DE1438238C - Schaltungsanordnung zur Konstanthaltung einer von einer mehrphasigen Wechselstromquelle durch Gleichrichtung gelieferten Gleichspannung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Konstanthaltung einer von einer mehrphasigen Wechselstromquelle durch Gleichrichtung mittels in Anschnittsteuerung betriebener steuerbarer Gleichrichter gelieferten Gleichspannung, bei der zur Steuerung der Zündzeitpunkte der steuerbaren Gleichrichter Mittel zur Erzeugung je einer Steuerwechselspannung für jeden steuerbaren Gleichrichter, die gegenüber der Anodenwechselspannung des zugeordneten steuerbaren Gleichrichters um einen Phasenwinkel von 90° nacheilt und deren Amplitude der Spannungsamplitude der Wechselstromquelle proportional ist, und ferner Mittel zur Erzeugung einer mit der Steuerwechselspannung in Reihe geschalteten Steuergleichspannung und einer Sollgleichspannung vorgesehen sind.

Eine bekannte Schaltungsanordnung dieser Art (Zeitschrift »ETZ-B«, 10. Jahrgang [1959], H. 2, S. 40 bis

42) bedient sich zum Steuern des Gitters eines Thyratrons neben der gegenüber der Speisespannung um 90° phasenverschobenen Steuerwechselspannung einer Steuergleichspannung, die über einen geschlossenen Regelkreis von der Ausgangsspannung abgeleitet,

d. h. proportional der Ausgangsspannung, ist. Bei der bekannten Schaltungsanordnung muß folglich zunächst die Regelabweichung, d. h. die Differenz zwischen der Sollspannung und der Istspannung festgestellt werden, die nach Verstärkung zur Nachregelung der Istspannung verwendet wird. Diese bedingt jedoch eine relativ große Totzeit bis zur Nachregelung und Kompensation des festgestellten Fehlers. Bei Verwendung der Schaltungsanordnung entsprechend dem bevorzugten Anwendungsfall der Erfindung für eine Dreiphasen-Schweißmaschine ist die Regelgeschwindigkeit jedoch von maßgeblicher Bedeutung, da Schweißmaschinen nur sehr kurze, sich jeweils nur über einige Perioden erstreckende Aktionszeiten haben. Eine andere bekannte Schaltungsanordnung zur Konstanthaltung einer von einer mehrphasigen Wechselstromquelle durch Gleichrichtung mittels in Anschnittsteuerung betriebener steuerbarer Gleichrichter gelieferten Gleichspannung, die nach dem

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Prinzip der sogenannten Vorwärtsregelung arbeitet, proportional zur Ausgangsspannung der Schweißverwendet als wesentliches Reglerelement eine Brücke, maschine für jeden Phasenwinkel im Bereich der die temperaturabhängige Widerstände enthält. Das Zündwinkel der Maschine sind. Ein solcher resul-Ansprechverhalten der Brücke ist infolgedessen durch tierender Spannungsverlauf ist schematisch in F i g. 1 die Wärmeträgheit der Brückenglieder bestimmt. Dieser 5 dargestellt. Die Sollgleichspannung ist in Fig. 1 Umstand hat zwangsweise zur Folge, daß die be- mit V bezeichnet. Obwohl es schwierig ist, theoretisch kannte Schaltungsanordnung mit einer erheblichen die erforderlichen Spannungsverläufe für Dreiphasen-Totzeit, d. h. Regelverzögerung, arbeitet (USA.-Pa- Schweißmaschinen wegen der nichtlinearen Charaktentschrift 2 372 104). teristik des Eisenkerns im Transformator zu bestim-

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu- io men, so kann doch erreicht werden, daß ein kongrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs an- stanter mittlerer Strom unabhängig von durch Lastgegebenen Art zu schaffen, welche Schwankungen der änderungen bedingten Schwankungen der Speise-Speisespannung praktisch ohne Totzeit kompensiert. spannung fließt. Hierzu ist es notwendig, die Zünd-

