DE2325793A1

DE2325793A1 - Welding machine supply system - using transistorized frequency changer and transformer or/and rectifier

Info

Publication number: DE2325793A1
Application number: DE19732325793
Authority: DE
Inventors: Franz-Josef Dipl Ing Ganowski
Original assignee: Keller and Knappich GmbH
Current assignee: Keller and Knappich GmbH
Priority date: 1973-05-22
Filing date: 1973-05-22
Publication date: 1974-12-12

Abstract

An electric welding appts. includes a frequency change which converts the mains a.c. supply voltage from a 50 Hz frequency to a frequency of up to 25000 Hz. A transformer produces from the supply voltage (380 V) a voltage for arc welding (15-40 V) or for resistance welding (2-20V) or, by an added rectifier, to a d.c. voltage. This results in an appts. of small weight (5-15 Kg) if fully transistorised. The equipment is easy to handle and has a universal application.

Description

Schweißgerät Die Erfindung betrifft ein Schweißgerät mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines hochfrequenten Stromes und einem Transformator zur Umformung dieses Stromes in einen Strom mit zur Schweißung geeigneten niedrigen Spannung. Welding device The invention relates to a welding device with a device to generate a high-frequency current and a transformer for conversion this current into a current with a low voltage suitable for welding.

Derartige Schweißgeräte zeichnen sich durch ein verhältnismäßig geringes Gewicht aus, weil der bei Transformatoren zur Erzielung eines guten Wirkungsgrades sonst erforderliche schwere Eisenkern bei Transformatoren zur Umformung hochfrequenter Ströme auf ein Minimum herabgesetzt werden oder gar ganz entfallen kann. Der zum Betreiben solcher Transformatoren erforderliche hochfrequente Strom inuß jedoch mittels geeigneter Einrichtungen aus der bei uns üblichen Netzfrequenz von 50 Hz erzeugt werden. Such welding devices are characterized by a relatively low Weight off because of transformers to achieve good efficiency Heavy iron core otherwise required in transformers for high-frequency conversion Currents can be reduced to a minimum or even omitted entirely. The for However, operating such transformers required high-frequency power by means of suitable equipment from our usual mains frequency of 50 Hz be generated.

Bei einem bekannten Schweißgerät der eingangs besceriebenen Art (DT-OS 1 790 031) wird hierzu der dem Netz entnommene Wechselstrom zunächst gleichgerichtet und der so ernaltene Gleichstrom mittels eines Wechselrichters in einen Strom hoher Frequenz mit rechteckförmiger Charakteristik umgewandelt. Nachteilig hieran ist die dadurch erzielte Stromcharakteristik und daß dazu eine Vielzahl von Bauelementen erforderlich ist, die das Gewicht eines solchen Schweißgeräts nicht unter eine bestimmte Grenze verringern lassen. In a known welding device of the type described above (DT-OS 1 790 031), the alternating current drawn from the network is first rectified and the direct current obtained in this way is converted into a current higher by means of an inverter Frequency converted with a rectangular characteristic. This is disadvantageous the current characteristics achieved thereby and that for this purpose a large number of components is required that the weight of such a welding machine does not fall below a certain Let the limit decrease.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein echt tragbares, vielseitig einsetzbares Schweißgerät zu verwirklicnen. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der Erfindung dadurch, daß zur Erzeugung des hochfrequenten Stromes ein direkter Frequenzwandler vorgesehen ist. The object of the invention is to provide a genuinely portable, versatile device To realize welding machine. This object is achieved according to the invention as a result of that a direct one to generate the high-frequency electricity Frequency converter is provided.

Der Frequenzwandler gestattet die Umwandlung des dem Netz entnehmbaren Wechselstromes direkt und ohne Umweg über die Gleichrichtung in einen Wechselstrom hoher Frequenz. The frequency converter allows the conversion of what can be taken from the network Alternating current directly and without detour via rectification into an alternating current high frequency.

Mit der dabei möglichen volltransistorisierten Bauweise eines solchen Frequenzwandlers geht eine erhebliche Gewichtsverminderung des gesamten Schweißgeräts einher, die es gestattet, das Komplette Gerät mit einem Gewicht von ca. 5 bis maximal 15 kg zu bauen. Ein solches Schweißgerät ist leicht transportabel, handlich auszubilden und daher für eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten brauchbar.With the fully transistorized construction of such a system possible Frequency converter results in a significant reduction in the weight of the entire welding machine together, which allows the complete device with a weight of approx. 5 to a maximum 15 kg to build. Such a welding device is easy to transport and easy to handle and therefore usable for a variety of applications.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Schweißgeräts in Anpassung an den jeweiligen Verwendungszweck sind Gegenstand der Unteransprüche. Advantageous embodiments of the welding device according to the invention in adaptation to the respective purpose are the subject of the subclaims.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend an Hand ihrer Prinzipschaltbilder näher erläutert Allen Ausführungsbeispielen gemeinsam ist der Frequenzwandler A bzvo Al, der den dem Netz entnehmbaren niederfrequenten Wechselstrom, im dargestellten Fall ein Dreiphasenwechselstrom mit einer Spannung von 380 V und einer Frequenz von 50 Hz, direkt in einen Wechselstrom mit einer bis zu Frequenz von/25000 Hz bei in etwa gleicher Spannung von 380 V umwandelt. Mit diesem höherfrequenten Wechselstrom wird ein Transformator B gespeist, der den hochfrequenten Wechselstrom von ca. 380 V in einen ebenso hochfrequenten Wechselstrom mit einer Spannung von ca, 15 V bis 40 X für den Fall der Lichtbogenschweißung bzw. ca, 2 V bis 20 V für den Fall der Widerstandsschweißung umformt. Several exemplary embodiments of the invention are given below Their basic circuit diagrams are explained in more detail for all the exemplary embodiments is the frequency converter A bzvo Al, the low frequency that can be taken from the network Alternating current, in the illustrated case a three-phase alternating current with a voltage of 380 V and a frequency of 50 Hz, directly into an alternating current with one to converts to a frequency of / 25000 Hz at roughly the same voltage of 380 V. With This higher-frequency alternating current is fed to a transformer B, which converts the high-frequency Alternating current of approx. 380 V into an equally high-frequency alternating current with a Voltage of approx. 15 V to 40 X for the case of arc welding or approx. 2 V to 20 V for the case of resistance welding.

Das kann dreiphasig (Fig 1) oder zweiphasig (Fig. 2 ff) geschehen. Im Beispiel der Fig. 1 ist dem Transformator B ein Gleichrichter C nachgeschaltet, der den zum Schweißen geeigneten Gleichstrom abgibt. In Fig 2 wird ein Wechselstrom als Schweißstrom erhalten. Der vom Transformator B erhaltene hochfrequente Wechselstrom von t,B. 25000 Hz kann gemäß Figo 3 durch einen zweiten Frequenzwandler A2 in seiner Frequenz auf eine zum Schweißen günstige Frequenz von beispielsweise 200 Hz gewandelt werden. Im Beispiel der Fig. 4 ist dem Transformator B ähnlich der Fig. 1 ein Gleichrichter C nachgeschaltet. Das selbe ist in Fig. 5 der Fall, wo jedoch eine Rückkopplung D hinter dem Gleichrichter C zum Frequenzwandler A eingeschaltet ist, die beispielsweise dafür sorgt, daß unter allen Betriebsbedingungen eine konstante Spannung zur Verfügung steht. This can be done in three phases (Fig. 1) or in two phases (Fig. 2 ff). In the example of Fig. 1, the transformer B is followed by a rectifier C, which delivers the direct current suitable for welding. In Fig. 2, an alternating current received as welding current. The high frequency alternating current received from transformer B. from t, B. 25000 Hz can according to Figo 3 by a second frequency converter A2 in his Frequency to a frequency favorable for welding, for example 200 Hz can be converted. In the example of FIG. 4, the transformer B is similar to that Fig. 1, a rectifier C connected downstream. The same is the case in Fig. 5 where however, a feedback D after the rectifier C to the frequency converter A is switched on is, which ensures, for example, that a constant under all operating conditions Voltage is available.

Aufgrund der mit der Erfindung erzielbaren Gewichtseinsparung können die verschiedenen Möglichkeiten eines Schweißgeräts gemäß den irinzipschaltbildern nach den Fig. Due to the weight savings that can be achieved with the invention the different possibilities of a welding machine according to the principle circuit diagrams according to Fig.

