DE2046227C3

DE2046227C3 - Plasma welding power source

Info

Publication number: DE2046227C3
Application number: DE19702046227
Authority: DE
Inventors: Horst 8068 Pfaffenhof en; Hildebrandt Peter Dr.-Ing 8045 Ismaning Dauer
Original assignee: Messer Griesheim GmbH
Current assignee: Messer Griesheim GmbH
Filing date: 1970-09-18
Publication date: 1977-12-22

Description

45 Schweißung von dünnen Blechen aus Leichtmetall, beispielsweise aus Aluminium oder Titan, und zum Schweißen von dünnen Blechen aus Zirkon eine hohe Schweißgüte erreicht wird. Die Umschaltzeit ist dabei die Zeit innerhalb derer die an der Elektrode und dem Werkstück anliegende rechteckförm.ge Wechselspannung und damit der Schweißwechselstrom vom positiven zum negativen Niveau oder umgekehrt 45 welding of thin sheets of light metal, for example aluminum or titanium, and for welding thin sheets of zirconium a high welding quality is achieved. The switching time is the time within which the square-wave alternating voltage applied to the electrode and the workpiece and thus the welding alternating current from the positive to the negative level or vice versa

umschaltet. . ,-,..„ ,switches. . , -, .. ",

Die Umschaltzeit liegt bevorzugt in der Größenordnung der Entionisierungszeit des Plasmalichtbogens, wodurch dessen Abreißen verhindert wird, beispielsweise im Bereich von fünf bis 120 Mikrosekunden. Diese Umschaltzeit wird durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Halbleiteranordnung mit zugeordneter Triggervorrichtung in besonders einfacher und zweckmäßiger Weise ermöglicht, und damit eine Stromquelle geschaffen, die zum Plasmaschweißen mit einerr rechteckförmigen Schweißwechselstrom, auch be dünnen Blechen aus Leichtmetall, besonders geeigneThe switching time is preferably of the order of magnitude the deionization time of the plasma arc, which prevents it from breaking, for example in the range of five to 120 microseconds. This switching time is proposed by the invention Semiconductor arrangement with associated trigger device in a particularly simple and expedient manner Way, and thus created a power source that can be used for plasma welding with a Rectangular welding alternating current, also particularly suitable for thin sheets of light metal

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TransistorsTransistor

Damit Elektrode und Werkstück in der richtigen Weise umgepolt werden, wird vorgeschlagen, daß die mit dem Pluspol der Gleichstromquelle und dem Werkstück und die mit dem Minuspol der Gleichstromquelle und der Elektrode verbundenen steuerbaren Halbleiter von dem Flip-Flop Ausgang mit positiver Impulsfolge gesteuert sind und die mit dem Pluspol der Gleichstromquelle und der Elektrode und die mit dem Minuspol der Gleichstromquelle und dem Werkstück verbundenen steuerbaren Halbleiter von dem Flip-Flop Ausgang mit negativer Impulsfolge gesteuert sind.So that the polarity of the electrode and the workpiece are reversed in the correct manner, it is proposed that the with the positive pole of the direct current source and the workpiece and that with the negative pole of the direct current source and the electrode connected controllable semiconductor from the flip-flop output with positive Pulse train are controlled and those with the positive pole of the direct current source and the electrode and those with the Negative pole of the direct current source and the controllable semiconductor connected to the workpiece by the flip-flop Output are controlled with negative pulse train.

Die Länge der Halbwellen des Schweißwechselstromes wird in vorteilhafter Weise dadurch eingestellt, daß ein erster Eingang eines jeden Flip-Flops über einen Übertrager mit einer Gleichspannungsquelle verbunden ist, wobei zwischen der mit einem Brückengleichrichter gebildeten Gleichspannungsquelle und dem Übertrager ein bilateraler Switch in Serie geschaltet ist und die am Eingang des bilateralen Switch anliegende Spannung _zo mittels eines Potentiometers veränderbar ist. Diese Gleichspannungsquelle liefert eine pulsierende Gleichspannung mit aufeinanderfolgenden Halbwellen von je 10 m see. Dauer bei Verwendung von 50-Hertz-Wechselstrom am Eingang des Brückengleichrichters.The length of the half-waves of the welding alternating current is advantageously set in that a first input of each flip-flop is connected to a DC voltage source via a transformer, a bilateral switch being connected in series between the DC voltage source formed by a bridge rectifier and the transformer _{the voltage zo present} at the input of the bilateral switch can be changed by means of a potentiometer. This DC voltage source supplies a pulsating DC voltage with successive half waves of 10 m each. Duration when using 50 Hertz alternating current at the input of the bridge rectifier.

Zweckmäßigerweise ist der zweite Eingang eines jeden Flip-Flops über einen Übertrager mit einer Gleichspannungsquelle verbunden, wobei zwischen der mit einer Diode versehenen Gleichspannungsquelle und dem Übertrager ein bilateraler Switch in Serie geschaltet ist. Diese Gleichspannungsquelle liefert einen Zusatzimpuls, welcher nach jedem Umschalten des Schweißwechselstromes die Ausgänge aller Flip-Flops auf definierte Werte setzt, und zwar so, daß ein Paar der steuerbaren Halbleiter geöffnet ist, während der andere geschlossen bzw. geöffnet ist.The second input of each flip-flop is expediently via a transformer with a DC voltage source connected, with between the diode provided with a DC voltage source and a bilateral switch is connected in series with the transmitter. This DC voltage source provides one Additional pulse which, after each switching of the welding alternating current, the outputs of all flip-flops sets to defined values in such a way that one pair of the controllable semiconductors is open while the other is closed or open.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn im Brückenschaliungseingang eine Drossel mit Sintereisenkern vorgesehen ist. Insbesondere die Induktivität dieser Drossel, aber auch die Induktivitäten der übrigen Schaltung, rufen zu Beginn einer jeden schlechtbrennenden Halbwelle eine zusätzliche Spannungsspitze bei der an der Lichtbogenstrecke anliegenden Wechselspannung hervor, wodurch die Aufrechterhaltung des Plasmalichtbogens und somit ein Abreißen des Plasmalichtbogens während der schlechtbrennenden Halbwelle vermieden wird.It is particularly advantageous if in the bridge formwork entrance a choke with a sintered iron core is provided. In particular the inductance of this choke, but also the inductances of the rest of the circuit, call at the beginning of each poorly burning Half-wave an additional voltage peak in the alternating voltage applied to the arc path thereby maintaining the plasma arc and thus tearing off the plasma arc is avoided during the poorly burning half-wave.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den F i g. 1 bis 4 schemc'.isch dargestellten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Stromquelle beschrieben. Es zeigtFurther details of the invention are based on the FIGS. 1 to 4 schematically shown Embodiments of the power source according to the invention described. It shows

F i g. 1 vier Transistoren in Brückenschaltung, welche an einer Gleichstromquelle angeschlossen ist,F i g. 1 four transistors in a bridge circuit, which is connected to a direct current source,

F i g. 2 die Steuerschaltung der Transistoren mittels je eines Flip-Flops,F i g. 2 the control circuit of the transistors by means of a flip-flop each,

Fig.3 die Steuerschaltungen der beiden Eingänge eines jeden Flip-Flops und3 shows the control circuits of the two inputs of each flip-flop and

F i g. 4 in den Teilfiguren a) bis h) verschiede?'; Strom- und Spannungsimpulsfolgen, was im folgenden noch näher erläutert wird.F i g. 4 in the sub-figures a) to h) different? '; Current and voltage pulse sequences, which will be explained in more detail below.

In Fig. 1 sind vier Transistoren 1, 2, 3 und 4 dargestellt, deren Kollektor-Emitterkreise in einer Brückenschaltung miteinander verbunden sind. Die Brücke ist von der Elektrode 5 und dem Werkstück b gebildet. Die beiden übrigen Pole der Brückenschaltung sind mit je einem Pluspol einer Gleichstromquelle 8 und mit dem Minuspol dieser Gleichstromquelle 8 verbunden. In die Zuleitung vom Pluspol der Gleichstromquelle 8 zu dem einen Schaltpunkt der Brückenschaltung ist eine Drossel 7 mit Sintereisenkern eingeschaltet.In Fig. 1 four transistors 1, 2, 3 and 4 are shown, the collector-emitter circuits in one Bridge circuit are interconnected. The bridge is from the electrode 5 and the workpiece b educated. The two remaining poles of the bridge circuit each have a positive pole of a direct current source 8 and connected to the negative pole of this direct current source 8. In the lead from the positive pole of the direct current source 8 at one switching point of the bridge circuit, a choke 7 with a sintered iron core is switched on.

Die Basis des Transistors 4, welcher mit seinem Kollektor an der Schweißelektrode 5 und seinem Emitter an dem Minuspol der Gleichstromquelle 8 angeschlossen ist, ist über einen Verstärker 40 mit einem Ausgang 20 eines Flip-Flops 11 verbunden. In gleicher Weise ist die Basis des Transistors 1, dessen Kollektor mit dem einen Ende der Drossel 7 und dessen Emitter mit dem Werkstück 6 verbunden ist, über einen weiteren Verstärker mit dem dem Ausgang 20 des Flip-Flops 11 entsprechenden Ausgang eines weiteren Flip-Flops verbunden.The base of the transistor 4, which with its collector on the welding electrode 5 and his The emitter is connected to the negative pole of the direct current source 8, is via an amplifier 40 with a Output 20 of a flip-flop 11 connected. In the same way, the base of transistor 1 is its collector with one end of the choke 7 and its emitter is connected to the workpiece 6, via another Amplifier with the output of another flip-flop corresponding to the output 20 of the flip-flop 11 connected.

Der Transistor 2, welcher mit seinem Kollektor mit dem Werkstück 6 und mit seinem Emitter mit dem Minuspol der Gleichspannungsquelle 8 verbunden ist, und der Transistor 3, welcher mit seinem Kollektor mit dem einen Ende der Drossel 7 und seinem Emitter mit der Elektrode 5 verbunden ist, sind mit ihren Basen über je einen Verstärker mit den zu dem Ausgang 20 des Flip-Flops U komplementären Ausgängen 21 je eines weiteren Flip-Flops verbunden. Die erfindungsgemäße Stromquelle weist also zu jedem der vier Transistoren 1, 2,3 und 4 einen Verstärker 40 und ein Flip-Flop 11, also insgesamt vier Verstärker 40 und vier Flip-Flops auf.The transistor 2, which with its collector with the workpiece 6 and with its emitter with the The negative pole of the DC voltage source 8 is connected, and the transistor 3, which with its collector with one end of the choke 7 and its emitter connected to the electrode 5 are with their bases over one amplifier each with the outputs 21 complementary to the output 20 of the flip-flop U, one each connected to other flip-flops. The current source according to the invention thus has to each of the four transistors 1, 2, 3 and 4 have an amplifier 40 and a flip-flop 11, that is to say a total of four amplifiers 40 and four flip-flops.

Alle vier Transistoren 1, 2, 3 und 4 sind Silizium-npn-Transistoren. All four transistors 1, 2, 3 and 4 are silicon npn transistors.

In F i g. 2 ist ein Transistor 4 der vier Transistoren aus Fig. 1 dargestellt. Die Basis des Transistors 4 ist mit dem aus zwei Stufen 9 und 10 bestehenden Verstärker 40 verbunden. Der Eingang des Verstärkers 40 ist mit dem Ausgang 20 des Flip-Flops 11 verbunden. Das Flip-Flop 11 weist einen weiteren, zu dem Ausgang 20 komplementären Ausgang 21 auf. Es weist außerdem zwei Eingänge 19 und 18 auf, wobei der Eingang 18 mit der Sekundärseite eines Übertragers 12 verbunden ist.In Fig. 2, a transistor 4 of the four transistors from FIG. 1 is shown. The base of the transistor 4 is with the amplifier 40 consisting of two stages 9 and 10 is connected. The input of the amplifier 40 is with the output 20 of the flip-flop 11 is connected. The flip-flop 11 has another one to the output 20 complementary output 21. It also has two inputs 19 and 18, the input 18 with the secondary side of a transformer 12 is connected.

Die beiden Transistoren 9 und 10 des Verstärkers 40 werden über eine Gleichspannungsquelle 41 versorgt.The two transistors 9 and 10 of the amplifier 40 are supplied via a DC voltage source 41.

In Fig. 3 ist das Flip-Flop 11 mit seinen beiden Ausgängen 20 und 21 dargestellt. Ein Eingang 18 des Flip-Flops 11 ist mit der Sekundärseite eines Übertragers 12 verbunden. Die Primärseite des Übertragers 12 ist über einen Widerstand mit einem bilateralen Switch 14 verbunden. Der Eingang des bilateralen Switch 14 ist mit einer Gleichspannungsquelle verbunden. Diese Gleichspannungsquelle besteht aus einem Wechselstromtransformator 32, an dessen Sekundärwicklung 17 in Serie ein regelbarer Widerstand 13 und parallel zur Sekundärwicklung 17 ein Brückengleichrichter 16 und ein Kondensator 15 geschaltet sind.In Fig. 3, the flip-flop 11 is shown with its two outputs 20 and 21. An entrance 18 of the Flip-flops 11 are connected to the secondary side of a transformer 12. The primary side of the transformer 12 is connected to a bilateral switch 14 via a resistor. The input of the bilateral switch 14 is connected to a DC voltage source. This DC voltage source consists of an AC transformer 32, on the secondary winding 17 in series with a controllable resistor 13 and parallel to Secondary winding 17, a bridge rectifier 16 and a capacitor 15 are connected.

Parallel zu der Primärwicklung des Übertragers 12 sind die Primärwicklungen von drei weiteren Übertragern 22, 23, 24 geschaltet. Die Sekundärseiten dieser Übertrager 22, 23, 24 und 25 sind mit den übrigen Eingängen 18 der drei weiteren Flip-Flops, welche die drei übrigen Transistoren steuern, verbunden.The primary windings of three further transformers are parallel to the primary winding of the transformer 12 22, 23, 24 switched. The secondary sides of these transformers 22, 23, 24 and 25 are with the rest Inputs 18 of the three other flip-flops, which control the three remaining transistors, connected.

Der zweite Eingang 19 des Flip-Flops 11 ist mit der Sekundärseite eines Übertragers 26 verbunden. Die Primärseite des Übertragers 26 ist über einen in Serie geschalteten Begrenzungswiderstand 27 mit dem Ausgang einßs bilateralen Switches 28 verbunden. Der Eingang des bilateralen Switches 28 wird mit einer pulsierenden Gleichspannung versorgt. Dazu wird eine Wechselspannung der Sekundärwicklung 35 des Wechseltransformators 39 entnommen und über eine Diode 30 gleichgerichtet. Zur Glättung der Gleichspannung ist zwischen der Diode 30 und dem bilateral Switch 28 ein Kondensator 29 parallel geschaltet.The second input 19 of the flip-flop 11 is connected to the secondary side of a transformer 26. the The primary side of the transformer 26 is connected to the series-connected limiting resistor 27 Output connected to a bilateral switch 28. The input of the bilateral switch 28 is connected to a pulsating DC voltage. To do this, a AC voltage is taken from the secondary winding 35 of the AC transformer 39 and via a diode 30 rectified. To smooth the DC voltage, there is a switch 28 between the diode 30 and the bilateral switch Capacitor 29 connected in parallel.

Zu der Primärwicklung des Übertragers 26 sind die Primärwicklungen von drei weiteren Übertragern 36, 37,38 parallel geschaltet.To the primary winding of the transformer 26 are the primary windings of three further transformers 36, 37,38 connected in parallel.

Die Sekundärwicklungen der vier Übertrager 36, 37, iS sind jeweils für sich mit den zweiten Eingängen 19 der übrigen drei Flip-Flops verbunden.The secondary windings of the four transformers 36, 37, iS are each connected to the second inputs 19 of the remaining three flip-flops connected.

Der Wechselstromtransformator 39 weist außer den Sekundärwicklungen 17 und 31 noch vier weitere Sekundärwicklungen 32, 33, 34 und 35 auf, welche zur Erzeugung der Gleichspannung 4i der vier Emitterfolger 40 verwendet werden.In addition to the secondary windings 17 and 31, the alternating current transformer 39 has four more Secondary windings 32, 33, 34 and 35, which are used to generate the DC voltage 4i of the four emitter followers 40 can be used.

Die in den F i g. 1 bis 3 unter Zugrundelegung eines übertragenen Lichtbogens dargestellte Schaltungsanordnung funktioniert folgendermaßen:The in the F i g. 1 to 3 on the basis of a transmitted arc shown circuit arrangement works like this:

Wenn das Transistorpaar 1, 4 durch einen entsprechenden Impuls aus den Flip-Flop — das ist also beim Transistor 4 das Flip-Flop 11 — geöffnet wird, wird das Transistorpaar 2,3 gleichzeitig geschlossen. Dann liegt an dem Werkstück 6 der negative Pol der Gleichspannungsquelle 8 und an der Elektrode 5 der positive Pol der Gleichspannungsquelle 8. Zwischen Schweißelektrode 5 und Werkstück 6 liegt dann die Leerlaufspannung, beispielsweise 100 Volt. Wird der Transformator 32 mit einem Wechselstrom der Frequenz 50 Hertz betrieben, so wird 10 Millisekunden später das Transistorpaar 2, 3 geöffnet und gleichzeitig das Transistorpaar 1, 4 geschlossen. Dann ist das Werkstück 6 gegenüber der Elektrode 5 positiv gepolt. Dieser Zustand hält wieder 10 Millisekunden an und ändert sich dann — wie beschrieben — von neuem. Dies ergibt die in F i g. 4 dargestellte Leerlaufspannung.If the transistor pair 1, 4 is triggered by a corresponding pulse from the flip-flop - that is the Transistor 4, the flip-flop 11 - is opened, the transistor pair 2.3 is closed at the same time. Then lies the negative pole of the DC voltage source 8 on the workpiece 6 and the positive pole on the electrode 5 the DC voltage source 8.The open circuit voltage is then between the welding electrode 5 and the workpiece 6, for example 100 volts. The transformer 32 is supplied with an alternating current of the frequency 50 Hertz operated, 10 milliseconds later the transistor pair 2, 3 is opened and at the same time the transistor pair 1, 4 closed. The workpiece 6 is then positively polarized with respect to the electrode 5. This The state lasts for 10 milliseconds and then changes again - as described. This gives the in Fig. 4 shown open circuit voltage.

Bei Zündung des Plasmalichtbogens, beispielsweise mittels Hochfrequenz, sinkt die Leerlaufspannung auf die Arbeitsspannung, beispielsweise 30 Volt ab, wobei dann ein entsprechend hoher Schweißwechselstrom fließt. Die Höhe des Schweißwechselstromes hängt von den Eigenschaften der Gleichspannungsquelle 8 ab.When the plasma arc is ignited, for example by means of high frequency, the no-load voltage drops the working voltage, for example 30 volts, with a correspondingly high welding alternating current flows. The level of the alternating welding current depends on the properties of the direct voltage source 8.

Die Steuerung der vier Flip-Flops, beispielsweise des Flip-Flop 11 über dessen einen Eingang 18, erfolgt folgendermaßen:The four flip-flops, for example the flip-flop 11, are controlled via its one input 18 as follows:

An dem bilateralen Switch 14 liegt die in Fig. 4a dargestellte sinusförmig pulsierende Gleichspannung an. Diese hat beispielsweise einen maximalen Wert von 24 V. Jeder der aufeinanderfolgenden Halbwellen dieser pulsierenden Gleichspannung dauert 10 Millisekunden. Der bilaterale Switch 14 geht bei einer bestimmten Spannung, beispielsweise 7 V, in den leitenden Zustand über. Er bleibt so lange im leitenden Zustand, bis die an ihm liegende Eingangsspannung wieder auf den Wert Null zurückgegangen ist. Dadurch entsteht an dem Übertrager 12 alle 10 Millisekunden ein neuer Impuls. Diese in Fig.4c dargestellte Impulsfolge wird auf den Eingang 18 des Flip-Flops 11 übertragen. Dadurch entsteht in bekannter Weise am Ausgang 20 des Flip-Flops 11 die in F i g. 4e dargestellte Impulsfolge. Es sind dies positive Rechteckimpulse von 10 Millisekunden Länge, welche im Abstand von 10 Millisekunden aufeinanderfolgen. Am komplementären Ausgang 21 des Flip-Flops 11 entsteht in bekannter Weise die in Fig.4f dargestellte negative Impulsfolge gleicher Periodizität und Impulslänge wie am Ausgang 20.The sinusoidally pulsating DC voltage shown in FIG. 4a is applied to the bilateral switch 14 on. This has, for example, a maximum value of 24 V. Each of the successive half-waves of this pulsating DC voltage lasts 10 milliseconds. The bilateral switch 14 goes at a certain Voltage, for example 7 V, into the conductive state. It remains in the conductive state until the on The input voltage lying on it has dropped back to the value zero. This creates on that Transmitter 12 a new pulse every 10 milliseconds. This pulse sequence shown in Fig.4c is applied to the Input 18 of the flip-flop 11 transmitted. This results in a known manner at the output 20 of the Flip-flops 11 shown in FIG. 4e illustrated pulse sequence. It these are positive square-wave pulses of 10 milliseconds in length, which are at intervals of 10 milliseconds successive. At the complementary output 21 of the flip-flop 11 arises in a known manner in 4f shown negative pulse sequence with the same periodicity and pulse length as at output 20.

Durch Veränderung des Widerstandes 13 wird die Amplitude der dem bilateralen Switch 14 zugeführten pulsierenden Gleichspannung verändert. ]e größer dieBy changing the resistance 13, the amplitude of the bilateral switch 14 is supplied pulsating DC voltage changed. ] e bigger the

ίο Amplitude ist, um so steiler ist der Spannungsanstieg in jeder Halbwelle. Als Folge davon wird die Spannung von 7 V₁ bei der der bilaterale Switch 14 leitend wird, früher erreicht. Dadurch läßt sich die Länge der dem Flip-Flop 11 zugeführten Impulse vergrößern, wodurchίο the amplitude, the steeper the voltage rise in each half-wave. As a result, the voltage of 7 V ₁ at which the bilateral switch 14 becomes conductive is reached earlier. As a result, the length of the pulses supplied to the flip-flop 11 can be increased, as a result of which

iS schließlich die Schweißwechselstrom-Halbwellen verlängert werden. In entsprechender Weise werden die Halbwellen des Schweißwechselstromes durch Vergrößerung des Widerstandes 13 verkürzt.iS finally the welding alternating current half-waves are lengthened. The Half-waves of the alternating welding current are shortened by increasing the resistance 13.

Damit die Flip-Flops beim Schweißen nicht durchSo that the flip-flops do not go through when welding

to zufällige Impulse falsch geschaltet werden, wird dem zweiten Eingang eines jeden Flip-Flop, also dem Eingang 19 des Flip-Flop 11, ein zusätzlicher Impuls zugeführt, der die beiden Ausgänge 20 und 21 insbesondere nach jedem Umschalten des Schweiß-Wechselstromes auf definierte Werte setzt, so daß ein Transistorpaar 1, 4 beispielsweise ausgeschaltet ist, während das andere Transistorpaar 2, 3 eingeschaltet ist. Dieser zusätzliche Impuls wird durch den bilateralen Switch 28 erzeugt und tritt infolge der Gleichrichtung der von einer Sekundärwicklung 31 des Wechselstromtransformators 32 entnommenen Wechselspannung lediglich durch eine einzige Diode 30 alle 20 Millisekunden auf (F i g. 4b). Die so erzeugte und dem bilateralen Switch 28 zugeführte pulsierende Gleichspannung, welche aus einer alle 20 Millisekunden auftretenden Sinus-Halbwelle besteht, ist so groß zu machen, daß dieser zusätzliche Impuls später als das im gleichen Periodizitätsintervall auftretende Steuersignal für den Eingang 18 des Flip-Flops auftritt (vgl. F i g. 4c und 4d). To random impulses are switched incorrectly, the second input of each flip-flop, i.e. the input 19 of the flip-flop 11, is fed an additional pulse, which the two outputs 20 and 21, in particular after each switching of the welding alternating current to defined values sets, so that one transistor pair 1, 4 is switched off, for example, while the other transistor pair 2, 3 is switched on. This additional pulse is generated by the bilateral switch 28 and occurs as a result of the rectification of the alternating voltage drawn from a secondary winding 31 of the alternating current transformer 32 by a single diode 30 every 20 milliseconds (FIG. 4b). The pulsating DC voltage thus generated and fed to the bilateral switch 28, which consists of a sine half-wave occurring every 20 milliseconds, must be made so large that this additional pulse is later than the control signal for the input 18 of the flip-flop occurring in the same periodicity interval occurs (see FIGS. 4c and 4d).

InFi g. 4h, in der die an der Schweißelektrode 5 und dem Werkstück 6 anliegende Schweißspannung dargestellt ist, weist jede positive, also schlechtbrennende, positive Halbwelle an ihrem Anfang eine etwa 2 Millisekunden dauernde zusätzliche Spannungsspitze auf, wodurch der Plasmalichtbogen gezündet wird. Während die Leerlaufspannung etwa 100 V beträgt, weist die Spannungsspitze eine Stärke von etwa 150 V auf. Dies ist in der linken positiven Halbwelle dargestellt. Nach Fließen des Schweißwechselstromes sinkt die Schweißspannung auf einen Arbeitswert von beispielsweise 30 V ab, was in den beiden rechten positiven Halbwellen in F i g. 4h dargestellt ist. Zum Vergleich dazu ist in Fig.4g das konstante zeitliche Verhalten der Schweißspannung bei Leerlauf dargc stellt.InFi g. 4h, in which the welding electrodes 5 and the welding voltage applied to the workpiece 6 is shown, every positive, i.e. poorly burning, positive half-wave an additional voltage peak lasting about 2 milliseconds at its beginning on, whereby the plasma arc is ignited. While the open circuit voltage is around 100 V, the voltage spike has a strength of about 150 V. on. This is shown in the positive half-wave on the left. After the welding alternating current has flowed the welding voltage drops to a work value of, for example, 30 V, which is shown in the two right positive half-waves in FIG. 4h is shown. For comparison, the constant temporal one in FIG Behavior of the welding voltage when idling is shown.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

The resulting different amperage causes the weld seams to be irregular and often inferior If the current is too strong, holes in the d.e Workpieces are burned. If the currents are too low, no good binding is achieved.

In addition to plasma welding, there is also Wolframinert gas arc welding, where the Schwe.B -strom is an alternating current with a square tooth Current curve is used for welding

Patent claims:

1. Plasma welding power source for generating a rectangular welding alternating current with a Switching time, which is in the order of magnitude of the deionization time of the plasma welding arc, characterized in that the current source has four controllable semiconductor components (1,2,3,

4) in a bridge circuit whose bridge input current verlaut bewcuuu -..-, ....... ....

gang with a direct current supply unit (8) io thin light metal sheets became known (USPS
and its bridge output with a plasma 33 64 334). -, -_ ■

Welding torch electrode (5) and a workpiece ''

(6) is connected and that the controllable semiconductor components (1, 2, 3, 4) also have a trigger device assigned.

2. Plasma power source according to claim 1, characterized in that the controllable semiconductor (1,2, 3,4) are transistors or thyristors.

3. Plasma power source according to claim 1 or 2, characterized in that the trigger device has single or multi-stage amplifiers and a flip-flop (11).

4. Plasma power source according to one of claims 1 to 3, characterized in that the with the The positive pole of the direct current source (8) and the workpiece (6) and the one with the negative pole of the Direct current source (8) and the electrode (5) connected controllable semiconductor (1 or 4) of the Flip-flop output (20) are controlled with a positive pulse train and connected to the positive pole of the Direct current source (8) and the electrode (5) and the negative pole of the direct current source (8) and the workpiece (6) connected to the controllable semiconductor (2 or 3) from the flip-flop output (21) negative pulse train are controlled.

5. Plasma power source according to claim 4, characterized in that a first input (18) is one

each flip-flops (11) via a transformer (12) with plasma torch posiuv gcyun. ^ _{1 u} .. "" ... _b ,. " _w

a DC voltage source is connected, whereby the formation of an oxide skin is avoided. It between the with a bridge rectifier (16) 40 is a stable plasma arc, whereby the formed direct voltage source and the over-welding of thin sheets of light metal, trager (12) a bilateral switch (14) in series "- -j— tt .. ~" —1, .. "

is switched and the voltage applied to the input of the bilateral switch (14) by means of a Potentiometer (13) is changeable.

6. plasma power source according to claim 5, characterized in that a second input (19) one each flip-flops (11) via a transformer (26) is connected to a DC voltage source, between which is provided with a diode (30) DC voltage source and the transformer (26) a bilateral switch (28) is connected in series.

7. plasma power source according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that A choke (?) with a sintered iron core is provided in the bridge circuit input.

35 Furthermore, the use of transistors and thyristors as well as thyristor extinguishing times with e.nem multivibrator flip-flop in devices for pulse welding with a melting electrode has been voiSagen (DT-OS 19 10 431). Transistors are also used for current flow control in the circuit arrangement known from ΧΑ CH-PS 4 28 024 for spark erosion.

Based on the indicated prior art, it is an object of the present invention To create a power source for generating a square-wave alternating welding current, the switching time is of the order of magnitude of the deionization time of the plasma welding arc. To solve this Task is proposed a power source, the four having controllable semiconductor components in a bridge circuit, the input of the bridge circuit with a DC power supply unit and the bridge output with a plasma welding torch electrode and is connected to a workpiece. Furthermore, according to the invention, a trigger device is provided with the controllable semiconductor components in connection stands and is used to control the same. The invention provides a power source with which what is achieved is that during welding the workpiece alternately negative and briefly the electrode of the Plasma torch is positive and vice versa,