Zur Lösung dieser Aufgabe wird, ausgehend von winkel so zu legen, daß die Fläche unter der Spander eingangs angegebenen Schaltungsanordnung, er- 15 nungskurve der Speisespannung konstant wird,

findungsgemäß vorgeschlagen, daß die Steuergleich- Der Dreiphasen-Transformator 160 nach F i g. 2

spannung der Amplitude der Steuerwechselspannung weist drei Primärwicklungen 161, 162 und 163 auf,

proportional ist, wobei die Größe der Gleichspan- die in Dreieckschaltung an den drei Phasen der

nung kleiner oder gleich der Amplitude der Wechsel- Spannungsleitungen I₁, I₂ und I₃ liegen. Die Sekunspannung ist, und eine Einrichtung zum Vergleich 20 därwicklungen des Dreiphasentransformators be-

der aus der Reihenschaltung dieser beiden Span- stehen aus zwei Gruppen 165 und 166 im Dreieck

nungen erhaltenen Summenspannung mit der Soll- geschalteter Wicklungen und einer Gruppe 167 im

gleichspannung und zur Ableitung von Zündimpulsen Stern geschalteter Wicklungen.

in den Zeitpunkten der Übereinstimmung der ver- Die Wicklungsgruppe 165 ist aus den im Dreieck glichenen Spannungen vorgesehen ist. Die erfindungs- 25 geschalteten Sekundärwicklungen 168, 169 und 170 gemäße Schaltungsanordnung stellt also im Prinzip gebildet. An diese Wicklungen sind Leitungen 171, eine Steuerkette dar, bei der die Steuergleichspan- 172 und 173 über geeignete Abgriffe angeschlossen, nung aus der Speisewechselspannung abgeleitet und Hierdurch wird eine Phasenvoreilung der Speisederen Amplitude proportional ist. Speisespannungs- spannung um etwa 15° erreicht. Die Wicklungsschwankungen werden daher durch die erfindungs- 30 gruppe 166 besteht aus den im Dreieck geschalteten gemäße Schaltungsanordnung sofort im Steuersignal Wicklungen 174, 175 und 176. An diese Wicklungen berücksichtigt. Daher eignet sich die neue Schaltungs- sind die Leitungen 177, 178 und 179 über geeignete anordnung ganz besonders für die Anschnittsteuerung Abgriffe angeschlossen. Hierdurch erhält man eine steuerbarer Gleichrichter für die Stromversorgung Phasenverzögerung der Speisespannung um etwa 15°. von Dreiphasen-Schweißmaschinen. 35 Die an den Leitungen 171, 172, 173, 177, 178, 179

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich liegenden Spannungen werden in einem Gleichaus der nachfolgenden Beschreibung eines in der richterl80 gleichgerichtet. Mit den im Dreieck ge-Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels. In der schalteten Sekundärwicklungen und den über die Zeichnung zeigt Abgriffe angeschlossenen Leitungen wird die Aus-

Fig. 1 schematisch den Amplitudenverlauf einer 40 gangsgleichspannung des Gleichrichters 180 mit einer

Halbperiode der Netzwechselspannung im Vergleich erhöhten Frequenz moduliert. Als Ergebnis dieser

mit einem Steuerspannungsverlauf, Modulation, deren Frequenz beispielsweise 720Hz

F i g. 2 eine Dreieckschaltung für die Primärwick- beträgt, wird eine Gleichspannung gewonnen, die nur

lung eines Dreiphasen-Transformators, der für die sehr wenig schwankt und sich im Mittel mit der

Schaltungsanordnung nach F i g. 3 und 4 verwendet 45 Amplitude der Speisespannung ändert. Dies ist für

wird, die Schaltungsanordnung kennzeichnend, da dann,

Fig. 3 und 4 aneinandergesetzt eine bevorzugte wenn sich die gleichgerichtete Spannung ändert, die

Ausführungsform einer Schaltungsanordnung zur resultierende Steuerspannung ihre Lage relativ zu

Konstanthaltung einer von einer dreiphasigen Wech- einer Sollgleichspannung verschiebt, wodurch die

selstromquelle nach Gleichrichtung gelieferten Gleich- so Zündwinkel entweder nach vorn oder nach rückwärts

spannung und verschoben werden.

