DE1057263B

DE1057263B - Control circuit for gas discharge tubes in resistance welding

Info

Publication number: DE1057263B
Application number: DESCH23649A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans U Neidhardt
Original assignee: HA Schlatter AG
Current assignee: HA Schlatter AG
Priority date: 1957-03-04
Filing date: 1958-03-03
Publication date: 1959-05-14

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Steuerung von Gasentladungsröhren, welche für die Steuerung der im Primärkreis des Transformators von Widerstandsschweißmaschinen liegenden Ignitrons bestimmt ist,deren Zündelektrode den Zündstrom über eine Drosselspule mit ferromagnetischem Kern erhält.The invention relates to a circuit arrangement for controlling gas discharge tubes, which for the control of the ignitrons in the primary circuit of the transformer of resistance welding machines is determined, the ignition electrode of which the ignition current via a choke coil with a ferromagnetic core receives.

Um den Anforderungen der Praxis zu genügen, müssen solche Steuerschaltungen eine kontinuierliche Verstellung des Schweißstromes ermöglichen. Für diesen Zweck sind z. B. lineare, phasendrehende Netzwerke bekannt, mit deren Hilfe man die Phasenlage der Steuerwechselspannung in bezug auf die Anodenwechselspannung der Röhren regeln kann. Diese Schaltungen eignen sich für die Steuerung von Thyratrons; sie gestatten es aber nicht, die steilen und relativ hohen, für das Zünden von Ignitrons erforderlichen Stromspitzen zu erzielen.In order to meet the requirements of practice, such control circuits must have a continuous Allow adjustment of the welding current. For this purpose z. B. linear, phase-shifting networks known, with the help of which one can determine the phase position of the alternating control voltage with respect to the anode alternating voltage the tubes can regulate. These circuits are suitable for controlling thyratrons; but they do not allow the steep and relatively high current peaks required for igniting ignitrons to achieve.

Eine weitere Forderung, welche man an solche Steuerschaltungen stellen muß, besteht darin, daß allzu starke Einschaltstromstöße vermieden werden müssen. Solche Stromstöße können dann entstehen, wenn der Strom vorher bei einem hohen Momentanwert ausgeschaltet wurde, so daß ein nennenswerter remanenter Fluß im Kern des Schweißtransformators zurückblieb. Erfolgt dann die Wiedereinschaltung während einer Halbwelle derselben Stromrichtung, so entstehen beim Einschalten zunächst nur kleine Flußänderungen und eine entsprechend kleine Gegenspannung, so daß es zu einem übermäßig hohen Einschaltstromstoß kommt. Zur Vermeidung dieser Erscheinung dienen z. B. die bekannten Synchronregler, welche die Wiedereinschaltung stets in der entgegengesetzten Halbwelle vornehmen als die Ausschaltung.Another requirement that must be made of such control circuits is that too strong inrush currents must be avoided. Such power surges can occur if the Current was previously switched off at a high instantaneous value, so that a noticeable remanent Flux was left in the core of the welding transformer. If reclosing then takes place during a Half-wave in the same current direction, only small changes in flux and a correspondingly small counter voltage, so that there is an excessively high inrush current. To avoid this phenomenon z. B. the well-known synchronous regulator, which the reclosing always perform in the opposite half-wave than the switch-off.

In vielen Fällen erfordert die Schweißtechnik heute sogar eine solche Regelung, daß der Effektivwert des Schweißstromes nach dem Einschalten erst im Verlaufe von mehreren Perioden auf den eingestellten Endwert ansteigt; häufig ist auch beim Abschalten eine allmähliche Stromabnahme erwünscht. Bei einer solchen Regelung können die erwähnten Einschaltstromstöße natürlich nicht mehr auftreten. Ebenso wie die erwähnten Synchronregler sind die hierfür bisher bekannten Steuerschaltungen jedoch verhältnismäßig kompliziert und teuer.In many cases, welding technology today even requires such a control that the effective value of the Welding current after switching on only in the course of several periods to the set Final value increases; a gradual decrease in current is often desirable when the system is switched off. With such a Regulation, the mentioned inrush currents can of course no longer occur. Just like that However, the previously known control circuits for this purpose are relative complicated and expensive.

Nach der Erfindung kann man die erwähnten Anforderungen in besonders einfacher Weise dadurch erfüllen, daß die Drosselspule in Reihe mit einem Ventil liegt, dessen Gleichrichterwirkung mittels eines parallel zum Ventil liegenden Nebenschlusses einstellbarer Stromdurchlässigkeit unvollständig gestaltet ist, wobei die Drosselspule so dimensioniert ist, daß sie während jeder in der Durchlaßrichtung des Ventils verlaufenden Halbwelle zur Übersättigung kommt Steuerschaltung für Gasentladungsröhren beim WiderstandsschweißenAccording to the invention, the requirements mentioned can thereby be met in a particularly simple manner meet that the choke coil is in series with a valve, the rectifying effect by means of a the shunt with adjustable current permeability lying parallel to the valve is incomplete, the choke coil being dimensioned to be in the forward direction of the valve during each running half-wave to supersaturation comes control circuit for gas discharge tubes in resistance welding

