DE2227464A1 - Kondensatorschweissmaschine zur widerstandsschweissung - Google Patents

Kondensatorschweissmaschine zur widerstandsschweissung

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DE2227464A1 DE19722227464 DE2227464A DE2227464A1 DE 2227464 A1 DE2227464 A1 DE 2227464A1 DE 19722227464 DE19722227464 DE 19722227464 DE 2227464 A DE2227464 A DE 2227464A DE 2227464 A1 DE2227464 A1 DE 2227464A1
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Anatolij Wasilje Poljatschenko
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K11/24Electric supply or control circuits therefor
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    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
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    • H03K3/53Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of an energy-accumulating element discharged through the load by a switching device controlled by an external signal and not incorporating positive feedback
    • H03K3/57Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of an energy-accumulating element discharged through the load by a switching device controlled by an external signal and not incorporating positive feedback the switching device being a semiconductor device

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Description

  • KONDENSATORSCHWEIßMASCHINE ZUR WIDERSTANDSSCHWEIßUNG Die vorliegende Erfindung betrifft Kondensatorschweißmaschinen, insbesondere Kondensatorschweißmaschinen zur. Widerstandsschweißung, die vorwiegend zur Verfestigung metallischer Werkstücke durch hochschmelzende elektrisch leitende Materialien sowie zur Wiederherstellung ursprunglicher Abmessungen metallischer Werkstücke durch Anschweißung an deren Oberflächen eines Bandes, Drahtes und stromleitender Pulver, darunter aus Karbiden, Boriden und Nitriden eines Metalls, mit Hilfe von Stromimpulsen bei gleichzeitigem mechanischem Stauchen, z.B. nBsk.DBP 1 F%R 799, vorgeaehen sind.
  • Die Kondensatorschweißung weist eine Reihe von Besonderheiten auf, die sie von den anderen Schweißarten vorteilhaft abheben. Sie kann die Stabilität des Vorganges und eine hohe Schweißgüte gewährleisten, da sie es ermöglicht, die enge der Schweißenergie zu stabilisieren.
  • Wichtiger Vorteil der Kondensatorschweißung ist der Umstand, daß im SchweiBvorgang die Energieauslösung in jedem Schweißpunkt einer Niit im Laufe der ganzen Zeit des Stromimpulsdurchganges sichergestellt wird, während bei einer Schwei-Buzig mit Sinusstrom die Menge der ausströmenden Energie im Schweißpunkt der Naht indem sie sich für die Impulsdauer zeitlich ändert, Nulldurchgänge aufweist. Dies hat zur Folge, daß zur Auslösung einer und derselben Energiemenge im letzten ren Fall eine größere Dauer von Schweißimpulsen vonöten ist, d.h. auch größere Energieverluste auf Grund der Wärmeleitfähigkeit der zu verschweiße':;lden Werkstücke auftreten.
  • Die Kondensatorshweißung gestattet es, sehr verschiede-und ne stromleitende Materialien zu verschweißen # ein Schweißen von Werkstücken verschiedener Dicke zu verwirklichen. Da es ermöglicht wird, kurzzeitige Schweißstromimpulse zu erzeugen, erweist sich die Zone thermischer Wirkung beim Scliweißen als nicht groß, weil das ebt des durch Wärmeübertragung erhitzten Metalls klein ist. Die Kondensatorschweißung ist leicht zu regeln, und ihre Anwendung setzt die zur Schweißung aufgenommene Leistung gegenüber der Widerstandsschweißung mit Sinusstrom beträchtlich herab.
  • Die Kondensatorschweißung kommt durch in den Arbeitskondensatoren aufgespeicherte Energie bei deren anschlie-Sender Abgabe für die Schweißung zustande. Die Arbeitskondensatoren werden von einer Gleichstromquelle oder einer Quelle gleichgerichteten Stromes über einen Begrenzungswiderstand und ein steuerbares Lade-Ventil (IgnitrDn, Thyristor) augeladen, dann entladen sich die aufgeladenen Kondensatorenauf die Primärwicklung eines Schweißtransformators, in dessen Sekundärstromkreis die Schweiß elektroden und das Schweißt liegen. Infolge der Entladung der Kondensatoren wird im Sekundärstromkrei 5 des Schweißtr ansformat ors ein Schweißstromimpuls erzeugt, der die Werkstücke zusammen oder die Metallschichten an die Werkstücke anschweißt.