Fig. 5 zeigt eine bevorzugte Schaltung zur Liefe- Am Gleichrichter 180 liegt über Verbindungs-

rung von Zündimpulsen an eine Dreiphasen-Schweiß- leitungen 182, 183 ein Potentiometer 181. Zwischen

maschine. den Verbindungsleitungen sind Gruppen von in

Die Schaltungsanordnung des Ausführungsbeispiels 55 Reihe geschalteten Gleichrichtern, wie etwa die verwendet einen Dreiphasentransformator 160 in Gleichrichter 185 und 186, und ein Kondensator 184 Dreieckschaltung. Dieser Transformator weist für parallel geschaltet. Die Verbindungsleitung 182 liegt jede Primärwicklung wenigstens zwei Sekundärwick- an den negativen, die Verbindungsleitung 183 an den hingen auf. Diese Sekundärwicklungen sind an mit positiven Anschlüssen der Gleichrichter. Da die zu ihnen zusammenarbeitende Schaltmittel angeschlossen, 60 den Sekundärwicklungen 168, 169 und 170 führendie Steuerspannungen erzeugen, welche Wechsel- den Leitungen 171, 172 und 173 und die zu den spannungs- und Gleichspannungskomponenten ent- Sekundärwicklungen 174, 175 und 176 führenden halten und einen Gleichspannungspegel entwickeln, Leitungen 177, 178 und 179 bei 187 zwischen den der die phasenverschobenen Zündwinkel für die Gleichrichtern 185 und 186 liegen, liefert der Gleichsteuerbaren Gleichrichter der Schweißmaschine be- 65 richter 180 eine mit erhöhter Frequenz modulierte stimmt. Ausgangsgleichspannung, die nur wenig schwankt

Vor allem ist es notwendig, daß die Amplituden und deren Amplitude sich mit der Speisewechsel-

der Steuerspannungen (E₁, E_x-cot; E₂, E₂-cos ω t) spannung ändert. Die Ausgangsspannung des Gleich-

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richters 180 liefert die Gleichspannungskomponente tungen 247 und 248 mit dem positiven Pol der Gleichder resultierenden Steuerspannung. Spannungsquelle verbunden. Ihre Kathoden 250 und

Die dritte Gruppe 167 von Sekundärwicklungen 251 sind an eine Wicklung 252 angeschlossen, die in des Transformators 160 liegt in 6phasiger Stern- ihrer Mitte durch die Leitung 253 angezapft ist; diese schaltung, die dadurch gewonnen wird, daß man die 5 Leitung steht in Verbindung mit der Leitung 211 Mittelabgriffe von drei Sekundärwicklungen 191, und damit mit dem negativen Pol der Gleichspan- 193, 195 miteinander verbindet. Im vorliegenden nungsquelle. Widerstands-Kapazitätsfilter für die Fall werden hier durch diese Wicklungen in Abschnitte Gitter 242 und 243 weisen in Serie geschaltete Wider- 191A, 191B, 193 A, 1935, 195 A, 195 B unterteilt stände 244 und 245 und Kondensatoren 256 bzw. und an einen gemeinsamen Verbindungspunkt 190 io 257 auf.

angeschlossen. Die Leitungen 197 und 198 verbinden Die Wicklungen 208, 232 und 252 der Kathoden-