Anmelder:
H. A. Schlatter A. G.
elektr. Schweissmaschinen,
Zollikon, Zürich (Schweiz)Applicant:
HA Schlatter AG
electr. Welding machines,
Zollikon, Zurich (Switzerland)

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Langewiesche, Patentanwalt, Regensburg, Zollerstr. 13Representative: Dipl.-Ing. W. Langewiesche, patent attorney, Regensburg, Zollerstr. 13th

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 4. März 1957Claimed priority:
Switzerland from March 4, 1957

Dr.-Ing. Hans U. Neidhardt, Zürich (Schweiz),
ist als Erfinder genannt wordenDr.-Ing. Hans U. Neidhardt, Zurich (Switzerland),
has been named as the inventor

und während jeder Halbwelle der Sperrichtung des Ventils eine Rückmagnetisierung erfährt, welche durch die einstellbare Stromdurchlässigkeit des Nebenschlusses begrenzt ist. Macht man hierbei die Durchlässigkeit des Nebenschlusses regelbar, so kann man den Phasenwinkel, unter dem die Übersättigung — und damit die Übertragung eines steil ansteigenden Stromstoßes auf die Zündelektrode der gesteuerten Gasentladungsrohre ·— eintritt, in weiten Grenzen wählen und den jeweiligen Erfordernissen anpassen. Die Erfindung sei im folgenden an Hand der Zeichnungen beispielsweise erläutert. Von diesen zeigtand during each half cycle of the blocking direction of the valve undergoes a reverse magnetization, which is caused by the adjustable current permeability of the shunt is limited. One makes here the permeability of the shunt can be regulated, so you can adjust the phase angle at which the supersaturation - and thus the transmission of a steeply increasing current surge to the ignition electrode of the controlled Gas discharge tubes - inlet, choose within wide limits and adapt to the respective requirements. The invention is explained below with reference to the drawings, for example. Of these shows

Fig. 1 das der Erfindung zugrunde liegende Schaltungsprinzip, 1 shows the circuit principle on which the invention is based,

Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise sowieFig. 2 is a diagram to explain the mode of operation and

Fig. 3 bis 6 verschiedene Beispiele erfindungsgemäßer Steuerschaltungen für Schweißmaschinen.
Nach Fig. 1 liegt die Drossel 1 in Reihe mit einem Ventil 2, zu dem als Nebenschluß ein Schaltelement 3 parallel geschaltet ist. Dies Schaltelement 3 möge eine regelbare Durchlässigkeit besitzen und kann z. B. aus einem einstellbaren Ohmschen Widerstand bestehen. Es kann aber z. B. auch von einem Transduktor, einer3 to 6 different examples of control circuits according to the invention for welding machines.
According to FIG. 1, the throttle 1 is in series with a valve 2, to which a switching element 3 is connected in parallel as a shunt. This switching element 3 may have a controllable permeability and can, for. B. consist of an adjustable ohmic resistance. But it can z. B. also from a transducer, one

909 510.889909 510.889

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entgegengesetzt zur Durchlaßrichtung des Ventils ge- kennzeichnet ist, hängt offenbar von der Größe des der polten Elektronen- oder Gasentladungsröhre, einem Stromkurve verlorengegangenen Flächenstückes ab Transistor oder sonst einem Schaltelement mit ein- und damit vom \u dt=A Φ. Die Flußänderung A Φ ist stellbarer Stromdurchlässigkeit gebildet werden. Das aber eine Funktion des Rückstromes, wie aus den Ventil 2 und das als Nebenschluß dienende Schalt- 5 Kurven c und d in Fig. 2 ersichtlich ist. Daraus folgt, element 3 bilden gemeinsam offenbar einen Gleich- daß die Phasenlage des erwähnten plötzlichen Stromrichter mit unvollkommener Sperrcharakteristik, des- anstieges vom Rückstrom des »unvollkommenen sen Rückstrom durch das Schaltelement 3 geregelt Gleichrichters« abhängt und somit durch das Schaltwerden kann. Die Drossel 1 sei so dimensioniert, daß element 3 regelbar ist.opposite to the direction of flow of the valve, obviously depends on the size of the piece of surface lost from the pole electron or gas discharge tube, a current curve from the transistor or some other switching element with on and thus on \ u dt = A Φ. The change in flux A Φ can be formed with adjustable current permeability. But this is a function of the return flow, as can be seen from the valve 2 and the switching 5 curves c and d in FIG. 2 serving as a bypass. From this it follows that element 3 apparently together form a rectifier - that the phase position of the sudden converter mentioned with imperfect blocking characteristics, the increase of which depends on the reverse current of the "imperfect reverse current regulated by the switching element 3 rectifier" and can therefore be switched by the switching. The throttle 1 is dimensioned so that element 3 can be regulated.

sie im Laufe jeder Halbwelle, welche in der Durch- io Wird der Strom, welcher die Drossel durchfließt laßrichtung des Ventils 2 verläuft, zur Übersättigung und welcher den in Kurve e (Fig. 2) gezeigten zeitkommt; das Schaltelement 3 stellt dann in der ent- liehen Verlauf hat, oder wird eine von diesem Strom gegengesetzten Halbwelle eine Rückmagnetisierung abgeleitete Spannung zur Steuerung einer Gasentsicher, deren Maß von der Stromdurchlässigkeit dieses ladungsröhre benutzt, so kann demnach die Phasenlage Elementes abhängt. 15 des Zündzeitpunktes mit Hilfe des Schaltelementes 3 Wird an die Klemmen 4, 5 dieser Schaltung eine geregelt werden. Dabei ergibt der plötzliche Strom-Wechselspannung μ angelegt, so laufen die in Fig. 2 anstieg im Zeitpunkt τ einen definierten Zündzeitpunkt graphisch dargestellten Vorgänge ab. In Fig. 2 gibt und speziell für Ignitrons die erforderlichen starken die Kurve α den Verlauf einer Periode der Wechsel- Stromänderungen im Zündkreis. An Stelle des die spannung u als Funktion der Zeit t wieder. Die 20 Drossel 1 durchfließenden Gesamtstromes der VerKurve b stellt die Charakteristik des »unvollkom- zweigung kann natürlich auch der das Ventil 2 durchmenen Gleichrichters« 2, 3 dar, wobei der Kurven- fließende Teilstrom oder eine hiervon abgeleitete Spanast f>j die Summe der durch das Ventil 2 und das nung den gewünschten Steuerimpuls erzeugen.
Schaltelement 3 fließenden Ströme gleicher Richtung Es hat sich gezeigt, daß der Effektivwert des Anoden-in the course of each half-wave, which in the flow direction of the valve 2, the current which flows through the throttle runs to supersaturation and which comes to the time shown in curve e (FIG. 2); the switching element 3 then sets the borrowed course, or if a half-wave opposed to this current has a reverse magnetization derived voltage to control a gas release, the extent of which depends on the current permeability of this charge tube, the phase position of the element can accordingly depend. 15 of the ignition point with the help of the switching element 3 Will be controlled at the terminals 4, 5 of this circuit. In this case, the sudden alternating current voltage μ applied results in the processes graphically represented in FIG. 2 at the time τ rising at a defined ignition time. In Fig. 2 and especially for ignitrons the required strong curve α gives the course of a period of the alternating current changes in the ignition circuit. Instead of the voltage u as a function of time t again. The total flow of the curve b flowing through the throttle 1 represents the characteristic of the "incomplete branching can of course also the rectifier through the valve 2" 2, 3, whereby the curve flowing partial flow or a span f> j derived therefrom is the sum of the through the valve 2 and the voltage generate the desired control pulse.
Switching element 3 currents flowing in the same direction It has been shown that the effective value of the anode

— d. h. also den Durchlaßstrom +t des unvollkomme- 25 stromes einer Gasentladungsröhre, deren Steuerspannen Gleichrichters— wiedergibt, während der Kurven- nung man mit der beschriebenen Schaltung erzeugt, ast b₂ den gegen die Durchlaßrichtung des Ventils 2 beim Einschalten zuerst mit relativ kleinen Werten ausschließlich im Schaltelement 3 fließenden Strom beginnt und erst im Laufe mehrerer Perioden auf den- ie the forward current + t of the imperfect current of a gas discharge tube, whose control spans are reproduced by the rectifier, generated during the curve with the circuit described, as b ₂ that against the forward direction of valve 2 when switched on initially with relatively small values exclusively in the switching element 3 begins flowing current and only in the course of several periods on the

— also den »Rückstrom« —i des »unvollkommenen endgültigen Wert ansteigt, wenn die Schaltungsele-Gleichrichters« — darstellt. Die Kurve c zeigt schließ- ₃₀ mente 1 bis 3 zweckentsprechend dimensioniert sind, lieh den Stromverlauf des unvollkommen gleich- Dieses Verhalten ist gerade für Widerstandsschweißgerichteten Wechselstromes; er kann geometrisch aus maschinen sehr erwünscht; es wird verständlich, wenn der Überlagerung der Kurven α und b_v b_z abgeleitet man berücksichtigt, daß der in der Drossel fließende werden. Strom eine Gleich- und eine Wechselstromkompo-- that is, the "reverse current" - i of the "imperfect final value increases when the circuit rectifier" - represents. The curve c shows locking elements ₃₀ are sized appropriately to 3 1, borrowed the current profile of the imperfect direct This behavior is just for resistance welding rectified AC current; it can be very desirable geometrically from machines; it is understandable if the superposition of the curves α and b _v b _z derived one takes into account that the flow in the throttle will be. Electricity a direct and an alternating current component

Wenn dieser deformierte Wechselstrom durch die 35 nente enthält. Ist die Zeitkonstante des Kreises entDrossel 1 fließt, erzeugt er in deren Kern einen magne- sprechend gewählt, so erstreckt sich der Einschalttischen Fluß φ. Die Kurve d in Fig. 2 sei die auf den Vorgang für die Gleichstromkomponente über mehrere Strom in der Wicklung der Drossel 1 bezogene Magne- Perioden des Wechselstromes, und erst nach deren tisierungskurve des Drosselkernes. Gemäß Diagramm c Ablauf werden die Verhältnisse stationär. Bis zur Erdurchläuft der Arbeitspunkt der Drossel 1 während ₄₀ reichung des stationären Zustandes kommt dabei die jeder Periode des unvollkommen gleichgerichte- von der Gleichstromkomponente erzeugte Gegenspanten Wechselstromes einen geschlossenen Kurvenzug nung zur Wirkung, so daß die Zeitspanne τ zunächst ABCBDA auf der Magnetisierungskurve d, wobei so- größer wird als später im stationären Zustand, dem sie wohl von A nach B als auch von D nach A eine Fluß- sich schrittweise nähert. Infolgedessen erfolgt die änderung um Δ Φ stattfindet; auf dem Wege BCD hin- 45 Zündung der gesteuerten Gasentladungsröhre zunächst gegen bleibt der magnetische Fluß unverändert. Da mit schrittweise abnehmender Verspätung, und der nun jede zeitliche Flußänderung d Φ/dt eine Gegen- Effektivwert des Anodenstromes ist anfangs kleiner spannung — u an der Wicklung der Drossel induziert, als später im stationären Zustand,
fließt durch die Drossel nur dann ein Strom, welcher . Die Schaltung ermöglicht es auch, ein allmähliches der an die Klemmen 4, 5 angelegten Spannung voll ~£ Abnehmen dieses Effektivwertes beim Ausschaltprozeß entspricht, wenn der magnetische Fluß keine Änderung herbeizuführen. Für diesen Zweck braucht man die erfährt, d. h. dann, wenn der Arbeitspunkt den Weg Verzweigung 1 bis 3 nur mit dem Ausschalter in BCD durchläuft. Auf den Wegen AB und DA ist die Reihe zu legen und diesen durch einen Widerstand zu wirksame Spannung hingegen um die induzierte überbrücken, welcher dem Zündkreis der Entladungs-Gegenspannung kleiner als die Spannung an den ^ röhre einen für die Zündung nicht ausreichenden Klemmen 4, 5. Dabei gehen der Kurve der resultieren- Dauerstrom zuführt. Es erfolgt dann beim Ausschalten den Spannung (verglichen mit der Kurve α in Fig. 2) eine allmähliche Abnahme der Gleichstromkomponente, Flächenstücke vom Betrag \ u dt=Δ Φ verloren; dieser so daß eine Zusatzspannung induziert wird, welche zuVerlust hat einen Verlust entsprechender Flächen- sammen mit der im erwähnten Überbrückungswiderstücke der Stromkurve zur Folge. Deshalb verläuft der g₀ stand fließenden Wechselstromkomponente bei geeigresultierende Strom nach der ausgezogenen Kurve e neter Bemessung des Kreises noch einige fortin Fig. 2. Man erkennt, daß diese Kurve in demjenigen schreitend schwächer werdende Anodenstromimpulse Zeitpunkt, welcher beim Durchlaufen des Weges ABC auslösen kann.If this contains deformed alternating current through the 35 nent. If the time constant of the circuit entRhrottle 1 flows, if it generates a magnetically selected one in its core, the switch-on table flux φ extends. The curve d in FIG. 2 is the magnetic periods of the alternating current related to the process for the direct current component over several currents in the winding of the choke 1, and only after its tisierungskurve of the choke core. According to diagram c sequence, the conditions become stationary. Until Erdurchläuft the operating point of the reactor 1 while ₄₀ of the stationary state submission occurs while the each period of the imperfect gleichgerichte- of the direct current component generated Gegenspanten alternating current a closed curve voltage into effect, so that the time period τ first ABCBDA d on the magnetization curve, so - becomes larger than later in the steady state, which it probably gradually approaches from A to B as well as from D to A a river. As a result, the change takes place by Δ Φ; the magnetic flux remains unchanged on the way BCD. Since with a gradually decreasing delay, and now every temporal change in flux d Φ / dt a counter-effective value of the anode current is initially lower voltage - u is induced on the winding of the choke than later in the steady state,
only then does a current flow through the choke, which. The circuit also allows a gradual corresponding to the terminals 4, 5 applied voltage full ~ £ removing this RMS value when OFF process when induce the magnetic flux no change. This is required for this purpose, ie when the operating point runs through branches 1 to 3 only with the on / off switch in BCD. On the paths AB and DA the row is to be placed, and on the other hand bridge this to the induced by a resistance to effective voltage, which corresponds to the ignition circuit of the discharge counter voltage less than the voltage at the ^ tube an insufficient for ignition terminals 4, 5 Here go the curve of the resulting continuous current supplies. When the voltage is switched off (compared with the curve α in FIG. 2) there is a gradual decrease in the direct current component, areas of the amount \ u dt = Δ Φ are lost; this so that an additional voltage is induced, which results in a loss of corresponding areas together with the bridging resistances of the current curve mentioned above. Therefore, the g ₀ was flowing alternating current component at geeigresultierende flow is the circle still some Fortin Fig after the solid curve e neter assessment. 2. It can be seen that this curve can, which trigger in the one border weakening anode current pulses at the time when passing through the path ABC.

