Одноякорный преобразователь переменно-постоянного тока для дуговой сварки Советский патент 1931 года по МПК H02K47/08 H02M7/34 

Как известно, при работе от трехф 1зных сетей до сих пор по большей части для дуговой сварки применялись мотор-генераторы, состоящие из синхронного или асинхронного двигателя, приключенного к трехфазной сети и динамомашины постоянного тока с „падающей характеристикой, отличающейся тем, что напряжение машины резко падает по мере увеличения тока в цепи электрической дуги.

Было бы весьма желательным соединить две вышеупомянутые мащины в одну, в результате чего получился бы о ноякорный преобразователь, питаемый со стороны контактных колец от трехфазного тока и со стороны коллектора питающий вольтову дугу. Однако, такое расположение для целей дуговой сварки является неприемлемым, так как оно не допускает регулировки напряжения на коллекторе в щироких пределах, начиная от нуля.

Предлагаемое изобретение касается одноякорного преобразователя переменно-постоянного тока для дуговой сварки и имеет целью устранение вышеупомянутого недостатка.

На чертеже фиг. 1 изображает схему предлагаемого одноякорного преобразователя; фиг. 2-видоизменение его.

Преобразователь состоит из -трехфазной обмотки, расположенной в пазах

ротора и соединенной при помощи трех контактных колец с трехфазной сетью/.; К-обмотки постоянного тока с коллектором; Ь, Ь-рабочих щеток на коллекторе, соединенных с электродами вольтовой дуги F; а, а - щеток возбуждения, питающих катушки возбуждения А- А и А-А; D, D-обмоток полюсов последовательного возбуждения и W- демпферной обмотки, служащей для пуска в ход.

Действие машины заключается в следующем. При синхронном вращении якоря R на коллекторе между щетками Ь, Ь появляется разность потенциалов постоянного тока. Напряжение между этими щетками Ь, Ь (которое в дальнейшем будет обозначаться через Е) зависит от величины магнитного потока полюсов, создаваемого катушками возбуждения А, А и А А . При схеме фиг. 1 имеются в сущности не четыре полюса, а только два, при чем северный полюс здесь образуют полюсные наконечники Л,, NZ и южный полюс образуют полюсные наконечники Sj, S.

При указанном на фиг. 1 направлении потоков, создаваемых этими полюсами, разность потенциалов между щетками Ь, Ь будет равна

-6 С (01 + 02),

TR& 01 - магнитный поток, создаваемый полюсами - Sj

Фг магнитный поток полюсов

NS - SS С-постоянная.

Как видно из фиг. 1 полюса NZ - 2 имеют смешанное возбуждение. Катушки А , А этих полюсов получают питание от 1цето( а, а , а катушки D, D включены в цепь главного тока /; при этом катушки D, D образуют ампер-витки, направленные противоположно ампервиткам, создаваемым катушками А , Л ,

При такой системе возбуждения в случае небольшего тока / напряжение между щетками Ь, Ь, как было сказано, будет пропорционально сумме магнитных потоков:

Яб + 2

При большом токе / размагничивающие ампер-витки катушек D, D будут настолько велики, что изменят направление потока 02 на обратное, в результате чего напряжение на щетках ft, Ь в сильной степени уменьшится, так как оно будет теперь пропорционально не сумме, а разности магнитных потоков:

fj ЕЕЕ Ф, - Фа

При очень большом токе /, когда электроды дуги F соприкоснутся, действие сериесных катушек D, D будет настолько велико, что поток Ф2, направленный в обратную сторону относительно потока Ф, будет почти равен последнему, так что результирующий поток 1 - 2 будет почти равен С. В этом случае напряжение на коллекторе Е также упадет до 0:

6 Ф, - Фз 0.

Таким образом, при схеме фиг. 1 получится резко падающая характеристика напряжения fj, - весьма благоприятная для целей дуговой сварки.

Выпадения из синхронизма подобного одноякорного преобразователя, при сварке дугой не произойдет, так как результирующий магнитный поток такого одноякорного преобразователя при данных условиях никогда не 9пустится до О, но будет только поворачиваться на некоторый угол в ту или другую сторону в зависимости от изменения потока Ф.

Напряжение между щетками возбуждения а, а при различных режимах работы этой машины будет сохранять более или менее постоянную величину, так как это напряжение будет зависеть от величины потока Ф который при нагрузке почти не будет меняться благодаря большому магнитному насыщению полюсов.

Одноякорный преобразователь может быть пускаем .в ход при пониженном напряжении на клеммах L в качестве асинхронного двигателя, причем роль вторичной обмотки в этом случае будет играть беличья клетка в полюсных наконечниках W-W-W-W.

Видоизменение описанного преобразователя состоит, согласно схеме фиг. 2, в том, что трехфазный ток, питающий преобразователь, подводится к коллекторной обмотке преобразователя, а шунтовая цепь возбуждения соединена с одной главной щеткой & и с вспомоРательной щеткой а. Напряжение между щетками а 1л Ь с. изменением нагрузки почти не меняется, так как оно исключительно зависит от величины потока полюсов NI -Si, почти не меняющегося с нагрузкой вследствие большого магнитного насыщения этих полюсов.

Предмет изобретения.

1.Одноякорный преобразователь переменно-постоянного тока для дуговой сварки, отличающийся применением двух групп индукторов, из которых одна группа индукторов NI -Si имеет шунтовое возбуждение с питанием от вспомогательных щеток а, а , а другая группа индукторов NZ - Sz имеет смешанное диференциальное возбуждение с питанием одной обмотки током возбуждения первой группы индукторов и другой обмотки-током сварочной цепи, с той целью, чтобы магнитное поле последних индукторов меняло свое направление при увеличении тока сварочной цепи и тем самым содействовало понижению напряжения на щетках Ь, Ь, при чем питающий преобразователь трехфазный ток подводится к особой обмотке R якоря (фиг. 1).

2.Видоизменение преобразователя по п. 1, отличающееся тем, что питающий преобразователь трехфазный ток подводится к коллекторной обмотке преобразователя, а шунтовая цепь возбуждения соединена с одной главной щеткой бис вспомогательной щеткой а (фиг. 2).