die Wicklungen 191/4 und 191B über die Wider- verstärker 202, 224 und 244 sind die Primärwickstände 216 und 217 mit den Gittern 200 und 201 lungen von drei Transformatoren 260, 278 und 300, einer Elektrodenröhre 202, die als Kathodenverstär- die die in F i g. 4 dargestellten Sekundärwicklungen ker arbeitet. Diese Röhre ist eine Doppeltriode. Sie 15 261, 280, 301 aufweisen. Die Wicklung 208 ist in ist durch einen geringen inneren Spannungsabfall im ihrer Mitte angezapft, also in zwei Wicklungsleitenden Zustand gekennzeichnet. Sie hat zwei An- abschnitte 208 A und 208 B aufgeteilt. Ihre Sekundäroden 203 und 204 und zwei Kathoden 206 und 207. wicklung 261 ist ebenso in der Mitte angezapft und Die Röhre arbeitet im Mehrtaktbetrieb; ihre Ka- damit in zwei Wicklungsabschnitte 261/4 und 261B thoden sind hierzu an die Enden einer Wicklung 208 20 aufgeteilt. Wird eine Speisespannung an die Primärangeschlossen, deren Mitte über eine Leitung 210 wicklung 161 des in Dreieckschaltung liegenden mit der negativen Leitung 211 einer Gleichspannungs- Transformators 160 gelegt, so werden zunächst entquelle 320, 321, 324 verbunden ist. Die positive Lei- sprechende Spannungen in den Wicklungen 191Λ J tung 212 der Gleichspannungsquelle ist über eine und 191 B induziert. Diese Spannungen werden den ' Leitung 214 mit den Anoden 203 und 204 der Ka- 25 Gittern 200 und 201 des Kathodenverstärkers 202 thodenverstärkerröhre 202 verbunden. Die Leitung über die Widerstands-Kapazitäts-Filter zugeführt, so 210, die an der Mitte der Wicklung 208 liegt, ist daß entsprechende Spannungen in den Kathodenferner über eine Leitung 215 mit dem gemeinsamen Anodenkreisen des Kathodenverstärkers erzeugt wer-Verbindungspunkt 190 der 6-Phasen-Sternschaltung den, also auch an den Wicklungen 208 A und 208 B. 167 verbunden. Die Leitungen 197 und 198 liegen 30 Wie zuvor erläutert, verlaufen die Spannungen in jeweils über Widerstands-Kapazitäts-Filter an den diesen Wicklungen entgegengesetzt zueinander. Gittern 200, 201. Jedes Filter weist Widerstände 216 Infolge der Kopplung der Sekundärwicklung 261

und 217 und einen Kondensator 218 bzw. 219 auf. mit der Primärwicklung 208 werden in den Sekundär-Jeder Kondensator 218 bzw. 219 liegt zwischen der wicklungen 261Λ und 2615 entsprechende Span-Verbindungsstelle der Widerstände 216 und 217 und 35 nungen induziert, die nun genau um 180° gegendem Verbindungspunkt 190. Da es schwierig ist, die einander versetzt sind. Diese Spannungen gelangen Komponenten der Widerstands-Kapazitäts-Filter so über Leitungen 262 und 263 zu den Gittern 264 und auszuwählen, daß sie gleiche Kennwerte haben, ver- 265 einer Elektronenröhre 266. Diese Röhre ist vorlaufen in der Regel die den Gittern 200 und 201 zu- zugsweise vom Typ 12 AX 7, also eine Doppeltriode geführten, von den Wicklungen 191 A und 191 B ab- 40 mit Heizkathode, mit hohem μ und scharfer Absperrgenommenen Spannungen nicht genau um 180° charakteristik. Sie weist zwei Anoden 267 und 268 gegeneinander versetzt. Die entstehenden geringen und zwei Kathoden 269 auf. Die Kathoden sind mit Differenzen werden jedoch von den Kathodenver- der negativen Leitung 211, die Anoden mit der posistärkern ausgeglichen, da die Spannungen, die von tiven Leitung 212 der Gleichspannungsquelle verden Sekundärwicklungen der Wicklungsabschnitte 45 bunden. Die Anodenverbindungen enthalten Filter- < 20SA und 208 B abgegeben werden, in ihrer Polari- elemente, etwa einen Widerstand 270 und einen tat genau entgegengesetzt zueinander verlaufen. Kondensator 271 für die Anode 267 und einen

Die Wicklungen 193 A und 193 B sind in ähnlicher Widerstand 272 und einen Kondensator 273 für die Weise über Leitungen 220 und 221 mit den Gittern Anode 268. Im Kreis der Anode 267 liegt ferner die 222 bzw. 223 einer Kathodenverstärkerröhre 224 50 Primärwicklung 274 eines Transformators 275 und verbunden. Die Anoden 225 und 226 dieser Röhre entsprechend im Kreis der Anode 268 die Primärsind über Leitungen 227 und 228 mit der positiven wicklung 276 eines Transformators 277. Leitung 212 der Gleichspannungsquelle 320, 321, An den Wicklungsabschnitten 232^4 und 232ß der

