DE1126539B

DE1126539B - Gleichrichter fuer Schweisszwecke

Info

Publication number: DE1126539B
Application number: DES76180A
Authority: DE
Original assignee: Willem Smit and Companies Transformatorenfabriek N V
Current assignee: Willem Smit and Companies Transformatorenfabriek N V
Priority date: 1960-10-13
Filing date: 1961-10-07
Publication date: 1962-03-29
Also published as: NL256805A; CH389125A; FR1303733A; NL269020A; NL120385C; NL107255C; GB947119A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Gleichrichten desl durch einen Wechselstromschweißapparat, z. B. einen Schweißtransformator, gelieferten Schweißstromes mit einem Gleichrichtersystem und einem elektrischen Ventilator zur Kühlung des Gleichrichtersystems. Vorrichtungen dieser Art sind bekannt, wobei der Ventilator unmittelbar an das speisende Wechselstromnetz angeschlossen ist.

In vielen Fallen wünscht man sowohl mit Wechselstrom als auch mit Gleichstrom schweißen zu können. Zu diesem Zweck kennt man bereits am normalen Schweißtransformator anschließbare, als gesonderte Einheit ausgeführte Gleichrichter. Die bekannten Vorrichtungen haben aber einen verhältnismäßig großen Umfang und erfordern gesonderte Anschlüsse für die Speisung der Hilfsapparate, z. B. des Ventilators.

Die Erfindung hat den Zweck, eine Gleichrichtereinheit mit einem Ventilator für die Kühlung derselben zu schaffen, die für dieselbe Leistung wesentlich kleiner und billiger als die bekannten Vorrichtungen dieser Art sein kann und sich ohne zusätzliche Verbindungen mit den Klemmen des Wechselstromschweißapparates, z. B. eines bereits vorhandenen Schweißtransformators, verbinden läßt. Sie besteht darin, daß der Ventilator mit dem Gleichstromteil des Schweißstromkreises verbunden ist und durch eine Wechselgröße der gleichgerichteten Schweißenergie gespeist wird. Diese Wechselgröße kann die Wechselspannung sein, die durch die Wechselstromkomponente des gleichgerichteten Schweißstromes an einer im Gleichstromkreis liegenden reaktiven Impedanz erzeugt wird. Sie kann aber auch die Wechselspannungskomponente der gleichgerichteten Wechselspannung sein. Die Wechselgröße oder die Brummgröße der gleichgerichteten Schweißenergie hat eine Grundfrequenz, die zweimal so groß wie diejenige der Speisespannung des Schweißtransformators ist. Dies hat den Vorteil, daß die Abmessungen des Motors zum Antrieb des Ventilators und gegebenenfalls diejenigen anderer Apparate kleiner gewählt werden können. Da der Ventilator an den Schweißstromkreis angeschlossen ist, kann er mit dem Gleichrichtersystem zu einer Einheit zusammengebaut werden, die nur mit Klemmen zum Anschluß der Wechselspannung für die Speisung, d.h. zum Beispiel zum Anschluß an die Sekundärwicklung des Schweißtransformators, und mit Klemmen zum Anschluß der Schweißelektrode und des Werkstückes versehen zu sein braucht.

Diese und andere Merkmale der Erfindung werden an Hand der Zeichnung näher erklärt werden. In der Zeichnung sind

Anmelder:

Willem Smit & Co's

Transformatorenfabriek N. V.,

Nymwegen (Niederlande)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Schaefer, Patentanwalt,
Hamburg 1, Lilienstr. 36

Beanspruchte Priorität:

Niederlande vom 13. Oktober 1960 f. d. Anspr. 2, 3, 4, 5

und 7. September 1961 f. d. Anspr. 6, 7, 8, 9, 10

(Nr. 256 805 und Nr. 269 020)

Fig. 1, 2 und 3 Schaltungen dreier Ausführungsformen einer zwischen einen Schweißtransformator und die Schweißelektroden geschalteten Gleichrichtereinheit nach der Erfindung mit einem durch die Brummgröße des gleichgerichteten Schweißstromes gespeisten Ventilator zum Kühlen der Gleichrichter und

Fig. 4, 5, 6 und 7 Schaltungen von vier Ausführungsformen einer solchen Gleichrichtereinheit, wobei der Ventilator durch die Brummspannung der gleichgerichteten Wechselspannung gespeist wird.

