DE1179656B

DE1179656B - Control device for direct current welding machines with pre-magnetized choke in the direct current welding circuit

Info

Publication number: DE1179656B
Application number: DEK50842A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Erich Folkhard; Dipl-Ing Horst Keller
Original assignee: Knapsack AG
Current assignee: Knapsack AG
Priority date: 1963-09-17
Filing date: 1963-09-17
Publication date: 1964-10-15

Description

Regelvorrichtung für Gleichstromschweißmaschinen mit vermagnetisierter Drossel im Gleichstromschweißkreis Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Begrenzung der Kurzschlußstromspitzen beim Schweißen mit abschmelzender Elektrode unter Schutzgas, insbesondere unter Kohlendioxyd.Control device for direct current welding machines with magnetized Choke in the DC welding circuit The present invention relates to a device to limit the short-circuit current peaks when welding with a consumable electrode under protective gas, especially under carbon dioxide.

Beim Schweißen unter Schutzgas mit abschmelzender Elektrode (MIG-Schweißen) werden heute vorwiegend Stromquellen mit flacher statischer Strom-Spannungs-Kennlinie verwendet. Diese sind unter der Bezeichnung Konstantspannungsmaschinen bekannt. Die Schweißung erfolgt hierbei stets mit Gleichstrom, wobei in der Regel die Elektrode an den Pluspol der Schweißmaschine gelegt wird.When welding under protective gas with a consumable electrode (MIG welding) are now predominantly power sources with a flat static current-voltage characteristic used. These are known as constant voltage machines. The welding is always carried out with direct current, with the electrode as a rule is connected to the positive pole of the welding machine.

Diese Schweißmaschinen besitzen den Vorteil der Selbstregelung, d. h., daß bei Änderung der Drahtvorschubgeschwindigkeit die von der Schweißmaschine abgegebene Stromstärke automatisch der veränderten Zuführ- und Abschmelzgeschwindigkeit des Schweißdrahtes angepaßt wird. Solche Maschinen sind auch weitgehend unabhängig von willkürlichen oder unwillkürlichen Bewegungen, bei denen der Abstand zwischen Drahtaustrittsdüse des Schweißbrenners und dem Werkstück verändert wird. Derartige Schwankungen treten vor allem beim Handschweißen in gewissen Grenzen auf, wobei bei gutem Selbstregeleffekt der Schweißmaschine nur minimale Änderungen der Lichtbogenlänge zu verzeichnen sind.These welding machines have the advantage of self-regulation, i. This means that if the wire feed speed is changed, that of the welding machine The current intensity delivered automatically corresponds to the changed feed and melt-off speed of the welding wire is adjusted. Such machines are also largely independent of voluntary or involuntary movements where the distance between Wire outlet nozzle of the welding torch and the workpiece is changed. Such Fluctuations occur within certain limits, especially in manual welding, whereby With a good self-regulating effect of the welding machine, only minimal changes in the arc length are recorded.

Konstantspannungs-Schweißmaschinen haben sich für die MIG-Schweißung sehr gut bewährt, wenn beim Schweißvorgang keine oder nur wenig Kurzschlüsse auftreten. Man spricht in diesem Fall von einem sogenannten sprühregenartigen Tropfenübergang. Der Werkstoff wird in feinen Tropfen auf das Grundmaterial übertragen, wobei zwischen dem zugeführten Draht und dem Schweißbad kein eigentlicher Kurzschluß auftritt, sondern das Material in Form feiner Tröpfchen sprühregenartig übertragen wird. Derartige Lichtbogenformen treten insbesondere bei Verwendung von Argon oder Helium als Schutzgas auf.Constant voltage welding machines have chosen for MIG welding Proven very well when no or only a few short circuits occur during the welding process. In this case, one speaks of a so-called drizzle-like droplet transfer. The material is transferred to the base material in fine drops, with between there is no actual short circuit in the wire and the weld pool, Instead, the material is transferred in the form of fine droplets like a drizzle. Such Arc shapes occur particularly when argon or helium is used as the protective gas on.

