DE1953869A1

DE1953869A1 - Control circuit for welding equipment - protection

Info

Publication number: DE1953869A1
Application number: DE19691953869
Authority: DE
Inventors: Helmut Ebert
Original assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Current assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Priority date: 1969-10-25
Filing date: 1969-10-25
Publication date: 1971-05-06

Abstract

The control circuit is employed with a rectified a.c. powered welding unit and contains in series a condenser and a threshold control for shutting down the welding machine. The condenser is so rated and positioned to the working current direction that it is shifted to a value below the control resolution of the threshold control in the case of undisturbed, continuous operation from the alternating current. Should a succession of half waves of one-sided polarity occur, then the condenser is charged to a value corresponding to that of the threshold control is switched off.

Description

Schaltungsanordnung zum Schutz einer Schweiß- -maschine Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Schutz eines Schweißtransformators einer von steuerbaren Gleichrichtern gesteuerten, wechselstrombetriebenen Schweißmaschine. Circuit arrangement for protecting a welding machine The invention relates to a circuit arrangement for protecting a welding transformer one of controllable rectifier controlled, AC powered welding machine.

Bei lfiderstandsschweißmaschinen werden die Schweißelektroden über einen Transformator mit dem Wechselstromnetz verbunden.In the case of resistance welding machines, the welding electrodes are over a transformer connected to the AC grid.

Das Ein- und Ausschalten der Maschine erfolgt übliche'rweise über zündstiftgesteuerte Entladungsventile (z.3. Ignitronröhren), deren Leitfähigkeit durch einen Zeitgeber und durch Zündventile (z.B. Thyratronröhren) gesteuert wird. Ein Fehler in dieser Steueranordnung, z.B. eine Betriebsstörung oder der Ausfall eines Zündventiles, kann dazu führen, daß> zumindest vorübergehend,nur noch eine Halbwelle der Speisespannung auf die Primärwicklung des Schweißtransformators gelangt. Dieser Betrieb mit pulsierenden Halbwellen gleicher Polarität verursacht -aufgrund seiner einseitigen Wirkung heftige Erschütterungen der Maschine und kann z.B. durch Windungsschluß zur Zerstörung des sehr teuren Schweißtransformators führen.The machine is usually switched on and off via Ignition-pin-controlled discharge valves (e.g. ignitron tubes), their conductivity controlled by a timer and by ignition valves (e.g. thyratron tubes). An error in this control arrangement, e.g. a malfunction or failure an ignition valve, can lead to the fact that> at least temporarily, only one Half-wave of the supply voltage reaches the primary winding of the welding transformer. This operation with pulsating half waves of the same polarity causes its one-sided effect violent vibrations of the machine and can e.g. by Interturn faults lead to the destruction of the very expensive welding transformer.

Der Erfindung läg nun die Aufgabe zugrunde, eine Schutzschaltung zu schaffen, die die Zerstörung eines mit pulsierenden Wechselstromhalbwellen gleicher Polarität angesteuerten Schweißtransformators verhindert.The object of the invention is now to provide a protective circuit create the destruction of a pulsating alternating current half-wave the same Polarity controlled welding transformer prevented.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst1 daß die Schaltungsanordnung einen Xondensator und einen dem Kondensator nachgeschalteten-Schwellwertschalter zur Stillsetzung der Maschine enthält, daß der Kondensator so bemessen und dem Betriebsstromweg derart zugeordnet ist, daß er bei ungestörtem, kontinuierlichem Betrieb vom Betriebswechselstrom ständig auf einen unter der Ansprechschwelle des Schwellwertschalters liegenden Wert umgeladen wird, und daß er beim Eintreffen einer Halbwellenfolge einseitiger Polarität auf einen solchen Wert aufgeladen wird, daß der Schwellwertschalter anspricht.This object is achieved according to the invention in that the circuit arrangement a capacitor and a threshold switch connected downstream of the capacitor to shut down the machine contains that the capacitor is sized and is assigned to the operating current path in such a way that, when there is undisturbed, continuous Operation from operating alternating current to one below the response threshold of the Threshold switch lying value is reloaded, and that when a Half-wave sequence of one-sided polarity is charged to such a value that the threshold switch responds.

Mit geringem Aufwandverhindert die erfindungsgemäße Schaltung die Zerstörung eines kostspieligen Schweißtransformators beim Auftreten von Steuerungsfehlern der Schweißmaschine. Der Anschluß einer solchen Schutzschaltung ist einfach. Dadurch ist in vorteilhafter Weise auch möglich, eine Schweißmaschine nachträglich mit der erfindungsgemäßen Schutzschaltung auszurüsten.With little effort, the circuit according to the invention prevents the Destruction of an expensive welding transformer when control errors occur the welding machine. The connection of such a protective circuit is easy. Through this is advantageously also possible to retrofit a welding machine with the to equip protective circuit according to the invention.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert.Embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail below.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer mit einer Schutzschaltung ausgerüsteten Widerstandsschweißmaschine.Fig. 1 shows a block diagram of one equipped with a protective circuit Resistance welding machine.

In Fig. 2 und 3 sind zwei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Schutzschaltung gezeigt, deren unterschiedliche Anschaltung an eine Schweißmaschine in Fig. 1 gestrichelt dargestellt ist.2 and 3 are two embodiments of one according to the invention Protective circuit shown, their different connection to a welding machine in Fig. 1 is shown in dashed lines.

In Fig. 1 ist mit 1 und 2 die Primär- bzw. Sekundärseite eines Schweißtransformators mit Elektroden 3 und 4 bezeichnet, zwischen denen das Schweißgut, im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Platten 5 und 6, angeordnet ist. DerPrimärkreis des Schweißtransformators ist beispielsweise zwischen den Phasen R und S eines Drehstromnetzes angeschlossen. In einer Phase (S) liegt eine an sich bekannte Schaltung 7 für die Steuerung der Schweißmaschine, die beispielsweise zwei von Thyratronröhren gesteuerte, antiparallel geschaltete Ignitronröhren enthält.In Fig. 1, 1 and 2 are the primary and secondary sides of a welding transformer with electrodes 3 and 4, between which the weld metal, in the present case Embodiment two plates 5 and 6, is arranged. The primary circuit of the welding transformer is for example between the phases R and S of a three-phase network connected. In a phase (S) is a circuit 7 known per se for the Control of the welding machine, which, for example, has two thyratron tubes controlled Contains ignitron tubes connected in anti-parallel.

IVfit 8 ist eine Schutzschaltung bezeichnet, die an die Klemmen 9 und 10 eines in der einen Netzzuleitung angeordneten Stromwandlers 11 angeschlossen ist. Diese Art der Ansteuerung ist bei der in Fig. 2 gezeigten Schutzschaltung verwendet.IVfit 8 is a protective circuit that is connected to terminals 9 and 10 connected to a current transformer 11 arranged in the one power supply line is. This type of control is used in the protective circuit shown in FIG.

ie Klemmen 9 bzw. 10 sind in Fig. 2 unmittelbar bzw. über einen gegebenenfalls einstellbaren Vorwiderstand 12 mit einem Aondensator 13 verbunden, dem eine Gleichrichterschaltzlg 14 nachgeschaltet ist, an deren Ausgangsklezmen ein Schwellwertschalter liegt, der einen Thyristor 15 enthält, dessen Anode mit der Katode einer Zenerdiode 16 verbunden ist, deren Anodenleitung zur Steuerelektrode des Thyristors geführt ist. In der Katodenleitung des Thyristors liegt ein Relais D, dessen Ruhekontakt d einen Schalter bildet bzw. betätigt, der die Maschine beim Ansprechen des Relais stillsetzt.ie terminals 9 and 10 are shown in FIG. 2 directly or via an optional adjustable series resistor 12 connected to a capacitor 13 to which a rectifier circuit 14 is connected downstream, at whose output a threshold switch is located, the contains a thyristor 15, the anode of which is connected to the cathode of a Zener diode 16 is whose anode line is led to the control electrode of the thyristor. In the The cathode line of the thyristor is connected to a relay D, whose normally closed contact d is a switch forms or actuates, which shuts down the machine when the relay responds.

Die bei ungestörtem, kontinuierlichem Betrieb zwischen den Klemmen 9 und 10 induzierte Wechselspannung lädt den Kondensator 13 in Abhängigkeit von der Polarität der jeweils eintreffenden Halbwelle der Netzspannung ständig um. Wenn aufgrund eines Fehlers in der Steuerschaltung 7 nur noch positive oder nur noch negative Halbwellen derMaschine zugeliefert werden, entfällt die Umladung des Kondensators 13 und er wird soweit aufgeladen, daß die Durchbruchspannung der Zenerdiode 16 erreicht wird, durch die die Ansprechschwelle des Schutzschalters bestimmt ist.The one with undisturbed, continuous operation between the terminals 9 and 10 induced alternating voltage charges the capacitor 13 as a function of the polarity of the respective incoming half-wave of the mains voltage is constantly changing. if due to an error in the control circuit 7 only positive or only negative half-waves are supplied to the machine, the capacitor does not need to be recharged 13 and it is charged so far that the breakdown voltage of the Zener diode 16 reaches by which the response threshold of the circuit breaker is determined.

In diesem Augenblick wird der Thyristor 15 aufgesteuert und die madespannung des Kondensators 13 betätigt das Relais D. Der Ruhekontakt d wird geöffnet und damit die Maschine stillgesetzt.At this moment the thyristor 15 is turned on and the made voltage of the capacitor 13 actuates the relay D. The normally closed contact d is opened and thus the machine stopped.

Das Wirdungsverhältnis des Stromwandlers muß so groß sein, daß der Kondensator 13 auf den erfordorlienen Wert aufgeladen werden kann, und der Widerstand 12 muß so bemessen oder eingestellt sein, daß eine Entladung des Kondensators im Eingangskreis verhindert wird.The conversion ratio of the current transformer must be so large that the Capacitor 13 can be charged to the required value, and the resistor 12 must be dimensioned or set in such a way that a discharge of the capacitor in the Input circuit is prevented.

Fig. 3 zeigt eine etwas andere Ausführungsform der Schaltung, die sich auch in der Ansteuerung von der Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet. Es sind hierfür, wie in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnet, ein weiterer Stromwandler 17 mit Ausgangsklemmen 18, 19 sowie weitere Anschlußpunkte 20 und 21 vorgesehen, an denen die Schutzschaltung 8 unmittelbar mit den Netzleitungen R bzw. S verbunden ist.Fig. 3 shows a somewhat different embodiment of the circuit, the also differs from the embodiment according to FIG. 2 in the control. For this purpose, as shown in dashed lines in FIG. 1, another current transformer is used 17 with output terminals 18, 19 and further connection points 20 and 21 are provided, where the protective circuit 8 is directly connected to the power lines R and S, respectively is.

Schaltungsteile, die auch in Fig. 2 vorhanden sind, wurden mit gleichen Bezugszeichen versehen.Circuit parts that are also present in Fig. 2 were with the same Provided with reference numerals.

Der Kondensator 13 liegt bei dieser Ausführungsform parallel zur Primärwicklung 1 des Schweißtransformators.In this embodiment, the capacitor 13 is parallel to the primary winding 1 of the welding transformer.

Der Anschlußpunkt 20 der Netzleitung ist über einen Widerstand 22 und in Sperrichtung liegende Dioden 23, 24, welchen ein Thyristor 25 parallel geschaltet ist, mit einem Ende des Kondensators 13 verbunden, dessen anderes Ende über eine hierzu symmetrische Schaltanordnung 22' bis 25' mit dem Anschlußpurkt 21 der Netzleitung verbunden ist. Die Steuerelektroden der Thyristoren 25 bzw. 25' sind mit den Klemmen 9 bzw. 18 der gegenphasig geschalteten Stromwandler 11 bzw. 17 verbunden.The connection point 20 of the power line is via a resistor 22 and in the reverse direction lying diodes 23, 24, which a thyristor 25 connected in parallel is connected to one end of the capacitor 13, the other end of which has a for this purpose symmetrical switching arrangement 22 'to 25' with the connection point 21 of the power line connected is. The control electrodes of the thyristors 25 and 25 'are connected to the terminals 9 and 18 of the current transformers 11 and 17 connected in phase opposition.

Unter der Annahme, daß die Stromwandler 11 mld 17 so geschaltet sind, daß der Thyristor 25 bei jeder positiven und der Thyristor 25' bei jeder negativen Halbwelle der Nezspaiirui gezündet wird, ergibt sich bei kontinuierlichem Betrieb wie bei der Schaltung in Fig. 2 eine ständige Umladung des Kondensators 13.Assuming that the current transformers 11 mld 17 are connected so that the thyristor 25 at every positive and the thyristor 25 'at every negative Half-wave of the Nezspaiirui ignited is obtained with continuous Operation as in the circuit in Fig. 2, a constant charge reversal of the capacitor 13th

Gelangen aufgrund eines Fehlers in der Steuereinrichtung 7 nur positive oder nur negative Halbwellen auf den Kondensator 13, wird dieser wie bei Fig. 2 soweit aufgeladen, bis wieder die Durchbruchsspannung der Zenerdiode 16 erreicht wird, der Thyristor 15 zündet und das Relais D betätigt wird, das mittels des Ruhekontaktes d die Maschine abschaltet.Due to an error in the control device 7, only positive results are obtained or only negative half-waves on the capacitor 13, this is as in FIG. 2 charged until the breakdown voltage of the Zener diode 16 is reached again is, the thyristor 15 ignites and the relay D is actuated, which by means of the normally closed contact d switches off the machine.

Claims

Fatentan claims

1. Circuit arrangement for protecting a welding transformer AC-powered welding machine controlled by controllable rectifiers, characterized in that the circuit arrangement has a capacitor (13) and a threshold switch connected downstream of the capacitor to shut down the Machine contains that the capacitor (13) sized and the Betrietsstromweg is assigned in such a way that he is in undisturbed, continuous operation of the operating alternating current constantly on one below the response threshold of the threshold switch Value is reloaded, and that it is unilateral when a half-wave sequence occurs Polarity is charged to such a value that the threshold switch responds.

2. Circuit arrangement according to claim 1, that the threshold switch contains a thyristor (15), between its anode and control electrode a Zener diode (16) is provided to determine the response threshold.

3. Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that a relay (D) controlled by the threshold switch to stop the machine is provided.

4. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the capacitor (13) is followed by a rectifier circuit (14) on whose Output terminals of the threshold value switch.

5. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the capacitor (13) via a series resistor (12) to the output terminals (9, 10) a current transformer (11) provided in a supply line (R) for the operating voltage is connected, and that the series resistor (12) is dimensioned so that no discharge of the capacitor occurs. (Fig. 2)

6. Circuit arrangement according to claim -1, characterized characterized in that the connections of the capacitor (13) via a diode path (23, 24, 23 ', 24') with a controllable rectifier (25, 25 ') connected in parallel and a resistor (22, 22 ') connected in series with this parallel connection are each connected to a supply line (R, S) of the operating voltage that the Control electrodes of the thyristors used as controllable rectifiers of each a current transformer (11, 17) provided in a supply line for the operating voltage are controlled, and that the current transformers are switched in phase opposition (Fig. 3).