In allen Figuren der Zeichnung ist 1 ein Schweißtransformator, 2 das zu schweißende Werkstück, 3 die Schweißelektrode, 4 ein Gleichrichtersystem in Graetzschaltung, 5 ein Ventilator zum Kühlen der Gleichrichter und 6 ein Elektromotor zum Antrieb dieses Ventilators.

In Fig. 1 ist der Ventilatormotor 6 über einen Kondensator 7 an eine in den Gleichstromkreis geschalteten Drosselspule 8 angeschlossen. Die Speisung des Ventilators 5, 6 erfolgt daher in Abhängigkeit vom Schweißstrom mit einem Wechselstrom, dessen Frequenz zweimal so hoch wie diejenige des Wechselstromes ist, mit der der Schweißtransformator 1 gespeist wird. In Fig. 2, die eine Abwandlung der Schaltung nach Fig. 1 darstellt, ist die Drosselspule 8 mit einer zweiten Wicklung 9 zur Speisung des Ventilators 5, 6 versehen.

In den Fällen nach Fig. 1 und 2 ändert sich die am Ventilatormotor 6 liegende Spannung stark mit dem Schweißstrom, und es gibt einen großen Unter-

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schied zwischen der Spannung während des Anlaufens des Ventilatormotors und derjenigen während des normalen Betriebes des Ventilators. Während des Anlaufens entnimmt der Ventilator der Drosselspule eine große Leistung und setzt die Impedanz der letzteren stark herab, so daß die abflachende Wirkung der Drosselspule wesentlich kleiner ist. Bei kleinen Schweißströmen kann dies zu einem Löschen des Schweißbogens Anlaß geben. Um dies zu verhindern, kann man in der Weise nach Fig. 3 Relais in den Stromkreis des an der zweiten Wicklung9 der Drosselspule 8, 9 angeschlossenen Ventilators 5, 6 einschalten. Die Spulen 10 und 11 dieser Relais sind parallel geschaltet und mit den Endklemmen der Wicklung 9 verbunden. Das Relais 10 betätigt einen Arbeitskontakt 12, der in Reihe mit einem Ruhekontakt 13 zwischen dem Ventilatormotor 6 und der einen Endklemme der Wicklung 9 liegt. Die zweite Endklemme dieser Wicklung ist unmittelbar mit dem Ventilator verbunden. Das Relais 11 betätigt weiter einen Arbeitskontakt 14, der eine Abzweigklemme 15 der Drosselspulenwicklung 9 unmittelbar mit dem Ventilator verbinden kann. Ist bei dieser Schaltung der Schweißstrom noch so klein, daß eine Kühlung des Gleichrichtersystems 4 nicht erforderlich ist, so reicht die durch die Drosselspulenwicklung 9 erzeugte Spannung noch nicht aus, um die Relais 10 und 11 ihre Anker anziehen zu lassen. Überschreitet aber der Schweißstrom den Wert, bei dem Kühlung nötig wird, so hat die Drosselspulenspannung einen Wert erreicht, bei dem das Relais 10 seinen Kontakt 12 schließt. Der Ventilator 5, 6 wird dann durch die ganze Drosselspulenwicklung 9 gespeist. Wird aber mit einem größeren Schweißstrom geschweißt, wodurch eine für die Speisung des Ventilators zu hohe Spannung erzeugt werden würde, so zieht auch das Relais 11 seinen Anker an, wodurch der Kontakt 13 geöffnet und der Kontakt 14 geschlossen wird. Der Ventilator wird dann unmittelbar mit der Abzweigstelle 15 der Drosselspulenwicklung 9 verbunden, und die Speisespannung wird daher wieder herabgesetzt. Mit Hilfe des Relais 11 könnte man auch Widerstände in den Speisestromkreis des Ventilators schalten, um dessen Speisespannung herabzusetzen.

Bei den Schaltungen nach Fig. 4, 5, 6 und 7 wird der Ventilator 5, 6 durch die Wechselspannungskomponente der gleichgerichteten Wechselspannung gespeist.

In Fig. 4 ist der Ventilatormotor 6 über einen Kondensator 16 mit dem Ausgangskreis des Gleichrichtersystems 4, d. h. mit den Gleichstromklemmen dieses Systems, verbunden.

