DE1538090A1 - Einrichtung zum Zufuehren von Gleichstromenergie - Google Patents

Einrichtung zum Zufuehren von Gleichstromenergie

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DE1538090A1 DE19651538090 DE1538090A DE1538090A1 DE 1538090 A1 DE1538090 A1 DE 1538090A1 DE 19651538090 DE19651538090 DE 19651538090 DE 1538090 A DE1538090 A DE 1538090A DE 1538090 A1 DE1538090 A1 DE 1538090A1
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Description

Einrichtung zum Zuführen von Gleichstromenergie.
/Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Zuführen von Gleichstromenergie und Insbesondere auf eine Gleichstromenergieeinrichtung, welche durch ein Tor gesteuerte Gleichrichter od.dgl. verwendet, die in einen Ausgangsstromkreis angeschlossen sind, um einen Wechsel* strom In einen Gleichstrom umzuwandeln.
Gleichstromenergiequellen zum Erregen bestimmter Gleich· stromlasten erfordern eine besondere Gleichstrom-Spannungscharakteristik, und sie müssen im allgemeinen einstellbar sein. Eine sehr gute und übliche Form einer Gleichstromenergiequelle verwendet einen Transformator, der zwischen Elngangs-Wechselstrom-Energleverteilungsleltungen und der Last angeschlossen 1st, um eine Ausgangsspannung einer gewünschten Charakteristik und eines gewünschten Pegels zu schaffen. Der Wechselstromausgang aus dem Transformator wird durch die Verwendung zweckentsprechender Gleichrichter-
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elemente in einen Gleichstrom .umgewandelt, d.h. Elemente, welche in einer einzigen Richtung leitend sind. Siliziumdioden und gesteuerte Siliziumgleichrichter, die Feststoff-Vorrichtungen und Oleichriöhtereigenschaften aufweisen, haben in Oleichstromenergiequellen weitgehend Anwendung gefunden. Gesteuerte Siliziumgleichrichter entsprechen mit Ausnahme des Merkmales des Gleichrichtens Dioden, und sie haben eine zusätzliche Steuer- oder Torelektrode, welche die leitende Periode der Gleichrichter steuern kann. Die Erfindung ist insbesondere auf Gleichstromenergiequellen anwendbar, welche gesteuerte Siliziumgleichrichter verwenden, und sie haben sich insbesondere in Schweiß-Energiequellen als eine besonders zweckvolle Verbesserung erwiesen. Eine Schweiß-Energiequelle, welche gesteuerte Siliziumgleichrichter verwendet, 1st durch die Anmelderin entwickelt und in einer anderen Anmeldung beschrieben worden. Wie in dieser älteren Anmeldung ausgeführt, schafft der gesteuerte Gleichrichterstromkreis eine verbesserte Steuerung der Schweißbedingungen durch eine Phasensteuerung. Wie es in dieser Anmeldung im einzelnen ausgeführt ist, enthält eine bevorzugte Ausführungsform einen gleichgerichteten Dreiphasen-Vollwellen-Ausgangj der einen gesteuerten Siliziumgleichrichter in jedem Sehenkel des Ausgangsstromkreises aufweist. Die Ausgangßspannung wird dadurch gesteuert, daß der Zünd- oder Leitwinkel der verschiedenen gesteuerten Siliziumgleichrichter gesteuert wird. Um ein optimales Ar-
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beiten zu erhalten, ist in dem Gleichstrombelastungsstromkreis eine Induktanz angeschlossen, um den Schweißstrom und die Spannung während derjenigen Perioden zu halten, während welcher die gesteuerten Siliziumgleichrichter sich in dem abgeschalteten oder offenen Zustand befinden, d.h. wenn sie sich im Sperrzustand befinden, und verhindern, daß Strom durch den Zweig des Stromkreises hindurchgeht. Die Induktanz in dem Gleichstrom-Stromkreis speichert Energie in der Form eines magnetischen Feldes und führt die Energie zu ' ■ ät dem Lichtbogen durch einen Nebenschluß-ßleiehrichterstromkreis zurück, um den Lichtbogen während des Startens und während der Schweißperioden aufrechtzuerhalten und dadurch Lichtbogencharakteristiken liefert, die außerordentlich günstig sind.
Obgleich die Schweißspeisequelle der vorgenannten Anmeldung vollständig befriedigend ist und eine sehr zuverlässige Schweißvorrichtung liefert, hat sich herausgestellt, daß bei den niederen Strompegeln einige Probleme auftreten. So ist z.B. in dem magnetischen Feld des Stabilisierungsin- " duktors aufgespeicherte Energie von den Induktionseigenschaften der Einrichtung und dem durch seine Windungen hindurchgehenden Strom abhängig. Wenn die Energiequelle zurückzündet, um niedrige Ströme zu liefern, sollte die Induktanz von solcher Art sein, daß sie den Lichtbogen hält. Wenn jedoch die Induktanz erhöht wird, scheint sie beim Starten und beim Aufrechterhalten einer optimalen Lichtbogenwirkung zu
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stören, insbesondere wenn die Energiequelle in neuerdings entwickelten Schweißprozessen mit kurzem Lichtbogen verwendet wird. Bei dem letztgenannten Verfahren wird die Spitze der Elektrode veranlaßt, mit dem Arbeitsstück in Eingriff zu treten, wodurch ein sehr scharfer oder steiler Strom zwischen dem Arbeitsstück und der Elektrode erzeugt wird und ein Rückbrennen der Elektrode ergibt, bis der Lichtbogen unterbrochen wird. Dies tritt schnell und in zyklischer Weise auf, um eine Reihe von kurzen unterbrochenen Lichtbögen herzustellen, die durch Berührung der Elektrode mit dem Arbeitsstück erzeugt werden.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere auf eine Gleichstromenergiequelle abgestellt, die die aufgetretenen Probleme dadurch beseitigt, daß die erforderliche Induktanz verwendet wird, wodurch eine sehr zuverlässige Energiequelle, insbesondere für Lichtbogenschweißzwecke u.dgl. sowohl als auch für andere Gleichstromenergiestromkreise geschaffen wird, welche gesteuerte Siliziumgleichrichter u.dgl, verwenden.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung sind die gesteuerten Siliziumgleichrichter in dem Gleichrichterstromkreis mit dem Ausgang eines zweckentsprechenden Transformators verbunden, um eine Ausgangsspannung zu erzeugen, die zum Erregen des zugeordneten Lichtbogens oder einer anderen entsprechenden Last geeignet ist. Die Erfindung sieht jedoch eine oder mehrere Dioden vor, die direkt zu wenig-
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• stens einem der gesteuerten Siliziumgleichrichter parallel und in Serie zu einem Teil der zugeordneten Sekundärseite des Transformators angeschlossen sind. Auf diese Weise wird, obgleich der zugeordnete gesteuerte Siliziumgleichrichter rüekgezündet wird, um während eines Teiles einer Periode leitend zu werden, die parallel geschaltete Siliziumdiode während derjenigen Zeit leitend, während welcher der gesteuerte Siliziumgleichriohter abgeschaltet ist. Die Dioden arbeiten daher in der Weise, daß sie Energie von dem Transformator an die Schweißanlage abgeben. Dadurch wird das Entladen von gespeicherter Energie in der Induktanz in dem Lichtbogenstromkreis vermindert und eine Doppel-Energiequelle geschaffen, welche den Lichtbogen zwischen Zündperioden und gesteuerte Siliziumgleichrichter aufrechterhält. Die Haltedioden dienen weiter dazu, von dem Stabilisierungsinduktor irgendwelche induktive Energie um die gesteuerten Siliziumgleichrichter herumzuführen und verhindern dadurch, daß schädliche Spannungen dem gesteuerten Siliziumgleichrichter aufgedrückt werden. Jedoch ist der von der Diode geführte Gesamtstrom verhältnismäßig niedrig, und infolgedessen kann die Diode selbst klein und von verhältnismäßig billiger Ausführung sein.
In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die als Ausführungsformen in der nachstehenden Beschreibung erläutert werden.
Fig. 1 ist ein Schaltschema einer Dreiphasen-Halb-
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wellen-Gleichrichteranlage, welche Haltedioden in jedem Schenkel des Stromkreises enthält.
Pig, 2 ist eine Darstellung einer typischen Spannungswelle und gibt das Leiten der Dioden und der gesteuerten Siliziumgleichrichter in dem Stromkreis der Pig. 1 bei einem Satz von Bedingungen wieder.
Fig. 5 ist ein Schaltschema ähnlich der Pig. 1, welches dahin abgeändert ist, daß eine einzelne Haltediode verwendet wird.
Pig. 4 ist eine Darstellung einer Spannungswelle für die Ausführungsform der Pig. 3.
Pig. 5 ist ein Schaltschema ähnlich der Pig. I und
gibt eine Dreiphasen-Vollwellen-Gleichrichteranlage wieder,
Fig. 6 1st ein Schaltschema, welches ein Einphasen-System wiedergibt, das ein Paar Haltedioden verwendet, und
Pig. 7 ist ein Schaltschema eines nicht ausbalancier-
ten Einphasen-Stromkreises mit einem einzigen gesteuerten Siliziumgleichrichter und einer einzigen Haltediode.
Insbesondere ist in Fig. 1 ein Lichtbogenschweißstromkreis dargestellt, der einen Dreiphasen-Speisetransformator aufweist, der eine Dreiphasen-Primärwicklung 2 hat, die mit einem Satz der Dreiphasen-Speiseleitung 3 verbunden ist.
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Der Transformator 1 enthält weiterhin eine in Stern angeschlossene Sekundärseite 4, welche in einen Stromkreis mit einer Reihe 5 gesteuerte Siliziumgleichrichter zu einem Paar Gleichstromauslaßleitungen 6 und 7 angeschlossen ist. Ein Arbeitsstück 8 ist mit der Leitung 6 verbunden, und eine verbrauchbare Elektrode 9 ist mit der Leitung 7 verbunden, wobei ein Schweißlichtbogen Io zwischen ihnen hergestellt und.aufrechterhalten wird. Ein Induktor 11 ist in Serie zu der Leitung 6 angeschlossen, um eine Stabilisierüngswirkung zu schaffen, wie in der älteren, oben erläuterten Anmeldung angegeben ist.
Gemäß der Erfindung ist eine Reihe 12 von Haltedioden vorgesehen, die eine Energieübertragung parallel zu der Gleichrichterreihe 5 vornimmt.
Allgemein wird beim Arbeiten des Stromkreises die Reihe 5 gesteuerte Siliziumgleichrichter gezündet, um eine Ausgangsspannung zu liefern, die ausreicht, um einen vorher ausgewählten Schweißstrom und eine Schweißspannung aufrechtzuerhalten. Die durch die Reihe 5 gelieferte Ausgangsspannung besteht daher aus einer Reihe von Spannungsimpulsen.* Der Induktor 11 (Drossel) speichert Energie in der Form eines magnetischen Feldes, um Energie zwischen Spannungsimpulsen zu liefern und dadurch die Wirkung des Lichtbogens Io zu stabilisieren. In Übereinstimmung mit der Erfindung arbeitet die Reihe 12 aus Haltedioden dahingehend, ein Entladen der induktiven Energie zu verhindern, indem sie dem
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Lichtbogenstromkreis Energie zuführt, wenn die Spannung an einem Teil der Sekundärseite 4 größer als oder gleich der an der Induktanz ist. Weiterhin 1st die Anlage derart ausgebildet, daß, wenn der Induktor 11 Energie abgibt, sie durch die Diodenreihe 12 geführt wird, um die Reihe 5 gesteuerter Gleichrichter in Nebenschluß zu bringen und dadurch das Anlegen von gefährlichen Spannungen an die gesteuerten Siliziumgleichrichter zu verhindern.
^ Im einzelnen enthält bei dem Stromkreis der Fig. 1
die Sekundärseite 4 Phasenwicklungen 1J5, 14 und 15, die um 12o° elektrisch voneinander getrennt und in einem Sternstromkreis angeschlossen sind, wobei der gemeinsame Verbindungspunkt mit der Gleichstromleitung 6 verbunden ist. Die Reihe 5 gesteuerter Siliziumgleichrichter enthält drei getrennte gesteuerte Siliziumgleichrichter 16, 17 und l8, die jeweils in den Stromkreis zwischen den freien Enden der Phasenwicklungen 15* l4 und 15 und der Gleichstromleitung angeschlossen sind. Die gesteuerten Siliziumgleichrichter " *""" l6-.-bls.JL8- sincLpolarisiert, so daß sie von den entsprechenden Windungen zur Leitung 7 leitend sind.
Jeder der gesteuerten Siliziumgleichrichter 16 bis 18 1st auf ähnliche Weise ausgebildet und enthält eine Zündelektrode 19, die in einen Zündstromkreis 2o angeschlossen 1st, wie er beispielsweise in der älteren Anmeldung enthalten ist.
Die Eigenschaften der gesteuerten Siliziumgleichrich-
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ter sind allgemein bekannt, und ihr Arbeiten geht wie folgt vor sich. Der gesteuerte Siliziumgleichrichter blockiert einen Stromfluß, bis die mit der Wicklung verbundene Elektrode mit Bezug auf die entgegengesetzte Elektrode positiv gemacht wird. Selbst dann wird der Gleichrichter nicht leitend, bis eine Durchbruchspannung erreicht ist. Falls jedoch während der Periode dieser Polarität ein Strom der Zündelektrode 19 von dem Steuerstromkreis 2o zugeführt wird, verändert er sich in einen hochleitenden Zustand und behält ti danach diesen Zustand unabhängig von dem Strom an der Zündelektrode bei, solange die Vorwärtsspannung am Gleichrichter aufrechterhalten wird. Wenn die Polarität umgekehrt wird, kehrt sich der Gleichrichter in den Vorwärtssperrzustand um. Daher kann durch richtiges Anlegen von Impulssignalen niederer Energie an die Torelektrode ein besonderer Teil des Hoehspannungswechselstromes periodisch der Elektrode 9 und dem Arbeitsstück aufgedrückt werden.
In Übereinstimmung mit der Erfindung enthält die Reihe | 12 der Haltedioden drei Haltedioden 21, 22 und 23, die jeweils parallel zu den gesteuerten Siliziumgleichrichtern l6, 17 und l8 und zu einem Teil der entsprechenden Phasenwicklung 13, l4 und 15 angeschlossen sind. Die Zwischenverbindung der verschiedenen Haltedioden 21 bis 23 in die entsprechenden Stromkreise ist allgemein gleich, und die Verbindung der Haltediode 21 wird nachstehend im einzelnen beschrieben.
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- Io -
Die Haltediode 21 ist mit'der positiven Seite der Niederspannungsanzapfung 24 an der entsprechenden Transformator-Phasenwicklung 13 angeschlossen. Die entgegengesetzte oder negative Seite der Diode 21 ist mit der entsprechenden Gleichstromleitung parallel zu einem Teil der Phasenwicklung 13 und dem entsprechenden gesteuerten Siliziumgleichrichter l6 direkt verbunden. Die an die Haltediode angelegte Spannung ist gleich der bezüglichen Transformatorspannung und der Induktorspannung.
Beim Arbeiten schafft daher die Haltediode 21 einen Nebenschluß- oder Wechselstromkreis an dem gesteuerten Siliziumgleichrichter l6. Gewöhnlich ist die Vorwärtsdurchbruchspannung an der Haltediode 21 kleiner als die eines gesteuerten Diliziumgleichrichters 16. Beim Arbeiten wird daher der gesteuerte Siliziumgleichrichter 16 nicht leitend* bis an die entsprechende Zündelektrode oder Torelektrode ein Zündimpuls angelegt wird. Während der Periode, während welcher der gesteuerte Siliziumgleichrichter 16 abgeschaltet ist, führt die Haltediode 21 Strom und führt ihn dem Lichtbogen Io zu, wobei die Energie durch die Entladung der gespeicherten Energie aus dem Induktor 11 oder aus der entsprechenden Sekundärseite des Transformators abgeleitet wird. Als Ergebnis wird der an den Lichtbogen Io angelegte Strom oder die Spannung aufrechterhalten. Typische Spannungskurven sind in Fig. 2 für die drei aufeinanderfolgenden Perioden dargestellt, die den Phasenwicklungen 13* I^
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und 15 zugeordnet sind. Drei überlagerte Halbwellenperioden 25, 26 und 27 für die entsprechenden gesteuerten SiIiziumgleichrichter l6, 17 und l8 sind so dargestellt, daß derjenige Teil der Welle, die in voll ausgezogenen Linien dargestellt ist, dem Zündpunkt des entsprechenden gesteuerten Siliziumgleichrichters folgt und der gestrichelte Teil denjenigen Teil der Spannungswelle wiedergibt, der durch den entsprechenden Gleichrichter gesperrt ist. Die entsprechenden Halbwe1lenspannungsperioden 28, 29 und Jo innerhalb der Phase, die von den Haltedioden 21 bis 23 geführt werden, sind als den Spannungswellen 25 bis 27 überlagert mit einer entsprechenden Wiedergabe in voll ausgezogenen und in gestrichelten Linien dargestellt. Die Spannungsperioden 28 bis Jo haben als Folge der angezapften Verbindungen zu den entsprechenden Phasenwicklungen 12 bis 15 eine viel niedrigere Spitzenhöhe. In Fig. 2 sind die gesteuerten Siliziumgleichrichter l6, 17 und l8 über etwas weniger als einer Hälfte jeder Periode leitend dargestellt, und infolgedessen wurden sie gewöhnlich null Zwischenräume" zwischen den entsprechenden Halbwellenimpulsen erzeugen. Bei der vorliegenden Erfindung werden die null Zwischenräume ausgefüllt, um einen mittleren Spannungspegel zu liefern, der durch die waagerechte Linie J51 dargestellt ist, und zwar als Ergebnis des Induktionsstromes vom Induktor und eines Haltediodenstromes von der angezapften Sekundärseite des Transformators. Die Energie unterhalb der Kurven-
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linie 31 und oberhalb der Haltedioden-Spannungskurve 29 zwischen den Kurven 25 und 26 der gesteuerten Siliziumgleichrichter 13 und l4 ergibt sich aus der Induktionsenergie des Induktors 11.
Wenn die Spannung des gesteuerten Siliziumgleichrichters 25 auf die mittlere Pegellinie 31 abfällt, hat die Spannung das Bestreben, sich unter den mittleren Pegel zu verkleinern, und der Induktor 11 fängt an, sich in den Stromkreis zu entladen, um den Strom aufrechtzuerhalten, bis die Spannungskurve 25 sich mit der Haltediodenkurve 29 der benachbarten Haltediode 22 schneidet. Das Leitendsein der Haltediode, wie sie durch die Kurve 29 dargestellt ist, ergibt sich zum Teil aus der Tatsache, daß die Haltediode 22 leitend 1st, wenn der entsprechende gesteuerte Siliziumgleichrichter 17 durch die Hauptwicklung l4 in einer Richtung polarisiert ist, um leitend zu werden, Jedoch nicht leitend wird, weil die Spannung nicht ausreicht, um die Vorwärtsdurchbruchspannung zu überwinden und ein Zündimpuls noch nicht angelegt worden ist. Weiterhin werden, solange ein weiterer gesteuerter Siliziumgleichrichter zündet, die anderen beiden gesteuerten Siliziumgleichrichter und die entsprechenden Dioden in Rückwärtsrichtung vorgespannt derart, daß sie nicht leitend werden, bis die Spannung des gezündeten gesteuerten Siliziumgleichrichters auf die Höhe derjenigen der Haltedioden absinkt, d.h. den Schnittpunkt der beiden Spannungswellen. Die Haltediode
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wird dann leitend und drückt eine Haltespannung auf, bis der entsprechende gesteuerte Siliziumgleichrichter gezündet wird.
Jeder der null Zwischenräume wird dadurch mit Energie teilweise aus der Wirkung der Haltedioden 21 bis 23 ausgefüllt, bei welchen der entsprechende Energieausgang von dem Transformator erfolgt, und teilweise von dem Entladen der in dem Induktor 11 gespeicherten Energie aufgefüllt. Zusammengefaßt ermöglichen die Haltedioden 21 bis 23, daß der Induktor seine aufgespeicherte Energie entlädt, bis die an dem Induktor erscheinende Spannung gleich der Spannung ist, die an der Niederspannungsanzapfung erscheint. An diesem Punkt liefert die Sekundärseite 4 des Transformators Energie durch die Haltediode und hält den Induktor 11 auf dem ausgewählten Entlade- oder Minimumwert. Beispielsweise kann Jede Diode 21 bis 23 mit einer.12 Volt-Anzapfung an den entsprechenden Sekundärseiten 13 bis 15 parallel zu den gesteuerten Siliziumgleichrichtern 16 bis 18 angeschlossen sein. Die an dem Lichtbogen Io angelegte Spannung fällt niemals unter diese 12 Volt.
Der von den Dioden 21 bis 23 geführte Gesamtstrom ist in bezug auf den Gesamtstrom der Einrichtung vergleichsweise niedrig. Infolgedessen kann die Größe der Diode dementsprechend klein sein, um die Verwendung von verhältnismäßig billigen Dioden zu ermöglichen.
Dieser neue Stromkreis vermindert daher die Halte-
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energie, welche notwendigerweise durch den Induktor geliefert werden muß, und vermindert daher den Wert der in dem Stromkreis notwendigen Induktanz bei niederen Strömen. Es wurde gefunden, daß dadurch ein außerordentlich befriedigendes Ergebnis, insbesondere bei Schweißen u.dgl., mit kurzen Lichtbögen erhalten wird.
Die Erfindung wurde in Fig. 1 auf einen Dreiphasen-Halbwellen-Stromkreis mit einer Haltediode angewendet dargestellt, die in jeder Phase angeschlossen ist. Jedoch kann eine kleinere Anzahl Haltedioden in einem oder zwei Schenkeln eines Dreiphasen-Stromkreises verwendet werden, um während den entsprechenden null Zwischenräumen eine Halteenergie zu liefern. Die Wirkung besteht darin, den mittleren Pegel der dem Lichtbogen Io zugeführten Spannung während einer vollständigen Periode des Dreiphasen-Systems zu vermindern und erzeugt eine etwas größere Wellenkomponente. Beispielsweise ist der Stromkreis in Fig. 3 allgemein dem der Fig. 1, verwendet jedoch ein Paar Haltedioden entsprechend den Dioden 21 und 22 der Fig. 1. Entsprechende Elemente in den Stromkreisen der Figuren 1 und 3 sind gleich benannt, wobei der Stromkreis sich in der Sekundärwicklung 15 verändert, was sich aus dem Wegfall der Diode 23 ergibt. In Fig. 3 ist der gesteuerte Sillziumgleichrichter 18 in Serie zu der Phasenwicklung 15 durch eine Diode 32 ersetzt worden. Der Stromkreis arbeitet grundsätzlich in der gleichen wie oben in bezug auf Fig. 1 beschriebenen Weise,
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wenn die Spannungswellen der Wicklungen 13 und l4 die Energie liefert. Zwischen diese beiden Wellen ist jedoeh die Spannungswelle 33 für die Diode 32 zwischengeschaltet, welche leitend wird, wenn die Spannungswelle der Wicklung 15 die Spannung zuführen soll. Wie ersichtlich, braucht der Spitzenwert der Spannung der Wicklung 15 nur etwa gleich dem des gewünschten mittleren Pegels zu sein, da der Induktor 11 und die benachbarte Diode die verbleibende Energieunterbrechung ausfüllt. a
Die Erfindung kann bei Dreiphasen-Vollwellen-Stromkreisen, Einphasen-Stromkreisen oder irgendeinem anderen Stromkreis verwendet werden, welcher gesteuerte Siliziumgleichrichter u.dgl. verwendet. Es ist in Fig. 5 ein Vollwellen-Stromkreis dargestellt, der eine zusätzliche Dreiphasen-Sekundärseite 34 verwendet, die in einem Stromkreis mit einem Halbwellenkreis entsprechend der Pig. I angeschlossen und daher entsprechend numeriert ist. Eine Reihe 35 von gesteuerten Siliziumgleichrichtern verbinden die Sekundärseite 34 mit den Leitungen 6 und 1J, und sie ist so polarisiert, i daß sie in der gleichen Richtung wie die Reihe 5 der Sekundärseite 4 leitend wird. Ein Zwischenphasentransformator 36 verbindet die Sternpunkte der Sekundärseiten 4 und 34 und ist mit der Gleichstromleitung 6 an einer Mittenanzapfung 37 verbunden.
Der Stromkreis der Fig. 5 arbeitet allgemein in der gleichen Weise wie die Dreiphasen-Halbwellen-Einrichtung
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- χβ -
mit der Ausnahme, daß die Dreiphasen-Vollwellen-Einrich~ tung sechs Spannungsimpulse oder zwei Paar überlappender Impulse über die gesteuerten Siliziumgleichrichterreihen 5 und 35 bei jeder vollständigen Periode des Dreiphasen-Systems liefert. Dadurch werden die null Spannungszwisohenräume auch selbst bei zurückgezündeten gesteuerten Siliziumgleichrichtern reduziert, um weniger als 9o° bei jeder vollen Spannungsperiode leitend zu sein. Infolgedessen ist die Energie, die durch die Haltedioden 21 bis 23 sowohl als auch durch den Induktor 11 zugeführt werden muß, erheblich kleiner.
In Fig. 6 ist ein Einphasen-Vollwellen-Gleichstromlichtbogenspeisesystem dargestellt, welches Halte- oder Überbrückungsdioden gemäß der Erfindung verwendet.
In Pig. 6 ist ein Einphasen-Transformator 38 dargestellt, der eine Einphasen-Primärwicklung 39 hat, welcher mit einem Paar Eingangsenergiespeiseleitungen verbunden ist und welcher eine Sekundärseite 4o mit einer Mittenanzapfung 4l hat, die mit dem Arbeitsstück 42 verbunden ist. Die gegenüberliegenden Enden der Sekundärseite 4o sind in Reihe zu den entsprechenden gesteuerten Siliziumgleichrichtern 43 und 44 mit einer Elektrode 45 in Reihe zu einem Induktor 46 verbunden. In Übereinstimmung mit der Erfindung sind Haltedioden 47 und 48 jeweils an viertel Anzapfstellen 49 und 5o und an den Induktor 46 angeschlossen. Auf diese Weise liefert beim Arbeiten der Einphasen-Vollwellen-
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Stromkreis fortlaufend Spannungsimpulse> wobei die abwechselnden Hälften der Sekundärseite 4o abwechselnd durch die gesteuerten Siliziumgleichrichter 43 und 44 hindurchgeftlhrt sind. Der Teil der Spannung, der an die Elektrode und das Arbeitsstück angelegt ist, wird durch Zünden der gesteuer» ten Siliziumgleichrichter 4j und 44 wie bei den vorerläuterten Ausführungsbeispielen gesteuert. Als Ergebnis werden null Spannungszwischenräume gewöhnlich zwischen den Spannungsimpulsen erzeugt. Der Induktor 46 entlädt sich jedoch, um den Lichtbogen aufrechtzuerhalten, bis die Spannung des Induktors der Spannung des Teiles der Sekundärseite 4o gleicht, der an die parallel liegende Haltediode 4? oder 48 angelegt ist« Gleichzeitig ist die entsprechende Haltediode leitend und liefert dem Lichtbogen Energies d&iiurch bleibt der Lichtbogen und eine kleinste induktive Energie in dem magnetischen Feld des Induktors 46 aufrechterhalten„
Ein ähnlicher nicht ausbalancierter Einphasen-Stromkreis ist in Fig. 7 dargestellt, wobei die entsprechenden Elemente in den Ausführungsformen der Figuren 6 und 7 gleich benannt sind. Bei der Ausführungsform der Fig, 7 ist die Einphasen-Sekundärwicklung 51 des Transformators J8 nicht ausbalanciert, und eine Anzapfung 52 ist mit dem Arbeitsstück 5> und eine Anzapfung 54 ist mit einer Seite einer Haltediode 55 verbunden. Die gegenüberliegende Seite der Diode 55 ist mit der Elektrode 56 in Reihe zu dem Induktor 57 angeschlossen. Zusätzlich wird in Fig* 7 £er gesteuerte
i? οι ums. Mieös^ep-misigseKäe oder der gsgeife© oxwsfa ©in@ Biöfie i?d ersetzt* Während @ Wim das Ijsii5@33osju.-2A etesfo ZiMüen zieEi{glQiQiiü?iGit'ö©rii 4j3 und das Leitend« eF esitgpi?©Qimi£l©a Halteäioäs 55 gsafe©«©^tc Während
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9 "Da©·
kl®tnä wa& eir«?6ofee Dioden verwanäet werden.«
r Dioden i§t billige und
Original inspected

Claims (1)

  1. h/ Ol*t^trQm-mmtgtm»*ll** güctnawifihatt duroh ein· W»ohe»l«tro«*r.«rgi«qu·!!·, «in« Gl«iohrioht«rvorrlohtung, w*leh· steuerbar· leitend« Perioden haben, um «in· s«rhaek~ fe* Ausgangs*·!!· su erzeugen, und «in« Miederepennuas*- H»lfc»*öltlohrloht«?*löh*it» w*leh« in Λ·» Strömte··!» su dw aitiohrichttrvorriohtune »ng«iohloei»ii ist» um t*nd»n lief «rn.
    S. Yorriohtung nach Anspruch 1, g«k«nni*iohn»t durch •inen Induktor su» Spclehtm vcai Energie und su» Aufrecht-•rh*lten tinei S^roMis »iieohen l#iteöd«n Ftrioden der Oleich-
    und ein«
    tereinheit, welch« in des Stroekreü su dta Induktor ans·«· iciiloeaen iet, um «ine Hilfi-H»lte«nergie su liefern, wenn di· indtiktiir· Baer«!· muf mima *ui»ew»üLt·» Ρ·β·Χ *bf*llt·
    % Yorriohtune »«oh Anepruoh 1 und S4 iekenn*eiohn*t duroh einen Binfftnsttrwasfonemtor, de«een dekund«rs«it· in Reih« su <*em Ißdxiktor »ng««ohio«aen ist* u» eine a teuer-
    su erseugen, und dl· HAlte-Oleiohrioh-
    tereinheit «u eiae« Teil der aekundMreeite und der Baupteaertiegleiöhriohtervorriohtunai pexeJllel geeoh*ltet ist.
    4. Vorrichtung naon Anepruoh 1, dadurch gekenneeichnet, dai die Oleichriohtenrorriohtung «in gee teuerter SiIisiUMgl«lehrloht«r ist» der ein Tor aufweist, ua leitende
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    BAD
    Perioden einer an ihn Angelegten ftreohsslstroft^elle su steuern, un ein« veränderlich· strhaektt Ausgangswell· su erscugen, und eine induktiv· Reaktans, um Bnergie su speichern und swiaohen leitenden Perioden d·· gesteuerten Silisiuagleiohrioh« ters einen Strom aufreohtsuerhalten« und die Gleietrictitereinheit eine Ni«derspannungs-4ialt«diod· ist, die in einen Reihenstronkreis su der induktiven Reaktanz und tinea iarallelstronkreis su dem gesteuerten Sillsiungleichriehter angesehlossen ist, um Halteenergie su liefern, wenn die induktive Reaktsns Energie su eine« ausgewählten Pegel abgibt. 5* Vorrichtung naeh Ansprueh %» gekennseiohnet durch einen Induktor, der in Reihe zur Last gesehaltet ist, ua #inen Btr^isflui swisolsen leitenden Ftri^den ier Oleioh*
    siur
    ist
    8&
    und ein« äs
    ©la
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    BAD OFS5GINAL
    MtnrsahX von Haltediodea aufirtiat, iron dtntn Jewell· wenig« attna tint an tinea durch tin Tor ge»teuerten Gleiohriahter in Strit su nur tint» T«il dtr entsprechenden Phase dta Tranaforaatora angtaehXosstn ist.
    7· Vorrichtung naoh Anspruch 1, daduroh gekennstlohnet, daS dit Speüequelle tint Drelphasen-EnergiequeUe ist, um tint Last su liefern und aufrtohtzutrhaXttn, und ait tintn Dr«iiiph»e*n-Tr*n*fora»tor aufntiat« dtr tint in Sttm gtaohmltttt Stlcundlrati tt hat« b«i dtr tint tratt Oltiohstro·- auagangaXtitung Hit dtm Nullpunkt dta Sttma vtrbundtn iat, und dit QXtiohriohttrvorriohtung tint Rtiht von gleich polariaitr« ttn OXtiohriohttrn auftttiat, dit dit frtitn findtn dtr Bekundtratitt mit tintr stftittn aXtiehatronausgangaXtitung vtrbindtn, und tinigt ditatr Oltiohr icht«r Hn S teuer tor habeti, und tin Induktor vorgesehen Iatf dtr in Reiht in dit erste OleichstrotsauagangaXtitung angtaohXoaatn iat und dtr Induktor auf tintn Wert auagtwMhXt iat» um dtn Stroafluft swiaohtn leitenden Perioden dtr Oleichrichter aufrtolitsutrhaXttn^ und dit axtiohriohttrtinhtit tint KaXttdiodt aufwtiat« deren jtd« parallel xu jedeeOlelohrlohter angtaohXoaatn iat« dtaatn Steuertor in Reihe su tint« aufgezählten Unterteil dtr entapr«n»htndtn StkundKratitt Xitgt.
    8. Vorriohtung naoh Anspruch 1 und 7» daduroR gekennleiohnet, da>i dit QlelohrichterYorrlohtunetn, wtlohii «in Tor aufweiten, gesteuerte 8llisiu»gltiohrioht«r aind und di» Gleichrichtareinheittn Sllisiujidiodtn *indB
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    .22.
    SU Vorrichtung n&ßh Anspruch Γ mim! 7» amüwem «elemiet« ia§ du? 'TPssss^eriM&ter der Spfeöäeqpell· eine
    *u£lrei#t, öi© ^a äon Suraokrel·
    Äcisi
    »tu
    me? ©litm
    f ©r geetsss^
    a s^e
    naste Ληβρf^iefe V @ö2asBäSia
    iß S©y
    und
    bad ofmginal
    einen Slnphiusen-Transformator mit einer aehrfach angesapft«n Sekundär»«it«, von der tin* Abwtpfung »it einer Gleich-· atrocmuÄgaiigeleitung verbunden iet* tin· Mehrzahl GleichrichtervorriohUingen mit d*r Sekundäraeit« an gegenüberliegenden Seiten der Gleichstroaaiiagangaleitung ang*sehloat«n und ait einer zweiten GMchstromauegangeleitung jswisGhenv«rbunden ist» und wenigsten« einer dtr Gleichrichter durch ein Tor geutsuort wird, und die Üleichrichtereinheit «in« Haitediod« Aufweist, welche xvfieohftn der weiten Auegangrleifcung lind einer Anxapfung an d«r Seiaandär*eitt *wi«ohen der ersten Auegange leitung und der Verbindung au der durch «in Tor g*»teu*rten GleichrichteTvorrlohtune angMotslosatii # und ein Induktor in die zweite AuegÄngileitiing su der
    H*lt*diod# ^r^eaohloeatn ist. · Yorriohtung n*ch Änapruah 1 wa&
    n*ch sjvapruoh 1 irji Sie aitichrichttrvom/.iiDU-T-f.s.·, --es*: -su-irta
    a in.6, dl« mit d#n Biil«2i tta^ -.I'iaina^- verbunden una angesißlo·»·« ώΐ,-id, ^ e"Jlä@li@£i «.'laa Mit d«r S*icundXr«eiua und der gfttteinaa^in aiiilOiiriohte
    *n @i«icbiti*OBE»t3igaiig v;u biM«n£ und mit oma Mittelpunkt der Selß^äi?9«Std und mit
    der Verbindungsstelle d*a Gleiehrichtere v^^jndmi sind« di« ai«ichriohter«inheitan Haltedioden auf^sistii« welch»
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    BAD
    parallel Cu den Oltiohriohtern und einen TtIl der Sekundär-••it· angeeohloectn sind« und bei welcher d«r Induktor Mit dir iweiten Atiasang*l«ltung iur Lichtboetnetitt der Dioden verbunden iet.
    15# Vorriohtung naoh Anepruoh 1 und Xk0 dadurch g«k#nn- » dAl di· Dioden «it Zwei-fhMen-Punlcttn an d«r
    dta ftmnifoxwator« vtrbundtn «ind. 16* Vorrichtung naoh Antjxruoh 1, daduroh gtktnxiKtiobatt, daf di# Oltiohriohttrrorriohtung tintn «atttutrttn iaislua-
    ^ gleiehriohttr aufvtiitj der ait dta tad· dtr Stlcundintitt trvrbundMi lit, und tint Diodt tnthllt, weloht mit atm ftgtn-U>trXitftnd»n End· dtr»tkundlntitt und «it dta Oltioh· iohttr verbunden iet, ftmatr tin Paar Auafaneeltitungtn, von denen •ine ait der .Verbindungestexie dee gesteuerten OXeiohriohtere und der Diodt und die sneite Mit einer AniÄpfun« an der fttkundXretitt verbunden iet» und di· An«apfung aufitrhalb der Mitte de· D&edeneede« der Sekundineitt litgt, und ein Induktor in Reihe «it der «weiten Atagaiigeleitung verbunden iatf und bei weloher die Oleiohriohtereinheit eine Halte*
    * diode enthllt, wtioht parallel iu den gesteuerten Silisiungltiohriohttr und tint· Teil der benachbart engeeohloeaenen Sekundlreeite verbunden iei. ·■:
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