DE2433275A1

DE2433275A1 - Schaltanordnung fuer eine lichtbogenleistungsversorgung, insbesondere zum schweissen

Info

Publication number: DE2433275A1
Application number: DE2433275A
Authority: DE
Inventors: George E Cook
Original assignee: Air Products and Chemicals Inc
Current assignee: Air Products and Chemicals Inc
Priority date: 1973-07-11
Filing date: 1974-07-11
Publication date: 1975-01-30
Also published as: NL7409316A; US3896287A; DE2433275C3; BE817523A; CA1003506A; CH593755A5; DE2433275B2; GB1468198A; SE7408316L; FR2236601A1; IT1018464B; BR7405650D0; SE412715B; JPS5039249A; FR2236601B3; AU7104574A

Description

PiO. Box 538; AIlentown(Penn.) I8IO5/USA.

Schaltanordnung für eine Lichtbogen-Leistungsversorgung, insbesondere zum Schweißen

Die Erfindung betrifft eine Schaltanordnung für eine Lichtbogen-Leistungsversorgung mit einstellbarer Spannungs-Strom-Charakteristik des über ein Paar von Leitungen auf die Elektrodenfür den Lichtbogen gegebenerJGleichstromes.

Schaltanordnungen zur Speisung von Gleichstrom-Lichtbögen sind bekannt. Sie dienen der Speisung eines Lichtbogens, der zwi sehen einem Elektroden-Paar hervorgerufen und danach aufrechterhalten wird. Dazu wird die eingespeiste Netzspannung mittels eines Transformators auf eine niedrigere Spannung umgesetzt, die daraufhin gleichgerichtet wird, um am Ausgang die gewünschte Gleichspannung und den gewünschten Gleichstrom zur Verfügung zu stellen. So ist eine Schaltanordnung für die Versorgung einer Lichtbogen-Schmelzanlage bekannt, bei der ein mehrphasiges Transformator-Gleichrichter-System gesteuerte Silizium-Gleichrichter und Regelkreise sowohl mit einer Strom- als auch mit einer Spannungs-Rückführung-Steuerung aufweist. Diese Rückführungen sind so eingerichtet, daß sie die gewünschte Phasenansteuerung oder Zündung der gesteuerten Silizium-Gleichrichter sicherstellen. Dafür ist ein Paar von Summierverstärkern vorgesehen, von denen der erste eine eingestellte Bezugsspannung und die Stromrückführung zusammenfaßt. Der zweite Summierverstärker faßt das Ausgangssignal des ersten Verstärkers und die Spannungs rückführung zusammen. Ein besonderer Schaltkreis für die Neigung der Kennlinie der dabei sich ergebenden Spannungs-Strom-

FQr das Auftragsverhaltnls gilt die Gebührenordnung der Deutschen Patentanwaltskammer. - Gerichtsstand für Leistung und Zahlung: Nürnberg.

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Charakteristik ist in der Stromrückführung vorgesehen, um im wesentlichen eine Null-Neigung zu bewirken, obwohl der Widerstand im Ausgangskreis die Tendenz hat, eine fallende Kennlinie hervorzurufen.

Solche bekannten Leistungsversorgungsschaltungen lassen noch viele Wünsche offen bezüglich des Bereiches der Neigungseinstellung der wirksamen Kennlinie bei Betriebsart mit konstanter Spannung, der für eine stabile Arbeitsweise begrenzt ist. Demzufolge ist die Anwendung solcher herkömmlicher Leistungsversorgungsschaltungen bisher im wesentlichen beschränkt auf Schweißarbeiten mit kurzem Lichtbogen oder mit Funkenübertragung, wobei entweder eine konstante Spannung oder eine leicht abfallende Spannungs-Strom-Kennlinie gewünscht ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, demgegenüber eine Schaltanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, die nicht solchen Anwendungsbeschränkungen unterliegt und leicht bedienbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Schaltanordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß gelöst, im wesentlichen durch ein Sollwert-Einstellglied für ein Sollwertsignal, durch eine einstellbare Strom-Rückfuhrschaltung mit Stromaufnehmer für den Istwert des Lichtbogen-Gleichstromes, durch eine einstellbare Spannungs-Rückführschaltung mit Spannungsaufnehmer für den Istwert der Lichtbogen-Spannung, durch eine Vergleichsschaltung, für das Sollwertsignal, den jeweils eingestellten wirksamen Teil des rückgeführten Strom-Istwertsignales und Spannungs-Istwertsignales, zum Steuern eines Reglers gemäß einer vorgegebenen Spannungs-Strom-Charakteristik der Leistungsversorgung, und durch eine gemeinsame Verstelleinrichtung für die Einstellung der rückgeführten Anteile des Strom-Istwertsignales und des Spannungs-Istwertsignales, für stufenloses Einstellen der Neigung einer Spannungs-Strom-Kennlinie zwischen Konstantspannungs-Charakteristik und Konstantstrom-Charakteristik.

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Durch die erfindnngsgemäße Schaltanordnung ist es also ermöglicht, im gesamten interessierenden Bereich die Spannungs-Strom-Charakteristik des Gleichstromes, der zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines Lichtbogens zwischen einem Elektrodenpaar dient, zu variieren. Je nach dem rückgeführten, also abgegriffenen, Anteil der Istwertsignale ist eine Kennlinienneigung zwischen den beiden Extremen, für Konstantspannungsbetrieb einerseits und -strombetrieb andererseits, einstellbar, wobei der Arbeitspunkt für die gewählte Betriebsart mit dem Sollwertgeber vorgebbar ist.

Die Steuerung über diesen denkbar breiten Bereich erfolgt also durch einen einzigen Eingriff zur Einstellung der gewünschten Kennlinien-Neigung. Somit kann ohne weiteres eine mittlere Ausgangsspannung, und somit die Lichtbogen-Zündenergie, bei Betriebsbeginn vorgegeben werden, um den Lichtbogen ein fächer zu erzeugen und zu handhaben.

Für den Anwender einer solchen Schaltanordnung zur Lieferung der Lichtbogen-Speiselei&ung ist es aufgrund eines weiteren Merkmales der Erfindung besonders vorteilhaft, die gleichzeitige Einstellung beider Rückführgrößen mittels eines einzi gen Bedienungselementes zur Vorgabe der gewünschten Kennli nienneigung vorzunehmen. Dazu dient nämlich zweckmäßigerweise eine mechanische Gleichlaufkupplung zwischen einem Potentio meter für die Einstellung der Stromcharakteristik und einem Potentiometer für die Einstellung der Spannungscharakteristik. Diese beiden Potentiometer sind in der Weise miteinander verbunden, daß bei Verstellung des gemeinsamen Bedienungsgliedes, für die Einstellung der Kennlinienneigung, an dem einen An schlag eine maximale Rückführung des Strom-Istwertsignales bei Unterdrückung jeder Spannungsrückführung erfolgt, womit eine echte Konstantstrom-Kennlinie der Leistungsversorgung erzielt ist. Bei Einstellung des Bedienungsgliedes am entgegengesetzten Anschlag wird die Stromrückführung unterdrückt und eine maximale Rückführung des Spannungs-Istwertes vorge-

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nommen, wodurch eine echte Konstantspannungs-Charakteristik der Spannungs-Strom-Kennlinie erzielt ist, Das gemeinsame , Stellelement für die Kennlinienneigung kann kontinuierlich zwischen diesen beiden extremen Einstellungen verändert werden, um eine stetig einstellbare Spannungs-Strom-Kennlinienneigung zu erzielen. -

Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Lichtbogen-Lei stungsversorgung universell benutzt werden, ohne die mit einander unverträglichen Stabilitätscharakteristiken, die den Schaltanordnungen nach dem Stande der Technik zu eigen sind, aufzuweisen. So kann die erfindungsgemäße Schaltanordnung nicht nur gleicherweise für so unterschiedliche Schweiß Betriebsarten wie mit kurzem Lichtbogen oder mit Sprühübertragung (Gas-Metall-Lichtbogenschweißen) benutzt werden, sondern auch für automatisches oder von Hand ausgeführtes Gas-Wolfram-Lichtbogenschweißen und für Lichtbogenschweissen unter Schutzgas.

Die Schaltanordnung zur Lichtbogen-Leistungsversorgung kann mit Pestkörper-Bauelementen aufgebaut sein, unter Verwendung hochverstärkender Rückkopplungs-Operationsverstärker, um hohe Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer zu gewährleisten und zugleich Umgebungstemperatureinflüsse in der Regelschaltung auszugleichen. Denn aufgrund der Temperaturäbhängigkeit" von Halbleiterschaltungen verläuft deren Widerstandsveränderung bd.i Temperaturerhöhung umgekehrt proportional zur Wider standserhöhung bei herkömmlichen Widerständen.

So ist nach der Erfindung eine Schaltanordnung für kontinuierlich einstellbare Kennlinienneigung und mit Sollwertvorgabe erzielt, bei stabilem Betriebsverhalten , das im we sentlichen unabhängig von der Belastung, von den Netzgegebenheiten und von der Temperatursituation ist, wie es die Praxis wünscht. . . .

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus

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nachstehender Beschreibimg eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles für die erfindungsgemäße Schaltan Ordnung. Es zeigt :

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Schaltanordnung zur Licht bogen-Leistungsversorgung nach der Erfindung,

Fig. 2a und Fig. 2b

Beispiele für Spannungs-Strom-Kennlinien zur Erläuterung der Wirkungsweise der Lichtbogen-Leistungsversorgung nach Fig. 1, und

Fig. 3 ein Schaltbild von Details aus dem.Blockschaltbild nach Fig. 1.

Die in Fig. 1 im Blockschaltbild dargestellte Schaltanord nung besteht im wesentlichen aus der Lichtbogen-Leistungs Versorgung .10, in der eine dreiphasige Leistungsquelle 11 einen mehrphasigen Schweißtransformator 12 speist. Der Schweißtransformator 12 liefert einen Wechselstrom an einen mehr phasigen Vollwellen-Gleichrichtersatz l4. Der Gleichrichtersatz 1.4 weist ein Paar Ausgangs-Leitungen 15, 16 auf. Von diesen sei die Ausgangs- oder Last-Leitung 16 der negative Pol, die Leitung 15 der positive Pol.

Im in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel für die Leistungsversorgung 10 ist deren negative Leitung 16 mit einer Elektrode 20 verbunden, während die positive Leitung 15 über einen Nebenschluß 22 an ein Werkstück 25 angeschlossen ist. Wenn die Leistungsversorgung 10 gespeist wird, wird ein Lichtbogen 26 erzeugt und zwischen der Elektrode 20 und dem Werkstück 25 aufrechterhalten.

Die dargestellten Anschlüsse der Leitungen 15 und 16 sind sowohl für manuelles als auch für automatisches Gas-Wolfram-Lichtbogenschweißen (auch bekannt als "GTAW¹'- oder "TIG"-Schweißverfahren) verwendbar, sowie für gewisse Betriebsarten des Lichtbogenschweißens unter Schutzgas (abhängig vom

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jeweils verwendeten Typ der umhüllten Elektrode 20). Für
die übrigen Betriebsarten des Lichtbogenschweißens unter
Schutzgas sowie für Schweißen mit kurzem Lichtbogen und
für Sprühubertragungsschweißen des Gas-Metall-Lichtbogenschweißens ist die Leitung 15 mit der Elektrode 20 verbunden, während die Leitung 16 mit dem Werkstück 23 verbunden
ist.

Für ein korrektes Lichtbogenschweißen von Hand nach dem Gas-WoIfram-Lichtbogenschweißverfahren wird die Spannungs-Strom-Kennlinie der Lichtbogen-Leistungsversorgung 10 gemäß Fig.2a eingestellt, d.h. so vorgegeben, daß eine gewünschte lineare Kennlinie J)O eine ideale Konstantleistungs-Kennlinie 31 möglichst stets tangiert. Die in Fig. 2a eingetragene Spannung V ist die über dem Lichtbogen 26 anstehende Spannung, gemessen zwischen den Leitungen 15 und 16, während der Strom I der momentane Strom über den Lichtbogen 26 ist. Die Berührung der beiden genannten Kennlinien j50 und Jl wird im gewünschten
Nennarbeitspunkt j53> vorgegeben.Die ideale Kostantleistungs-Kennlinie j51 stellt eine beim Gas-Wolfram-Lichtbogenschweißverfahren bekannte Charakteristik dar.

Mit einer in dieser Weise, nach Fig. 2a, eingestellten Spannungs-Strom-Kennlinie der Lichtbogen-Leistungsversorgung 10 wird ein automatischer Ausgleich von Schwankungen aufgrund
Abstandsänderungen der Elektrode 20 zum Werkstück 2j5 erzielt. So steigt z.B. die Spannung über dem Lichtbogen 26 von ihrem Nominalwert entlang der linearen Kennlinie J>0 bis auf einen bei Punkt 35 eingetragenen Wert an, wenn die Elektrode 20
vom Werkstück 2j5 fort bewegt wird. Die Spannung steigt also vom Wert Vl auf den Wert V2 an. Dieses wiederum führt zu
einer Minderung des Lichtbogenstromes von Il auf 12, was
zur Folge hat, daß die in den Lichtbogen 26 eingespeiste
Leistung annähernd konstant gehalten wird.

Beim automatischen Betrieb des Gas-Wolfram-Lichtbogenschweißverfahrens ist im allgemeinen eine echte Konstantstrom-Cha -

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rakteristik der Spannungs-Strom-Kennlinie erwünscht. Beim automatischen Betrieb wird die Lichtbogenspannung normalerweise mittels eines gesonderten Lichtbogenspannungs-Steuer- ' gerätes konstant gehalten, das automatisch die Elektrode 26 steuert, wie es. z.B., in der US-PS 2 516 777 für ein Steuergerät für automatische Schweißköpfe beschrieben ist.

Beim Sprühübertragungsbetrieb des Gas-Metall-Lichtbogen Schweißverfahrens wird die Spannungs-Strom-Charakteristik der Lichtbogen-Leistungsversorgung 10 normalerweise entweder auf eine echte Konstantspannungskennlinie oder auf eine mit negativer Steilheit leicht geneigte Kennlinie eingestellt. Beim Gas-Metall-Lichtbogenschweißen mit'kurzem Lichtbogen wird die Spannungs-Strom-Charakteristik der Lichtbogen-Leistungsversorgung 10 normalerweise auf eine Kennlinie mit stärkerer negativer Steilheit eingestellt, als beim Sprühübertragungsverfahren. Andererseits wird beim Metall-Lichtbogen-Schweißen unter Schutzgas die Spannungs-Strom-Charakteristik ebenso eingestellt wie beim Gas-Wolfram-Lichtbogenschweiß verfahr en im Handbetrieb.

Wie in Fig. 1 dargestellt, ist ein Sollwertstellglied 40 für eine Sollwertspannung, deren Einstellung noch beschrieben wird, an einen Eingang 42a eines als Regler dienenden Sum mier- und Filter-Verstärkers 42 angeschlossen. Ein weiterer Eingang 42c des^Verstärkers 42 ist mit einer einstellbaren Strom-Rückführschaltung 45 verbunden, während ein dritter Eingang 42b des Verstärkers 42 ein Signal aus einer einstellbaren Spannungs-Rückfürhschaltung 46 erhält. Auf diese Weise reagiert der Verstärker 42 als Regler auf die Summe aus dem Sollwertsignal, einem einstellbaren Anteil eines Strom-Istwertsignales.und einem einstellbaren Anteil eines Spannungs-Istwertsignales. " ' ' ~ "

Die Strom-Rückführschaltung 45 erhält ihr Strom-Istwertsignal von einem Strom-Aufnehmer, der als Nebenschluß (Shunt) ausgebildet ist. Dieser liefert ein Signal, das dem Gleich-

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oder Schweißstrom durch die Leitung 15 und damit dem Lichtbogenstrom I proportional ist. Zwischen die Leitungen 15 und 16 sind Belastungswiderstände 17 eingeschaltet. Die Spannungs-Rückführsehaltung 46 ist an die Belastungswider stände 17 angeschlossen, um ein Signal zu liefern, das der Spannung über den Lichtbogen 26 proportional ist, also ein Spannungs-Istwertsignal zu liefern.

Die Rückführschaltungen 45 und 46 enthalten miteinander mechanisch über eine Gleichlaufkopplung 47 gekoppelte Poten tiometer. Diese Potentiometer sind so miteinander gekoppelt, daß bei Einstellung an den einen Anschlag (z.B. nach rechts) der auf die Spannungsrüekführleitung 44 übertragene Anteil des Spannungs-Istwertsignales ganz unterdrückt wird, während das rückgeführte Strom-Istwertsignal auf der Stromrückführ leitung 43 seinen vollen Wert aufweist. Dementsprechend wird am Ausgang 50 des Verstärkers 42 ein Regelabweichungssignal hervorgerufen, das der Vorgabe des Sollwertstellgliedes 40 proportional ist, mittels dessen auf diese Weise, für jene

Strom-Einstellung der Rückführschaltungen, ein gewünschterYSollwert

vorgegeben ist.

Andererseits wird, bei einer Einstellung der Gleichlaufkopplung 47 am entgegengesetzten Anschlag, also z.B. nach links, das Strom-Istwertsignal auf der Stromrückführleitung 43 bis auf Null herabgedämpft, während nun das Spannungs-Istwertsignal ungedämpft, mit maximal zur Verfügung stehender Amplitude, auf die SpannungsrUckführleitung 44 gegeben wird.

Dementsprechend liefert der Ausgang 50 des Reglers, also des Verstärkers 42, bei dieser entgegengesetzten Einstellung ein der Einstellung des Sollwertstellgliedes 4o proportionales Regelabweichungssignal, womit nunmehr ein gewünschter Spannungs-Sollwert vorgegeben ist.

Bei einer mittleren Einstellung der Gleichlaufkopplung 47 erscheinen am Ausgang 50 des Verstärkers 42 abgewandelte,

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dem Sollwert proportionale Signale, entsprechend einer Kennliniensteilheit der Spannungs-Strom-Charakteristik, die durch die gleichzeitig aufgeschalteten Strom- und Spannungs-Ist wertsignale gegeben ist. Eine solche Kennlinie ist in Fig.2a als lineare Kennlinie 30, eine andere als lineare Kennlinie eingetragen.

Der als Regler dienende Verstärker 42 weist zugleich eine Tiefpaß-Filtercharakteristik auf, die bewirkt, daß der hohe Welligkeitsanteil im Strom-Istwertsignal, das auf den Ein gang 42c geschaltet ist, und im Spannungs-Istwertsignal, das auf den Eingang 42b geschaltet ist, geglättet wird.

Der Ausgang 50 des Verstärkers 42 ist an einen Eingang eines weiteren Verstärkers 52 geschaltet, der als aktives P-I-Glied wirkt. Dessen Ausgang liefert das Stellsignal zum Steuern einer Zündschaltung einer Zündeinheit 55· Die Zündeinheit ist so ausgelegt, daß sie im geeigneten zeitlichen Moment und Abstand Zündimpulse an die gesteuerten Silizium-Gleichrichter im Gleichrichtersatz l4 abgibt. Durch die derart hervorgerufene, geeignete Phasenanschnittsteuerung des Gleich richtersatzes 14 werden die gewünschten Spannungs- und Stromwerte an den Ausgangs-Leitungen 15 und 16 und damit am Lichtbogen 26 eingestellt und aufrechterhalten.

Als Hilfsschaltung bei Inbetriebnahme der Lichtbogen-Lei stungsversorgung 10 ist ein Startschaltkreis 53 vorgesehen, um bei Betriebsbeginn definierte Lichtbogenenergie zur Verfügung zu stellen und dadurch einfacher zur Ausbildung des Lichtbogens 26 zu gelangen. Wenn der Lichtbogen- oder Schweißstrom hinreichend angestiegen ist, wird ein Relais angesteuert und dadurch die Anfangseinstellung abgeschaltet, so daß der Lichtbogen danach seine normalen, gewünschten Werte annimmt, wie sie mittels des Sollwertstellgliedes 40 vorgegeben sind.

Die Strom-Rückführschaltung 45 enthält also ein besonderes

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Potentiometer zur Einstellung der Kennlinien-Neigung,eingeschaltet zwischen dem Nebenschluß 22 und dem Eingang 42c, während die Spannungs-Rückführschaltung 46 ebenfalls ein eigenes Potentiometer zur Einstellung der Kennlinien-Neigung enthält, das zwischen den Belastungswiderständen 17 und dem Eingang 42b des Verstärkers 42 eingeschaltet ist. Das die Kennlinien-Neigung über die wirksame Stromrückführung beeinflussende Potentiometer ist mit dem die Kennli nien-Neigung über die wirksame Spannungsrückführung beeinflussenden Potentiometer mechanisch gekoppelt.

Wenn das für beide Potentiometer gemeinsame, einzig vorhandene Bedienungselement für die Einstellung der Kennlinien-Neigung, nämlich die Gleichlaufkopplung 47, an den einen Endanschlag eingestellt ist, dann wird ein maximales stromabhängiges Rückführsignal an den Verstärker 42 übertragen, während das Spannungsrückführsignal den Wert Null aufweist, also unterdrückt ist. Dadurch wird, in dieser Einstellung, eine echte Konstantstrom-Charakteristik der Lichtbogen-Leistungsversorgung 10 erzielt. Insbesondere wird, wenn etwa die Gleichlaufkopplung 47 zur Verstellung beider Potentiometer in den Rückführschaltungen 45, 46 im Uhrzeigersinne bis zum Anschlag verstellt wurde, das maximal verfügbare Strom-Istwertsignal auf die Strom-Rückführleitung 4j5 gegeben, und der Strom durch den Lichtbogen 26 wird im wesentlichen bei demjenigen Wert konstant gehalten, der durch die Einstellung des Sollwertstellgliedes 40 vorgegeben ist. Im in Pig. 2b eingetragenen Falle ist beispielsweise das Sollwertstellglied 4o einmal auf einen Lichtbogenstrom von 100 A, ein andermal auf einen Strom von 500 A. usw. eingestellt. Längs jeder dieser Konstantstrom-Kennlinien kann die Span nung zwischen einem Spannungswert nahe Null Volt, z.B. 5 Volt, und der maximal von der Lichtbogen-Leistungsversorgung 10 zur Verfügung gestellten Spannung schwanken.

Wenn die Gleichlaufkopplung 47, als das einzig vorhandene

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Einstellelement für die Kennlinien-Neigung, aber zum entgegengesetzten Anschlag verstellt ist, dann wird vom vom Ne benschluß 22 gelieferten Strom-Istwertsignal gar kein Anteil auf den Verstärker 42 rückgeführt, während die Spannungsrückführleitung 44 das maximal zur Verfügung stehende Spannungsistwertsignal führt und dadurch eine echte Konstantspannungs-Kennlinie gewährleistet. Bei vollständiger Verdrehung der Gleichlaufkopplung 47 entgegen dem Uhrzeigersinn wird also das volle verfügbare Spannungs-Istwertsignal auf die Spahnungs-RückfUhrleitung 44 gegeben, und die Spannung über dem Lichtbogen 26 ist im wesentlichen konstant gehalten, nämlich unabhängig von der momentanen Belastung bei einem Spannungswert, der durch die Einstellung des Sollwertstellgliedes vorgegeben ist. Im in Fig. 2b dargestellten Beispiel beträgt die Spannung über dem Lichtbogen 26 beispielsweise in einer Einstellung des Sollwertstellgliedes 40 20 Volt, in einer anderen Einstellung 40 Volt usw., und diese eingestellten Spannungswerte bleiben im wesentlichen beibehalten, unabhängig von der Variation des Lichtbogen- oder Laststromes, der zwischen einem Minimalwert und einem Maximalwert schwanken kann.

Die Gleichlaufkopplung 47 zur gleichzeitigen Verstellung beider Rückführpotentiometer und damit zur Einstellung der gewünschten Kennlinien-Neigung kann kontinuierlich zwischen diesen beiden Extremstellungen verstellt werden, um eine stufenlos einstellbare Spannungs-Strom-Kennlinienneigung hervorzurufen.

In Pig. J ist ein detailliertes Schaltbild der Lichtbogen-Leistungsversorgung 10 nach Fig. 1 dargestellt. Der Transformator 12 weist primär eine Dreiphasen-Dreieekschaltung und sekundär eine Sechsphasen-Sternschaltung 62 auf. Die Wicklungen der Primär-Schaltung 60 und der Sekundär-Schaltung 62 sind in geeigneter Weise auf einem gemeinsamen Kern (nicht dargestellt) aufgebracht, um einen Konstant -

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spannungs-Transformator zu ergeben. Die Leistungsquelle 11 ist an die Primärschaltung 60 angeschlossen. Der Masseoder Sternpunktleiter 64 der Sekundär-Schaltung 62 ist über die Ausgangs-Leitung 15 und den ,-. als Stromwandler (Ist wertaufnehmer) dienenden Nebenschluß (Shunt) 22 arpas Werkstück 23 angeschlossen. Der andere Anschluß jeder Phasen wicklung der Sekundär-Schaltung 62 ist über zugeordnete Silizium-Gleichrichter (SCR) 70a, 70b, 71a, 71b, 72a, 72b und über eine Glättungs- und Stabilisierdrossel 67 sowie die Ausgangsleitung 16 an die Elektrode 20 geschaltet. Die Drossel ist mit Abgriffen versehen, so daß unterschiedliche Werte für unterschiedliche Schweißarten eingestellt werden können.

Wie ersichtlich sind einander gegenüberliegende Phasenwick lungen der Sekundär-Sternschaltung 62 an jeweils gleichzei tig leitende Gleichrichter 70a, 70b, 71a, 71b, 72a bzw. 72b angeschlossen. So ist die Phase 62a an das Paar von Gleich richtern 70a, 70b angeschaltet und dann über die Drossel 67 auf die Ausgangs-Leitung 16 geführt. Die benachbarte Phase 62b ist an ein entsprechendes Paar, die Gleichrichter 71a, 71b, geschaltet, und die letzte Phase, 62c, ist an das verblei bende Gleichrichter-Paar 72a, 72b geschaltet. Jedes Paar von Gleichrichtern 70a - 70b, 71a - 71b, und 72a - 72b ist an die Zündeinheit 55 für je gleichzeitiges Pulsen der drei Gleichrichterpaare in geeigneter Folge angeschlossen. Auf diese Weise wird jeweils eine der Halbwellen jeder Wicklung, die über die Leitungen 15 und 16 führt, durch die Phasen steuerung der zugeordneten Gleichrichter 70a, 70b, 71a, 71b* 72a, 72b gesteuert.

Beim Gas-Wolfram-Lichtbogenschweißverfahren ist es zweckmässig, eine Grundlast-Versorgung vorzusehen, die sekundäre Hilfswicklungen 66a, 66b, 66c auf dem Schweißtransformator aufweist. Diese Sekundär-Hilfswicklungen 66a, 66b, 66c sind dreiphasig in Dreieck geschaltet, und ihr Ausgang ist an einen Grundlast-Gleichrichter 69 angeschlossen. Der Gleich-

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richter 69 kann als dreiphasiger Brückengleichrichter ge schaltet sein. Der Ausgang des Grundlast-Gleichrichters 69 ist über einen Schalter 69a an die Leitungen I5 und l6 geschaltet. Dieser Grundlast-Schaltkreis dient dazu, durch Glättung der durch den Lichtbogen 26 hervorgerufenen Welligkeit einen stabileren Lichtbogen 26 zu erzielen.

Bei der Zündeinheit 55 kann es sich um eine beliebige der als solche bekannten Zündeinheiten zur Abgabe der erfor derlichen Phasensteuersignale für die Zündung von gesteuerten Silizium-Gleichrichternhandeln. Hierfür ist beispiels weise eine Zündeinheit 55 geeignet, wie sie- von der Firma Firing Circuit Inc. in Norwalk/Connecticut unter der Nummer R 613 F 372 hergestellt wird.

Die Zündeinheit 55 wird über eine Steuerleitung 74 ange steuert, die über ein Dämpfungspotentiometer 75 an einen Ausgang 77 des Verstärkers 52 des P-I-Gliedes angeschlossen ist. Das Stellsignal auf der Steuerleitung 74 bestimmt den speziellen Zeitpunkt innerhalb jeder Halbwelle, in dem ein Zündimpuls auf einen bestimmten der gesteuerten SiIi zium-Gleichrichter YO, Jl₁ 72 geschaltet wird, und damit die spezielle Zeitspanne für die Phase, während derer dieser gesteuerte Silizium-Gleichrichter 70, 71, 72 das von der Sekundär-Schaltung 62 in ihn eingespeiste Signal führt. Da auch die Leistungsquelle 11 an die Zündeinheit 55 angeschlossen ist, ist diese Leistungsquelle 11 mit dem jeweiligen Zündimpuls synchronisiert, der an die gesteuerten Silizium-Gleichrichter 70, 71, 72 gelegt wird. Das Zünden des jeweiligen gesteuerten Silizium-Gleichrichters 70, 7I, 72 wird also mittels des Stellsignales auf der Steuerlei tung 74 beeinflußt, das seinerseits von den Rückführschaltungen 45, 46 vor dem Summier-Verstärker 42 abhängt, über die die gewünschte Neigung der Spannungs-Strom-Kennlinie hervorgerufen wird.

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Der Nebenschluß 22 ist ein Millivolt-Meßwiderstand, der mit der Ausgangs-Leitung 15 in Reihe geschaltet ist. Der obere Abgriff des Nebenschlusses 22 ist über eine Masseleitung 80 an eine Zusammenschaltung fester Anschlüsse der Potentiometer 82 bzw. 83 für die Rückführung des Strom- bzw. des Spannungs-Istwertsignales angeschlossen. Die Leitung 80 ist gemeinsamer Masse-Leiter für die gesamte elektronische Rück führung. Der untere Abgriff des Nebenschlusses 22 ist über einen Leiter 84 an den anderen festen Anschluß des Stromsignal-Potentiometers 82 angeschlossen. Auf diese Weise ist das Potentiometer 82 über den Nebenschluß 22 geschaltet,und der am Eingang 42c des Verstärkers 42 wirksame Anteil der rückgeführten Strom-Istwertsignale wird mit einem beweglichen Abgriff 82a des Potentiometers 82 gegenüber der gemeinsamen Leitung 80 eingestellt.

Innerhalb des als Regler dienenden Summier- und Filter-Verstärkers 42 ist der Stromsignal-Eingang 42c an eine Eingangsbeschalturig 85 mit hintereinandergeschalteten Wider ständen 80a, 80b, 80c und Kondensatoren 97a, 97b angeschlossen. Das Ende der Widerstands-Reihenschaltung ist, dem Eingang 42c gegenüber, an einen Summierpunkt 92 eines Operationsverstärkers 100 angeschlossen, der die verstärkenden Elemente des Reglers (Summier- und Filter-Verstärkers 42) enthält. Ein Rückkopplungsnetzwerk 102 des Operationsverstärkers 100 enthält Widerstände 103 bis 106 und Kondensatoren, I08 bis 111, deren Werte in Bezug auf die Widerstände 90a, 90b, 90c sowie die Kondensatoren 97a, 97b der Eingangsbeschaltung 85 so gewählt sind, daß eine ausreichende Filterung des rück geführten Strom-Istwertsignales erfolgt. Diese Schaltungs elemente sind darüberhinaus so dimensioniert, daß eine ge eignete Spannungsverstärkung des wirksamen Anteils des rückgeführten Strom-Istwertsignales im Hinblick auf den Pegel des am Eingang 42a anliegenden Sollwertsignales sowie des wirksamen Spannungs-Istwertsignales am Eingang 42b,erfolgt. Die an die Eingänge 42a und 42b angelegten Spannungen sind

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beispielsweise so vorgegeben, daß sie jeweils maximal 10 Volt betragen.

Um das rückzuführende Spannungs-Istwertsignal aufzunehmen, sind ein Potentiometer 17b und ein fester .Widerstand 173·, die zusammen die Belastungswiderstände 17 darstellen, in Serie und zwischen den anderen festen Anschluß des Potentio meters 83 und die Ausgangs-Leitung 16 eingeschaltet. Auf diese Weise wird die Spannung zwischen den AusgangsIeitun gen 15 und 16 über die Serienschaltung der Widerstände 17a und 17b sowie das Potentiometer 83 gelegt. Das für die Rückführung wirksame Spannungs-Istwertsignal wird am Abgriff 83a des Potentiometers 83 gegenüber der gemeinsamen oder Masse-Leitung 80 abgenommen. Durch entsprechende Verstellung des Abgriffes des Potentiometers 17b wird das Spannungs-Istwertsignal auf einen Wert eingestellt, der mit der Sollwertspannung vom Sollwertstellglied 40 verträglich ist. Der für den. Verstärker 42 wirksame Anteil des Spannungs-Istwertsignales wird über eine Leitung 44 auf den Eingang 42b geschaltet. Innerhalb des Verstärkers 42 ist dieser Eingang 42b an eine Eingangsbeschaltung 86 angeschlossen, die Widerstände 93a, 93b und 93c in Serie mit dem Summierpunkt 92 und Kondensatoren 98a und 98b aufweist. Die Werte der Schaltungsbauteile dieser Widerstands-Kondensator-Eingangsbeschaltung sind in Verbindung mit dem Rückkopplungsnetzwerk 102 des Operationsverstärkers 100 so gewählt, daß bei einem Verstärkungsfak tor "l" eine geeignete Filterung des wirksamen Spannungs-Istwertsignales erfolgt.

Für die Vorgabe der Sollwertspannung enthält das Sollwertstellglied 4o ein Potentiometer 95, dessen Abgriff an den Eingang 42a angeschlossen ist. Ein fester Anschluß des Potentiometers 95 ist auf Masse gelegt, während der andere feste Anschluß über ein Potentiometer 96 an den positiven Pol einer Spannungsversorgung angeschlossen ist. Der Eingang 42a ist innerhalb des Verstärkers 42 an eine Eingangs-

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beschaltung 87 mit in Reihe geschalteten Widerständen 94a, 94b und 94c angeschlossen, an denen Kondensatoren 99a und 99b liegen. Die Werte dieser Bauelemente sind in Verbindung mit der Dimensionierung des Rückkopplungsnetzwerkes des Operationsverstärkers 100 so gewählt, daß eine Übertra gungsfunktion für die Sollwertspannung erzielt wird, die der stromabhängigen Rückführung auf den Eingang 42 c und

der spannungsabhängigen Rückführung auf den Eingang 42b angepaßt ist.

Die den Eingängen 42c, 42b bzw. 42a abgewandten Enden der Eingangsbeschaltungen 85, 86 und 87 sind auf den Summierpunkt 92 geschaltet, der an den negativen Eingang des Operationsverstärkers 100 angeschlossen ist. Die Eingangsbe schaltungen 85* 86 und 87 sowie das Rückkopplungsnetzwerk des Operationsverstärkers 100 bilden ein Butterworth-Fil ternetzwerk.

Ein zusätzlicher Eingang zum Summierpunkt 92 kann mittels eines Widerstandes II6 und des Abgriffs eines Potentiometers 115 gebildet sein. Ein fester Anschluß dieses Potentiometers II5 ist über einen Widerstand Il4 an den positiven Pol einer Spannungsversorgung und der andere feste Anschluß an Masse geschaltet. Das Potentiometer 115 und der Widerstand Il4 bilden einen einstellbaren Spannungsteiler; mittels dessen kann das Sollwert-Potentiometer 95 für Einstellungen im unteren Bereich direkt in Ampere für die Regelgröße (Schweißstrom-Istwert) einjustiert werden, für den Fall also, daß die Kennlinien-Neigung der Spannungs-Strom-Charakteristik auf Betriebsweise mit konstantem Strom eingestellt ist. Das schon erwähnte Potentiometer 96 wird dazu benutzt, das obere Ende des Sollwertpotentiometers 95 auf eine Ampdre-Anzeige zu eichen, wenn die Kennlinien-Neigung für Betriebsweise mit konstantem Strom eingestellt ist.

Wie in der Zeichnung dargestellt, sind die Abgriffe 82a und 83a mittels einer GIeichlaufkopplung 47 mechanisch zu-

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sammengesehaltet, damit nur ein einziges Bedienelement für die Einstellung der Kennlinien-Neigung vorhanden ist. Wenn die Gleichlaufkopplung 47 ganz nach rechts verstellt ist, entsprechend einer Maximalversteilung im Uhrzeigersinne, dann ist ersichtlich der Abgriff 82a in der am weitesten von Masse entfernten Position, während der Abgriff 8ja in der am dichtesten an Masse angenäherten Stellung ist. Dementsprechend wird nun ein maximaler Anteil des Strom-Ist wertsignales und ein minimaler Anteil des Spannungs-Ist wertsignales auf den Verstärker 42 rückgeführt. AndererseL ts steht, wenn die GIeichlaufkopplung 47 ganz nach links ver schoben ist,entsprechend maximaler Verstellung entgegen dem Uhrzeigersinn, der Abgriff 82a in dichtestmöglicher Annäherung an Masse, während der Abgriff 85a am weitesten hiervon entfernt ist. Dementsprechend beträgt der an den Verstärker 42 gelieferte Anteil des Strom-Istwertsignales Null, während das volle zur Verfügung stehende Spannungs-Istwertsignal rückgeführt wird.

Der Ausgang des Operationsverstärkers 100 ist über ein Potentiometer 120 und einen Widerstand 121 auf den negativen Eingang eines weiteren Operationsverstärkers 125 geschal tet, der aufgrund seiner Beschaltung als aktives P-I-Glied wirkt. Denn sein positiver Eingang ist über einen Wider stand 123 an Masse geschaltet. Der Ausgang des Operationsverstärkers 125 ist über einen Integrierkondensator I30 und einen Widerstand IjJl an den negativen Eingang rückgekoppelt. Wenn im eingeschwungenen Zustand eine Störung im Regelab weichungssignal am Ausgang des Operationsverstärkers 100 auftritt, dann lädt der Kondensator I30 sich in der Rieh tung auf, daß der Ausgang des Operationsverstärkers 125 und folglich die Zündeinheit 55 so beeinflußt wird, daß das Regelabweichungssignal wieder auf den Wert Null reduziert wird. Mittels des Potentiometers 120 kann die Ver Stärkung des geschlossenen Rückführkreises eingestellt wanden.

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Der Startschaltkreis 53 dient dazu, die Lichtbogen-Leistungsversorgung 10 im Einschaltmoment ai unterstützen. Es ist ohne weiteres verständlich., daß es sowohl beim Handbetrieb als auch beim automatischen Schweißbetrieb erwünscht ist, zu Betriebsbeginn mit höheren Schweißströmen zu arbeiten, um einen Lichtbogen 26 einfacher ausbilden zu können. Wenn dann jedoch der Lichtbogen 26 erzeugt ist, dann ist es erforderlich, den Schweißstrom auf seinen normalerweise ge wünschten Wert; wie er durch das Sollwertstellglied 40 vorgegeben ist, zu reduzieren.

Um diesen größeren Anfangsstrom zur Verfügung zu stellen, ist eine zusätzliche Stromrückführung über die Leitungen 84, 130 und über einen Widerstand 1J52 an den negativen Eingang 135a eines weiteren Operationsverstärkers 135 vorgesehen. Diese Stromrückführung bewirkt ein negatives Potential am Ein gang 135a· Der Eingang 135a ist außerdem über ein Spannungsteilernetzwerk an eine positive Klemme einer Spannungsquelle angeschlossen. Der positive Eingang des Verstärkers 135 ist über einen Widerstand I36 an Masse geschaltet. Wenn das negative Potential, das mittels der Stromrückführung erzielt wird, einen Wert erreicht, der oberhalb des positiven Po tentials liegt, das mittels des Netzwerkes I36 vorgegeben ist, dann wechselt der Ausgang des Verstärkers 135 seine Polarität und bewirkt damit das Einschalten eines Schalttransistors l40. Der Kollektor des Transistors l40 ist an ein Relais 142 geschaltet, dessen normalerweise geschlossenen Kontakte l42a zwischen dem Abgriff eines Potentiometers 144 und einer Diode 145 liegen. Wie in Fig. 3 darge stellt, ist dieser letztgenannte Schaltkreis zwischen Ein- und Ausgang

gang"\ües zweiten Operationsverstärkers I25 geschäL tet, wodurch ein Klemmen des Ausgangssignales dieses Verstärkers erfolgt.

Dementsprechend wird zu Betriebsbeginn das Relais 142 ent regt, und die normalerweise geschlossenen Kontakte l42a be-

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wirken das Durchschalten eines mit dem Potentiometer 144 eingestellten Anfangsschweißstrom-Steuersignales auf den Eingang des Operationsverstärkers 125· Diese Einstellung wirkt auf die Zündeinheit 55 im Sinne eines höheren An fangssstromes. Wenn der Sehweißstrom so weit ansteigt, daß eine Spannung am Eingang 135a des Verstärkers 135 auftritt, die die Einstellung am Spannungsteiler-Netzwerk 136 überwiegt, dann schaltet der Transistor IAO und erregt das Relais 142, öffnet also die Kontakte 1^2a. Mit Öffnen dieser Kontakte l42a wird die Anfangseinstellung für den Schweißstrom abgeschaltet, und von nun an arbeitet das P-I-Glied 52 normal, also wie oben für den Betriebsfall beschrieben.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sie umfaßt auch alle fachmännischen Abwandlungen sowie Teil- und Unterkombinationen der beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale und Maßnahmen.

- Ansprüche -

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Claims

Ansprüche

1.) Schaltanordnung für eine Liehtbogen-Leistungsversorgung mit einstellbarer Spannungs-Strom-Charakteristik eines über..., ein Leitungspaar an Elektroden für einen Lichtbogen zugeführten Gleichstromes, gekennzeichnet durch ein Sollwert-Einstellglied (4o) für ein Sollwertsignal, durch eine einstellbare Strom-RückfUhrschaltung (45) mit Stromaufnehmer (Nebenschluß 22) für den Istwert des Lichtbogen-Gleichstromes (I), durch eine einstellbare Spannungs-Rüekführschaltung (46) mit Spannungsaufnehmer (Belastungswiderstände 17) für den Istwert der Lichtbogen-Spannung ; (V ^durch eine Vergleichsschaltung für das Sollwertsignal, den jeweils eingestellten wirksamen Teil des rückgeführten Strom-Istwertsignales undVSpannungs-Istwertsignales, zum Steuern eines Reglers (Summier- und Filterverstärker 42) gemäß einer vorgegebenen Spannungs-Strom-Charakteristik der LeistungsVersorgung (10), und durch eine gemeinsame Verstelleinrichtung (Gleichlaufkopplung 47) für die Einstellung der rückgeführten Anteile des Strom-Istwertsignales und des Spannungs -Istwertsignales für stufenloses Eins teilen der Neigung einer Spannungs-Strom-Kennlinie zwischen KonstantSpannungs-Charakteristik und Konstantstrom-Charakteristik.

2.) Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (Gleichlaufkopplung 47) zugleich auf die Strom-Rückfuhrschaltung (45) als auch auf die Span nungs-Rückführschaltung (46) wirkt und das einzig vorhandene Stellorgan zur Einstellung der gewünschten Kennlinienneigung ist, mittels dessen bei einer End^Einsteilung aufgrund Unterdrückung des Spannungs-Istwertsignales und voller Rückführung des Strom-Istwertsignales eine Konstantstrom-Charakteristik, dagegen bei entgegengesetzter End-Einsteilung aufgrund Unterdrückung des wirksamen Strom-Istwertsignales und voller Rückführung des Spannungs-Istwertsignales eine Kanstantspannungs- Charakteristik erzielbar ist.

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5.) Schaltanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Stromaufnehmer (Nebenschluß 22), zur Abgabe des Strom-Istwertsignales einer Spannung, ein Potentiometer (82) zum Abgriff nur eines einstellbaren Teiles dieser dem

Spannung undySpannungsaufnehmer (Belastungswi-derstände 17), zur Abgabe einer dem Spannungs-Istwert proportionalen Spannung, ein Potentiometer (83) zum Abgriff nur eines einstellbaren Teiles dieser Spannung nachgeschaltet ist.

4.) Schaltanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß als gemeinsames Bedienelement für die gleich zeitige Verstellung beider rückgeführten Signalanteile eine an die Abgriffe (82 a, 85 a) der beiden Potentiometer (82, 83) angeschlossene Gleichlaufkopplung (47) vorgesehen ist, mittels derer in der einen Endstellung das volle Strom-Istwertsignal abgegriffen und rückgeführt, aber das Spannungs-Istwertsignal minimal wird, um ein dem Sollwertsignal proportionales Regelsignal zur Einstellung eines gewünschten Stromarbeitspunktes bei Konstantstrom-Charakteristik zu bewirken, während in der entgegengesetzten Endstellung der GIeichlaufkopplung (47) das volle Spannungs-Istwertsignal abgegriffen und rückgeführt, aber . das Strom-Istwertsignal unterdrückt wird, um ein (lern Sollwertsignal proportionales Regelsignal zur Einstellung eines gewünschten Spannungsarbeitspunktes bei Konstantspannungs-Charakteristik zu erzeugen, wohingegen bei Zwischeneinstellungen der Gleichlaufkopplung (47) ein modifiziertes Regelsignal für eine Kennlinienneigung entsprechend den wirksam rückgeführten Anteilen sowohl des Strom-Istwertsignales als auch des Spannungs-Istwertsignales erzeugt wird.

5.) Schaltanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Regler ein erster Verstärker (42) zum Summieren des Sollwertsignales, des abgegriffenen und rückgeführten Teiles des Strom-Istwertsignales und des abgegriffenen und rückgeführten Teiles des Spannungs-Istwertsignales vorgesehen ist, der als Tiefpaßfilter zum Glätten des hohen Welligkeitsanteiles in den Istwertsignalen geschaltet ist.

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6.) Schaltanordnung nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß dem als Regler dienenden/Summier- und Filterverstärker(42) ein aktives P-I-Glied mit zweitem Verstärker (52) nachge schaltet ist, und an dessen Ausgang das auf die Leistungsstufe geschaltete Steuersignal auftritt.

7.) Schaltanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsstufe einvSleichrichtersatz (l4) mit gesteuerten Silizium-Gleichrichtern (70a, 70 b, 71a, 71b, 72a, 72b) zum Gleichrichten eines von einer Leistungsquelle (11) gelieferten Wechselstromes sowie eine Zündeinheit (55) zum Liefern geeigneter und vom Steuersignal beeinflußter Zündimpulse an die Gleichrichter (fOa, 70b, 71a, 71b, 72a, 72b) enthält.

8.) Schaltanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Verstärker (42) drei Eingangsbes chaLLtungen (85* 86, 87) mit Tiefpaßcharakter aufweist, die an das Sollwert stellglied (40), an den Abgriff (82a) für den rückgeführten Anteil des Strom-Istwertsignales und an den Abgriff (85a) für den rückgeführten Anteil des Spannungs-Istwertsignales ange schlossen sind und deren Ausgänge gemeinsam auf einen Summierpunkt (92) eines ersten Operationsverstärkers (lOO) geschaltet sind, an den auch eine Widerstands-Kondensator-Rückkopplung für Tiefpaßwirkung des Operationsverstärkers (100) angeschaltet ist, so daß der Operationsverstärker (lOO) als Butterworth-Netzwerk wirkt.

9.) Schaltanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die R-C-Eingangsbeschaltung (85) für das rückgeführte Strom-Istwertsignal zusammen mit der R-C-Rückkopplung neben der Filterung für eine dem Pegel des Sollwertsignales angepaßte Spannungsverstärkung dimensioniert ist.

10.) Schaltanordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die R-C-Eingangsbeschaltung (86) für das rückgeführte Spannungs-Istwertsignal zusammen mit der R-C-Rück kopplung für die Filterwirkung bei Einheitsverstärkung dimensioniert ist.

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11.) Schaltanordnung nach" Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die R-C-Eingangsbeschaltung (87) für das Sollwertsignal zusammen mit der R-C-Rückkopplung für eine den Pegel der rückgeführten Istwertsignale angepaßte Übertragungsfunktion dimensioniert ist.

12.) Schaltanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichn£, daß das P-I-Glied (52) einen zweiten Operationsverstärker(125) mit Rückkoppel-Integrierkapäzität für Integrieren des Regelabweikhungssignales am Ausgang des Verstärkers (42) aufweist, um im eingeschwungenen Zustand der Schaltanordnung eine Nullpunktabweichung zu korrigieren.

13.) Schaltanordnung nach einem oder mehreren der vorange gangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Startschaltung (53) vorgesehen ist, um dem Stellsignal zu Betriebsbeginn einen Startpegel zu überlagern, der einen höheren Gleichstrom vorgibt, als es dem eingestellten Sollwertsignal ent spricht.

14.) Schaltanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Startschaltung (53) einen Startwertgeber und eine an den Stromaufnehmer (Nebenschluß 22) angeschlossene, nicht veränderbare Strom-Istwerteinspeisung aufweist, deren Signale miteinander verglichen werden, um zu Betriebsbeginn jenen ■ Startpegel aufzuschalten und das Stellsignal auf seinen normalen Wert zurückzuschalten, wenn infolge des Lichtbogenstromes das Strom-Istwertsignal bezüglich des Startwertsignales auf einen vorgegebenen Wert angestiegen ist, woraufhin der Gleichstrom auf den gewünschten Wert, der durch das Sollwertsignal gegeben ist, abklingt.

15.) Schaltanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Vergleicher ein dritter Operationsverstärker (135) und ein Relais (l42) vorgesehen sind, welches an den Ausgang je.-nes dritten Operationsverstärkers (135) angeschlossen ist, wobei jenes Relais (142) normalerweise geschlossene Kontakte(l42a) aufweist, die zum Aufschalten'des Startpegelsignales in Reihe

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mit einer Rückkoppelschaltung liegen, und die aufgrund An steuerung des Relais (142) durch den dritten Operationsverstärker (155)· geöffnet werden und das Startpegelsignal abschalten.

16.) Schaltanordnung zum Erzeugen und Aufrechterhalten eines Lichtbogens zwischen einem Elektrodenpaar, wobei zu Betriebsbeginn ein höherer als normaler Startgleichstrom an die Elektroden geliefert wird, gekennzeichnet durch eine Leistungsstufe zur Abgabe eines Gleichstromes an die Elektroden, -einen Sollwerteinsteller für ein Sollwertsignal bezüglich eines gewünschten Wertes des Gleichstromes, einen Meßwertaufnehmer für den Lichtbogenstrom zur Abgabe eines StromrUckführsignales, einen Meßwertaufnehmer für die Elektrodenspannung zum Erzeugen eines SpannungsrückfUhrsignales, einen Regler, dessen Ausgang an die Leistungsstufe angeschlossen ist und auf dessen Eingang das Sollwertsignal, das Stromrückführ- und das Spannungsrückführsignal aufsummiert werden, um ein Regelsignal für die Leistungsstufe zu liefern, mit dem die Spannungs-Strom-Charakteristik des Gleichstromes beeinflußt wird,durch eine Starterschaltung zur Abgabe eines Startsignales und eine Startvergleichsschaltung zum Vergleich des Stromrückführsig nales mit dem Startsignal zum Verändern des S-teuersignales zu Betriebsbeginn, um einen gegenüber dem gewünschten Betriebs wert höheren Gleichstrom zu erzielen, der auf den gewünschten Wert absinkt, wenn das Stromrückführsignal auf einen vorgegebenen Wert bezüglich des Startsignales ansteigt.

17.) Schaltanordnung nach Anspruch- 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Startschaltung einen Operationsverstärker enthält, von dem ein Eingang an den Stromaufnehmer geschaltet ist, und ein Relais, das an den Ausgang des Operationsverstärkers angeschlossen ist und dessen Kontakte normalerweise geschlossen sind,sowie eine Startniveauschaltung, die an die normalerweise ge schlossenen Kontakte geschaltet ist, sowie eine Rückführsteu- ' erung zum Verändern des Steuersignales mittels einer Startni-

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veaueinstellung, bis das Stromrückführsignal auf jenen vorgegebenen Wert ansteigt, wodurch dann das Relais betätigt wird.

18.) Schaltanordnung nach Anspruch Ij, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführsteuerung einen Operationsverstärker mit Integrierkapazität in einer Rückführschleife enthält, der an einem Ausgang ein Steuersignal liefert, daß die Startniveaueinstel lung in einen anderen Rückführkreis eingekoppelt ist, wodurch bei Betriebsbeginn ein Startniveau auf den Eingang des Operationsverstärkers geschaltet ist, bis das Stromrückführsignal auf jenen vorgegebenen Wert ansteigt.

19.) Verfahren zum Einstellen einer gewünschten Spannungs-Strom-Charakteristik eines Gleichstromes zum Erzeugen und Aufrechterhalten eines Lichtbogens zwischen einem Elektrodenpaar, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sollwertsignal vorgegeben wird, daß der Lichtbogenstrom abgefühlt und ein einstellbares Stromrückführsignal, das von der Größe des Lichtbogenstromes abhängt, gebildet wird, daß die Spannung über den Elektroden .abgefühlt und daraus ein von dieser Elektrodenspannung abhängendes ,einstellbares Spannungsrückführsignal gebildet wird, daß darauf hin die Summe aus dem Sollwertsignal, dem abgegriffenen Anteil des Stromrückführsignales und dem abgegriffenen Anteil des Spannungsrückführsignales gebildet wird, um hiermit die Span nungs-Strom-Charakteristik als Punktion dieser Signale zu be einflussen, indem gleichzeitig sowohl der einstellbare Anteil des Stromrückführsignales als auch der einstellbare Anteil des Spannungsrückführsignales verändert werden, um stetig und kontinuierlich die Neigung der Spannungs-Strom-Kennlinie des Gleichstromes zwischen Konstantstrom-Betrieb und Konstantspannungs-Betrieb zu verändern.

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