DE1147337B

DE1147337B - Welding system with rectifier

Info

Publication number: DE1147337B
Application number: DEB61224A
Authority: DE
Inventors: Theodor Hoewer
Original assignee: Beteiligungs und Patentverwaltungs GmbH
Current assignee: Beteiligungs und Patentverwaltungs GmbH
Priority date: 1961-02-10
Filing date: 1961-02-10
Publication date: 1963-04-18
Also published as: CH390408A; GB937477A; GB934916A; CH391136A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schweißanlage mit einem Gleichrichter, der an das Netz über wenigstens eine vormagnetisierte Drossel — vorzugsweise an ein Drehstromnetz über drei in je einer Phasenleitung liegende vormagnetisierte Drosseln — angeschlossen ist, mit einer Steuereinrichtung, die bei einem den Lichtbogen abreißenden Abziehen der Schweißelektrode vom Werkstück (Leerlauf des Gleichrichters) unter dem Einfluß des hiermit verbundenen Anstieges der Spannung am Schweißgleichrichter die Vormagnetisierung der Drossel wenigstens annähernd zum Verschwinden bringt und die beim Übergang zum Schweißbetrieb infolge der dann am Schweißgleichrichter herrschenden Arbeitsspannung die Vormagnetisierung wiederherstellt. Bei einer bekannten Schweißanlage dieser Art wird die erwähnte Steuereinrichtung durch ein Spannungsrelais oder eine laststromabhängige Impedanz im Vormagnetisierungskreis der Steuerdrossel gebildet.The invention relates to a welding system with a rectifier, which is connected to the network via at least a pre-magnetized choke - preferably to a three-phase network over three in one phase line each lying pre-magnetized chokes - is connected, with a control device that is included pulling the welding electrode off the workpiece (idling of the Rectifier) under the influence of the associated increase in voltage at the welding rectifier brings the bias of the choke at least approximately to disappear and the Transition to welding operation as a result of the working voltage then prevailing at the welding rectifier restores the bias. In a known welding system of this type, that is mentioned Control device by a voltage relay or a load current-dependent impedance in the pre-magnetization circuit the control throttle formed.

Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß in den die Vormagnetisierungswicklung enthaltenden Stromkreis, in dem ein pulsierender Gleichstrom fließt, eine Vierschichtdiode geschaltet ist, zwischen deren Steuerelektrode und Kathode eine Spannung liegt, die gleich ist dem Unterschied zwischen einer Spannung, die zumindest in einem gewissen Bereich der Schweißgleichrichterspannung konstant ist, und einer Spannung, die der Schweißgleichrichterspannung proportional ist. Dabei kann in einem Zweig eines von der Schweißgleichrichterspannung gespeisten Stromkreises eine Diode, vorzugsweise eine Zenerdiode liegen, die in einem gewissen Bereich der Schweißgleichrichterspannung einen konstanten Spannungsabfall ergibt und deren Pluspol mit der Steuerelektrode der Vierschichtdiode verbunden ist und wobei in einem anderen Zweig des von der Schweißgleichrichterspannung gespeisten Stromkreises parallel zu der Diode ein Widerstand liegt, dessen mit dem Pluspol des Schweißgleichrichters verbundenes Ende an die Kathode der Vierschichtdiode angeschlossen ist.In contrast, the invention consists in that in the containing the bias winding Circuit in which a pulsating direct current flows, a four-layer diode is connected between whose control electrode and cathode have a voltage that is equal to the difference between one Voltage which is constant at least in a certain range of the welding rectifier voltage, and a voltage proportional to the welding rectifier voltage. A from the welding rectifier voltage fed circuit a diode, preferably a Zener diode lie, which have a constant voltage drop in a certain range of the welding rectifier voltage and whose positive pole is connected to the control electrode of the four-layer diode and wherein in another branch of the circuit fed by the welding rectifier voltage parallel to the diode is a resistor whose connected to the positive pole of the welding rectifier End is connected to the cathode of the four-layer diode.