verbunden. Die Kathoden 230 und 231 sind an im Anoden-Kathodenkreis der Kathodenverstärkereine Wicklung 232 angeschlossen, die in ihrer Mitte 55 röhre 224 liegenden Wicklung 232 werden ebenso von der Leitung 223 abgegriffen ist und durch diese Spannungen nach Maßgabe der Spannung erzeugt, Leitung mit der negativen Leitung 211 der Gleich- die an die Primärwicklung 162 des im Dreieck gespannungsquelle verbunden ist. Widerstands-Kapazi- schalteten Transformators 160 gelegt wird. Die Wicktätsfilter für die Gitter 222 und 223 weisen in Serie lung 232 ist die Primärwicklung eines Transformators liegende Widerstände 234, 235 und Kondensatoren 60 278, der die Sekundärwicklung 280 aufweist. Diese bzw. 237 auf. Die an der Mitte der Wicklung Sekundärwicklung ist in ihrer Mitte angezapft und liegende Leitung 233 ist über die Leitung 215 dementsprechend in zwei Wicklungsabschnitte 280 A mit dem gemeinsamen Verbindungspunkt 190 der und 280 B aufgeteilt. Durch Leitungen 281 und 282 6-Phasen-Sternschaltung 167 verbunden. wird die Spannung an der Wicklung 280 den beiden

Die Wicklungen 195/4 und 195 B sind über Lei- 65 Gittern 283 bzw. 284 einer Elektronenröhre 285 zutungen 240 und 241 mit den Gittern 242 und 243 geführt, die zwei Anoden 286 und 287 und zwei Kaeiner Kathodenverstärkerröhre 244 verbunden. Die thoden 288 hat. Der Kreis der Anode 286 enthält ein Anoden 245 und 246 dieser Röhre sind über Lei- Widerstands-Kapazitäts-Filter, das durch den Wider-

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stand 290 und den Kondensator 291 gebildet wird. fest bleibt, ändert sich doch die Gleichspannungs-Ferner liegt in diesem Anodenkreis die Primärwick- komponente der Steuerspannung, d. h. die Gleichlung 292 eines Transformators 293. Die Anode 287 spannung am Gleichrichter 180, und zwar proportional ist an ein entsprechendes Filter angeschlossen, das zur Speisewechselspannung, die dem in Dreieckdurch den Widerstand 294 und den Kondensator 295 5 schaltung liegenden Dreiphasen-Transformator 160 gebildet wird, und an eine Wicklung 296, die die zugeführt wird. Dementsprechend wird die Steuer-Primärwicklung eines Transformators 297 bildet. bzw. Summenspannung beim Vergleich mit der Be-

Die Spannung, die an der Wicklung 252 des Ka- zugsspannung relativ zur letzteren verschoben, und thodenverstärkers 244 erzeugt wird, entspricht der die Zündwinkel werden entweder vorverlegt oder zuSpannung, die an die Wicklung 163 des im Dreieck io rückverlegt, um Spannungsänderungen in der Netzgeschalteten Transformators 160 gelegt wird. Da die spannnung zu kompensieren.

Wicklung 252 in ihrer Mitte angezapft ist, verlaufen Die Gleichspannung für die Kathodenverstärker die Spannungen in den Wicklungsabschnitten 252 A 202, 224 und 244 und für die Elektronenröhren 266, und 252 B entgegengesetzt. An die Wicklung 252 ist 285 und 306 wird von der Wechselspannungsquelle die Wicklung 301 gekoppelt. Sie ist in ihrer Mitte 15 über die Sekundärwicklung 321 eines Transformaangezapft und so in Wicklungsabschnitte 301 A und tors 320 gewonnen. Diese Sekundärwicklung 321 ist 301 B aufgeteilt. Über Leitungen 302 und 303 ge- in ihrer Mitte durch den Leiter 211 angezapft. Die langt die Spannung an diesen Wicklungsabschnitten Leitung 211 liegt dementsprechend am negativen zu den beiden Gittern 304 und 305 einer Elektroden- Pol der Gleichspannungsquelle. Gleichrichter 324 röhre 306. Diese Röhre enthält zwei Anoden 307 und ao liegen im Kreis der Wicklung 321 derart, daß eine 308 und zwei Kathoden 309. Ein Widerstand 310 Vollweg-Gleichrichtung der Ausgangsspannung an und ein Kondensator 311 bilden ein Widerstands- der positiven Leitung 212 erfolgt. Kondensatoren 323 Kapazitäts-Filter im Kreis der Anode 307; dieser und 325 liegen parallel zueinander an der Gleichenthält ferner eine Primärwicklung 312 des Trans- Spannungsquelle. Mittels einer Leitung 326 ist der formators 313. Ein entsprechendes Widerstands- 25 negative Pol der Gleichspannungsquelle mit einem Kapazitäts-Filter an der Anode 308 enthält den eine untere Potentialgrenze definierenden Potentio-Widerstand 314 und den Kondensator 315. Außer- meter 327 verbunden. Eine Stabilisatorröhre 328 dem liegt die Primärwicklung 316 eines Transfor- und ein Widerstand 322 liegen in Reihe an der mators 317 an dieser Anode. Die Ausgangstransfor- Gleichspannungsquelle. Die Stabilisatorröhre ist gasmatoren 260, 278, 300 der Kathodenverstärker 202, 30 gefüllt und hat eine Kaltkathode. Im Betriebszustand 224, 244 liefern die Wechselspannungskomponente liefert sie eine feste Ausgangsspannung, die under resultierenden Steuerspannung und führen sie abhängig von Änderungen in ihrer Speisespannung den Gittern der Elektronenröhren 266, 285 und 306 ist und unabhängig von Änderungen in ihrer Bezu. Die Anodenkreise dieser Röhren enthalten die lastung. Eine Leitung 331 verbindet die Röhre mit Primärwicklungen von Transformatoren. Es "sind der 35 einem eine obere Potentialgrenze definierenden Röhre 266 die Transformatoren 275 und 277, der Potentiometer 332. Zur Einstellung der Bezugsgleich-Röhre 285 die Transformatoren 293 und 297 und spannung ist ein Spannungsteiler 334 vorgesehen, der Röhre 306 die Transformatoren 313 und 317 zu- der, nach dem Prinzip von Vernier arbeitend, eine geordnet. Die Primärwicklungen dieser Transforma- stufenlose Einstellung der Bezugsspannung gestattet, toren liefern Impulse, wenn die ihnen zugeordneten 4° Widerstände 335 des Spannungsteilers sind mit Röhren aus dem Sperrzustand in den leitenden Zu- dem Potentiometer 327 verbunden. In ähnlicher stand übergehen, oder umgekehrt. Diese Impulse sind Weise sind Widerstände 336 des Spannungsteilers von der einen Polarität, wenn die Röhren aus ihrem mit dem Potentiometer 332 verbunden. Ein Potentio-Sperrzustand in ihren leitenden Zustand übergehen, meter 338 kann wahlweise an Abgriffe 337 zwischen und von entgegengesetzter Polarität, wenn sie von 45 den Widerständen 335 und 336 gelegt werden. Die ihrem leitenden Zustand in ihren Sperrzustand über- Abgriffe liegen so, daß, wenn Widerstände 335 hingehen, zugefügt werden, Widerstände 336 abgeschaltet wer-

Der Primärwicklung eines jeden Transformators den. Der Abgriff 340 des Potentiometers ist über ist, wie aus F i g. 5 ersichtlich, eine Sekundärwicklung eine Leitung 341 mit dem Abgriff 342 des Potentiozugeordnet, die derart geschaltet ist, daß in ihr ein 50 meters 181 verbunden. Dadurch wird eine Verbinpositiver Impuls erzeugt wird, wenn die ihr zugeord- dung zwischen dem Gleichstromkreis an der Stabilinete Röhre vom Sperrzustand in den leitenden Zu- satorröhre 328 und dem Gleichrichter 180 hergestellt, stand übergeht. Insgesamt entstehen so Sechser- Eine Leitung 344 ist bei 345 mit der negativen gruppen von Impulsen, sogenannte 6-Phasen-Im- Leitung 182 des 12-Phasen-Gleichrichters 180 verpulse, die zum Zünden der Ignitrons einer Drei- 55 bunden und stellt eine Verbindung mit den Mittelphasen-Schweißmaschine erforderlich sind. anzapfungen 346 der Sekundärwicklungen 261, 280