  • Die Stabilität des Vorganges wird in der Regel durch Spannungsstabilisierung an den Arbeitskondensatoren erreicht.
  • Für die Schweißmaschinen mittlerer und hoher Leistung wird die Kondensatorspannung durch eine Stromsperre stabilisiert, die darauf hinausläuft, daß beim ErreiChen durch die Kondensatorspannung eines Vorgabewertes auf das Lade-Ventil oder den Gleichrichter ein Signal zum Aufhören der weiteren Ladung der Arbeitskondensatoren (s. DDR-Patent Wr. 27356, aschinen der USA-Firma "Federal", eine japanische Xikem--System-kaschine vom Typ 5a u.a.) gegeben wird. Jedoch ergibt das Prinzip der Stromsperre für die Sahtschweißmaschinen einen Fehler, da die Anwendung von Ignitröns oder Thyristoren im Ladestromkreis dazu führt, daß die Ladung der Kondensatoren nach der Signalgabe zum Aufhören der Ladung der Kondensatoren nicht auf einmal, sondern nach Ablauf einer Zeit aufhört, die zum Nulldurchgang der Spannung am Lade-Ventil erforderlich ist.
  • Diese Zeitspanne wird für aufeinanderfolgende Schweißungen verschieden sein, was eine gewisse Ungenauigkeit der Stabilisierung bewirkt.
  • Es ist eine Kondensatorschweißmaschine bekannt, die eine Spannungsstabilisierung bei den Arbeitskondensatoren durch Kurzschließen des Gleichrichters mittels eines zusätzlichen Ventils in dem Augenblick bewirkt, wo die Arbeitskondensatorspainung eine vorgegebene Größe erreicht, was eine Löschung des Lade-Ventils und ein Aufhören der weiteren Ladung der Arbeitskondensatoren zur Folge hat.
  • Hierbei wird die Spannungsgröße derart vorgegeben, daß sie eine zur Erhaltung einer qualitätsgerechten Schweißung erforderlibhe Energiemenge liefert, die in den Arbeitskondensatoren aufgespeichert wird.
  • Hauptmängel derartiger @.maschinen sind übermäßige Dimensionen der Schaltung bei Verwendung von kehrphasengleichrichtern, die in der Segel bei den Maschinen mittlerer und hoher Leistung eingesetzt werden, sowie eine Verschlechterung der Arbeitsbedingungen für den Gleichrichter, da er sich für einige Zeit im Kurzschlußzustand befindet.
  • Es ist eine Kondensatorschweißmaschine bekannt, bei der die Schweißimpulse bipolar sind, dies wird durch Abwechslung der Lade- und Entladerichtung bei den Arbeitskondensatoren (s. den UdSSR-Urheberschein Nr. 115512) erreicht.
  • Nachteilig ist bei dieser maschine die Ermöglichung eines Kurzschlusses im Gleichrichter bei einer mangelhaften Arbeit der Lade-Ventile. Hierbei sichert sie keinesfalls eine Stabilisierung der Schweißenergie.
  • Bei Kondensatormaschinen gemäß der USj-Patentschrift Nr. 3196334 und den UdSSR-Urheberschein Nr.Nr 135987, 179857, 181759, 188604 ist das Hauptaugenmerk auf die Verf ainen zur Änderung der Form der Schweißimpulse und keineswegs auf die Bedingungen für eine wirtschaftliche Ladung der Arbeitskondensatoren und eine Stabilisierung der Kondensatorspannung gerichtet, da diese Schaltungen für leistungsschwache Kondensatormaschinen vorgesehen sind, wo die Wirtschaftlichkeit des Betriebes ein zweitrangiger Faktor ist.