Durch die Erfindung wird eine besonders feinfühlige Steuerung der Schweißanlage erzielt. Außerdem ermöglicht es die Erfindung, daß beim Auftreten eines Kurzschlusses im Schweißstromkreis, z. B. hervorgerufen durch Tropfenbildung während des Schweißens oder auch durch Aufsetzen der Schweißelektrode auf das Werkstück beim Zünden, die Vormagnetisierung augenblicklich zum Verschwinden gebracht und demgemäß der Schweißstrom begrenzt wird. Hierdurch werden Brandstellen und Krater vermieden, wie sie sonst bei Schweißgleichrichtern in-Schweißanlage mit GleichrichterThe invention achieves a particularly sensitive control of the welding system. aside from that The invention makes it possible that when a short circuit occurs in the welding circuit, e.g. B. caused by drop formation during welding or by placing the welding electrode on the workpiece during ignition, the premagnetization instantly disappears and accordingly the welding current is limited. This avoids burns and craters, as is usually the case with welding rectifiers in welding systems with rectifiers

Anmelder:Applicant:

Beteiligungsund. Patentverwaltungsgesellschaft
mit beschränkter Haftung,
Essen, Altendorf er Str. 103Participation and. Patent management company
with limited liability,
Essen, Altendorf er Str. 103

Theodor Höwer, Essen-Margarethenhöhe,
ist als Erfinder genannt wordenTheodor Höwer, Essen-Margarethenhöhe,
has been named as the inventor

folge von Kurzschlüssen im Schweißstromkreis auftreten. result of short circuits in the welding circuit.

In der Zeichnung ist ein Schaltbild für ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Der Schweißgleichrichter 1 ist über einen Transformator mit den Primärwicklungen 2 und den Sekundärwicklungen 3 an ein Drehstromnetz 4 angeschlossen. Die Enden der in Sternschaltung befindlichen Sekundärwicklungen 3 sind mit vormagnetisierten Drosseln 5 verbunden, deren Ausgänge an den Gleichrichter 1 angeschlossen sind, der in Drehstrom-Brückenschaltung ausgeführt ist.The drawing shows a circuit diagram for an exemplary embodiment of the subject matter of the invention. The welding rectifier 1 is connected to the primary windings 2 and the secondary windings via a transformer 3 connected to a three-phase network 4. The ends of the star-connected Secondary windings 3 are connected to premagnetized chokes 5, the outputs of which are connected to the Rectifier 1 are connected, which is designed in three-phase bridge circuit.

Gleichstromseitig führen Leitungen 6,7 zu den Schweißelektroden 8 bzw. 9.On the DC side, lines 6, 7 lead to the welding electrodes 8 and 9, respectively.

Die Drosseln 5 haben eine gemeinsame Vormagnetisierungswicklung 10, die mittels einer Zusatzwicklung 11 auf einem Schenkel des Transformatorkernes über einen Erregergleichrichter 12 mit Strom versorgt wird.The chokes 5 have a common bias winding 10, which by means of an additional winding 11 on one leg of the transformer core via an excitation rectifier 12 is supplied with power will.

An die von dem Pluspol des Erregergleichrichters 12 ausgehende Leitung 31, in welcher ein Regelwiderstand 32 liegt, ist eine Vierschichtdiode 33 mit ihrer Anode angeschlossen. Die Kathode der Vierschichtdiode ist durch eine Leitung 34 mit einem Ende der Vormagnetisierungswicklung 10 verbunden, deren anderes Ende über eine Leitung 35 an den Minuspol des Erregergleichrichters 12 angeschlossen ist. Von der Leitung 6 und damit von dem Pluspol des Schweißgleichrichters 1 geht eine Leitung 36 aus, die sich in einem Punkt 37 verzweigt. Die eine Zweigleitung, 38, ist über zwei Widerstände 39, 40To the line 31 going out from the positive pole of the exciter rectifier 12, in which a variable resistor 32, a four-layer diode 33 is connected to its anode. The cathode of the four-layer diode is connected by a line 34 to one end of the bias winding 10, the other end of which is connected to the negative pole of the field rectifier 12 via a line 35 is. A line 36 extends from the line 6 and thus from the positive pole of the welding rectifier 1, which branches out at a point 37. One branch line, 38, is connected via two resistors 39, 40