dem Arbeitspunkt B entspricht, plötzlich sehr stark Für den Kern der Drosselspule 1 ist ein ferromagne-corresponds to the operating point B , suddenly very strong For the core of the choke coil 1, a ferromagnetic

ansteigt. Von diesem Punkt ab bis zum Arbeitspunkt D 65 tisches Material zweckmäßig, dessen magnetischeincreases. From this point up to the working point D 65 table material is useful, its magnetic

der Magnetisierungskurve ist der Strom i lediglich Sättigung bereits bei relativ geringen Feldstärken ein-of the magnetization curve, the current i is only saturated even at relatively low field strengths.

durch die Ohmschen Widerstände im Stromkreis der tritt. Es genügt dann eine kleine Amperewindungszahlthrough the ohmic resistances in the circuit that occurs. A small number of ampere-turns is then sufficient

Fig. 1 bestimmt. zur Erzielung der beschriebenen Wirkungen. Weiter-Fig. 1 determines. to achieve the effects described. Further-

Die Zeitspanne τ in Fig. 2, Diagramme, deren Ab- hinsoll die Hystereseschleife des betreffenden Materials lauf durch den plötzlichen, steilen Stromanstieg ge- 70 mit möglichst scharfen Knicken in die Sättigung über-The time span τ in FIG. 2, diagrams, the descent of which the hysteresis loop of the material in question should run through the sudden, steep increase in current into saturation with the sharpest possible kinks.

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gehen, damit der Stromanstieg in der Drosselspule 1 Diese Schaltung besitzt bereits die Eigenschaft, ein im Zeitpunkt τ eine möglichst steile Front erhält. schrittweises Steigen und Sinken des mittleren Magnetische Materialien mit sehr steiler Magneti- Anodenstromes beim Ein- und Ausschalten zu besierungskurve erleichtern die Erzielung großer Regel- wirken. Der vom Aggregat 9 bis 11 für das Ignitron 7 bereiche für den Zündzeitpunkt; sie haben aber den 5 erzeugte Zündstrom, von dem ein Teil über die Drossel Nachteil verminderter Konstanz der Verhältnisse, weil 14 und den Widerstand 13 abfließt und zur Rückkleine Stromänderungen bereits große Änderungen des magnetisierung der Drossel 14 dient, erzeugt nämlich magnetischen Flusses bewirken. Für gewisse schweiß- an dieser Reihenschaltung 13,14 nur so lange einen technische Arbeiten ist aber sowohl ein großer Regel- Spannungsabfall, bis das Ignitron 7 zündet; nach erbereich als auch eine große Konstanz des einmal ein- io folgter Zündung hingegen wirkt der Stromweg über gestellten effektiven Schweißstromes erforderlich. den Zündstift des Ignitrons praktisch als Kurz-Um diesen Bedingungen im Rahmen der erfindungs- Schluß, und es tritt daher keine weitere Rückmagnetigemäßen Schaltungen zu genügen, empfiehlt sich gemäß sierung der Drossel 14 ein. Das gleiche gilt in der einer Weiterbildung der Erfindung die Verwendung anderen Halbwelle für die Drossel 11, so daß beide von Drosseln, deren Kern aus magnetischen Materialien 15 Drosseln nach dem Einschalten nicht sofort, sondern von verschiedenen magnetischen Eigenschaften zusam- in schrittweise steigendem Maße rückmagnetisiert mengesetzt ist. Vorzugsweise wird hierbei ein Material werden und die Zündphase sich daher schrittweise zu mit sehr steiler Magnetisierungskurve mit einem Mate- kürzeren Nacheilzeiten (τ) verschiebt. Der umgekehrte rial kombiniert, dessen Magnetisierungskurve wesent- Vorgang entsteht beim Ausschalten,
lieh weniger steil verläuft. Am besten umgibt man 20 Das Ausschalten erfolgt durch Öffnen des Schalgemäß Fig. 1 a einen Kern F₁ aus einem Material mit ters 16. Der beschriebene Brückenkreis bleibt dann einer Hülle F₂ aus einem anderen Material, wobei je über dem Widerstand 15 unter Strom. Der Widernach der erwünschten Steuerkennlinie das steilere stand 15 ist so hoch bemessen, daß die Drosseln 11,14 Material den äußeren oder inneren Teil des dargestell- durch den fließenden Wechselstrom nicht mehr geten ringförmigen Magnetkernes bilden kann. 25 sättigt werden, sondern nur einer fortschreitendengo, so that the current rise in the choke coil 1. This circuit already has the property that a front is as steep as possible at time τ. Gradual rise and fall of the mean magnetic materials with a very steep magnetic anode current when switching on and off to besiertkurve facilitate the achievement of a large control effect. The areas from the aggregate 9 to 11 for the Ignitron 7 for the ignition timing; However, they have the ignition current generated 5, of which a part is generated via the choke, the disadvantage of reduced constancy of the ratios, because 14 and the resistor 13 flows away and large changes in the magnetization of the choke 14 are used to reverse small current changes, namely cause magnetic flux. For certain welding work on this series circuit 13, 14 only as long as a technical work is, however, both a large control voltage drop until the Ignitron 7 ignites; On the other hand, after the range as well as a great constancy of the ignition, which has taken place once, the current path acts via the set effective welding current required. the ignition pin of the Ignitron practically as a short-order to meet these conditions within the scope of the invention, and therefore no further reverse magnetic circuits are to be satisfied, the throttle 14 is recommended according to sizing. The same applies in a further development of the invention, the use of another half-wave for the choke 11, so that both chokes, the core of which are made of magnetic materials 15, are not immediately remagnetized after switching on, but instead of different magnetic properties together in a gradually increasing degree is. A material will preferably be used in this case and the ignition phase is therefore shifted step-by-step to lag times (τ) with a very steep magnetization curve with a material. The reverse rial combined, the magnetization curve of which arises when switching off,
borrowed less steep. It is best to surround 20. Switching off takes place by opening the scarf according to FIG. 1a, a core F ₁ made of a material with ters 16. The bridge _{circuit described then remains an envelope F 2} made of a different material, with each resistor 15 being energized. The contrary to the desired control characteristic, the steeper stand 15 is dimensioned so high that the throttles 11, 14 material can form the outer or inner part of the annular magnetic core no longer allowed by the flowing alternating current. 25 become saturated, but only one progressive

Fig. 3 zeigt das Schaltschema einer Widerstands- Entmagnetisierung unterliegen.Fig. 3 shows the circuit diagram of a resistance demagnetization subject.

schweißmaschine mit erfindungsgemäßer Steuerschal· Die in Fig. 4 dargestellte Schaltung ist ebenfalls fürWelding machine with control panel according to the invention · The circuit shown in FIG. 4 is also for

tung. Dabei ist den im Primärkreis des Schweißtrans- Widerstandsschweißmaschinen bestimmt und umfaßt tion. It is determined and included in the primary circuit of the welding trans- resistance welding machine

formators 6 liegenden, antiparallel geschalteten Igni- zwei Ignitrons 25, 26, welche in Antiparallelschaltungformators 6 lying, anti-parallel connected Ignitrons 25, 26, which in anti-parallel connection

trons 7 und 8 je ein Steuerglied nach Art von Fig. 1 30 den Primärkreis des Schweißtransformators 6 steuern,trons 7 and 8 each control a control element according to the type of Fig. 1 30 the primary circuit of the welding transformer 6,

zugeordnet. Zur Steuerung des Ignitrons 7 dient der Zur Steuerung der Ignitrons dienen die Drosseln 35,assigned. To control the ignitrons 7, the throttles 35 are used to control the ignitrons,

unvollkommene Gleichrichter 9,10 in Verbindung mit 36, welche mit je einem Hauptgleichrichter 27,28 sowieimperfect rectifier 9,10 in connection with 36, which each with a main rectifier 27,28 as well

der Drosselll; zur Steuerung des Ignitrons 8 dient dem Zündentladungsweg 25 ö, 26 a in Reihe liegen,the Drosselll; to control the Ignitron 8 serves the ignition discharge path 25 ö, 26 a are in series,

in äquivalenter Weise der »unvollkommene Gleich- Zwischen Drossel und Gleichrichter liegt dabei je einIn an equivalent way, the »imperfect rectifier is always a between choke and rectifier

richter« 12, 13 in Verbindung mit der Drossel 14. 35 Schalter 29 bzw. 32.Richter « 12, 13 in connection with the throttle 14. 35 Switch 29 or 32.

Beide Steuerglieder liegen dabei in Reihe in einem Um die Hauptgleichrichter 27, 28 »unvollkommen«Both control elements are in series in one. To the main rectifier 27, 28 "imperfect"

Brückenzweig, der die Kathoden der Ignitrons 7, 8 zu gestalten, ist auf jeder Seite zu der ReihenschaltungBridge arm, which shape the cathodes of the ignitrons 7, 8, is on each side to the series circuit

verbindet und einen Schalter 16 enthält, welcher durch Gleichrichter—Zündentladungsweg ein Nebenschlußconnects and contains a switch 16 which is shunted by rectifier ignition discharge path

den Widerstand 15 überbrückt ist. Vor den Zündstiften parallel geschaltet, welcher aus den festen Wider-the resistor 15 is bridged. Connected in parallel in front of the ignition pins, which consists of the fixed resistors

der Ignitrons liegt je ein Ventil 17,18, welches nur 4.0 ständen 20, 33 bzw. 22, 34, dem Regel widerstand 19Each of the ignitrons has a valve 17, 18, which only 4.0 stands 20, 33 or 22, 34, the rule resistance 19

denjenigen Zündimpuls durchläßt, der für das betref- bzw. 21 und einem Gleichrichter 23 bzw. 24 besteht;lets through that ignition pulse that exists for the subject or 21 and a rectifier 23 or 24;

fende Ignitron bestimmt ist. die Widerstände 33, 34 sind dabei durch je einenfende Ignitron is intended. the resistors 33, 34 are each through one

Der Widerstand 15 sei derart bemessen, daß bei ge- Schalter 30, 31 kurzgeschlossen; diese Schalter sindLet the resistor 15 be dimensioned in such a way that when switched 30, 31 are short-circuited; these switches are

öffnetem Schalter 16 ein Strom durch den Brücken- mit den Schaltern 29, 32 mechanisch so gekuppelt, daßopened switch 16 a current through the bridge with the switches 29, 32 mechanically coupled so that

zweig 9/10, 11, 15, 14, 12/13 fließt, welcher zur Zün- 45 die Schalter 30, 31 sich auch schließen, wenn man diebranch 9/10, 11, 15, 14, 12/13 flows, which for ignition 45 the switches 30, 31 also close when the

dung der Ignitrons 7, 8 nicht ausreicht, aber eine hin- Schalter 29, 32 schließt.tion of the ignitrons 7, 8 is not sufficient, but a back switch 29, 32 closes.

reichende Entmagnetisierung der Drosselspulen 11,14 In der gezeichneten Schalterstellung sind die Zündauch dann sicherstellt, wenn eine dieser Drosseln im kreise der Ignitrons unterbrochen, und es fließt durch Moment der Öffnung des Schalters 16 gesättigt ge- die Drosseln 35, 36 über die Hilfsgleichrichter 23, 24 wesen war. 50 ein pulsierender Gleichstrom, der diese Drosseln zuist der Schalter 16 geschlossen, so fließt beispiels- nächst entmagnetisiert und dann fortschreitend umweise in demjenigen Halbwechsel, in dem die Anode magnetisiert, ohne sie jedoch zur Sättigung zu bringen, des Ignitrons 7 positiv wird, der Steuerstrom über den Werden anschließend zur Erzeugung einer Schwei-Gleichrichter 9, die Drossel 11 und den Gleichrichter ßung die Schalter 29 bis 32 umgelegt, so schließen sich 17 zum Zündstift des Ignitrons 7; dabei verhindert der 55 die Zündkreise; weiterhin liegen dann nur noch die Gleichrichter 18 die Entstehung eines Nebenschlusses Widerstände 19, 20 bzw. 21, 22 in den Nebenschlußzur Drossel 11 über den Zündstift des Ignitrons 8. Zur kreisen, welche die Hauptgleichrichter 27,28 unvoll-Zündung des Ignitrons 7 kommt es aber hierbei erst in kommen gestalten. Die Ignitrons 25, 26 zünden indemjenigen Moment (τ), in dem die Sättigung der folgedessen abwechselnd unter demjenigen Phasen-Drossel 11 eintritt. Im anderen Halbwechsel fließt der 60 winkel, unter dem die Drosseln 35, 36 ihre Sättigung Zündstrom über den Gleichrichter 12, die Drossel 14 erreichen. Dieser Phasenwinkel verkleinert sich mit und den Gleichrichter 18 zum Zündstift des Ignitrons 8, fortschreitender Magnetisierung der Drosselkerne während der Gleichrichter 17 den Nebenschluß zur innerhalb der ersten drei bis zehn Wechsel, so daß Drossel 14 über den Zündstift des Ignitrons 7 unter- sich also beim Einschalten eine wirksame schrittweise drückt. Die Phasenlage des Zündzeitpunktes ist für 65 Änderung des mittleren Anodenstromes ergibt; die beide Ignitrons 7, 8 übereinstimmend und gemeinsam Einschaltung erfolgt also »schleichend«. Im stationären mittels der Einstellwiderstände 13,10 wählbar, wenn Gleichgewicht stellt sich ein Phasenwinkel ein, dessen man deren Regelorgane miteinander kuppelt; diese Größe vom Entmagnetisierungsstrom des Neben-Kupplung ist in Fig. 3 durch eine strichpunktierte schlußzweiges abhängt und daher durch den Einstell-Linie angedeutet. 70 widerstand 19 bzw. 21 in weiten Grenzen gewähltExtensive demagnetization of the choke coils 11, 14 In the switch position shown, the ignition is also ensured if one of these chokes in the circuit of the ignitrons is interrupted, and when the switch 16 is opened, the chokes 35, 36 are saturated and flow via the auxiliary rectifiers 23, 24 essence. 50 a pulsating direct current, which closes these throttles to switch 16, the control current flows, for example, next demagnetized and then progressively reversed in that half-cycle in which the anode magnetizes, but without bringing it to saturation, of the ignitron 7 becomes positive If the switches 29 to 32 are then toggled to generate a welding rectifier 9, the choke 11 and the rectifier ßung, 17 close to the ignition pin of the Ignitron 7; the 55 prevents the ignition circuits; then only the rectifiers 18 are the emergence of a shunt resistors 19, 20 or 21, 22 in the shunt to the throttle 11 via the ignition pin of the ignitron 8 but here only in the coming shape. The ignitrons 25, 26 ignite that moment (τ) in which the saturation of the consequent alternately occurs under that phase throttle 11 . In the other half change, the angle at which the chokes 35, 36 reach their saturation ignition current via the rectifier 12, the choke 14 flows. This phase angle decreases with and the rectifier 18 to the ignition pin of the ignitron 8, progressive magnetization of the choke cores while the rectifier 17 shunts the within the first three to ten changes, so that the choke 14 over the ignition pin of the ignitron 7 under- so when switching on an effective gradual pushes. The phase position of the ignition point is given for a change in the mean anode current; The two ignitrons 7, 8 coincide and are switched on together so "creeping". In the steady state by means of the setting resistors 13, 10 selectable, when equilibrium a phase angle is established, the control elements of which are coupled to one another; this size of the demagnetizing current of the secondary clutch is dependent in Fig. 3 by a dash-dotted branch and therefore indicated by the setting line. 70 resistance 19 or 21 was chosen within wide limits

Claims

can be. The setting members of these two resistors 19, 21 are expediently mechanically coupled to one another; this is indicated in Fig. 4 by the dash-dotted connection of their adjustment arrows. The structure and mode of operation of the circuit shown in FIG. 5 largely correspond to FIG. 4 just discussed; equivalent parts are therefore given the same reference numerals. The changes made have the task of bringing about a step-by-step change in the anode current for the switch-off process as well. For this purpose, the switch-off contacts have been removed from the ignition circuits and replaced by the coupled switches 37, 38, which are parallel to the resistors 19, 21. If the switches 37, 38 are closed, a powerful demagnetizing current flows through the shunt branches 23, 20, 37 and 24, 22, 40, so that the chokes 35, 36 reach saturation very late and the ignitrons 25, 26 ignite correspondingly late ; the welding transformer 6 then carries a weak continuous current which is only sufficient for the effective demagnetization of its core. To switch on the welding current, the switches 37, 38 are opened in the manner shown. The demagnetizing current supplied to the chokes 35, 36 from the shunt current branches then falls, and the chokes gradually become magnetized. The lag phase, under which the chokes reach their saturation and accordingly the ignitrons 25, 26 are ignited, shifts to progressively smaller angles, so that the primary current in the welding transformer 6 increases from half cycle to half cycle. The ignition phase, which finally becomes stationary, depends on the selected setting of the coupled resistors 19, 21. If the switches 37, 38 are closed again, the demagnetizing current supplied to the chokes increases again; The demagnetization does not take place suddenly either, but progresses gradually from half-change to half-change, so that the ignition phase is now gradually shifted to larger lags, until in the steady state (after about three to ten half-changes) again only a weak alternating current used for demagnetization flows through the primary winding of the transformer 6. A fully symmetrical mode of operation of the circuits shown in FIGS. 3 to 5 requires full symmetry of the chokes which control the ignitrons 25, 26. This condition is difficult to meet constructively in practice. It is therefore advisable, according to FIG. 6 - which otherwise corresponds in all parts to FIG. 5 - to equip the chokes 41, 42 each with an auxiliary winding 43, 44 and to apply voltage to each of these via a controllable resistor 45, 46. The connection direction is expediently chosen so that the auxiliary winding counteracts the one main winding. By appropriately adjusting the resistors 45, 46, full balancing can then always be achieved. The named auxiliary windings 43, 44 can, however, according to a preferred embodiment of the invention, also be used to improve the circuits described above in other ways. So it is z. B. in some cases desired to be able to control the steepness of the rise and fall of the welding current separately; In the circuits according to FIGS. 4 and 5, these slopes are both dependent on the setting of the resistors 19, 21. If, on the other hand, a choke with an auxiliary winding is used, then this auxiliary winding is also connected in series with an "imperfect rectifier", the imperfection of which is caused by an adjustable slack. is adjustable. If one then switches the main winding on and off shortly before the auxiliary winding by means of corresponding coupled switches, the dimensions of the circuit of the main winding are decisive for the rise and the dimensions of the circuit of the auxiliary winding for the fall of the current, and these dimensions can be determined independently of one another adjust. On the other hand, the use of the circuits according to the invention is not limited to the control of ignitrons and similar current-controlled gas discharge vessels; Rather, these circuits can of course also be used to control voltage-controlled gas discharge tubes (e.g. of the thyratron type) by using the ao current increase that occurs in the chokes when saturation occurs, for example to generate a correspondingly increasing voltage drop at a suitable ohmic or inductive resistor. Patent claims:

1. Control circuit for gas discharge tubes, in particular ignitrons, located in the primary circuit of the transformer of a resistance welding machine, the ignition electrode of which receives the ignition current via a choke coil with a ferromagnetic core, characterized in that the choke coil (11, 14) is in series with a valve (9, 12) whose rectifier effect is designed incompletely by means of a shunt (10, 13) that is adjustable in current permeability parallel to the valve, the choke coil being dimensioned so that it comes to supersaturation during every half-wave of the flow direction of the valve and during every half-wave of the blocking direction of the valve A reverse magnetization is experienced, which is limited by the current permeability set for the shunt.

2. Control circuit according to claim 1, characterized in that the shunt consists of a controllable Ohmic resistance (10, 13) consists.

3. Control circuit according to claim 1, characterized in that the shunt consists of a controllable Impedance exists.

4. Control circuit according to claim 3, characterized in that the shunt consists of a transductor consists.

5. Control circuit according to claim 1, characterized in that the shunt consists of an opposite Adjustable, unipolar resistor polarized to the valve, for example from an electron tube or a transistor.

6. Control circuit according to claim 1, characterized in that the shunt of the valve (27, 28) consists of a controllable resistor and an auxiliary valve (23, 24), which is opposite is polarized to the first-mentioned valve (27, 28).

7. Control circuit according to claim 1 for ignitrons, characterized in that the firing pin is directly connected to the anode via the valve (27, 28) and the throttle (35, 36) and the