  • Es ist ebenfalls eine Kondensatorschweißmaschine gemäß dem UdSSR-Urheberschein Nr. 167588 bekannt, die einen Schweißtransformator, einen Arbeitskondensator, einen in dessen Lade-und einen in dessen Entladestromkreis liegenden kontaktlosen Umschalter, eine Steuereinheit für die kontaktlosen Umschalter und einen Einsteller enthält, dessen Eingang an den Arbeitskondensator und der Ausgang an die Steuereinheit für die Umschalter angeschlossen ist.
  • Von Nachteil sind bei einer Xlaschine mit derartiger Schaltung ein niedriger Wirkungsgrad der Aufladung (unter 50 %), erhöhte Abmessungen das SchweiStransformators im Zusammenhang mit der Gleichpoligkeit der Schweißimpulse , eine überhöhte aufgenowmene Spitzenleistung, da in der maschine zur Aufladung der Kondensatoren die Zeit des Schweiß zyklus nur zum Teil ausgenutzt wird.
  • Unter dem Wirkungsgrad der Aufladung wird ein in Prozent ausgedrücktes Verhältnis der in den Kondensatoren aufgespeicherten Energie zu der dem Versorgungsnetz bei der Aufladung der Kondensatoren entnommenen Energie verstanden.
  • Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu überwinden.
  • Der Erfnaun aegt die Aufgabe zugrunde, eine Kondensatorschweißmaschine zur Widerstaridsschweißung mit einem hohen Wirkungsgrad der Aufladung zu schaffen, die es gestattet, eine durch die kondensatoren aufzuspeichernde stabile regelbare Energiemenge unabhängig von Netzspannungsschwankungen zu erhalten, x;.t einer geringen vom Versorgungsnetz aufgenommenen Spitzenleistung und mit Schweißimpulsen abwechselnder Polarität.
  • Dafür wird in der Weise gesorgt, daß die Kondensatorschweiß maschine zur Widerstandsschweißung, die einen Schweißtransformator, mindestens einen Arbeitskondensator, einen in dessen Lade- und einen in dessen Entladestromkreis liegenden kontaktlosen Umschalter, eine Steuereinheit für die kontaktlosen Umschalter und einen Einsteller enthält, dessen Eingang an den Arbeitskondensator und der Ausgang an die Steuereinheit des Umschalters angeschlossen ist, gemäß der Erfindung zusätzlich mindestens einen Arbeitskondensator, einen in dessen Lade- und einen in dessen Entladestromkreis liegenden kontaktlosen Umschalter, eine Steuereinheit für die kontaktlosen Umschalter und einen Einsteller auSweist, dessen Eingang an den Arbeitskondensator und der Ausgang an die Steuereinheit des Umschalters angeschlossen ist, wobei der Ausgang des genannten Entladestromkreises an die eine Wicklungshälfte des Schweißtransformators und der Ausgang des zusätzlichen Entladestromkreises an die andere WicklungshälSte dieses Transformators angeschaltet ist, während im Speisestromkreis der Ladestromkreise ein Begrenzungswiderstand liegt.
  • Zweckmäßigerweise werden die Ladestromkreise an das Versorgungsnetz über einen Gleichrichter angeschlossen.
  • Ms ist ebenfalls zweckmäßig> -den Begrenzungswiderstahd in Form eines eventuell regelbaren Widerstandes auszuführen.
  • Es ist zweckmäßig, den Begrenzungswiderstand in Form einer eventuell regelbaren Drossel auszuführen.
  • Es ist gleichfalls zweckmäßig> den begrenzungswiderstand in Form einer Drossel mit Vormagnetisierung auszuführen.
  • Es ist sinnvoll, jede Wicklungshälfte des Schweißtransformators durch eine Diode über den im Entladestromkreis des Kondensators liegenden kontaktlosen Umschalter zu überbrücken.
  • Derartige Ausführung der Kondensatorschweißmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung gewährleistet einen hohen Wirkungsgrad der Aufladung (50 bis 90%), geringe Stromstöße im Netz bei der Schweißung, eine hohe Leistungsfähigkeit sowie eine gute Qualität der Oberflächenverfestigung bei Werkstücken.
  • Die erfindung soll nachstehend an Hand einer ausführlichen Beschreibung näher erläutert werden, die unter Bezugnahme auf beiliegende Zeichnungen angeführt wird, wo zur Eindeutigkeit der Darlegung eine konkrete begrenzte Fachsprache gebraucht wird. Die Erfindung wird jedoch nicht auf übliche spezielle Fachausdrücke beschränkt, und es muß im Auge behalten werden, daß jeder Fachausdruck alle äquivalenten Elemente umfaßt, die in ähnlicher Leise arbeiten und zur Lösung derselben Aufgaben wie auch die vorliegende Erfindung eingesetzt werden.
  • So wird das Ziel der vorliegenden Erfindung erreicht, wenn man den Gleichrichter nicht nur nach einer Dreiphasen-> sondern auch nach einer Zweiphasenschaltllng zusammenbaut; die Steuereinheit für die Thyristoren nicht nur nach der genannten Schaltung, sondern auch nach einer beliebigen bekannten, dieselben Funktionen ausführenden Schaltung realisiert.
  • Lan muß auch im Auge haben, daß die anderen Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung außer den vorstehend genannten nachfolgend bei der Darlegung der Beschreibung und Betrachtung von Zeichnungen zur Sprache kommen sollen. Es zeigt: Fig. 1 eine vorzugsweise Variante der elektrischen Schaltung einer Kondensatorschweißmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung; Fig. la eine elektrische Schaltung der Steuereinheit; Fig. 2 die Schaltung einer Baugruppe der Schweißmaschine, wo der Begrenzungswiderstand in Form einer regelbaren Drossel ausgeführt ist; Fig. 3 die Schaltung einer Baugruppe der Schweißmaschine, wo der Begrenzungswiderstand in Form einer Drossel mit Vormagnetisierung ausgeführt ist Fig. 4 die Gesamtansicht des Hapytsteuerpultes der Kondensatorschweißmaschine; Fig. 5 die Ansicht der Werkbank zur Verfestigung von Werkstücken der Xondensatorschweißmaschine mit einem zusätzlichen Steuerpult.
  • Die Kondensatorschweißmaschine (Fig. 1) setzt sich aus einem Dreiphasen-Zweiweggleichrichter 1, an dessen einen Ausgang die Anoden 2,3 der Thyristoren T1, T2 der Ladestromkreise über einen in Form eines regelbaren Widerstandes 4 ausgeführten Begrenzungswiderstand angeschlossen sind, zusammen.
  • An die Katoden 5, 6 der Thyristoren T1, T2 sind der Belag des Arbeitskondensators 7 bzw. der Belag des zusätzlichen Arbeitskondensators ö und die Anoden 9, 10 der Thyristoren T3, der Entladestromkreise angeschlossen.
  • Die Katoden 11, 12 der Thyristoren T3, T4 sind mit den Anzapfungen 13 bzw, 14 der Primärwicklung 15 des Schweißtransformators 16 gekoppelt.
  • den Der Mittelabgriff 17 der wicklung 15 ist mit zwei freien Belägen - des Arbeitskondensators 7 und des zusätzlichen Kondensators 8 - sowie mit dem zweiten Anschluß des Gleichrichters 1 verbunden.
  • Die Steuerelektrode 18 und die Katode 5 des Lade-Thyristors T1 sind an den Ausgang der Steuereinheit 22 und die Steuerelektrode 20 und die Katode 11 des Entlade-Thyristors T3 an den ausgang der Steuereinheit 23 angeschlossen.
  • Die Steuerelektrode 19 und die Katode 6 des zusätzlichen Lade-Thyristors T2 sind an den Ausgang der Steuereinheit 23 und die teuerelektrode 21 und die Katode 19 des zusätzlichen Entlade-Thyristors f4 an den Ausgang der Steuereinheit 22 angeschlossen.
  • Die Ausgänge der in Form von Potentiometern 24, 25 ausgeführten Einsteller sind an den Arbeitskondensator 7 bzw. zusätzlichen Arbeitskondensator 8 und deren Ausgänge an die Eingänge der Steuereinheit 23 bzw. 22 angeschlossen. Die Sekundärwicklung des Schweißtransforntors 16 wird an das Werkstück 26 über Schweißrollen 27 angeschaltet.
  • Die KondensatorschweiBDlaæchxne arbeitet wie folgt.
  • Vom Gleichrichter 1 wird bei der Zuführung zuden Elektroden 5, 18 des Lade-Thyristors T1 eines Zündimpulses der Arbeitskondensator 7 über den regelbaren Begrenzungswiderstand 4 aufgeladen. Nachdem die Spannung am Arbeitskondensator 7 den vorgegebenen Wert erreicht hat, liefert die Steuereinheit 23, deren Eingangsspannung dem Einsteller 24 entnommen wird, einen Zündimpuis auf die Elektroden 19-6 des zusätzlichen Lade-Thyristors T2. Hierbei beginnt sich über den Widerstand 4 der zusätzliche Arbeitskondensator b aufzuladen, was einen schlagartigen Spannungsabfall an der Anode 2 des Lade-Thyristors T1 bewirkt; das Potential der Anode 2 wird bedeutend niedriger als das Potential der Katode 5, und der Lade-Thyristor T1 sperrt.
  • Danach gibt die Steuereinheit 23 einen Zündimpuis auf die Elektroden 20-11 des Entlade-Thyristors ?3, und der Arbeitskondensator 7 entlädt sich auf die Wicklungshälfte 13-17 des regelbaren Schweißtransformators 16, wodurch ein Schweißimpuis ausgebildet wird. Inzwischen lädt sich der zusätzliche Kondensator 8 weiter auf, bis dessen Spannung den vorgegebenen Wert erreicht hat. Hierbei liefert die Steuereinheit 22, deren ein gangsspannung dem Einsteller 25 entnommen wird, einen Zündimpuls auf die Elektroden 18-5 des Lade-Thyristors T1, und der Kondensator 7 beginnt sich über den Begrenzungswiderstand,4 aufzuladen. Dies bewirkt einen abrupten Spannungsabfall an der Anode 3 des zusätzlichen Lade-Thyristors T2, das Potential der Anode 3 wird niedriger als das Potential der Katode 6, und der Lade-Thyristor T2 sperrt. Danach gibt die Steuereinheit 22 einen Zündimpuls auf die Elektroden 21-12 des zusätzlichen Entrlade-Thyristors T4, und der Kondensator b entlädt sich auf die Wicklungshälfte 14-17 des regelbaren Schweißtransformators 16, wodurch ein Schweißimpuls ausgebildet wird. Bei entsprechendem Wickelsinn der beiden Wicklungshälften der Primärwicklung des regelbaren Schweißtransformators 16 sind die aufeinanderfolgenden Schweiß impulse entgegengerichtet, was die Ausnutzung des Remanenzflusses des Schweißtransformators sicherstellt.
  • Der Entladevorgang der Kondensatoren in der Schweißmaschine kann bei einer größeren Induktivität des Entladestromkreises einen periodischen Charakter aufweisen. In diesem Fall wird die Energie beim Schweißen zum Teil in die Xondensatoren rückgeführt, und sie laden sich um. Diese Energie geht bei einer wiederholten Ladung des Kondensators verloren. Um dies zu verhindern, werden die Wicklungshälfte 13-17 des Schweißtransformators 16 und der Entlade-Thyristor T3 durch eine Diode D1 überbrückt, deren Katode 26 mit der Anode 9 des Entlade-?£hyristors T3 und die Anode 29 mit deu ittelabgriff 17 der Wicklung 15 verbunden ist. Die Wicklungshälfte 17-14 des Schweißtransformators 16 und der Entlade-Thyristor T4 werden durch eine Diode D2 überbrückt, deren Katode 30 mit der Anode 10 des Entlade-Thyristors T4 und die Anode 31 mit dem Mittelabgriff 17 der Wicklung 15 verbunden ist.
  • Wie oben erwähnt, dienen die Steuereinheiten 22, 23 zur Einspeisung eines Zündimpulses auf die Lade-Thyristoren T1 und T2 zu den Zeitpunkten, wo die Kondensatorspannung einen vorgegebenen Wert erreicht, sowie zum Öffnen der Entlade-'l'hyristoren T3, T4 Zu diesem Zweck schließen die Steuereinheiten 22 und 23 in sich eine Vergleichseinrichtung 32 mit einer stabilisierten Bezugsspannung ein, der über eine Diode 33 und einen Belastungswiderstand 34 eine dem in Form eines Spannungsteilers 24 (25) ausgeführten Einsteller entnommene Eingangsspannung entgegenwirkt.
  • Solange die vom Ausgang des Einstellers abgenommene Spannung unterhalb der Bezugsspannung liegt, fließt über den 3elastungswiderstand 34 kein Strom. Sobald die dem Ausgang des Einstellers abgenommene Spannung die Bezugsspannung übertroffen hat, wird an den Belastungswiderstand eine Spannung angelegt. Diese Spannung wird nötigenfalls mit Hilfe eines Verstärkers 35 verstärkt und einer in Form eines Flip-Flop-Generators 36 ausgeführten Kippschaltung zugefbhmt. Das Flip--Flop erzeugt seinerseits zwei Impulse, deren einer auf den Lade-1i1hyristor' T1 (T2) und der andere auf den Entlade-Thyristor T4 (?3) geliefert wird.
  • Eine stufenlose Spannungsregelung wird bei den Kondensatoren 7 und b durch Änderung der Sollwerte der Einsteller 24 und 25, hier durch eine Verschiebung von Potentiometerschleifern, erreicht. Dabei wird die dem Fotentiometer entnommene Spannung die Ansprechschwelle der Steuereinheit jeweils bei verschiedenen Kondensatorspannungen überschreiten, wodurch eine weitere Aufladung der Kondensatoren aufhört.
  • Die Unabhängigkeit der Kondensatorspannung von Netzspannungsschwankungen wird dadurch erreicht, daß die Spannung am Gleichrichter I oberhalb der erforderlichen IMaximalspannung an den Kondensatoren 7 und 8 mindestens um die Größe der höchstmöglichen Netzspannungsminderung genommen wird.
  • Da die Kondensatorschweißmaschine in der Weise arbeitet, daß der Anfang der Aufladung des einen der krbeitskondensatoren zugleich eine Beendigung der Aufladung des anderen Arbeitskondensators bedeutet, lädt sich jeder Arbeitskondensator über die ganze Zeit des Schweißzyklus auf, und die Frequenz der Sdhweißzyklen der maschine wird durch die Zeit der Aufladung der Kondensatoren bis zur vorgegebenen Spannung bestimmt. 3ekanntlich wird die Aufladezeit des Kondensators durch die Größe und Art des Widerstandes des Ladestroinkreises, die Kondensatorkapazität, die Spannung an Gleichrichter und die Spannung, bei der die Aufladung der Kondensatoren aufhört, bestiffift Die Kondensatorkapazität und -spannung richten sich nach dem Schweißbetrieb. Im Zusammenhang daroit wird die Frequenz der Schweißzyklen durch Änderung des Begrenzungswiderstandes 4 reguliert.
  • zweckiiiäßigerweise wird als Begrenzungswiderstand 4 eine Drossel 37 (Fig. 2) eingesetzt, damit die Aufladung der Kondensatoren einen periodischen Charakter aufweist. In diesem Fall, wenn die Spannung an einem Arbeitskondensator die vorgegebene Größe erreicht hat, wird die in der Induktivität (Drossel) verbliebene Energie ohne Stromkreisunterbrechung in den anderen Arbeitskondensator übergeführt, dessen Energie gleichfalls zum Schweißen benutzt wird. Dies ermöglicht es, einen irkungsgrad der Aufladung von 50 bis 90 % zu erhalten.
  • Die Anwendung der Induktivität gestattet es auch, den Gleichricht ertransformator für eine niedrigere -Spannung -auszulegen.