Bei Verwendung von Kohlendioxyd als Schutzgas ändert sich der Materialübergang grundlegend dadurch, daß vor allem im Bereich niedriger spezifischer Strombelastungen des Schweißdrahtes so große Materialtropfen entstehen, daß zwischen dem zu- < geführten Schweißdraht und dem Schweißbad bzw. dem Werkstück während des Schweißvorganges zahlreiche Kurzschlüsse auftreten. Bei Verschweißung dünner Drähte mit einem Durchmesser, der in der Regel zwischen 0,6 und 1,2 mm liegt, ist man sogar bestrebt, einen kurzschlußartigen Trbpfenübergang zu erzielen, da dadurch der Grundwerkstoff weniger stark erhitzt wird als bei einem dauernd brennenden und nicht durch Kurzschlüsse unterbrochenen Lichtbogen. Durch den obenerwähnten Effekt gelingt es, Material verhältnismäßig dünner Stärke nach dem MIG-Verfahren zu verschweißen,, ahne daß die Gefahr besteht, daß ein Loch in die Schweißnaht gebrannt wird. Man spricht dabei von einem kurzschlußartigen Tropfenübergang, wobei die Tropfenfrequenz in der Regel über 50 Tropfen je Sekunde beträgt. Das Verfahren wird dementsprechend als Kurzlichtbogen-Schweißverfahren bezeichnet.When using carbon dioxide as a protective gas, the material transition changes fundamentally because, above all, in the area of low specific current loads of the welding wire so large drops of material arise that between the to- < guided welding wire and the weld pool or the workpiece during the welding process numerous short circuits occur. When welding thin wires with a diameter which is usually between 0.6 and 1.2 mm, one even strives to have a short-circuit-like Achieve dump transition, as this means that the base material does not heat up as much is considered to be a permanently burning one and not interrupted by short circuits Electric arc. The above-mentioned effect makes it possible to use material proportionally to weld thin thickness according to the MIG process, suspect that there is a risk of that a hole is burned in the weld. One speaks of a short-circuit type Drop transfer, with the drop frequency usually over 50 drops per second amounts to. The process is accordingly called a short arc welding process designated.

Durch die Kurzschlüsse entstehen bei Verwendung üblicher Konstantspannungs-Schweißmaschinen verhältnismäßig hohe Kurzschlußspitzen, die den Nachteil einer erhöhten Bildung von Schweißspritzern und eines sehr harten Lichtbogens ergeben. In der Regel wird auch gleichzeitig die Nahtoberfläche ungünstig beeinfiußt.The short circuits occur when using conventional constant voltage welding machines relatively high short-circuit peaks, which have the disadvantage of increased formation welding spatter and a very hard arc. Usually will also at the same time adversely affects the seam surface.

Um den oben geschilderten Effekten zu begegnen, ist es bekannt, der Schweißmaschine entweder eine stärkere Neigung der statischen Strom-Spannungs-Kennlinie zu geben oder in den Schweißstromkreis eine zusätzliche Induktivität einzuschalten. Beide Anordnungen bezwecken, den dynamischen Kurzschlußstrom auf Werte zu begrenzen, wie sie für den Schweißvorgang brauchbar sind, die aber mit Nachteilen erkauft werden müssen.To counter the effects described above, it is known that the Welding machine either has a greater inclination of the static current-voltage characteristic to give or to switch on an additional inductance in the welding circuit. Both arrangements aim to limit the dynamic short-circuit current to values how they are useful for the welding process, but which have disadvantages have to.

Eine starke Kennlinienneigung vermindert den Selbstregeleffekt der Konstantspannungs-Schweißmaschine. Dies bedeutet aber, daß bei Veränderung der Drahtvorschubgeschwindigkeit oder bei Bewegung des Schweißbrenners auch die Lichtbogenstabilität ungünstig beeinflußt wird. So müssen daher z. B. die Leerlaufspannung und die Kennlinienneigung der jeweiligen Drahtvorschubgeschwindigkeit genau angepaßt werden, um brauchbare Schweißergebnisse zu erhalten.A strong tendency towards the characteristic reduces the self-regulating effect of the Constant voltage welding machine. However, this means that when the wire feed speed is changed or if the welding torch is moved, this also has an unfavorable influence on the arc stability will. So must therefore z. B. the open circuit voltage and the slope of the characteristic curve the the respective wire feed speed can be precisely adjusted to achieve useful welding results to obtain.

Es ist ferner bekannt, daß die Einschaltung einer Induktivität in den Stromkreis bewirkt, daß bei einem auftretenden Kurzschluß der zeitliche Verlauf des Stromanstieges verzögert wird und dadurch auch die Kurzschlußspitzen begrenzt werden können. Nachteilig wirkt sich dabei jedoch aus, daß durch den verzögerten Verlauf des Stromanstieges auch das Ablösen und Aufschmelzen des Kurzschlußtropfens verzögert wird. Dies kann bei zu hoher Induktivität so weit führen, daß der Kurzschluß dauernd bestehen bleibt und sich überhaupt kein Lichtbogen mehr bildet. Bei etwas kleineren Werten der Induktivität kann es passieren, daß die Kurzschlußzeit gegenüber der Brennzeit des Lichtbogens zu groß wird, wodurch eine stark überwölbte Naht entsteht. Es ist aus diesem Grund notwendig, die Größe der Induktivität den jeweiligen Schweißverhältnissen genau anzupassen.It is also known that the inclusion of an inductor in the circuit has the effect that if a short circuit occurs, the time course of the current rise is delayed and thereby also limits the short-circuit peaks can be. However, the disadvantage here is that the delayed In the course of the rise in current also the detachment and melting of the short-circuit droplet is delayed. If the inductance is too high, this can lead to the short circuit persists and no more arcs are formed. With something smaller values of the inductance it can happen that the short circuit time compared to the burning time of the arc becomes too long, resulting in a strongly arched seam. For this reason it is necessary to adjust the size of the inductance to the respective welding conditions adjust exactly.

Es ist ferner zu berücksichtigen, daß sich Kennlinienneigung, Induktivität und Leerlaufspannung gegenseitig beeinflussen, so daß bei Schweißmaschinen, bei denen alle drei Größen veränderlich sind, nur schwierig die günstigste Einstellung gefunden werden kann.It must also be taken into account that there is a tendency towards the characteristic curve, inductance and open circuit voltage influence each other, so that in welding machines, at all three sizes are variable, it is difficult to find the most favorable setting which can be found.

Bekannt ist es ferner, bei Schweißstromquellen vormagnetisierte Drosseln im Gleichstrom-Schweißkreis anzuordnen, die aber nicht zur Begrenzung von Kurzschlußstromspitzen dienen. Zum Abfangen, des Einschaltstromstoßes bei über vormagnetisierte Drosseln gespeisten Gleichrichtern hat man auch schon auf der Gleichstromseite einen normalen Dämpfungswiderstand vorgesehen. Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, zur Begrenzung der Kurzschlußstromspitzen bei Gleichstromschweißmaschinen zur Verschweißung von abschmelzenden Elektroden, wobei in dem Gleichstromschweißkreis eine vormagnetisierte Drossel angeordnet ist, die Vormagnetisierung mit einem Hilfsstrom so hoch zu wählen, daß sie sich vor Beginn des Schweißvorganges im Sättigungsbereich des magnetischen Kernes befindet und die Richtung der Vormagnetisierung entgegengesetzt der Richtung der Magnetisierung durch den Schweißstrom zu schalten.It is also known to use pre-magnetized chokes in welding power sources to be arranged in the direct current welding circuit, but not to limit short-circuit current peaks to serve. To intercept the inrush current when using premagnetized chokes fed rectifiers you already have a normal one on the direct current side Damping resistor provided. According to the invention it is proposed to limit the short-circuit current peaks in direct current welding machines for welding consumable electrodes, with a premagnetized one in the direct current welding circuit Choke is arranged to select the premagnetization with an auxiliary current so high, that they are in the saturation range of the magnetic before the start of the welding process Core and the direction of the bias is opposite to the direction to switch the magnetization by the welding current.

