DD159614A5

DD159614A5 - PULSE SUPPORT UNIT FOR PULSATING DC-LIGHT ARC WELDING SYSTEMS

Info

Publication number: DD159614A5
Application number: DD23075881A
Authority: DD
Inventors: Imre Oszlar
Original assignee: Csepel Muevek Egyedi Gepgyara
Priority date: 1981-03-27
Filing date: 1981-06-12
Publication date: 1983-03-23
Also published as: HU181793B

Abstract

Die erfindungsgemaesse Impulsergaenzungseinheit enhaelt einen Fuehler (11), ein Verzoegerungsglied (12), einen Impulsgenerator, zwei Zuendwinkelregler (14; 15) und eine mittels Thyristoren gesteuerte Gleichrichterbruecke (16), wobei die letztere mit der Erregerspule (17) des Generators verbunden ist. Mittels erfindungsgemaesser Einheit lassen sich von der Waagerechten abweichende Naehte besonders vorteilhaft herstellen. Eine begrenzte Waermezufuehrung erfordernde Materialien koennen damit fehlerfrei geschweisst werden. Fig. 1The pulse sourcing unit according to the invention comprises a sensor (11), a delay element (12), a pulse generator, two slip angle controllers (14, 15) and a rectifier bridge (16) controlled by thyristors, the latter being connected to the exciter coil (17) of the generator. By means of the unit according to the invention, deviations from the horizontal can be produced particularly advantageously. A limited heat supply required materials can thus be welded without errors. Fig. 1

Description

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Impulsergänzungseinheit für mit pulsierendem Gleichstrom arbeitende LichtbogenschweißanlagenPulse completing unit for pulsed DC arc welding systems

Field of application of the invention;

Die Erfindung betrifft eine Impulsergänzungseinheit für Lichtbogenschweißanlagen, die mit pulsierendem Gleichstrom arbeiten.The invention relates to a pulse supplement unit for arc welding systems, which operate with pulsating direct current.

Characteristic of the known technical solutions:

Es ist bekannt, daß das Lichtbogenschweißen im Ipulsbetrieb im Vergleich zum Schweißen mit pulsierendem Gleichstrom mit zahlreichen Vorteilen behaftet ist, z.B. gelingt die Gestaltung der Naht besser, wodurch man eine Naht mit besserer Qualität erzeugen kann, da sich die Wärmezuleitung bei diesem Verfahren besser regeln läßt.It is known that arc welding in pulsed mode has many advantages over pulsed DC welding, e.g. The design of the seam is better, which can produce a seam with better quality, since the heat input can be better controlled in this process.

Die oben genannten Vorteile werden bei den bekannten Im-The above-mentioned advantages are known in the known

pulsergänzungseinheiten ausgenutzt , die für Lichtbogen-Handschweißanlagenimit Spannungsumformern entwickelt wurden (Typ STG 256 (Schweiz), PHA 6) (Schweden), LHF 3 (Ungarn). Hierbei werden die Lichtbogenschweißanlagen mit Spannungsumformern ergänzt, wodurch die Anlagen im Impulsbetrieb arbeiten können.pulse replenishment units developed for arc welder systems with voltage converters (type STG 256 (Switzerland), PHA 6) (Sweden), LHF 3 (Hungary). Here, the arc welding systems are supplemented with voltage transformers, so that the plants can operate in pulsed mode.

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Es ist jedoch bekannt, daß Schweißanlagen mit Generator, verglichen mit Schweißanlagen mit Spannungsumformern wesentlich billiger sind, Hieraus resultiert die Forderung,· die zuletzt erwähnten Anlagen ebenfalls für den Impulsbetrieb geeignet zu machen. Bei diesen Anlagen ist es möglich, entsprechend den jeweiligen Erfordernissen die Lichtbogenzündung bei einem niedrigeren oder einem höheren Strom durchzuführen. Die dazu notwendige Zeit läßt sich zwischen O und 5 see einstellen. Die Zündung bzw. der Start mit größerem Strom ist beim Lichtbogenschweißen von Hand und die mit geringerem Strom beim AWI-Verfahren zweckmäßig, um bestimmte Vorteile zu erzielen.However, it is known that welding systems with generator, compared to welding systems with voltage converters are much cheaper, resulting in the demand, · to make the last-mentioned systems also suitable for pulse operation. In these systems, it is possible to perform the arc ignition at a lower or higher current according to the respective requirements. The necessary time can be set between 0 and 5 see. The larger current firing is convenient for manual arc welding and lower power for the AWI process to achieve certain advantages.

