. Querschnitt (Schnittebene C - C der Fig. 4) eine Regulieranordnung, wo die Säulen g des Dreiphasen-Transformators nicht auf einem Kreisring, sondern in einer Ebene liegen. Die magnetische Verbindung zwischen den Säu len erfolgt hier durch den rechteckförmigen Streukern h, auf dem die gleichstromerregten, gleichmässig verteilten Teilwicklungen r für die Regulierung und gegebenenfalls auch eine Dämpferwicklung angebracht sind. Mit p und s ist wieder die Primär-bzw. die'Sekundärwicklung des Transformators bezeichnet. Auch bei dieser Ausführungsform kann der Streukern g direkt in Säulen eingebaut werden, u. zw. in ähnlicher Weise, wie dies bei der Ausführung gemäss Fig. 3 der Fall ist.
PATENTANSPRÜCHE :
EMI2.1
<Desc / Clms Page number 1>
Regulating arrangement of a three-phase transformer for welding rectifiers
Most of the same people! : For welding purposes, apart from the rectifier elements, there are mainly a three-phase transformer and a separately installed regulating choke coil, which is usually adjustable by means of variable premagnetization. For small powers, transformers are also used, which are regulated by adjustable spreading bars, which are arranged on the three columns between the primary and the secondary winding. Both arrangements are quite complex and expensive.
A regulating arrangement consisting of a single-phase transformer and a regulating choke which are combined into one device is known. In these arrangements, the transformer has a center limb that carries a DC field winding. The direct current magnetization is superimposed on the alternating flux, so that the transformer iron cannot be used in induction. This arrangement can only be used to compensate for small voltage fluctuations, but not for current regulation.
The purpose of the invention is now to create a regulating arrangement for welding rectifiers which enables the three-phase transformer to be combined with a regulating throttle in one unit and at the same time results in a very simple arrangement. According to the invention, this is achieved in that the three columns of the transformer are magnetically connected to one another by a spreader core on which a regulating winding fed with direct current is attached.
The invention is explained in more detail with reference to the drawing, u. Between FIGS. 1 and 2, in longitudinal section (section plane A-A of FIG. 2) and in plan, respectively, a regulating arrangement in which the columns of the transformer are arranged in a triangle. The three columns d of the three-phase transformer, which are spatially displaced by 1200 each on a circular ring, are magnetically connected to one another by a toroidal core a. This toroidal core a is located between the primary winding p and the secondary winding
EMI1.1
r consists of three identical partial windings located between the columns d, which are connected in series and fed with direct current via a variable resistor (not shown).
The mode of operation of this arrangement is as follows: If the stray ring a is excited by the winding r in such a way that the induction has reached its maximum value, no additional stray flux can enter the secondary winding s when it is loaded. The magnetic coupling of the transformer windings is maximum in this case, i.e. H. the maximum secondary current will be set. The other extreme case is given by the complete de-excitation of the scattering ring a. The primary transformer flow now has the option of being pushed completely into the leakage when the secondary winding is loaded.
In this case, the minimum secondary current is created. By setting excitation currents that lie between these two extreme values, it is therefore possible to regulate the welding transformer continuously.
Highly permeable sheet metal is advantageously used for the spreader core, since in this way only a minimum of excitation copper is required. Furthermore. In order to keep the no-load voltage as high as possible, a small, self-contained damper winding w can be provided on the toroidal core a between the columns, as indicated in FIG. This damper winding forces the transformer to
<Desc / Clms Page number 2>
mator flux to penetrate the secondary winding s. The same effect can also be achieved if a small air gap is provided between the columns d and the toroidal core a. If desired, both measures can be used at the same time.
In Fig. 3, which shows a similar longitudinal section as Fig. 1, the scattering or. Toroidal core c built directly into the columns d of the transformer. In this embodiment, the primary, secondary and regulating windings can be arranged exactly as in the design according to FIG. 1 or 2, whereby in order to increase the open circuit voltage it is expedient to also provide the aforementioned damper windings on the toroidal core. The secondary winding s can, however, also be arranged on the toroidal core c and the regulating winding r on the pillars d, the lower yoke ring f then acting as a scatter core together with the lower pillar part.
However, it is also possible to attach the regulating winding directly to the lower yoke ring f, as indicated in the figure by the dashed winding r '.
4 and 5 illustrate in longitudinal section (section plane B - B of FIG. 5) and cross section (section plane C - C of FIG. 4) a regulating arrangement where the columns g of the three-phase transformer are not on a circular ring, but in lie on one level. The magnetic connection between the columns takes place here through the rectangular spreader core h, on which the DC-excited, evenly distributed partial windings r for regulation and, if necessary, a damper winding are attached. With p and s is again the primary or. denotes the secondary winding of the transformer. In this embodiment, too, the spreader core g can be installed directly in columns, u. in a manner similar to that of the embodiment according to FIG. 3.
PATENT CLAIMS:
EMI2.1