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung, die z. B. als zusätzliches Gerät an eine normale Konstantspannungsmaschine angeschlossen werden kann, gelingt es, die Höhe der dynamischen Kurzschlußspitzen zu begrenzen, ohne daß dabei die Kennlinienneigung oder der rasche Stromanstieg bei Kurzschlußbildung verzögert wird.With the device according to the invention, the z. B. as an additional Device can be connected to a normal constant voltage machine, succeeds it to limit the height of the dynamic short-circuit peaks without affecting the The tendency of the characteristic curve or the rapid rise in current in the event of a short circuit is delayed.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist die Vormagnetisierung veränderlich. Sie wird zweckmäßigerweise nach einem weiteren Vorschlag auf einen Wert eingestellt, der so hoch ist, daß während des Schweißvorganges der Schweißstrom bei brennendem Lichtbogen die Drossel noch nicht aus dem Sättigungsbereich bringt, während durch die erhöhten Kurzschlußspitzen die Magnetisierung der Drossel so weit getrieben wird, daß sie aus dem Sättigungsbereich in den Wirkungsbereich des magnetischen Kernes gelangt. Dadurch wird erreicht, daß die Wirkung des magnetischen Kernes der Drossel erst bei Überschreiten des Stromes des brennenden Lichtbogens eintritt, wie dies z. B. bei jeder Kurzschlußbildung der Fall ist. Dadurch gelingt es, die Kurzschlußstromspitzen auf einen Wert zu begrenzen, der durch die Höhe der Vormagnetisierung gegeben ist, d. h., daß die Induktivität der Drossel von dem Moment an stark erhöht wird, in dem der Kern derselben aus der Sättigung in den magnetischen Bereich gelangt. Die Begrenzung des Kurzschlußstromes erfolgt dabei ohne Beeinflussung der Steilheit des Stromanstieges bei Kurzschlußbildung. Durch den erwähnten Effekt gelingt es, übermäßiges Spritzen durch zu starke Stromspitzen bei Kurzschlußbildung zu vermeiden, ohne daß dabei die Ablösung des gebildeten Tropfens durch einen verlangsamten Anstieg des zeitlichen Verlaufes des Kurzschlusses verzögert wird, wie dies z. B. beim Einschalten gewöhnlicher Induktivitäten in den Schweißstromkreis der Fall ist.According to a further proposal of the invention is the premagnetization changeable. You will expediently after a further suggestion on one The value is set so high that the welding current during the welding process when the arc is burning, the choke is not yet brought out of the saturation range, while due to the increased short-circuit peaks the magnetization of the choke so far is driven that they are from the saturation range in the range of action of the magnetic Kernes. This ensures that the action of the magnetic core of the Throttle only occurs when the current of the burning arc is exceeded, how this z. B. is the case with every short-circuit formation. This enables the To limit short-circuit current peaks to a value that is determined by the level of the premagnetization is given, d. that is, the inductance of the reactor increases sharply from that moment on in which the core of the same goes from saturation into the magnetic range. The short-circuit current is limited without influencing the slope the increase in current in the event of a short circuit. The effect mentioned makes it possible avoid excessive splashing caused by excessive current peaks when a short circuit is formed, without the detachment of the droplet formed by a slowed rise the time course of the short circuit is delayed, as z. B. when switching on ordinary inductances in the welding circuit is the case.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Kernwerkstoff aus einem magnetisch hochpermeablen Material besteht, das einen starken Knickpunkt in der Magnetisierungskurve beim Erreichen der Sättigung besitzt. Dies hat den Vorteil, daß bei hochpermeablen Werkstoffen mit einem starken Knick in der Magnetisierungslinie im ersten Moment der Kurzschlußbildung der Anstieg des Kurzschlußstromes sehr steil erfolgt, da die Induktivität im Sättigungsbereich der Drossel sehr klein ist. In dem Moment, in dem der Kurzschlußstrorn einen derartigen Wert erreicht, daß der Kern der Drossel aus dem Sättigungsbereich in seinen magnetisch wirksamen Bereich gelangt, wird die Wirkung der Drossel plötzlich hundert- bis tausendmal und mehr verstärkt, wodurch das weitere Ansteigen des Kurzschlußstromes momentan unterbrochen wird. Es gelingt dadurch, die Kurzschlußzeiten bis zum Ablösen des Tropfens und bis zu einer neuerlichen Lichtbogenbildung außerordentlich klein zu halten. Werden weniger permeable Werkstoffe verwendet, die in der Regel auch keinen ausgeprägten Knickpunkt in der Magnetisierungskurve aufweisen, so erfolgt im ersten Moment der Kurzschlußbildung der Anstieg des Kurzschlußstromes langsamer. Die Wirkung der Drossel verstärkt sich mit steigendem Kurzschlußstrom immer mehr, ohne daß sie jedoch schlagartig einsetzt. Durch diesen Vorgang verzögert sich die Ablösung des zum Kurzschluß führenden Tropfens, wodurch automatisch längere Kurzschlußzeiten entstehen. Besonders vorteilhaft für die Erfindung ist die Verwendung von korngerichtetem Transformatorenstahl als Kernwerkstoff. Dieses Material zeichnet sich durch besonders ausgeprägte Knickpunkte in der Magnetisierungskurve aus.In a further development of the invention it is proposed that the core material consists of a magnetically highly permeable material that has a strong kink point in the magnetization curve when saturation is reached. This has the advantage that with highly permeable materials with a strong kink in the magnetization line in the first moment of the formation of the short circuit the rise in the short circuit current is very steep occurs because the inductance in the saturation area of the choke is very small. In the moment at which the short-circuit current reaches such a value that the Core of the choke from the saturation area into its magnetically effective area reaches, the effect of the throttle is suddenly a hundred to a thousand times and more amplified, whereby the further increase in the short-circuit current is momentarily interrupted will. This makes it possible to reduce the short-circuit times until the drop and to keep extremely small until a new arcing occurs. Will less permeable materials are used, which are usually not pronounced Have the inflection point in the magnetization curve, then takes place in the first moment Short-circuit formation the increase in the short-circuit current is slower. The effect of the choke increases with increasing short-circuit current more and more, but without abruptly begins. This process delays the detachment of the one leading to the short circuit Drop, which automatically results in longer short-circuit times. Particularly beneficial for the invention is the use of grain-oriented transformer steel as Core material. This material is characterized by particularly pronounced kink points in the magnetization curve.

In den Zeichnungen ist die Erfindung näher erläutert.The invention is explained in more detail in the drawings.

F i g. 1 zeigt verschiedene statische Kennlinien der Gleichstrom-Schweißmaschine; F i g. 2 zeigt durch die entsprechenden dynamischen Kennlinien den zeitlichen Verlauf des Kurzschlußstromes (IKO = Dauerkurzschlußstrom, 1T = erforderlicher Strom zur Ablösung des Tropfens); F i g. 3 zeigt die in den Gleichstromschweißkreis eingeschaltete vormagnetisierte Drosselspule; F i g. 4 zeigt die Wechselinduktivität in Abhängigkeit vom Schweißstrom für kleine Signale; F i g. 5 zeigt eine vormagnetisierte Drossel, bei der durch die Symmetrie der beiden Hilfswicklungen Induktionsstöße vermieden werden; F i g. 6 zeigt eine vormagnetisierte Drosselspule, deren Hilfsspannung gegen die Rückwirkung des Schweißstromstoßes durch einen Gleichrichter geschützt ist; F i g. 7 zeigt eine vormagnetisierte Drossel, deren Induktivität über eine weitere Hilfswicklung im Takt des Schweißstromes oder durch geeignete Wahl des Reglers durch den Mittelwert des Schweißstromes beeinflußt wird; F i g. 8 zeigt eine Magnetisierungskennlinie mit Arbeitspunkten.F i g. 1 shows various static characteristics of the direct current welding machine; F i g. 2 shows the course over time by means of the corresponding dynamic characteristic curves of the short-circuit current (IKO = continuous short-circuit current, 1T = required current for Detachment of the drop); F i g. 3 shows the switched on in the DC welding circuit pre-magnetized choke coil; F i g. 4 shows the alternating inductance as a function from welding current for small signals; F i g. 5 shows a premagnetized choke, in which induced surges are avoided by the symmetry of the two auxiliary windings will; F i g. 6 shows a premagnetized choke coil, its auxiliary voltage against the retroactive effect of the Welding current surge through a rectifier is protected; F i g. 7 shows a premagnetized choke, its inductance Via a further auxiliary winding in time with the welding current or by suitable ones The choice of controller is influenced by the mean value of the welding current; F i g. 8 shows a magnetization characteristic with operating points.

Bei den in F i g. 1 und 2 dargestellten Kennlinien wird vorausgesetzt, daß bei allen Stellungen der gleiche Dauerkurzschlußsxrom fließt. Mit 1 sind die Kennlinien der erfindungsgemäßen Einrichtung bezeichnet. Die Kennlinien 2 gehören zu einer Schweißmaschine reit Induktivität im Stromkreis, und mit 3 sind die Kennlinien einer Schweißstrommaschine mit starker Neigung der statischen Kennlinie benannt. Man ersieht aus den Kennlinien, daß im Fall 1 und 2 die oben zitierte Selbstregulierung des Lichtbogens durch die flache Charakteristik besser ist als durch die steilere im Fall 3. Andererseits zeigt F i g. 2, daß in diesem Fall der Kurzschlußstrom sehr schnell erreicht wird, und zwar mit einer Stromanstiegszeit, die nur durch die unbeabsichtigten Trägheiten der Stromquelle bestimmt ist. Im Fall t ist die SirQmanstiegszeit langsamer. Sie wird durch den Kehrwert der Induktivität bestimmt. Im Fall l der erfindungsgemäßen Ausführung erfolgt der Anstieg mit der gleichen Schnelligkeit wie im Fall 3. Hier knickt aber bei einem gewissen Punkt der Stromanstieg ab und verläuft sanft weiter bis auf den Dauerkurzschlußstrom IKD.With the in F i g. 1 and 2, it is assumed that the same permanent short-circuit current flows in all positions. The characteristic curves of the device according to the invention are denoted by 1. The characteristic curves 2 belong to a welding machine with inductance in the circuit, and 3 are the characteristics of a welding current machine with a strong inclination of the static characteristic curve. It can be seen from the characteristic curves that in cases 1 and 2 the self-regulation of the arc cited above is better due to the flat characteristic than due to the steeper characteristic in case 3. On the other hand, FIG. 2 that in this case the short-circuit current is reached very quickly, with a current rise time that is only determined by the unintended inertia of the power source. In case t, the rise time is slower. It is determined by the reciprocal value of the inductance. In case 1 of the embodiment according to the invention, the increase takes place with the same rapidity as in case 3. Here, however, the current increase kinks at a certain point and continues gently up to the sustained short-circuit current IKD.

In F i g. 3 ist die vormagnetisierte Drosselspule dargestellt, die mit einem Kern 1 und einer Wicklung 2 versehen ist. Außerdem weist die Spule noch eine Hilfswicklung 3 auf. Die Vormagnetisierung OH ist dabei so hoch, daß sich die Spule bei Erregung der Hilfswicklung 3 im Zustand der Sättigung des Eisenkerns 1 befindet. Fließt durch die Windungen w, ein Schweißstrom 1s, dann wird der Kern durch die Erregung des Schweißstromes (IS - w,) entmagnetisiert. Dabei entsteht im Bereich der Sättigung keine nennenswerte Drosselung. Die Spule der Windungszahl ivs wirkt dann praktisch als Luftspule mit einer entsprechend kleinen Induktivität. Überschreitet der Schweißstrom den Wert 1T, so ändert sich die Induktivität fast sprungartig um den Wert der relativen Permeabilitätsänderung des verwendeten Kernmaterials (s. F i g. 4). In F i g. 3 sind ferner bezeichnet mit 0, die vom Schweißstrom erzeugte Durchflutung der Spule, mit IH der in der Hilfswicklung fließende Strom und mit UH die Spannung der Hilfswicklung.In Fig. 3 shows the premagnetized choke coil which is provided with a core 1 and a winding 2. The coil also has an auxiliary winding 3. The premagnetization OH is so high that the coil is in the state of saturation of the iron core 1 when the auxiliary winding 3 is excited. If a welding current 1s flows through the windings w, then the core is demagnetized by the excitation of the welding current (IS - w,). There is no significant throttling in the area of saturation. The coil with the number of turns ivs then acts practically as an air-core coil with a correspondingly small inductance. If the welding current exceeds the value 1T, the inductance changes almost suddenly by the value of the relative change in permeability of the core material used (see FIG. 4). In Fig. 3 are also denoted by 0, the flow through the coil generated by the welding current, with IH the current flowing in the auxiliary winding and with UH the voltage of the auxiliary winding.

In F i g. 4 ist mit die Induktivität bezeichnet, wobei d 0 die Größe des magnetischen Flusses und d O die Größe der Durchflutung ist. K - lro ist die Luftinduktivität der Drossel, wobei K eine Konstante der Drossel und ,uo die absolute Permeabilität ist. Der Wert K -,uo -,u, bedeutet die Induktivität des Kerns im magnetischen Bereich des verwendeten Werkstoffes, wobei y, der Induktivitätserhöhung der Drossel durch die spezifische magnetische Eigenschaft des Kernwerkstoffes entspricht.In Fig. 4 is with denotes the inductance, where d 0 is the magnitude of the magnetic flux and d O is the magnitude of the flow. K - lro is the air inductance of the throttle, where K is a constant of the throttle and uo is the absolute permeability. The value K -, uo -, u, means the inductance of the core in the magnetic area of the material used, where y, corresponds to the increase in inductance of the choke due to the specific magnetic property of the core material.

F i g. 5 zeigt eine Ausführung, deren Erregerwicklung so ausgebildet ist, daß Stromstöße des Schweißkreises aus Symmetriegründen keine Wirkung auf den Erregerkreis zeigen. In der Anordnung nach Punkt b zeigt den Arbeitspunkt der Drossel während der Brennzeit des Lichtbogens bei der entsprechenden Stromstärke. Im Knickpunkt der Magnetisierungskurve bei c wird ein Stromwert erreicht, bei dem der Eisenkern der Drossel wirksam wird. Diese Stromstärke entspricht auch dem Wert des Kurzschlußstromes, bei dem eine Begrenzung desselben durch eine Drosselwirkung einsetzt. Bei einer Verschiebung des Ausgangspunktes a durch Änderung der Vormagnetisierung kann die Begrenzung der Kurzschlußstromstärke auf beliebige Werte eingestellt werden.F i g. 5 shows an embodiment whose excitation winding is designed in such a way that current surges in the welding circuit have no effect on the excitation circuit for reasons of symmetry. In the arrangement according to Point b shows the working point of the choke during the burning time of the arc at the corresponding current strength. At the inflection point of the magnetization curve at c, a current value is reached at which the iron core of the choke becomes effective. This current intensity also corresponds to the value of the short-circuit current at which it is limited by a choke effect. If the starting point a is shifted due to a change in the premagnetization, the limitation of the short-circuit current intensity can be set to any value.

In der Zeichnung bedeutet OIAW die magnetische Erregung, wobei AW die Zahl der Amperewindungen ist, 1o der Lichtbogenstrom und wh die Windungszahl der Hilfswicklung.In the drawing, OIAW means magnetic excitation, where AW is the number of ampere-turns, 1o is the arc current and wh is the number of turns the auxiliary winding.

Es ist seit langem bekannt, vormagnetisierte Drosseln zur Regelung der statischen Kennlinie von Schweißmaschinen zu verwenden. Dabei werden derartige Drosseln jedoch stets mit Wechselstrom durchflossen bzw. liegen sie im Fall von Schweißgleichrichtern stets auf der Wechselstromseite der Schweißmaschine. Sie haben zur Wirkung, daß die statische Kennlinie der Schweißmaschine fallend gemacht werden kann, wie dies z. B. für Geräte zur Schweißung mit umhüllten Elektroden notwendig ist. Im Gegensatz dazu wird die erfindungsgemäße vormagnetisierte Drossel stets mit Gleichstrom und firn Schweißstromkreis betrieben. Ihre Wirkung auf die statische Kennlinie ist aus diesem Grund praktisch gleich Null. Sie wirkt nur dann, wenn im Schweißstromkreis Änderungen der Stärke des Gleichstromes auftreten; ihre Wirkung ist also rein dynamischer Natur.It has long been known to use premagnetized chokes for regulation the static characteristic of welding machines. Such However, chokes always have alternating current flowing through them or, in the case of Welding rectifiers always on the AC side of the welding machine. They have to the effect that the static characteristic of the welding machine are made falling can, as z. B. necessary for devices for welding with coated electrodes is. In contrast, the premagnetized choke according to the invention is always operated with direct current and firn welding circuit. Their effect on the static For this reason, the characteristic curve is practically zero. It only works if im Welding circuit changes in the strength of the direct current occur; their effect is therefore of a purely dynamic nature.

Claims

Claims: 1. Device for limiting the short-circuit current peaks with direct current welding machines for welding consumable electrodes, a premagnetized choke is arranged in the direct current welding circuit, characterized in that the bias with an auxiliary stream is chosen so high that it is in the saturation range before the start of the welding process of the magnetic core and that the direction of the bias is opposite the direction of magnetization is switched by the welding current.

2. Pre-magnetized Choke according to Claim 1, characterized in that the premagnetization is variable is.

3. premagnetized choke according to claim 2, characterized in that the Bias has such a value that during the welding process the welding current when the arc is burning, the choke is not yet out of the saturation range brings, while the magnetization of the choke due to the increased short-circuit peaks is driven so far that it moves from the saturation area into the effective area of the magnetic core.

4. Pre-magnetized choke according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the core material consists of a magnetically highly permeable There is material that has a strong break point in the magnetization curve Owns reaching saturation.

5. premagnetized choke according to claim 4, characterized characterized in that grain-oriented transformer steel is selected as the core material will.

6. premagnetized choke according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the auxiliary winding is asymmetrical and the auxiliary voltage through a known attenuator protected from the transformed welding current surges will.

7. Pre-magnetized choke according to one of claims 1 to 6, characterized in that the auxiliary excitation winding is switched into two symmetrical parts. B. premagnetized choke according to one of claims 1 to 7, characterized in that the inductance can be influenced by the welding current via the pre-excitation winding or further auxiliary windings via a suitable feedback system. Considered publications: German Auslegeschriften Nos. 1 112 796, 1117 231, 1139 592; German patent application L 14655 VIII d / 21 h (published on March 3, 1953).