DE1152772B

DE1152772B - Schweissanlage mit Gleichrichter

Info

Publication number: DE1152772B
Application number: DEB69512A
Authority: DE
Inventors: Herbert Seeger
Original assignee: Beteiligungs und Patentverwaltungs GmbH
Current assignee: Beteiligungs und Patentverwaltungs GmbH
Priority date: 1961-02-10
Filing date: 1961-02-10
Publication date: 1963-08-14

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

B 69512 Vmd/21h

ANMELDETAG: 10. F E B RU AR 1961

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DER AUSLEGESCHRIFTt 14. AUGUST 1963

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 einen Transistor enthaltenden 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 Aufsetzen der Schweißelektrode auf das Werkstück die Vormagnetisierung wiederherstellt. Bei einer bekannten Schweißanlage dieser Art ist vorgesehen, daß ein Schalttransistor an Stelle eines am Gleichrichterausgang liegenden Spannungsrelais, dessen Kontakte sich im Vormagnetisierungskreis der Steuerdrossel befinden, treten soll. Hierbei ist aber nicht offenbart, wie ein solcher Schalttransistor des näheren geschaltet werden soll.

Demgegenüber wird erfindungsgemäß eine besonders feinfühlige Steuerung der Schweißanlage dadurch erzielt, daß der Emitter und die Basis des Transistors durch einen zweiten Transistor miteinander verbunden sind, dessen Basisspannung gleich dem Unterschied zwischen einer der Schweißgleichrichterspannung proportionalen Spannung und einer konstanten Spannung ist. Dabei ist eine solche Schaltung vorgesehen, daß die konstante Spannung durch eine Diode, vorzugsweise eine Zenerdiode, geliefert wird, die einen in einem gewissen Bereich von der Stromstärke unabhängigen Spannungsabfall ergibt und zu der parallel eine zweite Diode, vorzugsweise eine Zenerdiode, geschaltet ist, die einen in einem gewissen Bereich von der Stromstärke unabhängigen Spannungsabfall ergibt, der größer ist als der Spannungsabfall der ersten Diode, und daß die Basis des ersten Transistors einerseits über einen Widerstand mit dem Minuspol der zweiten Diode und andererseits mit dem Kollektor des zweiten Transistors leitend verbunden ist.

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.

Schweißanlage mit Gleichrichter

Anmelder:

Beteiligungs- und Patentverwaltungsgesellschaft mit beschränkter Haftung,
Essen, Altendorfer Str. 103

Herbert Seeger, Essen,
ist als Erfinder genannt worden

Gleichstromseitig führen Leitungen 6, 7 zu den Schweißelektroden 8 bzw. 9.

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.

An eine von dem Pluspol des Erregergleichrichters 12 ausgehende Leitung 13 ist eine Zenerdiode 14 mit ihrer Anode angeschlossen. Die Kathode dieser Zenerdiode ist mit dem Emitter eines Transistors 15 verbunden, von dessen Kollektor eine Leitung 16 über einen Regelwiderstand 17 zu einem Ende der Vormagnetisierungswicklüng 10 geführt ist, deren anderes Ende durch eine Leitung 18 mit dem Minuspol des Erregergleichrichters 12 verbunden ist.

An die Leitung 13 ist eine zweite Zenerdiode 19 mit ihrer Anode angeschlossen, während die Kathode durch eine Leitung 20 über einen Widerstand 21 mit der Leitung 18 verbunden ist. Die Zenerdiode 19 und der Widerstand 21 sind also parallel zu der Zenerdiode 14, dem Transistor 15, dem Regelwiderstand 17 und der Vormagnetisierungswicklung 10 geschaltet. Die Basis des Transistors 15 ist durch eine Leitung 22 über einen Widerstand 23 mit der Leitung 20 in einem Punkt zwischen der Zenerdiode 19 und dem Widerstand 21 verbunden.

Die Kathode der Zenerdiode 14 ist mit dem Emitter eines zweiten Transistors 24 verbunden, von dessen Kollektor eine Leitung 25 zu der Leitung 22 in einem Punkt zwischen der Basis des Transistors 15 und dem Widerstand 23 geführt ist. Die Basis des Transistors 24 ist mit dem Schiebekontakt 26 eines Potentiometers 27 verbunden, dessen eines Ende an die Leitung 13 in einem Punkt 28 angeschlossen ist,

309 667/230

der durch eine Leitung 29 mit der Leitung 6 und dadurch mit dem Pluspol des Gleichrichters 1 verbunden ist. Von dem anderen Ende des Potentiometers 27 ist eine Leitung 30 zu der Leitung 7 und damit zu dem Minuspol des Gleichrichters 1 geführt.