Ziel der Erfindung; , Aim of the invention; .

Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Impulsergänzungseinheit für eine Lichtbogenschweißanlage, die in sich die Vorteile der bekannten, für die Schweißanlagen mit Spannungsumformer hergestellten Ergänzungseinheiten und der Schweißanlagen mit Generator vereinigt, und die sich außerdem durch eine zuverlässige Betriebsweise auszeichnet, und die zur Herstellung von einwandfreien Nähten geeignet ist.The aim of the invention is to provide a pulse supplement unit for an arc welding machine, which combines in itself the advantages of the known, manufactured for the welding systems with voltage transformers and welding systems with generator, and which is also characterized by a reliable operation, and for the production of flawless Sewing is suitable.

Explanation of the essence of the invention:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Impulsergänzungseinheit entsprechend den obigen Forderungen bereitzustellen.The invention has for its object to provide a pulse supplement unit according to the above requirements.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Schaffung einer Impulsergänzungseinheit gelöst_f deren Fühler, vorzugsweise in Gestalt eines Stromrelais, in den Schweißgenerator eingebaut ist, dessen Kontakte an den Eingang eines Verzägerungsgliedes angeschlossen sind, dessen Ausgang anThe stated object is achieved by creating a pulse supplement unit _f whose sensor, preferably in the form of a current relay, is installed in the welding generator whose contacts are connected to the input of a Verzägerungsgliedes whose output to

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einem Impulsgenerator, vorteilhaft am Steuereingang eines astabilen Multivibrators liegen. Die Ausgänge des astabilen Multivibrators sind hierbei mit den Steuereingängen zweier Zündwinkelregler verbunden, deren Ausgänge am Steuereingang einer durch Thyristoren gesteuerten Gleichrichterbrücke liegen, wobei deren Ausgang mit der Erregerspule des Schweißgenerators verbunden ist.a pulse generator, advantageously at the control input of an astable multivibrator. The outputs of the astable multivibrator are in this case connected to the control inputs of two Zündwinkelregler whose outputs are at the control input of a controlled by thyristors rectifier bridge, the output of which is connected to the excitation coil of the welding generator.

Es ist vorteilhaft, wenn das Verzögerungsglied mit zwei unabhängig voneinander stufenlos einstellbaren Regelungselementen, insbesondere Potentiometern, versehen ist, mit denen die Verzögerung derEin- bzw. Ausschaltung unabhängig voneinander entsprechend den jeweiligen Erfordernissen verändert werden kann.It is advantageous if the delay element is provided with two independently adjustable control elements, in particular potentiometers, with which the delay of the switching on or off can be changed independently of one another according to the respective requirements.

Weiter ist es von Vorteil, wenn der Impulsgenerator, der vorzugsweise ein astabiler Multivibrator ist, mit die Ausgangssignyle regelnden Elemente, z.B. mit Potentiometern versehen ist.Furthermore, it is advantageous if the pulse generator, which is preferably an astable multivibrator, is connected to the output signal regulating elements, e.g. provided with potentiometers.

Schließlich ist es noch vorteilhaft, wenn die zwei Zündwinkelregler mit stufenlos einstellbaren Regelungselementen versehen sind.Finally, it is still advantageous if the two Zündwinkelregler are provided with continuously adjustable control elements.

Ausführungsbeispiele; / Embodiments; /

lala

Die erfindungsgemäße Impulsergänzungseinheit soll nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:The pulse supplement unit according to the invention will be explained in more detail below with reference to several embodiments. In the accompanying drawings show:

Fig. 1: das Blockschaltbild der erfindungsgemäßen ^mpulsergänzungseinheit,FIG. 1: the block diagram of the suppression unit according to the invention, FIG.

Fig. 2: das Betriebszeitdiagramm der Impulsergänzungseinheit.Fig. 2: the operating time diagram of the pulse supplement unit.

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Bei der Blockschaltung nach Fig. 1 sind die Kontakte eines Fühlers 11 mit dem Eingang 31 eines Verzögerungsgliedes 12 verbunden. Das Verzögerungsglied 12 ist mit Potentiometern 21;22 versehen, die eine voneinander unabhängige, stufenlose Regelung der Verzögerungszeitkonstante der Ein- und Ausschaltungen ermöglichen. Der Ausgang 32 des Verzögerungsgleides 12 ist mit dem Steuereingang eines astabilen Multivibrators 13 verbunden. Der astabile Multivibrator 13 ist mit Potentiometern 23;24 versehen, mit deren Hilfe die Zeitdauer der an seinen Ausgängen 33;34 erscheinenden Signale unabhängig voneinander stufenlos geregelt werden kann, Die Ausgänge 33;34 sind mit den Eingängen von Zündwinkelreglern 14;15 verbunden. Die Zündwinkelregler 14;15 enthalten jeweils ein Potentiometer 25 bzw. 26. Die Ausgänge 35;36 der Zündwinkelregler 14;15 sind mit dem Steuereingang der thyristorgesteuerten Gleichrichterbrücke 16 verbunden, deren Ausgang 37 mit der Erregerspule 17 der Lichtbogenschweißanlage verbunden ist.In the block circuit of Fig. 1, the contacts of a sensor 11 to the input 31 of a delay element 12 are connected. The delay element 12 is provided with potentiometers 21, 22, which enable an independent, stepless control of the delay time constant of the on and off switches. The output 32 of the delay line 12 is connected to the control input of an astable multivibrator 13. The astable multivibrator 13 is provided with potentiometers 23, 24, with the aid of which the time duration of the signals appearing at its outputs 33, 34 can be steplessly controlled independently of one another. The outputs 33, 34 are connected to the inputs of firing angle controllers 14, 15. The firing angle controllers 14, 15 each contain a potentiometer 25 and 26. The outputs 35, 36 of the firing angle 14, 15 are connected to the control input of the thyristor rectifier bridge 16 whose output 37 is connected to the excitation coil 17 of the arc welding system.

Die in Fig. 2 dargestellten Zeitdiagramme stellen die an den Schaltungspunkten 32 bis 37 der in Fig. 1 gezeigten Blockschaltung erscheinenden Signale dar.The timing charts shown in Fig. 2 represent the signals appearing at the nodes 32 to 37 of the block circuit shown in Fig. 1.

Die erfindungsgemäße Impulsergänzungseinheit arbeitet wie folgt: j .The pulse supplement unit according to the invention operates as follows: j.

Der in den Schweißgenerator eingebaute Fühler 11, der vorzugsweise als Stromrelais ausgebildet ist, erfaßt den Beginn des Schweißvorganges. Das Schließen der Kontakte des Fühlers 11 setzt das Verzögerungsgleid 12 in Betrieb, mit dessen einem Potentiometer, z.B. dem Potentiometer 21, die Einschaltverzögerung (siehe Verzögerungszeit be in Diagramm 32a der Fig. 2) und mit dessen anderem Potentiometer 22 - unabhängig vom Potentiometer 21 - die Verzögerungs-The built-in the welding generator sensor 11, which is preferably designed as a current relay, detects the beginning of the welding process. The closing of the contacts of the probe 11 activates the delay line 12, with which a potentiometer, e.g. the potentiometer 21, the switch-on delay (see delay time be in diagram 32a of FIG. 2) and with its other potentiometer 22 - regardless of the potentiometer 21 - the delay

T ^v T ^v

zeit ki, d.h. die Ausschaltverzögerung eingestellt werdentime ki, i. the switch-off delay can be set

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kann. Die Länge der Verzögerung be wird zweckmäßig auf O bis 5 see eingestellt, so daß die Zündung des Lichtbogens dementsprechend mit kleinerem oder größerem Strom erfolgt. Die Länge der Verzögerung *ki wird zweckmäßig ebenfalls auf O bis 5 see eingestellt, wodurch gewährleistet wird, daß der Schweißlichtbogen für damit verglichen kürzere Zeit nicht absichtlich oder zufällig unterbrochen wird. Demzufolge erlischt der Stromimpuls der Erregerspule nicht, und der Schweißvorgang kann ungestört fortgesetzt werden. Wenn die Unterbrechung des Lichtbogens länger als die eingestellte Zeitlänge andauert, wird die Anlage natürlich in ihre Grundstellung zurückgestellt.can. The length of the delay be is suitably set to 0 to 5 see, so that the ignition of the arc takes place accordingly with smaller or larger current. The length of the deceleration * ki is also suitably set at 0 to 5 see, thereby ensuring that the welding arc is not intentionally or accidentally interrupted for a shorter time compared therewith. As a result, the current pulse of the exciting coil does not extinguish, and the welding operation can be continued undisturbed. If the interruption of the arc lasts longer than the set time length, the system is of course returned to its normal position.

Das am Ausgang 32 des Verzögerungsgliedes 12 erscheinende Signal steuert den astabilen Multivibrator 13, von dessen beiden Ausgängen 33; 34 immer nur einer ein Ausgangssignal liefert (Fig. 2). Dementsprechend erhält immer nur einer der Zündwinkelregler 14;15 ein Steuersignal. Die Breite der Ausgangssignale des astabilen Multivibrators 13, d.h. die Zeitdauer der beiden quasi-stabilen Zustände, läßt sich mittels der Potentiometer 23;24 unabhängig voneinander regeln.The signal appearing at the output 32 of the delay element 12 controls the astable multivibrator 13, from its two outputs 33; 34 only one provides an output signal (FIG. 2). Accordingly, only one of the firing angle controllers 14, 15 always receives a control signal. The width of the output signals of the astable multivibrator 13, i. the duration of the two quasi-stable states can be controlled independently of one another by means of the potentiometers 23;

Die Amplituden des in der Erregerspule der Schweißanlage mit Generator fließenden pulsierenden Gleichstrom lassen sich mittels der den Zündwinkelreglern 14;15 zugeordneten Potentiometer 25;26 einstellen, und zwar durch entsprechende Einstellung des Zündwinkels, da sich die Ausgangsspannung der durch Thyristoren gesteuerten Gleichrichterbrücke 16 entsprechend den Zündwinkeleinstellungen verändert Und die Generatorspannung bzw. der Generatorstrom dieser Spannung folgt.The amplitudes of the pulsating direct current flowing in the exciter coil of the welding system with generator can be adjusted by means of the potentiometers 25, 26 assigned to the firing angle regulators 14, 15 by appropriate adjustment of the firing angle, since the output voltage of the rectifier bridge 16 controlled by thyristors corresponds to the firing angle settings And the generator voltage or the generator current follows this voltage.

Die erfindungsgemäße Impulsergänzungseinheit kann konstruktiv in verschiedener Art und Weise ausgebildet sein, z.B. eine gesonderte Einheit bilden, die an eine bereits vor-The pulse supplement unit according to the invention can be constructed in various ways, e.g. constitute a separate entity, which is already in

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handene herkömmliche Schweißanlage mit Generator angeschlossen wird. Es ist aber auch möglich, die Einheit im Fall von neu herzustellenden Schweißanlagen mit Generator in die Regelungsarmatur der Anlage einzubauen. Ihre Energieversorgung kann durch die Schweißanlage durch das Stromnetz erfolgen. Die Einstellelemente (Potentiometer) werden zweckmäßig auf derFrontplatte derAnlage oder der Einheit angeordnet. Sie können mit den notwendigen Symbolen bzw. Beschriftungen versehen werden.existing conventional welding system with generator is connected. But it is also possible to install the unit in the case of newly manufactured welding systems with generator in the control valve of the system. Your energy supply can be done by the welding system through the power grid. The adjustment elements (potentiometers) are conveniently placed on the front panel of the unit or unit. They can be provided with the necessary symbols or labels.