1 bis 5 ohne weiteres auch in einem einzigen Schweißgerät gemäß den Prinzipschaltbildern nach den Fig. 6 bis 9 verwirklicht werden, so daß sich mit großem Vorteil universelle Anwendungs- und EinsatzmöglichKeiten für das Schweißzuerst ergeben.1 to 5 easily also in a single welding device according to FIGS Schematic diagrams according to FIGS. 6 to 9 are implemented so that with great advantage of universal applications and uses for welding first result.

So zeigt Fig. 6 eine Kombination der in den Fig. 2 und 4 dargestellten Schaltungen, was je nach Stellung der Schalter S1 bzw. S10 das Schweißen mit Wechselstrom oder mit Gleichstrom mit ein und demselben Schweißgerät ermöglicht. Thus, FIG. 6 shows a combination of those shown in FIGS Circuits, which depending on the position of the switch S1 or S10, the welding with alternating current or with direct current with one and the same welding machine.

Fig. 7 zeigt eine Kombination der in den Fig. 2 und 5 dargestellten Schaltungen. Danach ist je nach Stellung der Schalter S2 bzw. Sil ebenso wie im Beispiel der Fig. 6 das Schweißen mit echsel- oder Gleichstrom möglich unter wahlweiser (Schalter S20) Rückkopplung beim Schweinen mit Gleichstrom gemäß dem Beispiel der Fig. 5. Das Beispiel der Fig. 8 zeigt eine Kombination der in den Fig. 2, 3 und 4 dargestellten Schaltungen, wonach in Abhängigkeit von der Stellung der Schalter S3 bzw. S30 bzw. S12 wahlweise in einer von drei verschiedenen Betriebsarten, nämlich "schweinen mit Wechselstrom hoher Frequenz", "schweinen mit Wechselstrom niedriger Frequenz" oder "Schweißen mit Gleichstrom" gearbeitet werden kann. Fig. 9 schließlich entspricht weitgehend dem Beispiel der Fig. 8 (die Schalter S4, S31 und S13 entsprechend den Schaltern S3, S30, S12), wobei jedoch zusätzlich noch durch Schalter S21 die Möglichkeit der Rückkopplung beim Schweißen mit Gleichstrom entsprechend dem Beispiel nach Fig 5 bzw0 7 gegeben ist.FIG. 7 shows a combination of those shown in FIGS Circuits. Then, depending on the position, the switch S2 or Sil is just like in Example of FIG. 6, welding with alternating current or direct current is possible with optional (Switch S20) Feedback when pigs with direct current according to the example of FIG Fig. 5. The example of Fig. 8 shows a combination of those in Figs 4 circuits shown, after which depending on the position of the switch S3 or S30 or S12 optionally in one of three different operating modes, namely "pigs with alternating current of high frequency", "pigs with alternating current of lower frequency Frequency "or" welding with direct current "can be used. Finally, FIG corresponds largely to the example in FIG. 8 (switches S4, S31 and S13 accordingly the switches S3, S30, S12), but additionally through switch S21 the Possibility of feedback when welding with direct current according to the example according to Fig 5 or 7 is given.

Wird in der Fällen der Beispiele gemäß den Fig. 6 bis 9 gleichzeitig mit Wechselstrom und mit Gleichstrom gearbeitet, was bei entsprechender Stellung der Schalter S möglich ist, dann ist es zweckmäßig, wenn ausgangsseitig die Amplitude des Schweißwechselstromes regelbar ist, wie das im Beispiel der Figo 6 durch den Baustein E angedeutet ist0In the cases of the examples according to FIGS. 6 to 9, this is done simultaneously worked with alternating current and direct current, which is with the appropriate position the switch S is possible, then it is useful if the amplitude on the output side the welding alternating current can be regulated, as in the example of FIG. 6 by the Block E is indicated 0

Claims

Claims 9 welding device with a device for generating a high-frequency current and a transformer for converting this current into a current with a low voltage suitable for welding, characterized in that, that a direct frequency converter is provided to generate the high-frequency current is.

2. Welding device according to claim 1, characterized in that the high-frequency Current in the secondary circuit of the transformer is converted back into a low-frequency current is (Fig0 3).

30 welding device according to claim 1, characterized in that the high-frequency Current in the secondary circuit of the transformer is rectified (Fig. 4).

4. Welding device according to claim 3, characterized in that behind the rectifier has a feedback to the frequency converter (Fig. 5).

5. Welding device according to one of the preceding claims, characterized by combining the various operating options in a single device (Figures 6 to 9). Empty