309 550/236309 550/236

zu einer Anschlußleitung 41 an den Minuspol des Gleichrichters 1 geführt. Die andere Zweigleitung, 42, enthält einen Widerstand 43 sowie eine Zenerdiode 44 und ist in einem Punkt 45 mit der anderen Zweigleitung, 38, vereinigt. Ein Punkt 46 zwischen den Widerständen 39 und 40 liegt in der Leitung 34, ist also mit der Kathode der Vierschichtdiode 33 verbunden. Ein Punkt 47 zwischen dem Widerstand 43 und der Anode der Zenerdiode 44 ist durch eine Leitung 48 mit der Steuerelektrode der Vierschichtdiode 33 verbunden.led to a connecting line 41 to the negative pole of the rectifier 1. The other branch, 42, contains a resistor 43 and a zener diode 44 and is at a point 45 with the other branch line, 38, united. A point 46 between resistors 39 and 40 is on line 34, is thus connected to the cathode of the four-layer diode 33. A point 47 between resistor 43 and the anode of the zener diode 44 is through a line 48 to the control electrode of the four layer diode 33 connected.

Wenn vor dem Beginn des Schweißens an dem Gleichrichter 1 die hohe Leerlaufspannung herrscht, ist der Spannungsabfall an dem Widerstand 40 größer als die Sperrspannung der Zenerdiode 44. Dies wirkt sich an der Vierschichtdiode 33 so aus, daß deren Widerstand praktisch unendlich groß ist. Es fließt also kein Erregerstrom durch die Vormagnetisierungswicklung 10.If the rectifier 1 has a high no-load voltage before starting welding, the voltage drop across the resistor 40 is greater than the reverse voltage of the Zener diode 44. This works on the four-layer diode 33 so that its resistance is practically infinite. It flows so no excitation current through the bias winding 10.

Wenn nach dem Zünden der Lichtbogen durch entsprechendes Abheben der Schweißelektrode 8 vom Werkstück hergestellt ist, stellt sich am Gleichrichter 1 die Arbeitsspannung ein, zu welcher der Spannungsabfall am Widerstand 40 proportional ist. Dieser Spannungsabfall ist um so viel kleiner als die Sperrspannung der Zenerdiode 44, daß zwischen der Steuerelektrode und der Kathode der Vierschichtdiode die Schwellspannung aufrechterhalten bleibt. Demzufolge wird während des Schweißens der durch den Regelwiderstand 32 bestimmte Erregerstrom und damit der gewünschte Schweißstrom aufrechterhalten.If after igniting the arc by lifting the welding electrode 8 from the Workpiece is produced, the working voltage is set at the rectifier 1, to which the voltage drop across resistor 40 is proportional. This voltage drop is so much smaller than that Reverse voltage of the Zener diode 44 that between the control electrode and the cathode of the four-layer diode the threshold voltage is maintained. As a result, the through during welding the control resistor 32 certain excitation current and thus maintain the desired welding current.