Wie oben erläutert, kann die im folgenden als Be- und 301 her. Die Verbindung des Gleichrichters 180 zugsspannung bezeichnete Sollgleichspannung, welche mit den Gitterkreisen der Elektronenröhren 266, 285 der aus der Reihenschaltung aus Steuerwechselspan- und 306 bewirkt, daß die Steuergleichspannung und nung und Steuergleichspannung gebildeten Summen- 60 die Steuerwechselspannung zu einer resultierenden spannung überlagert wird, eingestellt werden. Die Steuerspannung addiert werden. Die Steuerwechsel-Einstellung der Bezugsspannung legt die Zündwinkel spannung wird dabei in den aufgeteilten Sekundärbei vorgegebener fester Speisewechselspannung zu- wicklungen 261, 280 und 301 durch die beschriebenächst einmal fest. Aus der schematischen Dar- nen Kathodenverstärkerröhren erzeugt. Die Sollstellung in Fig. 1 ist ersichtlich, daß die Bezugs- 65 gleichspannung wird mittels der Stabilisatorröhre gleichspannung derart eingestellt werden kann, daß 328 gewonnen, in ihrer Höhe mittels des Spannungsdie Zündimpulse zu gewünschten Zeitpunkten auf- teilers 324 und des Potentiometers 338 eingestellt treten. Obwohl die Größe der Bezugsgleichspannung und an die Gitter-Kathoden-Kreise der Röhren 266,

285 und 306 gelegt. Sie definiert also den Pegel der Summenspannung und damit die Zeitpunkte, zu denen die Röhren leitend werden, und dient daher der Einstellung der richtigen Zündwinkel.

In F i g. 5 ist die Transformatorenschaltung dargestellt, die die Zündimpulse für die als Ignitrons ausgebildeten steuerbaren Gleichrichter der Dreiphasen-Schweißmaschine liefert. Die Transformatoren 275, 277, 293, 297, 313 und 317 sind mit den Sekundärwicklungen 348, 349, 350, 351.. 352, 353 versehen. Ein Widerstand 354 überbrückt die Anschlüsse jeder Sekundärwicklung. Jeweils ein Ende jeder Sekundärwicklung ist mit einer gemeinsamen Leitung 355 verbunden und dadurch mit einem gemeinsamen Ausgangsanschluß 356. Die anderen Enden der Sekundärwicklungen sind an gesonderten Leitungen 357, 358, 359, 360, 361, 362 angeschlossen. Die in den Wicklungen 348 und 349 erzeugten Impulse gehen zurück auf die Spannung in der Primärwicklung 161 des Mehrphasen-Transformators 160. Wenn ein positiver Impuls in 348 erzeugt wird, so wird in 349 ein positiver Impuls 180° später erzeugt. Die Einstellung des Pegels der Bezugsgleichspannung bestimmt die Phasenwinkel, d. h. die Zeitpunkte in den Halbwellen der Speisespannungen, bei denen die Impulse in 348 und 349 auftreten. Speisespannungsänderungen, also Netzspannungsänderungen, in dem mehrphasigen Netz werden dabei selbsttätig kompensiert. In ähnlicher Weise gehen die Impulse, die in den Wicklungen 350 und 351 erzeugt werden, auf die Spannung in der Wicklung 162 des Transformators 160 zurück und liegen in ihrer Phase entsprechend zu dieser fest. Ist der Impuls in 350 zu einer gewissen Zeit positiv, so wird der Impuls in 351 um 180° später positiv. Ebenso sind die an den Wicklungen 352 und 353 entstehenden Impulse in ihrer Phase bezüglich der Phase der Spannung in der Primärwicklung 163 des Transformators 160 festgelegt. Im Betrieb der Dreiphasen-Schweißmaschine werden die positiven Impulse von den Wicklungen 348, 350 und 352 als Steuerimpulse verwendet, um einen Schweißgleichstromstoß zu erzeugen; der nächstfolgende Schweißgleichstromstoß wird dann durch Verwendung der positiven Impulse an den Wicklungen 349, 351 und 353 als Steuerimpulse erzeugt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Konstanthaltung einer von einer mehrphasigen Wechselstromquelle durch Gleichrichtung mittels in Anschnittssteuerung betriebener steuerbarer Gleichrichter gelieferten Gleichspannung, bei der zur Steuerung der Zündzeitpunkte der steuerbaren Gleichrichter Mittel zur Erzeugung je einer Steuerwechselspannung für jeden steuerbaren Gleichrichter, die gegenüber der Anodenwechselspannung des zugeordneten steuerbaren Gleichrichters um einen Phasenwinkel von 90° nacheilt und deren Amplitude der Spannungsamplitude der Wechselstromquelle proportional ist, und ferner Mittel zur Erzeugung einer mit der Steuerwechselspannung in Reihe geschalteten Steuergleichspannung und einer Sollgleichspannung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuergleichspannung der Amplitude der Steuerwechselspannung proportional ist, wobei die Größe der Gleichspannung kleiner oder gleich der Amplitude der Wechselspannung ist, und eine Einrichtung zum Vergleich der aus der Reihenschaltung dieser beiden Spannungen erhaltenen Summenspannung mit der Sollgleichspannung und zur Ableitung von Zündimpulsen in den Zeitpunkten der Übereinstimmung der verglichenen Spannungen vorgesehen ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwechselspannung von Sekundärwicklungen (167) eines mehrphasigen Speisespannungstransformators (160) abgeleitet ist, daß jeweils eine Phase der Sekundärwicklungen über ein Filternetzwerk (216 ... 219; 234 ... 237; 254 ... 257) an den Gittern (200, 201; 222,223; 242,243) einer Doppeltriode (202; 224; 244) liegt, zwischen deren Kathoden (206, 207; 230, 231; 250, 251) jeweils die symmetrisch in zwei Wicklungsabschnitte unterteilte Primärwicklung (208; 232; 252) eines Transformators angeordnet ist, über dessen Sekundärwicklung (260, 261; 278, 280; 300, 301) die Gitter (264, 265; 283, 284; 304, 305) jeweils einer Doppeltriode einer zweiten Triodengruppe gesteuert sind, daß jede Sekundärwicklung (260, 261; 278, 280; 300, 301) mit einem Mittelabgriff versehen ist, an welchen ein Pol (182) eines die der Speisewechselspannung proportionale Steuergleichspannung liefernden Gleichrichters (185) angeschaltet ist, daß ferner in den Anodenkreisen der zweiten Triodengruppe die Primärwicklungen (274, 276; 292, 296; 312, 316) von die Zündimpulse für die steuerbaren Gleichrichter liefernden Transformatoren angeordnet sind und daß die an einer Stabilisatorröhre (328) entwickelte Sollgleichspannung in die Gitter-Kathoden-Kreise der zweiten Triodengruppe (266; 285; 306) eingekoppelt ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Gitter-Kathodenkreis der zweiten Gruppe von Doppeltrioden (266; 285; 306) zugeführte Ausgangsspannung der Stabilisatorröhre (328) über ein Spannungsteilernetzwerk (334) einstellbar ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelabgriffe der Kathoden der Doppeltrioden (202; 224; 244) der ersten Gruppe am Steuerverbindungspunkt (190) von in Sternschaltung liegenden Wicklungsabschnitten (191 A, 191 B; 193/1, 193 B) von weiteren Sekundärwicklungen des Speisetransformators (160) liegen, wobei die freien Enden der Wicklungsabschnitte über die Filternetzwerke (216 ... 219; 234 ... 237; 254 ... 257) bildenden Widerstands-Kapazitäts-Kreise mit den Gittern der Doppeltrioden verbunden sind.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuergleichspannung aus der mehrphasigen Speisewechselspannung von einem primärseitig in Dreieckschaltung liegenden Transformator, der mit mindestens zwei Gruppen (165; 166) von in Dreieckschaltung liegenden Sekundärwicklungen und einer dritten Gruppe (190) von Sekundärwicklungen in Sternschaltung versehen ist, und einer von den in Dreieck geschalteten Sekundärwicklungen gespeisten Gleichrichterschaltung (185) abgeleitet ist.