Bei der Schaltung nach Fig. 5 ist der Ventilatormotor 6 parallel zu einem Widerstand 17 oder einer anderen Impedanz geschaltet, der (die) in Reihe mit einem Kondensator 16 mit den Gleichstromklemmen des Gleichrichtersystems 4 verbunden ist.

Fig. 6 zeigt eine Schaltung, bei welcher der Ventilatormotor 6 durch die Sekundärwicklung 18 eines Transformators gespeist wird, dessen Primärwicklung 19 in Reihe mit einem Kondensator 16 mit den Gleichstromklemmen des Gleichrichtersystems 4 verbunden ist.

In Fig. 7 ist im Speisekreis des Ventilatormotors 6 ein Relais 20 angeordnet, das normal den Stromkreis dieses Motors durch seinen Kontakt 21 geschlossen hält. Hat die Bogenspannung den normalen Wert, so bleibt der Kontakt 21 geschlossen. Aber sobald die Bogenspannung zu groß wird, zieht das Relais seinen Anker an, der Kontakt 21 wird geöffnet und der Kontakt 22 geschlossen, so daß der Motor über die Abzweigstelle 23 mit der Sekundärwicklung 18 des Transformators verbunden und die Speisespannung des Motors begrenzt wird. Während des Leerlaufes und beim Kurzschluß, d.h. wenn die Schweißelektrode auf das Werkstück gedrückt wird, steht dei Ventilator still.

In allen Schaltungen nach Fig. 4, 5, 6 und 7 ist mit 8 eine Abflachdrosselspule bezeichnet.

Das Gleichrichtersystem, der Ventilator und alle Apparate zur Speisung und Regelung des Ventilatormotors bilden eine gesonderte Einheit, die nur durch zwei Kabel mit den Klemmen des Schweißtransformators verbunden zu werden braucht und mit nur zwei Anschlußklemmen zum Anschluß des Werkstückes und der Schweißelektrode versehen ist. Für die Speisung des Ventilatormotors sind keine speziellen Klemmen oder Anschlußkabel nötig.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zum Gleichrichten des durch einen Wechselstromschweißapparat, ζ. Β. einen Schweißtransformator, gelieferten Schweißstromes mit einem Gleichrichtersystem und einem elektrischen Ventilator zur Kühlung des Gleichrichtersystems, dadurch gekennzeichnet, daß dei Ventilator mit dem Gleichstromteil des Schweißstromkreises verbunden ist und durch eine Wechselgröße der gleichgerichteten Schweißenergie gespeist wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilator durch die Wechselspannung gespeist wird, die durch die Wechselstromkomponente des gleichgerichteten Schweißstromes an einer im Gleichstromkreis liegenden reaktiven Impedanz erzeugt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilator in Reihe mit einem Kondensator parallel zu einer im Gleichstromkreis liegenden Impedanz geschaltet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilator mit der Sekundärwicklung einer in den Gleichstromkreis geschalteten, mit zwei Wicklungen versehenen Drosselspule verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Stromkreis des Ventilators Relais liegen, die den Ventilator erst einschalten, wenn das Gleichrichtersystem gekühlt werden muß, und die Speisung des Ventilators durch Einschalten von Widerständen oder durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses der Drosselspule mit Doppelwirkung begrenzen, wenn der Schweißstrom einen bestimmten Wert überschreitet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilator durch die Wechselspannungskomponente der gleichgerichteten Wechselspannung gespeist wird,

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilator in Reihe mit einem Kondensator mit den Gleichstromklemmen des Gleichrichtersystems verbunden ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilator parallel zu einer Impedanz geschaltet ist, die in Reihe mit einem

Kondensator mit den Gleichstromklemmen des Gleichrichtersystems verbunden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilator mit der Sekundärwicklung eines Transformators verbunden ist, dessen Primärwicklung in Reihe mit einem Kondensator an den Gleichstromklemmen des Gleichrichtersystems liegt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Stromkreis des Ventilators mindestens ein Relais angeordnet ist, das den Ventilator ausschaltet oder dessen Speisespannung durch Einschaltung von Widerständen oder Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Transformators begrenzt, wenn die Speisespannung einen bestimmten Wert überschreitet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen