DE1565062A1 - Anordnung zur Lichtbogenstabilisierung von regelbaren Mehrverfahren-Schweissgleichrichtern - Google Patents

Anordnung zur Lichtbogenstabilisierung von regelbaren Mehrverfahren-Schweissgleichrichtern

Info

Publication number
DE1565062A1
DE1565062A1 DE19651565062 DE1565062A DE1565062A1 DE 1565062 A1 DE1565062 A1 DE 1565062A1 DE 19651565062 DE19651565062 DE 19651565062 DE 1565062 A DE1565062 A DE 1565062A DE 1565062 A1 DE1565062 A1 DE 1565062A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
current
arrangement
welding
voltage
rectifier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19651565062
Other languages
English (en)
Inventor
Kohaut Dipl-Ing Johannes
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of DE1565062A1 publication Critical patent/DE1565062A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/10Other electric circuits therefor; Protective circuits; Remote controls
    • B23K9/1006Power supply
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/06Arrangements or circuits for starting the arc, e.g. by generating ignition voltage, or for stabilising the arc
    • B23K9/073Stabilising the arc

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Description

  • Anordnung.zur hichtbogenstabilisierung von regelbaren Yehrverfahren-Sch,weißgleichrichtern T)ie neuzeitliche Lichtbogen-Schweißtechnik verlangt immer häufiger nach einer einzigen für mehrere Schweißverfahren, wie die Hand-, Sprüh- und Kurzlichtbogenschweißung, gleich,gut geeigneten Stromquelle. So ist bereits eine Schweißgleichrichteranordnung vorgeschletg@Ü '-worden,die im wesentlichen aus einem Wetztransförmatoz'in Spgr-" Schaltung, einem Gleichrichtertransformator mit zwei gleichenin Reihe oder parallelschaltbaren Sekundärwicklungen, einem- " Gleichrichtersatz in Drehstrombriickenschaltung und einer Glättvun9sdrossel aus zwei gleichen, ebenfalls in Reihe oder parall'elschait= baren Teilwicklungen besteht-. Über eine drehstromseitige Anschnittsteuerung mit antiparallel geschalteten steuerbaren Ventilen; vorzugsweise Thyristoren, können der Schweißstrom und die Schweißspannung stufenlos verstellt werden. Diese Schweißgleichrichter- f` anordnung ist nicht nur für den Hand-, Sprüh- und Kurzlichtbogen-' betrieb gleich gut geeignet, sondern ermöglicht auch nach einem einfachen Ilmschalt;rcrgang der Sekundärwicklungen des Gleichrichtertransformators die Speisung von Plasmabrennern zum Schweißen, Schneiden und Besprühen: Im folgenden soll unter einem Mehrverfahren-Schweißgleichrichter ein Schweißgleichrichter verstanden werden, der sowohl für den Hand-, Sprüh-, Kurzlichtbogen- und Plasmabrennerbetrieb'mit@ gleich gutem Erfolg verwendbar ist.
  • Eine besondere Schwierigkeit bei der Schaffung derartiger Mehrverfahren-Schweißgleichrichter ist dadurch gegeben, daß die Glättungsdrossel induktivitätsmäßig nach den Anforderungen d,es Kurzlichtbogenbetriebes auszulegen ist. Wegen der erforderlichen 'y hohen Stromanstiegsgeschwindigkeiten (di/dt = U/L bis zu 15G/msj muß die Induktivität der Glättungsdrossel klein,gehalteh, werden. Trotz dieser Bedingung sind aber auch die dynamischen Anfordermen sowohl des Hand-- und Sprühlichtbogen- als auch des Plasmabpennerbetrle es weitgehend erfüllt. Versuche haben ergeben,_.daß lediglich im üandschweißbetrieb bei Stromstärken, die ' .kleiner als etwa 20 bis 25 % des Nennstromes sind, eine höhere Induktivtät der Glättungsdrossel erforderlich ist. Ein Weg zur Verbesserung dieser Verhältnisse ist durch die Zuschaltung einer Zusatzdrossel in Reihe zur Glättunesdrossel bereits vorgeschlagen worden.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung anzugeben, mit der. bei Mehrverfahren-Schweißgleichrichtern der Lichtbogen im Handschwei.-1'betrieb bei den erwähnten geringen @'tromstärken noch besser stabilisiert werden kann.
  • Erfindungsgemäß wird dieses Ziel dadurch erreicht, da!3 am rcrwei?-gleichrichterausgang ein 1-;panniingstei'er angebracht und zwischen der Spannungsteilerabzweigung und de.-. Stromregler ein Vierpo' geschaltet ist*, dergestalt, dan bei der Z#ffnung der Kurzschlta9iiberbrüekung oder bei einer p1 i@tzlichen r.tna.--me der el:-s tung des Schweißgleichrichters ein zusätzlicher Strömsollwert auf den Eingang des Stromreglers geschalt e.t wird: Mit Vor~ei«'ist zur Ein-`.t'r-Stellung der, hältnS (1c1" erner ist, es--vorteilhaft, da 2 der Vierpo-. ?!lc rintesven#z Zwe' Widerständen und einem, kondensator begeht, wobei durch die- "ahl .r?er Vierpclelemente die Dauer und. sie 7.che des zusä@^li.chen Schwertes bestimmt ist. Weiterhin ist zur VerYinäerung einer zusätzlichen So.lwertaufschal jung 'ei der maximal. aril-iegenden Lastspannung mixt Vorteil dem Vierpol eine Zenerdicde i ergeschal tet. Schließlich ist zur Entkopplung des Regelkreises und der Gleichrichterschaltung mit Vorteil dem Vierpol eine weitere Diode vorgeschaltet. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert.
  • -Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer regelbaren Schweißgleichrichteranoränung für den Mehrverfahrenbetrieb, vorzugsweise den Vierverfahrenbetrieb.
  • Fig. 2 zeigt eine Schaltungsanordnung für die Vortäuschung eines erhöhen Stromsollwertes für den Stromregler.
  • In rig. 1 ist mit 1 ein Netztransformator in Sparschaltung bezeichnet, der an verschiedene Netzspannungen (beispielsweise 220, 380, 500 V) anschlie;3bar und mittels eines Umschalters 2 beispielsweise von 220 V auf 110 V umschaltbar ist. Mit 3 ist ein Drehstromsteller bezeichnet, der in bekannter Weise aus antiparallel geschalteten steuerbaren Ventilen, beispielsweise Thyristoren, aufgebaut ist. An den Drehstromsteller 3 ist ein Gleichrichtertransformator 4 angeschlossen, dessen Sekundärwicklungen aus je zwei gleichen, in Reihe oder parallelschaltbaren Teilwicklungen 4a und 4b bestehen. Der Gleichrichtertransformator 4 speist, eine Gleichrichterschaltung, vorzugsweise eine Drehstrombrückenschaltung 5. An den einen Ausgang der Drehstrombrückenschaltung 5 ist eine Glättungsdrossel 6 angeschlossen, die aus den beiden Teilwicklungen 6a und 6b, die in Rehe oder parallelschaltbar sind, aufgebaut ist. In Reihe zur Glättungsdrossel 6 liegt eine Zusatzdrossel 7. Stram und Spannung der Schweißgleichrichteranordnung 1,3,4,5,6,7 sind .. über einen Strbmregler 8 und einen Spannungsregler 9 geregelt.
  • Dem cpannungsregler 9 wird vom Sollwertpotentiometer 10.ein stufenlos verstellbarer Spannungasollwert und von dem positiven Ausgang der. Gleichrchterschaltung 5 der Span=ngsistwert eingespeist. Weiterhin wird dem Spannungsregler 9 auch der am Sollwertpotentiometer 11 einstellbare Stromsollwert aufgeschaltet. Am Ausgang des Spannungsreglers 9'erscheint die Stellgröße als-Sollwert für den Stromregler B. Dem Stromregler 8 wird außerdem der am Nebenwiderstand 12 abgegriffene Stromistwert eingespeist. Die Stehgröße des Stromreglers 8 wird auf den Eingang des Gittersteuersatzes 13 eingegeben, der die Aufgabe hat, die Thyristoren des Drehs.tromsteller 3 in Abhängigkeit von einer-Steuergleichspannung mit zeitlicht verschiebbaren Gitterimpulsen zu zünden.
  • Zur Kontrolle der richtigen Phasenfolge des speisenden Netzes im Hinblick auf di-e drehstromseitige Anschnittsteuerung des Dreh-.stromatellers 3, ist parallel zu den Eingangsklemmen der Schweißgleichrichteranordnung 1, 3,: 4, 5 ein von einem Drehstrommotor 14 angetriebener Lüfter 15 geschaltet. Der Lüfter 15 wirkt auf ein Luftklappenrelais 16 ein, dessen Kontakte17, 18 an eine Stromversorgungseinrichtung 19 und den Impulslöscheingang des Gittersteuersat.zes 13 angeschlossen sind. Solange der Drehstrommotor 14 steht, sich im Hochlaufen befindet oder in Bezug auf die von Drehstromsteller 3 erforderliche Phasenfolge in-falscher Richtung läuft, wird auf den Impulslöscheingang des Gittersteuersatzes 13 über das Luftklappenrelais 16 eine positive Spannung angeschaltet, die die Gleichspannung Ud an der Gleiehrichterschaltung 5 sperrt. Die °tromversorgungseinrichtung 19 dient zur zentralen Speisung des Gittersteuersatzes 13, des Stromreglers 8, des Spannungsreglers 9, sowie der Sollwertpotentiometer für Strom 11 und Spannung 10 mit Gleichstrom bzw. mit den.Steuerwechselapannungen. Die in Figur 1 dargestellte Sahweißgleichrichteranordnung 1, 3, ¢, 5,6,7 ermöglicht sowohl den Hand- und Sprühlichtbogenbetrieb (Netztransformator 1 an 220 V, Teilwicklungen 4a und 0, 6a und 6b parallelgeschaltet), als auch den Kurzlichtbogenbetrieb (Netz- .' F transformator 1 an 110 V , Teilwia#lungen 4a und 4b, 6g uPd 6b parallelgeschaltet) als auch den Plasmabrennerbetrieb (Netztransformator an 220 V, Teilwicklungen 4g und 4b, 6a und 6b in Reihe geschaltet) mit gleich gutem Erfolg. Lediglich im Handschweißbetrieb bei einer Schweißstromstärke Id kleiner als etwa 0,20 bis 0,25 % der NenpuahWeißstromstärke Idn ist die Induktivität der Glättungedrossel 6, die nduktivitätsmäßig für den Kurzlichtbogenbetriab ausgelegt ist, nicht mehr groß genug. Für diesen Betriebsfall iut die Zusatzdrosuel 7 vorgesehen, die zur Glättungsd.rossel 6 in Reihe geschaltet ist und etwa den dreifachen Induktivitätswert besitzt, wie die Glättungsdrossel 6. Da nun aber erfahrungsgemäß eine Stromregelung bei Teilströmen nicht nur mit größeren Abweichungen behaftet ist, sondern auch die Regelzeiten bei kleiner werdenden Strömen ein reziprokes Verhalten zeigen, wird der stabile Handschweißbetrieb bei Schweißströmen 1d< 0,25 Idn sehr erschwert. Hinzukommt noch, daß der Lichtbogen bei Teilströmen eine geringere thermische Zeitkonstante J besitzt und aus diesem Grunde eine schnellere Regelung als bei hohen Strömen erfordert. Neben der bereits beschriebenen Abhilfe mit der Reihenschaltung der Zusatzdrossel 7 zur Glättungsdrossel 6 fuhrt erfindungagemäß.folgender Weg zu einer wesentlichen Ver- Besserung der Lichtbogenstabilisierung im Teilstrombereich: Dem Stromregler 8 wird während eines Überganges vom Kurzschluß in den Leerlauf oder während einer plötzlichen Stromentlastung ein erhöhter Stromsollwert vorgetäuscht.
  • Eine Schaltung zur Vortäuschung eines erhöhten Stromsollwertes ist in Fig. 2-dargestellt. In Fig.,2 sind die gleichen Teile mit den gleichen Ziffern wie in Fig. 1 versehen.
  • Mit 20 ist eine Kurzschlußüberbrückung bezeichnet, die die Kurzschließung der Schweißstromquelle durch die Schweißelektrode veranschaulicht. An den Ausgangsklemmen der Gleichrichterschaltung 5 ist ein Spannungsteiler 21 angeschlossen, der beispielsweise aus den ohmschen Widerständen 22 und 23 aufgebaut oder auch als Potentiometer'ausgeführt sein kann. An die Spannungsteilerab-.zweigung 24 ist eine Zenerdiode 25 angeschlossen, die über eine 1- Diode r Diode 26 zum Eingang eines Vierpols f@ihrt, der beispielsweise aus den Widerständen 2.8, 29 und dem Kondensator 30 aufgebaut sein kann. Anstelle der dargestellten Vierpolelemente kann auch eine Vierpolkette aus in Reihe geschalteten ohmschen Widerständen und Querkapazit4ten verwendet werden. Der Ausgang des Vierpols 27 ist mit dem Eingang des Stromreglers 8 verbunden.
  • Die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 2 ist folgende: Beim Aufheben des Kurzsciaußes an der Kurzschlu?überbrückung bei 20 oder bei einer schnellen Abnahme der Belastung wird die in den Kreisinduktivitäten, beispielsweise in der Glättungsdrossel 6 gespeicherte Energie frei. Die hierbei entstehende Überspannung wird über den Spannungsteiler 21 und den Vierpol 27 auf den Eingang des Stromreglers 8 als erhöhter °tromsollwert aufgeschaltet. Hierdurch wird der Proportionalsprung des Stromreglers 8 erhöht. Der Kondensator 30-verlängert die Wirksamkeit des zusätzlich aufgeschalteten Sollwertes. Die Zenerdiode 25 verhindert, daß bei der maximal vorhandenen Lastspannung ein zusätzlicher Sollwert in den Stromregler 8 eingespeist wird. Die Diode 26 hat lediglich Entkopplungsaufgaben. Mit der Änderung des Widerstands.-verhältnisses-.2-2, 23 läßt sich der Eingriffswert der Sollwertaufschaltung und mit der Wahl der Vierpolelemente 28, 29, 30 die Dauer und die Höhe des zusätzlichen Stromsollwertes einstellen.
  • f Anstelle an den Ausgangsklemmen der Gleichrichterschaltung 5, könnten die Teilerwiderstände 22, 23 auch an den Klemmen der Glättungsdrossel 6 angeschlossen sein.
  • Ferner kann anstelle eines erhörten Stromsollwertes natürlich auch dem Spannungsregler 9 ein erhöhter Spannungssollwert vorgetäuscht werden. Ferner ist es*möglich, die Vortäuschung eines erhc:hten Scllwertes durch die Vortäuschung eines niedrigeren Strom- oder Spannungsistwertes zu ersetzen.
  • Abschließend sei noch ein weiteres Mittel zur hichtbogenstabili-. sierung im Teilstrombereich erwähnt: Die Verwendung eines an sich bekannten Funktionsgenerators (aktiver Vierpol) zur linearisierung. oder eventuellen Anhebung der Streckenverstärkung-bei kleineren Nennströnen. 2 Figuren 5 Patentansprüche

Claims (2)

  1. patentansprü.che . 1. Anordnung zur Lichtbogenstabilisierung. von regelbare- Sahweiß-r - gleiohrichtern für den Mehrverfahrenbetreb, vorzugsweise Vier-. verfahrenbetrieb, insbesondere.beStrömen, die im Vergleich _ - zur Nennstromstärke gering sind (Id0, 25 Idn) dadurch gekennr I ! L e.@! ! zeichnet, daß am Sehweißgleichrichterausgang ein Spannungeteler (21)-angebracht und zwischen der Spannungsteilerabzwegung (24) un dem Stromregler (8) ein Vierpol,(27) geschaltet ist, derge" stau, daß bei-der Öffnung der Kurzschlu-ßüberbrückung bei (20) oder bei einer plötzlichen Abnahme der Belastung des Schweißgleichrichters (5) ein zusätzlicher Stromsollwert auf den Eingang des Stromreglers (8) geschaltet wird.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das -Verhältnis der Spannungsteilerwiderstände (22, 23) veränderbar ist.,- - - -i -3. Anordnung-nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vierpol (27) Anus mindestens zwei .Widerständen (28-, 29) und -einem Kondensator. -(3.0) besteht. _ , -4. Anordnung. nach Anspruch, 1 und 3,: dadurch , e@- kennzeichnet: , daß: . dem Vierpol (27) eine Zenerdiode (25) vorgeschaltet ist...-,-5. Anordnung nach Anspruch 1, 3 und 4, dadurch@äekenriieichnet'"-daß dem Vierpol (2'j) eine weitere Diode -(26) vorgeschaltet ist.
DE19651565062 1965-04-23 1965-04-23 Anordnung zur Lichtbogenstabilisierung von regelbaren Mehrverfahren-Schweissgleichrichtern Pending DE1565062A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DES0096715 1965-04-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1565062A1 true DE1565062A1 (de) 1970-01-15

Family

ID=7520250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19651565062 Pending DE1565062A1 (de) 1965-04-23 1965-04-23 Anordnung zur Lichtbogenstabilisierung von regelbaren Mehrverfahren-Schweissgleichrichtern

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1565062A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0023058A1 (de) * 1979-07-19 1981-01-28 BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie. Verfahren und Einrichtung zur Regulierung eines Elektrolichtbogenofens
FR2548067A1 (fr) * 1983-06-15 1985-01-04 Edberg Heini Systeme de soudure a l'arc au tungstene
FR2756678A1 (fr) * 1996-12-02 1998-06-05 Soudure Autogene Francaise Generateur d'arc electrique a onduleur et a alimentation triphasee

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0023058A1 (de) * 1979-07-19 1981-01-28 BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie. Verfahren und Einrichtung zur Regulierung eines Elektrolichtbogenofens
FR2462079A1 (fr) * 1979-07-19 1981-02-06 Cem Comp Electro Mec Procede et dispositif de regulation d'arc sur les fours a arc
FR2548067A1 (fr) * 1983-06-15 1985-01-04 Edberg Heini Systeme de soudure a l'arc au tungstene
FR2756678A1 (fr) * 1996-12-02 1998-06-05 Soudure Autogene Francaise Generateur d'arc electrique a onduleur et a alimentation triphasee
WO1998025334A1 (fr) * 1996-12-02 1998-06-11 La Soudure Autogene Française Generateur d'arc electrique a onduleur et a alimentation triphasee

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1540911A1 (de) Einrichtung zur elektrischen Lichtbogenschweissung
DE2702142C3 (de) Anordnung zur Steuerung der Drehzahl eines Universalmotors
DE1565062A1 (de) Anordnung zur Lichtbogenstabilisierung von regelbaren Mehrverfahren-Schweissgleichrichtern
DE1634955C3 (de) Steuersystem für einen Löffelbagger
DE1488033B1 (de) Anordnung zur Steuerung des mittleren,durch einen Verbraucher fliessenden Gleichstromes mittels Thyristoren
DE2217023B2 (de) Speiseschaltung für einen von einer ein- oder mehrphasigen Wechselstromquelle gespeisten Gleichstromverbraucher
DE1565155A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Metall-Lichtbogenschweissen bei im Stromkreis liegendem Werkstueck
DE2919360A1 (de) Geregelter schweisstakter
DE2457807B2 (de) Einrichtung zur Umschaltung eines Stufentransformators mittels Halbleiter-Wechselstromsteller
DE1615366C3 (de) Vorrichtung zum Impuls-LichtbogenschweiBen
DE1563120A1 (de) Anordnung bei Stromrichtern
DE2749087A1 (de) Schweissgeraet fuer mehrere schweissarten
DE1240925B (de) Schaltungsanordnung zur Ein- und Ausschaltung von Gleichstromkreisen mittels Halbleiterstromotore
DD203840A1 (de) Verfahren und steueranordnung zum widerstandsschweissen
DE2145403C3 (de) Vorrichtung zum elektrischen Lichtbogenschweißen mit Impulsströmen
DE2759294C2 (de)
DE2737611A1 (de) Schweisstromquelle zum lichtbogenschweissen mit wechselstrom
DE1176259B (de) Entregungsanordnung fuer Synchronmaschinen mit ueber Gleichrichter aus einer Wechsel-spannungsquelle erregter Induktorwicklung
DE764472C (de) Vorrichtung zur Erweiterung des Schweissstrombereiches von Gleichstrom-Schweissgeneratoren, die einzeln oder parallel betrieben werden koennen
DE1438016C (de) Anordnung zur Speisung eines Gleich Stromreihenschlußmotors
DE1126494B (de) Stromversorgungsanlage mit Zuschaltung eines ueber einen Regeltransformator gespeisten Gleichrichters
DE1073643B (de) Einrichtung zum Betrieb von Entladungsgefäßen
DE1963339A1 (de) Schaltung zum elektrischen Schweissen
DE1565060A1 (de) Anordnung zum Mehrverfahrenbetrieb regelbarer Schweissgleichrichtes
DE1939071A1 (de) Dreiphasige statische Gleichstromschweissmaschine