Wenn am Ende der Schweißnaht die Schweißelektrode von dem Werkstück abgezogen und dadurch der Lichtbogen unterbrochen wird, stellt sich am Schweißgleichrichter 1 wieder die hohe Leerlaufspannung ein. Infolgedessen überwiegt der Spannungsabfall am Widerstand 40 und die Sperrspannung der Zenerdiode 44, so daß zwischen der Steuerelektrode und der Kathode der Vierschichtdiode 33 die Schwellspannung nicht mehr vorhanden ist. Dies führt zwar nur dann zu einer Wiederherstellung des nahezu unendlich großen Widerstandes der Vierschichtdiode, wenn der Stromkreis, in dem sich diese befindet, unterbrochen wird. Eine solche Unterbrechung ist aber dadurch gewährleistet, daß der Gleichrichter eine pulsierende Spannung liefert, so daß die Spannungsamplituden periodisch zu Null werden. Infolgedessen wird praktisch ohne Verzögerung mit dem Auftreten der Gleichrichter-Leerlaufspannung der Erregerstrom in der Vormagnetisierungswicklung 10 zum Verschwinden gebracht.When at the end of the weld the welding electrode is removed from the workpiece and thereby If the arc is interrupted, the welding rectifier 1 again has a high no-load voltage a. As a result, the voltage drop across resistor 40 and the reverse voltage predominate the Zener diode 44, so that between the control electrode and the cathode of the four-layer diode 33 the threshold voltage is no longer present. This only leads to a restoration of the almost infinite resistance of the four-layer diode, if the circuit in which it is located is interrupted. Such an interruption is guaranteed by the rectifier supplies a pulsating voltage so that the voltage amplitudes periodically become zero. Consequently becomes practically without delay with the appearance of the rectifier open circuit voltage the excitation current in the bias winding 10 is made to disappear.

Damit die Vormagnetisierungswicklung 10 bei der einem Abschalten gleichkommenden, beim Auftreten der Gleichrichter-Leerlaufspannung ausgelösten Wirkung der Vierschichtdiode 33 gegen Überspannungen geschützt ist, wird parallel zu der Wicklung 10 eine Gleichrichterdiode 49 geschaltet.In order for the bias winding 10 to be switched off when it occurs the rectifier open circuit voltage triggered effect of the four-layer diode 33 against overvoltages is protected, a rectifier diode 49 is connected in parallel with the winding 10.

An Stelle der Zenerdiode kann auch eine Gleichrichterdiode verwendet werden, die in der Durchflußrichtung geschaltet einen konstanten Spannungsabfall ergibt. Erforderlichenfalls müssen dann, um den nötigen konstanten Spannungsabfall zu erzielen ■— etwa an Stelle der einen Zenerdiode —, mehrere Gleichrichterdioden hintereinandergeschaltet werden.Instead of the Zener diode, a rectifier diode can also be used, which runs in the direction of flow switched results in a constant voltage drop. If necessary, you then have to use the to achieve the necessary constant voltage drop ■ - for example instead of one Zener diode - several Rectifier diodes are connected in series.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Welding system with rectifier, which is connected to the network via at least one pre-magnetized choke - preferably to a three-phase network via three pre-magnetized chokes, each located in a phase line - with a control device which, when the arc is torn off, the welding electrode is removed from the workpiece (idle of the rectifier) under the influence of the associated increase in the voltage at the welding rectifier, the premagnetization of the choke at least approximately disappears and the premagnetization restores the premagnetization during the transition to welding operation as a result of the working voltage then prevailing at the welding rectifier, characterized in that the premagnetization winding ( 10) containing circuit in which a pulsating direct current flows, a four-layer diode (33) is connected, between the control electrode and cathode is a voltage which is equal to the difference between a voltage, the zumi ndest in a certain range the welding rectifier voltage is constant, and a voltage that is proportional to the welding rectifier voltage.

2. Welding system according to claim 1, characterized in that in a branch one of the welding rectifier voltage fed circuit a diode, preferably a Zener diode (44), which in a certain range of the welding rectifier voltage is constant Voltage drop and its positive pole with the control electrode of the four-layer diode (33) is connected and that in another branch of the circuit fed by the welding rectifier voltage in parallel with the diode (44) a resistor (40) is located, the end of which is connected to the positive pole of the welding rectifier (1) is connected to the cathode of the four-layer diode (33).

Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1013 372,
159, 1 073 128.

For this purpose, 1 sheet of drawings