  • Bei Notwendigkeit einer Regelung der Folgefrequenz der Scllweißimpulse , d.h. der Zahl von Soliweißimpulsen pro Zeiteinheit, kann der induktive Widerstand als regelbar (regelbare Drossel) ausgeführt sein. Hierbei kann die Induktivität der Drossel durch deren Vormagnetisierung geregelt werden.
  • Die Regelung der Folgefrequenz der Schweißimpulse gewährleistet die Erhaltung einer konstant;i Zahl von Schweißpunkten pro Einheit der zu verfestigenden Oberfläche bei Änderung der Abmessungen der Werkstücke und deren Bewegungsgeschwindigkeit beim Schweißen.
  • Die Regelung der Folgefrequenz der Schweißimpulse kann auch durch Spannungsregelung beim Gleichrichter verwirklicht werden. Die Netzspannungsschwankungen sowie Pulsationen gle.ichgerichteter Spannung am Ausgang des Gleichrichters lösen Schwankungen in der Folgefrequenz der Schweißimpulse aus.
  • Die erhaltung der Konstanz der Folgefrequenz der Schweißimpulse kann durch Spannungsregelung am Ausgang des Gleichrichters sowie durch Anwendung als Begrenzungs¼-¼erstand einer Drossel mit Vormagnetisierung 38 (MM. 3) erreicht werden, deren Induktivität sich in Abhängigkeit von Netzspannungsschwankungen und vom Einschaltaugenblick der Arbeitskondensatoren für die Aufladung derart ändert, daß die Konstanz der Aufladezeit der Kondensatoren gesichert wird, was durch Anwendung von Rückkopplungen erreicht werden kann.
  • Die Eliminierung des Einflusses der Änderung der Folgefrequenz von Schweißimpulsen bei Netzspannungsschwanungen kann gleichfalls durch eine derartige Ausführung des Antriebs zur Verschiebung der zu verschweißenden Werkstücke erreicht werden, daß bei Netzspannungsschwankungen die Verschiebung der zu verschweißenden -Werkstücke mit einer veränderlichen, die Konstanz der Schweißpunktteilung sichernden Geschwindigkeit erfolgt.
  • Die bereits gesagt, wird bei der beschriebenen Maschine zur Aufladung der Konden;satoren die gesamte Zeit des Schweißzyklus ausgenutzt. Dies gilt auch für die beliebige Zwischenfrequenz der Schweiß zyklen. Infolgedessen wird der Widerstand des Ladestromkreises jedesmal maximal möglich und der Maximalwert des Lade stromes sowie der Spitzenwert der vom Netz aufgenommenen Leistung minimal sein.
  • Die gesamte elektrische Schaltung der Maschine außer dem as Ständer zur Befestigung von Werkstücken getrennt angeordneten Schweißtransformator ist in das Steuerpult (Fig. 4) eingebaitt. An der Frontplatte des Pulses sind ein tiießgerät und Signallampen montiert.
  • Die Werkbank der Schweißmaschine zur Verfestigung zylindrischer Werkstücke (Fig. 5) weist einen Schweißkopf 39 mit einem Schweißtransformator 16 (Fig. 1) und Schweißrollen 27, eine Drehvorrichtung 40 zur Einspannung und Drehung eines Werkstückes sowie einen Reitstock 41, ein Hilfssteuerpult 42 und einen Ständer 43 auf.

