DE1690573B2 - Schaltungsanordnung zum wechselstrom-lichtbogenschweissen - Google Patents

Description

versetzt.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißstromkreis einen Regelkreis (150) zur Ermittlung der Schwingungsamplitude mittels eines Rückkopplungselementes (152) und zur Erzeugung eines hierzu proportionalen Impulses sowie eine Signalvergleichsstufe (156) aufweist, in der der ermittelte Impuls mit einem Bezugssignal vergleichbar ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückkopplungselement als ein mit einem Luftspalt versehener Stromwandler (152) ausgebildet ist, dessen Ausgangssignal linear proportional zu einer breitbandig gemittelten Schwingungsamplitude ist.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Luftspaltes im Stromwandler (152) ungefähr 1,6 mm beträgt.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalvergleichsslufe (156) als Differentialverstärker (172) ausgebildet ist, der auf die Differenz zwischen dem am Stromwandler (152) gewonnenen Signal und dem Bezugssignal anspricht.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialverstärker (172) zur Änderung der Schwingungsamplitude mit gesteuerten Gleichrichtern (184,186) und einem Impulsgenerator (174) zusammenwirkt, wobei der Impulsgenerator Zündimpulse an die gesteuerten Gleichrichter liefert.

nie Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanord-„Ϊ! zum Wechselstrom-Lichtbogenschweißen mit

" μ »Schmelzender Elektrode und mit einer gle.chmcht-abschmelzenae (Transduktor) zum

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Es ist bereits aumi uie DT-PS 8 32 463 bekannt, dem Gleichrichtereffekt beim Lichtbogenschweißen durch polarisierende Mittel in Form einer Gleichstrombatterie entgegenzuwirken, die in den Schweißstromkreis derart einbezogen ist, daß sie die Amplitudenschwächung in der jeweiligen Halbwelle kompensiert, oder in Form von Halbwellengleichrichtern, die die Leitfähigkeit des Speisekreises während der Halbwellen jener Polarität der Wechselstromquelle mindern, in der die größere Amplitude auftreten würde.

Die zusätzliche Gleichstromkomponente einer zugeschalteten Batterie wirkt sich jedoch auch in Richtung einer Amj>litudenerhöhung während der Phase aus, in der der Lichtbogen leitend ist. Hierdurch bilden sich überhöhte Schweißstromstärken, die das feste Flußmittel an der Schweißstelle vertreiben, die Kontrolle des Schweißvorganges erschweren und eine große Geschicklichkeit des Schweißers erfordern. Der sich bildende große Lichtbogen erzeugt eine große Schweißfläche, ohne jedoch die erforderliche Eindringtiefe zu bewirken und eine fehlerfreie Schweißung zu erzeugen. Vor allem ist eine Schweißelektrode von großen Durchmesser erforderlich, die entsprechend schwer ist. Aus den genannten Gründen sind die Schweißstromstärken beim Wolfram-Schweißen auf 250 bis 300A, gemessen am Grund der Schweißnaht, beschränkt, so daß man sich ihrer nur für untergeordnete Schweißungen hat bedienen können.

Die Leitfähigkeitsminderung (= Widerstandserhöhung) mittels Halbwellengleichrichtern bringt wiederum den Nachteil eines Leistungsverlustes mit sich. Beide Kompensationsmethoden haben sich daher als nicht geeignet erwiesen.

60 In zunehmendem Maße wird davon Gebrauch gemacht, den Schweißstrom in Abhängigkeit von der Größe der zu verarbeitenden Werkstücke mittels sättigungsbarer Drosselspulen veränderlicher Impedanz zu steuern (US-PS 28 80 374). Instabilitäten der Wellen-65 form wirken sich hierbei besonders nachteilig aus, weil Stromunterbrechungen während der unterdrückten Stromphase die Steuerung der Drosselspule verhindern, so daß die Drossei im Strombegrenzungsbereich

gesättigt wird und sich ein übermäßig hoher momentaner Schweißstrom ergibt. Diese kurzen Strominstabilitäten können oftmals Anlaß für eine !ängere Instabilität sein, die ein Heißlaufen der Maschine und damit Spannungsschwankungen zur Folge hat. Sie geben auch Veranlassung zum sogenannten »Wolfranispritten«, indem kleine Teile der Elektrode abbrechen und in die Schweißithmelze eingespritzt werden. Dadurch wird nicht nur die Elektrode verschlissen, sondern auch die Schmelze verseucht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, der Gleichrichtung des Wechselstromes durch den Lichtbogen unter Verwendung von Schaltungen entgegenzuwirken, welche die Stärke des Schweißstromes in Abhängigkeit von der Größe des Werkstückes einzustellen erlauben, ohne daß das sogenannte »Wolframsprilzen« zu befürchten ist. Es soll weiterhin dafür gesorgt werden, daß beispielsweise durch Aufheizen des Apparates oder durch Spannungsänderungen bedingte Langzeit-Instabilitäten vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Impedanz der in zwei stabile Magnetisierungszustände sältigungsbaren Drosselspule durch einen elektrischen Kreis derart steuerbar ist, daß die Drosselplatte in den gesättigten Magnetisierungszustand umgeschaltet wird, wenn der Stromfluß vom Werkstück zur Elektrode unterdrückt wird, und daß zur Aufrechterhaltung eines Stromflusses durch die Lastwicklungen in gleicher Richtung während der unterdrückten Stromphase elektrische Schaltelemente als Nebenschluß parallel zur Elektrode und zum Werkstück und mit den Lastwicklungen in Serie geschaltet sind.

Durch die im Nebenschluß zur Elektrode und zum Werkstück und damit zum Lichtbogen liegenden elektrischen Schaltelemente wird ein Zusatz- bzw. Mindeststrom für die Halbwellen gewährleistet, in denen das Werkstück negativ ist. Es ergibt sich hierdurch die besondere Wirkung, daß neben einem Ausgleich einer Gleichstrom-Komponente auch Stromspitzen nach Lichtbogen-Aussetzern vermieden werden.

Mit dieser Schaltungsanordnung ist es möglich, mit einer 3 mm dicken Elektrode aus Wolfram mit 2% Thorium-Gebalt Ströme bis zu 450 A, bei entsprechend größerer Elektrodenausgestaltung Ströme oberhalb 600 A zuzulassen.

Die Stabilisierung der Wellenform vermeidet ein Austreiben des Zusatzmetalls aus der Schweißzone, wodurch insgesamt der Schweißvorgatig erleichtert wird.

Weitere Einzelheiten sind an Hand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung dargestellt und im nachfolgenden erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 die bekannte Schaltungsanordnung, von der die Erfindung ausgeht,

F i g. 2 eine Darstellung des Schwingungsvorlaufes mit den beim Schweißprozeß auftretenden Instabilitäten,

F i g. 3 eine Darstellung der Hysteresisschlcife einer sättigungsbaren Drosselspule, wie sie mit den bekannten Schweißstromkreisen erzeugt wird,

Fig.4 die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung mit gegenüber der Schaltungsanordnung von Fig. 1 weiteren Einzelheiten,

F i g. 5 die Darstellung der Hysteresisschleife einer sättigungsbaren Doppelspule, die mit den Mitteln der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung erzeugt F i g. 6 eine Schaltungsanordnung einer anderen Ausbildung eines Speisestromkreises mit Mitteln zum Regeln des Schweißslromes und

F i g. 7 eine ergänzende Schaltungsanordnung zu F ig. 6.

Die in F i g. 1 wiedergegebene Schaltungsanordnung zum Betrieb eines Wechselstromschweißapparates umfaßt eine nicht-abschmelzbare Wolfram-Elektrode 12, mit der ein Lichtbogen zum Werkstück 14 erzeugt wird. Der hierbei gebildeten Schweißschmelze wird Zusatzmetall 16 zugeführt. Gegen die äußece Atmosphähre wird die Schmelze durch ein inertes Schutzgas abgeschirmt, das von einem Behälter 20 über eine Leitung 22 einer an der Elektrode 12 angeordneten Kammer 18 zugeführt wird.

Der für den Betrieb notwendige Wechselstrom wird in einem Einphasen-Wechselstrom-Generator 24 erzeugt, an dessen Anschlußklemmen 26 ein Transformator 28 mit einer Primär-Wicklung 30 und einer mit Anzapfungen 42 versehenen Sekundär-Wicklung 32 angeschlossen ist. In Reihe mit der Sekundär-Wicklung 32 liegt im Speisestromkreis 23 des Stromversorgungsteiles ein Hochfrequenz-Generator 34, beispielsweise ein Funkenstreckengenerator, der die periodische Zündung des Lichtbogens durch Überlagerung einer Hochfrequenz-Schwingung auf die Wechselstromschwingung des Sekundärkreises unterstützt. Der Elektrode 12 und dem Werkstück 14 ist ein Stabilisierungskondensator 36 parallelgeschaltet.

Sowohl zur Einstellung des Schweißstromes als auch zur Kompensierung des Amplitudenabf'alles infolge Gleichrichterwirkung des Lichtbogens ist im Speisestromkreis 23 eine sättigungsbare Drosselspule 70 vorgesehen, die in ihrer Impedanz von einer magnetisch gekoppelten Erregerspule 72 und einem Kreis 80 derart gesteuert wird, daß die Drosselspule 70 in den gesättigten Magnetisierungszustand umgeschaltet wird, wenn der Stromfluß in der Richtung vom Werkstück 14 zur Elektrode 12 unterdrückt wird.

Die Drosselspule 70 weist hohle Eisenkerne 73 und 75 von rechteckiger Gestalt auf. Durch die Verwendung eines Kerns ohne Luftspalt wächst der Bereich der Ströme, in welchem die sättigungsbare Drosselspule 70 arbeiten kann.

Die in Serie zum Werkstück 14 und zur Elektrode 12 liegenden Lastwicklungen 76 sind auf den Schenkeln Tt und 79 der Kerne 73 und 75 aufgewickelt, so daß dei eine Kern eine Strombegrenzungsimpedanz bewirk bzw. einen Strombegrenzer für jede Halbwelle dei Wechselstromschwingung bildet. Eine mit dem Steuer Stromkreis 80 verbundene Steuerwicklung 74 ist so an geordnet, daß sie die benachbarten Schenkel der Kern< 73 und 75 umschließt.

Die Impedanz der Drosselspule 70 läßt sich durcl Einstellen des Stromes in der Steuerwicklung 74 regeln wodurch der magnetische Fluß in den Kernen 73 um 75 variiert wird.

Bei großer Stromstärke in der Steuerwicklung 74 is der magnetische Fluß durch den Kern groß und dii Impedanz in der Lastwicklung 76 niedrig, so daß übe die Elektrode 12 dem Werkstück 14 ein starke Schweißstrom zugeführt wird. Umgekehrt nimmt be niedrigem Strom durch die Steuerwicklung 74 der ma gnetische Fluß ab, wodurch die Impedanz der Lasi wicklung 76 ansteigt und der Strom zum Werkstück 1 herabgesetzt wird.

Der Steuerstromkreis 80 enthält eine Drosselspul 72 zur Kompensation der Stromschwingungen de

Speisestromkreises 23. Der Regelkreis 80 enthält weiterhin eine Gleichstromquelle, die aus einem an den Wechselstrom-Generator 24 angeschlossenen, mitiig angezapften Transformator 82 und zwei gesteuerten Gleichrichtern 84 besteht. Ein Zündkreis 86 stellt die Leitfähigkeitsintervalle dieser Gleichrichter 84 ein, wodurch diese die Stärke des Gleichstroms steuern.

Die Drosselspule 72 besteht aus zwei L-förmigcn Teilen 88, die nebeneinander derart angeordnet sind, daß sie die aus F i g. 1 ersichtliche Form eines Rechtecks bilden. Der zwischen den Teilen 88 verbleibende kleine Luftspalt läßt sich in seiner Größe verstellen. Jedes Teil 88 ist mit einer Wicklung 90 versehen, die in Serie miteinander und auf der einen Seite mit der Steuerwieklung 74 und auf der anderen Seite mit dem Steuerkreis 80 verbunden sind.

Bei einer mit Gleichstrom von 60 Ampere belastbaren Drosselspule 72 haben die Teile 88 beispielsweise eine Länge von etwa 14 cm und eine Breite von 6,5 cm. Auf jedem Teil sind 140 Drahtwindungen vorgesehen. Der Luftspalt beträgt etwa 0,25 mm.

Induktivität und Sättigung der Drosselspule 72 können auch dadurch geändert werden, daß die Wicklungen 90 mit Abgriffen versehen sind, die unterschiedlich benutzt werden können.

Die vom Generator 24 erzeugte Schwingung hätte einen reinen sinusförmigen Verlauf mit gleich hoher Amplitude der positiven und der negativen Halbwellen. Wie F i g. 2 zeigt, entsteht jedoch infolge der Gleichrichter-Wirkung des Lichtbogens ein Amplitudenabfall der negativen Halbwelle, die, wie in der linken Darstellung der F i g. 2 gestrichelt dargestellt, die Hälfte oder sogar ein Drittel der positiven Halbwelle betragen kann (44D bzw. 44Q. Veranlaßt durch Fehler beim Schweißen kann die natürliche Gleichrichter-Wirkung des Lichtbogens gelegentlich so groß werden, daß sie den Stromfluß vom Werkstück 14 zur Elektrode 12 völlig blockiert und den Strom unterbricht. Die zwei Halbschwingungen 44A sind dann durch den Nullstrom 44£f unterbrochen. Eine derartige Unterbrechung hat zur Folge, daß die nächste Halbwelle 44/4 eine übermäßige Stromstärke erreicht, wie dies in F i g. 2 mit 44F gestrichelt angedeutet ist. Diese übermäßige Halbwelle verursacht während des Schweißens das befürchtete Wolfram-Spritzen.

Unter der Voraussetzung einer normalen Arbeitsweise der Drosselspule 70, d. h. unter der Voraussetzung einer positiven Halbwelle 44Λ und einer geschwächten Halbwelle 44C oder 44D, ergibt sich für den Kern 73 der Drosselspute 70 während der Zeit, in welcher in dem Kern kein Strom fließt, ein magnetischer Zustand, wonach die in Fig.3 wiedergegebene Hysteresisschleife, beginnend im Punkt 100, über die Punkte 102, 104 und 106 zum Punkt 108 durchlaufen wird. Dieser Zustand stellt sich beispielsweise dann ein, wenn die positive Halbwelle 44Λ in den Lastwicklungen 76 wirksam wird. Der im Punkt 108 herrschende magnetische Zustand ist wiederum abhängig von dem Strom in der Steuerwieklung 74. Wenn während des Durchlaufs der Halbwelle der Kern 75 den Stromfluß hemmt, wird die Hysteresisschleife im Kern 73 vom Punkt 108 Ober die Punkte 110 und 112 zurück zum Punkt 100 durchlaufen. Der Kern 73 wird den Strom dieser Halbwelle wenig dämpfen, begrenzt ihn aber auf den gewünschten Wert, so daß die Höhe der Stromschwingung und des Schweißstromes bei dem gewünschten Wert bleibt

Erfolgt infolge des Nullstromes 44E eine Unterbrechung der Halbwolle, bleibt der magnetische Zustand des Kerns 73 beim Punkt 108 erhalten. Während der dieser Unterbrechung 44E folgenden Halbwcllc 44,4 verläuft der magnetische Zustand des Kerns 73 vom S Punkt 108 über die Punkte 114, 104, 116, 106 zurück zum Punkt 108. Da der Teil der Hysteresisschleife vom Punkt 104 über den Punkt 116 zum Punkt 106 wegen der Sättigung des Kerns 73 eine sehr geringe Dämpfung aufweist, tritt das mit 44F bezeichnete Ansteigen ο in der nächsten positiven Halbwelle ein. Der Fehler der Stromunterbrechung, durch die der Kern 73 in den dem Punkt 100 zugeordneten magnetischen Zustand versetzt wird, wird häufig als »Kernlöschung« bezeichnet.

Um eine vorübergehende übermäßige Halbwelle 44F zu verhindern, ist es notwendig, die sättigungsbare Drosselspule derart zu betätigen, daß sie unter allen Bedingungen, also auch bei Stromunterbrechung 44£, im gesättigten Zustand verbleibt.

Um dies zu erreichen, ist in der Schaltungsanordnung der F i g. 4 im Speisestromkreis 23 ein gesteuerter Gleichrichter 120 vorgesehen, der mit der Elektrode 12 und dem Werkstück 14 so parallel zur Lichtbogenstrekke verbunden ist. daß er den Strom in derselben Richtung weiterleitet, in der er vom Werkstück 14 zur Elektrode 12 fließen würde. Dies ist die Richtung der Gleichrichtung des Lichtbogens zwischen dem Werkstück und der Elektrode. Mit dem gesteuerten Gleichrichter 120 ist ein Strombegrenzungswiderstand 122 in Serie geschaltet. Bei vollständiger Stromunterbrechung durch den Lichtbogen wird der gesteuerte Gleichrichter 120 leitend gemacht, so daß im Nebenschluß zum Lichtbogen eine negative Halbwelle von gleicher Amplitude wie die der positiven Halbwelle durch die Lastwicklungen 76 der sättigungsbaren Drosselspule 70 flie-Ben kann, selbst dann, wenn der Lichtbogen nicht entzündet ist. Dadurch wird die Drosselspule 70 wieder wirksam, so daß eine übermäßige Halbwelle 44F im Anschluß an eine Stromunterbrechung 44E verhindert wird. Der durch den gesteuerten Gleichrichter 120 geleitete Strom braucht nur stark genug zu sein, die sättigungsbare Drosselspule 70 wieder einzuschalten. Er benötigt nicht die volle Größe einer Halbwelle 44Cod-:r 44D. Ein Strom von 10 bis 15 Ampere würde hierfür genügen. Der gesteuerte Gleichrichter 120 wird durch die folgende positive Halbwelle 44Λ abgeschaltet.

Die Leitfähigkeit des Gleichrichters 120 wird durch einen Zündkreis 124 gesteuert, der seinerseits durch einen logischen Stromkreis 126 gesteuert wird. Der logische Stromkreis 126 kann als Flip-Flop-Stufe geschaltet sein, die durch einen Impuls der positiven Halbwelle AAA gesteuert und durch die Stromunterbrechung 44E ausgelöst wird, so daß, wenn nach einer positiven Halbwelle 44A keine negative Halbwelle folgt, der logische Stromkreis 126 den Zündkreis 124 betätigt, um den Gleichrichter 120 zu zünden.

An Stelle des logischen Schaltkreises 126 kann.auch eine Unterbrechungsschaltung, wie eine Shockley- oder Zener-Diode, verwendet werden. Wenn also bei Ausfall des Lichtbogens zwischen der Elektrode und dem 60 Werkstück die Spannung zwischen dem Werkstück und der Elektrode anzuwachsen beginnt, wird die Diode durch eine solche ansteigende Spannung unterbrochen und zündet den Gleichrichter 120.

Die unter diesen Bedindungen beschriebene Arbeits-65 weise der sättigungsbaren Drosselspule 70 ist in F i g. wiedergegeben. Unter normalen Bedingungen, d. b. mit der in Fig.2 dargestellten Stromwelle 44, beginnt während der positiven Halbwelle 44A der magnetische

Zustand des Kerns 73 der Drosselspule 70 im Punkt 100 und bewegt sioh durch den Punkt 102 längs der gestrichelten Linie 132 zum Punkt 130 und bewirkt eine ■Begrenzungsimpedanz des Stromes während dieses HaIbzyklus: Während des Halbzyklus 44Γ oder 44£> bewegt sich der Zustand' des Kerns vom Punkt 130 über die Punkte 110 und 112 zurück zum Punkt 100 und schließt so die Hysteresisschleife. Während der Slromüntcrbrcchung 44£ bleibt der Zustand des Kerns im Punkt 130 stehen.

Während der nächsten positiven Halbwcile 44/4 verläuft der Zustand des Kerns 73 vom Punkt 130 über den Punkl 102 längs der gestrichelten Linie 136 und über die Punkte 104 und 106 zum Punkt 108. Eine übermäßige Halbwellc 44F tritt hierbei nicht auf, weil die Drosselspulc nicht zur Sättigung gelangt, d.h. nicht der Punkl 116 erreicht wird. Der Strom der Halbwelle wird also auf der Höhe der Kurve 44Λ gehalten. Damit ist die Stromslabilität zwischen den Halbwellcn des Stromes erreicht. In der nächsten Halbwellc 44("odcr 44Ü gelangt der Zustand des Kerns 73 vom Punkt 108 zu den Punkten 130. 110 und 112 und zurück zum Punkt 100, wodurch der Kern in seinen ursprünglichen Zustand zurückgeführt worden ist.

Um eine Stabilität gegen einen übermäßig großen Strom zu erlangen, der durch solche Faktoren verursacht ist, die länger sind, als die Spannung wechselt, oder der in der Erwärmung der Stromzufuhr seine Ursache hat, kann nach dem Ausführungsbeispiel der F i g. 6 der Strom des Speisestromkreises 23 geregelt werden. In F i g. 6 sowie im einzelnen in F i g. 7 ist ein Speisestromkreis für das Schweißen dargestellt, der einen Stromregelkreis 150 aufweist, welcher den Zündkreis 86 im Ausführungsbeispiel der F i g. 1 ersetzt und ein Schaltschema 152 zur Stromrückkopplung, einen Schaltkreis 154 für die Erzeugung von Strombezugssignalen sowie einen aus einem Verstärker und einem Zündkreis 156 bestehenden Ausgleichskrcis aufweist

Der Schaltkreis 152 zur Stromrückkopplung enthält einen Ringtransformator 158 mit Luftspalt 160 von einer solchen Spaltbreite, daß der vom Ringtransformator bewirkten Rückkopplung eine Geradlinigkeit über den Bereich der Schweißströme verliehen wird. Bei einer praktischen Ausführung hat sich ein Spalt von 1,6 mm als ausreichend erwiesen.

Der Schaltkreis 154 für die Erzeugung von Strombezugssignalen enthält eine einstellbare Gleichstromquelle, im Ausführungsbeispiel eine Batterie 162, sowie einen Widerstand 164. Der den Zündkreis 156 und den Verstärker aufweisende Ausgleichkreis, dessen Ausgang über eine Leitung 170 die Gleichrichter 84 steuert, erhält sowohl einen Impuls über eine Leitung 166 von dem Schaltkreis 152 zur Stromrückkopplung als auch einen Impuls über eine Leitung 168 von dem Schaltkreis 154 für die Erzeugung der Strombezugssignale. Die Ansteuerung der Gleichrichter 84 erfolgt in der Weise, daß der Strom durch die Steuerwicklung 74 der Drosselspule 70 anwächst oder abnimmt je nachdem, •ob der momentane Schweißstrom im Speisestromkreis 23, wie er von der Schaltung 152 wiedergegeben wird, niedriger oder höher als der benötigte, von dem Schaltkreis 154 zur Erzeugung der Strombezugssignale vorgegebene Schweißstrom ist

Der den Verstärker und den Zündkreis 156 aufweisende Ausgleichkreis ist in F i g. 7 wiedergegeben. Er enthält einen Differentialverstärker 172 und eine transistorbestückte Kippschwingstufe 174. Der Differentialverstärker 172 hat gegenüber einem Proportionalver

stärker den Vorzug, für die Steuerwicklung 74 ausreichend starke· Impulse zu |iefern,weiehe die Induktivität der Wicklung überwinden und ein Ansprechen des Regelkreises 150 bewirken. ^: '■ ;;i ^; -.·■: ■ :'|.-· -·.

Der Differentialverstäfker 172 und die ■Kippschwingstufe 174 werden von einem Strömkreis versorgt der eine Sekundärwicklung 176 eines hinsichtlich seiner Primärwicklung nicht dargestellten Transformators aufweist, der vom Genefator.24 übet Dioden 178, 180 und 182 gespeist wird. Die Sekundärwicklung 176 dieses Transformators und die Dioden 178 bewirken einen Gleichrichtereffekt auf den Verstärker und den Zündkreis 156, um den Kreis zu erregen und seine Wirkung mit der des Transformators 82 und der Dioden 84 zu synchronisieren. Die Dioden 180 und 182 erzeugten Vorspannungen von einer für den Rest des Kreises ausreichenden Polarität und Höhe. Diese Vorspannungen sind unempfindlich gegenüber Änderungen der Leitungsspannung und stabilisieren deshalb den Steuerkreis 80 gegen solche Änderungen.

Der Differentialverstärker 172 enthält zwei Transistoren 184 und 186, deren Emitter und Kollektoren über Leitungen 188 und 190 parallel verbunden sind. Die Basis des Transistors 184 ist mit einer durch einen Spannungsteiler 192 einstellbaren Spannung vorgespannt. Die Basis des Transistors 186 ist durch ein Fehlsignal vorgespannt welches von einem durch einen Spannungsteiler 194 erzeugten Bezugssignal und einem Rückkopplungsimpuls des Ringtransformators 158 abgeleitet ist. Der Rückkopplungsimpuls des Ringtransformators 158 wird durch eine Brückenschaltung 1% gleichgerichtet und durch Kondensatoren 197 und 198 geglättet.

Der Bezugsimpuls des Spannungsteilers 194 und der Rückkopplungsimpuls des Ringtransformators 158 werden an die Enden eines Spannungsteilers 199 zugeleitet der den Fehlimpuls über eine Leitung 200 der Basis des Transistors 186 zuführt. Um den Arbeitspunkt des Transistors 186 ändern zu können, ist der Spannungsteiler 199 einstellbar.

Die Kippschwingstufe 174 enthält einen Transistor 202. an dessen Emitter ein Kondensator 204 angeschlossen ist der über eine Leitung 206 durch einen an einem Widerstand 208 erzeugten Impuls aufgeladen wird. Der Widerstand 208 ist mit dem Kollektor des Transistors 184 verbunden. Die Basis des Transistors 202 der Kippschwingstufe ist mit dem Speisekreis und dem Eingang eines gesteuerten Gleichrichters 210 verbunden.

Der Gleichrichter 210 ist über eine Leitung 211 mil den Kathoden der Dioden 178 im Eingang des Diffe rentialverstärkers 172 verbunden. Weiterhin ist er übei Leitungen 214, 212 und 213 an die Kathoden der ge steuerten Gleichrichter 84 angeschlossen, um dieser Gleichrichtern Zündsignale zuzuführen, wenn er leitenc ist

Der Ausgleichkreis der F i g. 7 arbeitet derartig, dal der Transistor 186 durch das am Spannungsteiler 19i anliegende Fehlsignal gesperrt wird, wenn während de Betriebes das Rückkopplungssignal des Ringtransfor mators 158 dem vom Spannungsteiler 194 erzeugtet Bezugssignal gleich ist welches anzeigt daß kein zu sätzlicher Schweißstrom benötigt wird. Bei gesperrten Transistor 186 ist dann der Transistor 184 leitend, s< daß Strom von der Leitung 188 zur Leitung 190 fließt Die zum Transistor 202 und zum Kondensator 204 ffih rende Leitung 206 bleibt hierbei stromlos, so daß de Transistor 202 in der Kippschwingstufe 174 wirksam

bleibt.

Sobald jedoch das Rückkopplungssignal vom Ringtransformator 158 unter den Wert des Bezugssignals des Spannungsteilers 194 fällt, wird der Transistor 186 leitend und der Transistor 184 gesperrt. Bei gesperrtem Transistor 184 wird ein Spannungsimpuls in der Leitung 206 ausgelöst, der den Kondensator 204 auflädt und den Transistor 202 leitend macht. Der Impuls des Transistors 202 zündet den gesteuerten Gleichrichter 210, welcher daraufhin die gesteuerten Gleichrichter 84 zündet. Derjenige der beiden Gleichrichter 84, der bis

10

zum leitenden Zustand vorgespannt ist, führt der Sieuerwicklung 74 der Drosselspule 70 Strom zu, so daß sich der Strom in dieser Wicklung vergrößert, die Dämpfung der Drosselspule 70 vermindert und der Schweißstrom vergrößert wird. Wenn der Schweißsirom wieder auf den gewünschten Wert angestiegen ist, erreicht das Rückkopplungssignal des Ringtransformators 158 wieder den Wert des Bezugssignals, so daß der Transistor 186 sperrt und der Transistor 184 leitend

ίο wird, wodurch keine Zündsignale an die geregelten Gleichrichter 84 abgegeben werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche: IO

1. Schaltungsanordnung zum Wechselstrom-Lichtbogenschweißen mit nicht-abschmelzender Elektrode und mit einer gleichstrom-vormagnetisierten Drossel (Transduktor) zum Einstellen des Schweißstromes sowie mit einem Steuerelement zum Ausgleich einer Gleichstromkomponente, d a durch gekennzeichnet, daß die Impedanz der in zwei stabile Magnetisierungszustände sättigungsbaren Drosselspule (70) durch einen elektrischen Kreis (80) derart steuerbar ist, daß die Drosselspule (70) in den gesättigten Magnetisierungszustand umgeschaltet wird, wenn der Stromfluß vom Werkstück (14) zur Elektrode (12) unterdrückt wird, und daß zur Aufrechterhaltung eines Stromflusses durch die Lastwicklungen (76) in gleicher Richtung während der unterdrückten Stromphase elektrische Schaltelemente (120, 122) als Nebenschluß parallel zur Elektrode (12) und zum Werkstück (14) und mit den Lastwicklungen (76) in Serie geschaltet sind.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Schaltelemente einen gesteuerten Gleichrichter (120) umfassen, der parallel zur Sperrichtung des Lichtbogens in Durchlaßrichtung geschaltet ist und der bei jeweils in der Lichtbogenstrecke unterdrückter Stromphase anspricht.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem gesteuerten Gleichrichter (120) ein Widerstand (122) vorgeschaltet ist, der den Gleichrichter (120) in Abhängigkeit von der Lichtbogenspannung in den Leitfähigkeitszustand