Alter Schweisstrafo für 220/380V um- Wie anschalten auf 400V

[xellos]

Liebe Forumsgemeinde,

ich habe hier einen alten Schweißtrafo, mit dem ich bisher schon oft gearbeitet habe über die letzten 15 Jahre hinweg. Die Ergebnisse waren für mich immer ausreichend für den Hausgebrauch. Elektroden verwende ich fast ausschließlich Böhler FOX ETI 2,5mm.
Der Trafo wurde bisher an 230V betrieben. Der Wählschalter 220V/380V hat sich schon vor ~ 10 Jahren verabschiedet, seitdem ist fix auf 230 geschalten und der 400V Stecker abgeklemmt.
Letztens hat der Trafo sehr laut gebrummt, schon im Leerlauf, was sich früher immer durch eine veränderte Jochstellung hat beheben lassen, also 1/4 Drehung und Ruhe war wieder.
Deshalb habe ich ihn gereinigt, und wenn er schon mal offen vor mir liegt, stellt sich doch die Frage, ob ich den nicht auch fix für 400V beschalten kann, weil der Lichtbogen doch besser zünden soll.

Gerätedaten:
Welding Single Phase AC
Continuous Welding Current (60%) 90A
Continuous Welding Current (30%) 140A
Open Voltage 52V
Feeding 220-380V, 50Hz

FI und 16A Sicherung sind im Versorgungspfad, beides 3phasig.
PE Leiter natürlich auch verwendet.

2 Primärwicklungen hat der Trafo (Kabelfarben):
1.) sw-gn mit ca 1,2 Ohm
2.) sw-rt-gn mit sw-gn ca. 1,2 Ohm und rt ist eine Mittelanzapfung.

Weiters gibt es ein Thermostat thermisch gekopplt an der Sekundärwicklung und eine Glimmlampe für die Betriebsanzeige. Das wars.

Nun gibt es aber am Gerät keinen Schalter mehr, von dem ich ablesen könnte, wie die Primärwicklungen für 400V Betrieb zu beschalten sind, jedoch kommt aus meiner Sicht nur eine Parallelschaltung in Frage, so, wie sie es auch für 230V war.
(würde ich 1 Wicklung zw. L1 und L2, die zweite zw. L2 und L3 hängen, würden ja durch die 120° Phasenverschiebung die Magnetfelder im Kern für ca 2/3 der Periode entgegenlaufen und sich so gegenseitig schwächen.)

Die Wicklungsanzapfung kann ich für die Glimmlampe verwenden, weil die wahrscheinlich nur 230V kann.

Jetzt aber zur Frage: Der Thermostat macht mir Sorgen. Auf dem steht 250V/16A, und nicht 400V oder mehr. Ist im Primärkreis eingebaut.
Die Wicklungsanzapfung hilft hier nichts. Damit der THermostat alles abschalten kann, muss der gesamte primärkreis drüberlaufen.

Muss ich den THermostat tauschen, bevor ich das Gerät mit 400V anschliessen kann? Oder andere Lösung?

danke im vorraus für alle Ideen,
xellos

 

[powersupply]

Hallo xelios

An einem solchen Schweißtrafo werden auch bei 400V Versorgung nur 2 Phasen angeschlossen. Das ermöglicht dann etwa die eineinhalbfache Leistung gegenüber 230V Betrieb.
Ich gehe davon aus, dass Du die Wicklungswiderstände mit einem handelsüblichen Multimeter "geschätzt" hast, denn die Messergebnisse der Wicklungen sollten ein wenig voneinander abweichen.
Aber egal: Die beiden Wicklungen müssen wahrscheinlich für 400V Betrieb einfach in Serie geschaltet werden. Nur 2 Phasen. Welche der beiden ist egal. Auch KEIN Neutralleiter! Der Thermoschalter muss, wenn er zuvor mit einer Wicklung in Serie geschaltet war, natürlich auch wieder mit in Serie liegen, daher wird die erste Wicklung ziemlich sicher wieder mit involviert sein, also beide in Serie. Evtl ist die Mittelanzapfung für die damals üblichen 380V vorgesehen gewesen und die weitere grüne für eine höhere Spannung als 380V.
Am Besten wird sein zunächst mal alles in Serie zu schalten und dann die Leerlaufspannung zu messen ob diese in etwa den angegebenen 52V entspricht.
Kannst Du an den Leitungen erkennen wie herum der Wickelsinn ist?
Wie ist der Trafo denn derzeit bei 230V angeschlossen?

Noch ein Gedanke der mir eben während dem Schreiben kommt:
Messe mal bei angeschlossenen 230V die Spannungen an der freien Wicklung. Wenn meine Vermutung stimmt solltest Du da ca 170V messen können.

Noch ein Edit: Mach mal Bilder von der derzeitigen Situation und lade sie hier hoch.

PS

 

[xellos]

Hallo PS,
danke für die rasche Antwort.

Die Wicklungswiderstände sind sicher ungenau gemessen, weil das Multimeter schon im Kurzschluss 0,1-0,2 Ohm anzeigt, ist auch nicht mehr das frischeste ...
Jedoch sind die Widerstände durchaus unterschiedlich auch nach mehrmaligem Messen: die Wicklung ohne Anzapfung hat immer um ca 0,1-0,2 Ohm mehr als die mit Anzapfung. Ich dachte das ist ein Messfehler und die müssten gleich sein.

Interessehalber: Warum müssen die unterschiedlich sein?

230V Betrieb: Hier waren die Wicklungen definitiv parallelgeschaltet. So kann ich auch den Wicklungssinn nachvollziehen.

Das Bild ist vom 230V Betrieb. Und da fehlt der PE Leiter. Auch das 230V Netzkabel hat nur 2 Adern, aber schukostecker , muss also jedenfalls geerdet werden. Habe ich die letzten 10 Jahre Glück gehabt

Das mit der Serienschaltung der Wicklungen ist eine Gute Idee, da kann nichts schiefgehen, weil der Gesamtprimärstrom dann niedriger ist als bei 230V parallel. Glücklich werde sich damit aber nicht werden - keine Kraft. Werde ich an der Leerlaufspannung sehen, ich würde auf ~26V tippen.

Beim Thermostat liegen halt im Ansprechfall dann 400V an statt 230 - das könnte durchschiessen.

Ich überlege auch, das Teil komplett in die Tonne zu treten, weil die Wicklungen sind nicht mal Kupfer, die sind Alu mit Wachspapier isoliert.

danke,
xellos

 

[powersupply]

Hallo
Unterschiedlich MÜSSEN tun die nicht. Ich hätte eben erwartet, dass die Wicklungen bei 380V in Serie liegen und eine (damals) 220V und die andere 160V aufnehmen muss. Das ergäbe eben eine unterschiedliche Anzahl an Windungen welche einen unterschiedlichen elektrischen Widerstand zur Folge haben sollten.
Eine Erklärung für diese Schaltungsvariante wäre, dass das Gerät bei 220V und bei 380V nur die selbe Leistung zu liefern im Stande ist. Dann wäre aber das Umklemmen für die Katz
Dann sei mal bitte so lieb und messe bei eingeschaltetem Gerät an der Wicklung mit den drei Anschlüssen die Spannung zwischen grün und rot bzw schwarz und rot. Da sind doch in der Lüsterklemme drei Drähte drin. Oder?
Vielleicht sind die Wicklungen in der Tat schon immer bei 230V parallel und bei 400V in Serie (bis zum roten Anschluß) zu betreiben gewesen.
Um den Thermoschalter mach dir keine so großen Gedanken. Der fliegt so schnell schon nicht in die Luft! Der fehlende PE ist da schon kritischer zu sehen.

PS

 

[xellos]

Guten Abend,

als erstes möchte ich die ursprüngliche Anschlussbelegung für 230V nachreichen, die ich jetzt >10 Jhre verwendet habe:
W steht für Wicklung, L/R für wicklungsseite und dann die DrahtFarbe.
T für Thermostat, Glimmlampe parallel zu 230V
Die 4er Blockklemme durchnumeriert von 1-4:
Klemme 1: W-L-rt; leer
Klemme 2: T_ge + W_L_sw; W_R_gn
Klemme 3: leer; leer
Klemme 4: W_R_sw; 230V + W_L_gn
Also waren die beiden Wicklungen wirklich parallegeschalten.

PE ist jetzt auch dran.
(Trotzdem immer den Phasenprüfer ans Gerät gehalten, ob der eh dunkel bleibt ..)

Messungen an 230V Betrieb:
Klemme 2-4: 228V
Klemme 1-2: 165V
Klemme 1-4: 62V

Sekundärspannung LL: 43V

Also da hast du sehr wahrscheinlich recht, dass die Anzapfung für 400V ist, weil 228+165 = 393V.

Also habe ich als nächstes den 400V Anschluss aktiviert.

Zuerst beide Wicklungen in Serie an 400V. Nicht sehr erbaulich das Ergebnis klarerweise, aber bei meinem Tipp vom letzten Beitrag habe ich mich verrechnet, weil es sind Sek LL in dem Fall 39V. So brauch ich nicht weitermachen.

Also jetzt 400V mit der Mittelanzapfung getestet:
Serienschaltung wie folgt:
Klemme 1: L1; W_R_gn
Klemme 2: W_R_sw; W_L_sw
Klemme 3: L2; W_L_rt (Mittelanzapfung, das sind 2 Drähte)

(PE angeschlossen und L3 isoliert alleine in Blockklemme)

Ergebnis: Sek LL 39V.
Das ist auch nicht berauschend.

Jetzt steht aber am Typenschild: 52V Open Voltage.

Rechnen wir mal: 43V/220*380 = 74V.
Ooops. Ich würde mich nicht trauen, die beiden Wicklungen auf 400V parallel zu hängen.

Was ich jetzt nicht getestet habe, ist der Einfluss des Jochs auf die LL SPannung. Evt steigt die, wenn ich in Richtung steigender Stromstärke kurble. Werde ich nachholen.

lg,
xellos

 

[xellos]

Nachtrag: Bei Stellung auf volle Stromstärke komme ich bei der letzten schaltungsvariante auf eine Sek LL spannung von 49V, was ca den 52V entspricht.

In der Konfig werde ich das Gerät wieder zusammenbauen inkl Thermostat und Lampe.

Das Brummen habe ich auch identifiziert. Die Frontplatte ist mit der Grundplatte nur durch eine lockere Niete verbunden. werde ich durch 2 Schrauben ersetzen.

Schlußendlich werde ich das Ferkel aber in Rente schicken und mich nach einem gebrauchten Eisenschwein größeren Kalibers umsehen, min 200A und sollte reinrassig Drehstrom sein.

Danke für die Hilfe!

lg,
xellos

 

[powersupply]

Hallo

Dadurch dass Du die beiden Wicklungsteile in Serie schaltest erhöhst Du auch deren Gesamtanzahl an Windungen womit das Verhältnis Windungen zu Spannung das Selbe bleibt. Damit bleibt auch, weil sich die Anzahl der Sekundärwindungen nicht verändert die Ausgangsspannung gleich.
Sollte der Trafo das parallel Schalten der Wicklungen an 400V überstehen halte ich die Leerlaufspannung noch für unkritisch da <80V. Allerdings dürfte das Schweißergebnis deine Erwartungen selbst in kleinster Stellung schon übertreffen
Nur befürchte ich, dass der Trafo dann nach kurzer Zeit, sofern Du ihn an der 16A Sicherung überhaupt eingeschaltet bekommst, an den Primärwicklungen Rauchzeichen geben wird.
Wenn Du das Gerät für einen Test offen betreibst kannst Du das ruhig mal probieren. So schnell explodiert da nix!
Kannst ja den Thermoschalter zur Verhinderung eines Supergaues, abbrennende Primärwicklung wegen Freude und zu langes Braten mit zu viel Primärstrom vorübergehend an eine der Primärwicklungen basteln.
Das hier erinnert mich grad an meine Jugend- und Experimentierzeit
Wenn man sich vorher ein wenig überlegt was passieren/eintreten könnte wenn lässt sich mit manchem Gerät mehr anstellen als der Hersteller vorgesehen hat...

PS

 

[xellos]

So, jetzt habe ich alle Kontakte geputzt, das Frontblech verschraubt und mit der Konfig für 400V wieder zusammengebaut. Brummt nicht mehr und schweisst sich wie vorher - wie erwartet nach den gestrigen Messungen.