Claims (14)

PATENTANSPRÜCHE:
1. Kondensatorschweißmaschine zur Widerstandsschweißung, die einen Schweißtransformator, mindestens einen Arbeitskondensator, einen in dessen Lade- und einen in dessen Entladestromkreis liegenden kontaktlosen Umschalter, eine Steuereinheit für die kontaktlosen Umschalter und einen Einsteller enthält, dessen Eingang an den Arbeitskondensator und der Ausgang an die Steuereinheit für die Umschalter angeschlossen ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sie zusätzlich mindestens einen Arbeitskondensator (b), einen in dessen Ladestromkreis liegenden kontaktlosen Umschalter (T2) einen in dessen Entladestromkreis liegenden kontaktlosen Umschalter (T4), eine Steuereinheit (22) für die kontaktlosen Umschalter (T1, T4), einen im Speisestromkreis der Ladestromv e kreis liegenden Begrenzungswiderstand und einen Einsteller (25) enthält, dessen Eingang an den zusätzlichen Arbeitskondensator (8) und der Ausgang an die Steuereinheit (22) für die Umschalter zu(T1, T4) angeschlossen ist, wobei in den Stromkreis der Sekundärwicklung des Schweißtransformators (16) über einen Begrenzungswiderstand ein zu verschweißendes Werkstück (26) geschaltet, der Ausgang des genannten Entlaestroir-ikreises an die eine Wicklungshälfte (13-17) der Primärwicklung des Schweißtransformators (16) und der Ausgang des zusätzlichen Entlade-##### stromkreises an undere Wicklungshälfte (14-1?) zur Sicherung einer ununterbrochenen Schweißung des Werkstückes angeschlossen ist, die durch eine wechselweise Entladung auf das letztere der abwechselnd aufzuladenden Arbeitskondensatoren zustande kommt, wobei der Anfang der,sufladung des einen von ihnen eine Beendigung der Aufladung des anderen bewirkt.
2. Kondensatorschweißmaschine zur Widerstandsschweißung nach Anspruch 1, d & d u r c h g e k e n n z e i.c h n e t, daß der Begrenzungswiderstand in Form eines Widerstandes (4) ausgeführt ist.
3. Kondensatorschweißmaschine zur Widerstandsschweißung nach Anspruch 1, 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Widerstand (4) regelbar ausgeführt ist.
4. Kondensatorschweißmaschine zur Widerstandsschweißung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß der ßegrenzungswiderstand in Form einer Drossel (37) ausgeführt ist.
5. Kondensatorschweißmaschine zur Widerstandsschweißung nach Anspruch 1, 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Drossel (37) regelbar ausgeführt ist.
6. Kondensat orschweißmaschine zur Widerstandsschweißung nach Anspruch 1,4, d a d u r c h g e k e II n z e i c h -n e t, daß als Drossel eine Drossel (38) mit Vormagnetisierung verwendet wird.
7. Kondensat orschweißmaschine zur Widerstandsschweißung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß jede Wicklungshälfte des Schweißtransformators durch eine.Diode (D1, D2) über den im Entladestromkreis liegenden kontaktlosen Umschalter (T3, T4) überbrückt ist.
d. Kondensatorschweißmaschine zur Widerstandsschwei-Bung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, daß die Ladestromkreise der Kondensatoren an das Netz über einen steuerbaren Gleichrichter (1) angeschlossen sind.
9. Kondens atorschweißmaschine zur Widerstandsschweißung nach Anspruch 1, 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, daß der Begrenzungswiderstand in Form eines Widerstandes (4) ausgeführt ist.
10. Kondensatorschweißmaschine zur Widerstandsschweißung nach Anspruch 1, b, 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, daß der Widerstand (4) als regelbar ausgeführt ist
11. Kondensatorschweißmaschine zur Widerstandsschweißung nach Anspruch 1, , d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß der Begrenzungswiderstand in Form einer Drossel (37) ausgeführt ist.
12. Kondensat orschweißtnaschine zur Widerstandsschweißung nach Anspruch 1, 6, 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, daß die Drossel (37) als regelbar ausgeführt ist.
13. Kondensat orschweißmaschine zur Widerstandsschweißung nach Anspruch 1, b, 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c hnet, daß als Drossel eine Drossel (3u) mit Vormagnetisierung verwendet wird.
14. Kondensatorschweißmaschine zur Widerstandsschweißung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e nn z e i c h n e t, daß jede Wicklungshälfte des SchweißtransSormators durch eine Diode (D1, D2) über einen im Entladestromkreis des Kondensators (7, 8) liegenden kontaktlosen Umschalter (T3, T4) überbrückt ist.
DE19722227464 1972-06-06 Elektrische Widerstands-KondensatorschweiBmaschine Expired DE2227464C3 (de)

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