Schließlich können Signallampen zur Anzeige des Impulsbetriebes vorgesehen werden.Finally, signal lamps can be provided to indicate the pulse operation.

Die mit der erfindungsgemäßen Impulsergänzungseinheit versehenen Schweißanlagen mit Generator lassen sich beim Hand· und beim maschinellen Schweißen mit Vorteil anwenden.The welding systems with generator provided with the pulse supplementing unit according to the invention can be advantageously used for manual and automatic welding.

Beim Lichtbogenschweißen von Hand sind zur Herstellung von von der Waagerechten abweichenden Nähten geringere Fertigkeiten und Fachkenntnisse erforderlich. In der Praxis werden dem Schweißer weniger Nahtfehler als bei den übrigen Schweißverfahren unterlaufen.Manual arc welding requires less skill and expertise to produce seams that deviate from the horizontal. In practice, the welder undergoes fewer seaming errors than with the other welding methods.

Beim AWI-Verfahren läßt s.ich das einseitige Schweißen von nicht abgekanteten dünnen und mittelstarken (1 bis 6 mm) Blechen gut mechanisieren. Eine gute Mechanisierungsmöglichkeit besteht beim Schweißen stärkerer Materialien, wie z.B. Blechen, Rohren usw. Bei Materialien, bei denen eine begrenzte Wärmezuführung erforderlich ist (z.B. Gußeisen) ist ein sicheres Schweißen als bisher möglich. Ausserdem wirkt sich die Einheit bei der Herstellung von von der Waagerechten abweichenden Nähten sehr vorteilhaft aus.In the AWI process, it is easy to mechanize one-sided welding of non-folded thin and medium thick (1 to 6 mm) sheets. A good mechanization possibility exists when welding stronger materials, e.g. Sheets, pipes, etc. For materials where limited heat input is required (e.g., cast iron), safe welding is possible. In addition, the unit has a very advantageous effect in the production of seams deviating from the horizontal.

Auch beim Schutzgas-Lichtbogenschweißen ergeben sich erhebliche Vorteile;. So läßt sich die SchweißgeschwindigkeitEven with inert gas arc welding results in significant advantages ;. This allows the welding speed

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bei gleichzeitiger Gewährleistung dichter Schweißnähte eine bessere äußere Form der Naht erreichen. Auch bei der Herstellung von nicht waagerechten Nähten ergeben sich entsprechende Vorteile.while ensuring tight welds achieve a better outer shape of the seam. Also in the production of non-horizontal seams, there are corresponding advantages.

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Claims

Claim of invention:

1. pulse supplement unit for working with pulsating direct current arc welding systems with a sensor and a pulse generator, characterized in that the sensor (11) is preferably designed as a current relay and built into the generator of the welding system, that the contacts of the current relay at the input (31) of a delay (12) whose output (32) is connected to the control input of the pulse generator, suitably an astable multivibrator (13) whose outputs (33, 34) at the control input of each Zündwinkelreglers (14; 15) are located, and in that the outputs ( 35; 36) of the ignition angle controller (14; 15) are connected to the control input of a rectifier bridge (16) controlled by thyristors whose output (37) is connected to the exciter coil (17) of the welding generator.

2. Pulse completing unit according to item 1, characterized in that a Verzögerungsgieid (12) with two independently, continuously variable, the time constants of the on and off changes elements, expediently with potentiometers' (21, 22) equipped.

3. pulse supplement unit according to item 1 and 2, characterized in that the astable multivibrator (13) with the duration of the output signal regulating elements, expediently with potentiometers (23; 24) is equipped.

4. Pulse completing unit according to items 1 to 3, characterized da.urch that the Zündwinkelregler (14; 15) with cally adjustable control elements, preferably potentiometers (25; 26) are provided.

- For this 2 pages drawings -

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