Wenn die eine Schweißelektrode, z. B. 8, von dem Werkstück abgezogen ist, so daß es keinen Lichtbogen gibt, herrscht an dem Schweißgleichrichter 1 die Leerlauf spannung, die doppelt so groß sein kann wie die Arbeitsspannung. Dann ist der Spannungsabfall in dem von dem Schiebekontakt 26 abgegriffenen Teil des Potentiometers 27, d. h. die Spannung zwischen den Punkten 28 und 26 größer als die Sperrspannung der Zenerdiode 14. Infolgedessen ist die Basisspannung, d. h. die Spannung zwischen dem Emitter und der Basis des Transistors beträchtlich, so daß der Widerstand des Transistors entsprechend klein ist und ein großer Strom durch diesen Transistor, die Leitungen 25 und 22 sowie über den Widerstand 23 abfließt. Wegen der Verringerung des Widerstandes des Transistors 24 und der Erhöhung des Spannungsabfalles an dem Widerstand 23 ist in dem Transistor 15 zwischen dem Emitter und der Basis ein entsprechend verkleinerter Spannungsabfall vorhanden, der anderenfalls durch das Überwiegen der Sperrspannung der Zenerdiode 19 über die Sperrspannung der Zenerdiode 14 bestimmt wäre. Entsprechend der Verkleinerung der Basisspannung des Transistors 15 hat dieser einen sehr großen Widerstand, so daß der durch die Vormagnetisierungswicklung 10 fließende Erregerstrom bis auf einen Restwert vermindert ist. Die Drosseln 5 haben demgemäß nahezu ihren vollen induktiven Widerstand.

Wenn nunmehr die Schweißelektrode 8 auf das Werkstück aufgesetzt wird, geht die Spannung am Schweißgleichrichter nahezu auf Null zurück, um bei der Bildung des Lichtbogens durch entsprechendes Abheben der Schweißelektrode 8 auf die Arbeitsspannung anzusteigen, die beispielsweise halb so groß ist wie die Leerlaufspannung. Dementsprechend ist im Augenblick des Auf setzens der Schweißelektrode 8 auf das Werkstück sowie auch während des anschließenden Schweißens die an dem Potentiometer 27 abgegriffene Spannung zwischen den Punkten 28 und 26 kleiner als die Sperrspannung der Zenerdiode 14. Infolgedessen ist der Widerstand des Transistors 24 praktisch unendlich groß, so daß in dem Transistor 15 zwischen dem Emitter und der Basis ein Spannungsabfall auftritt, der etwa gleich dem Unterschied der Sperrspannungen der Zenerdioden 19 und ist. Daher hat der Widerstand des Transistors 15 seinen kleinsten Wert, so daß durch die Vormagnetisierungswicklung 10 ein Erregerstrom entsprechend der Einstellung des Regelwiderstandes 17 fließt.

An Stelle der Zenerdioden, z. B. 14, können auch Gleichrichterdioden verwendet werden, die in der Durchflußrichtung geschaltet einen konstanten Spannungsabfall ergeben. Erforderlichenfalls müssen dann, um den nötigen konstanten Spannungsabfall zu erzielen — etwa an Stelle der Zenerdiode 19 —, mehrere Gleichrichterdioden hintereinandergeschaket werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schweißanlage mit 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 einen Transistor enthaltenden 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 Aufsetzen der Schweißelektrode auf das Werkstück die Vormagnetisierung wiederherstellt, dadurch gekenn zeichnet, daß der Emitter und die Basis des Transistors (15) durch einen zweiten Transistor miteinander verbunden sind, dessen Basisspannung gleich dem Unterschied zwischen einer der Schweißgleichrichterspannung proportionalen Spannung und einer konstanten Spannung ist.

2. Schweißanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konstante Spannung durch eine Diode, vorzugsweise eine Zenerdiode (14), geliefert wird, die einen in einem gewissen Bereich von der Stromstärke unabhängigen Spannungsabfall ergibt und zu der parallel eine zweite Diode, vorzugsweise eine Zenerdiode (19), geschaltet ist, die einen in einem gewissen Bereich von der Stromstärke unabhängigen Spannungsabfall ergibt, der größer ist als der Spannungsabfall der ersten Diode, und daß die Basis des ersten Transistors (15) einerseits über einen Widerstand (23) mit dem Minuspol der zweiten Diode (19) und andererseits mit dem Kollektor des zweiten Transistors (24) leitend verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen