DE2621968C2 - Schweißstromquelle zum Lichtbogenschweißen mit Wechselstrom - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Schweißstromquelle zum Lichtbogenschweißen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Beim Wechselstromschweißen unter erhöhter elektrischer Gefährdung, beispielsweise in Kesseln, darf bei nicht brennendem Lichtbogen eine Effektivspannung von 42 V nicht überschritten werden. Eine evtl. auftretende höhere Spannung muß in einem Zeitraum von 0,2 s auf eine effektive Spannung von 42 V herabgesetzt werden. Die Einhaltung der Sicherheits-Vorschriften ist einerseits zum Schutz des Schweißers unbedingt erforderlich, hat aber andererseits den Nachteil, daß ein sicheres Zünden des Lichtbogens nur schwer möglich ist. In besonders hohem Maße tritt dieser Nachteil beim WIG-Schweißen mit niedrigen Schweißströmen, beispielsweise unter 25 A, und/oder bei Verwendung von Filterkondensatoren im Schweißstromkreis auf.

Zur Vermeidung dieser Nachteile ist aus dem DE-PS 21 19 135 eine Einrichtung der eingangs genannten Art so bekanntgeworden, bei welcher der Gleichrichterblock aus zwei antiparallelgeschalteten Gleichrichtern besteht und bei der im Leerlauf des Schweißstromkreises einer der beiden Gleichrichter abschaltbar ist. Durch die Abschaltung einer der beiden Gleichrichter im Leerlauf wird eine Gleichspannung zum Zünden des Lichtbogens erzielt. Nach dem Zünden des Lichtbogens, also mit Schweißbeginn, wird der antiparallele Gleichrichter ohne Schweißstromunterbrechung wieder in den Schweißstromkreis eingeschaltet.

Dabei ist es jedoch nötig, den Wechselstrom während des Schweißens jeweils in seine positiven und negativen Halbwellen aufzutrennen. Die hierzu benötigten Thyristoren stehen während der gesamten Schweißzeit unter Belastung und müssen dementsprechend ausgelegt sein. Dies führt zu einer großen und kostenintensiveii Bauweise der Thyristoren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schaltung einer Schweißstromquelle zum Gleichstromzünden — Wechselstromschweißen unter Beibehaltung der Vorteile des o.g. Standes der Technik zu vereinfachen und in Verbindung mit Schweißanlagen kostengünstig zu realisieren.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist in dem Unteranspruch angegeben.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere in der kostengünstigen Ausgestaltung der Thyristoren bzw. Dioden, die jeweils nur für den Kurzzeitbetrieb während der Gleichstromzündung ausgelegt werden müssen.

Durch diesen Kurzzeitbetrieb und die Verwendung von jeweils nur einem Gleichrichterblock ivird neben einer kostengünstigen Herstellung der Schaltung und kleiner Baumaße die Betriebssicherheit erhöht

Das Zünden des Lichtbogens wird bei einer derartigen Schaltung mit einer Gleichspannung bis zu einem Scheitelwert von 100 V durchgeführt, die einerseits beim Schweißen unter erhöhter elektrischer Gefährdung noch zugelassen ist und andererseits gegenüber der dabei höchstzulässigen Leerlaufwechselspannung von 42 Y bekanntermaßen erhebliche zündtechnische Vorteile bringt Auch bei Wechselstrom-Schweißbetriebsarten, bei denen höhere Leerlauf-Wechselspannungen als 42 V zulässig sind, kann ebenfalls der Vorteil der Zündung mit Gleichstrom wahrgenommen werden.

Die Erfindung wird anhand des in der Figur schematisch dargestellten Schaltungsbeispiels einer Schweißstromquelle für das Lichtbogenschweißen erläutert.

Die in der Figur dargestellte Schaltungsanordnung besteht aus einem Schweißstromtransformator 10, dessen Primärwicklung über einet: zweipoligen vorteilhaft als Schütz ausgebildeten Netzschalter 11 mit den Polklemmen 12 und 13 eines Wechselstromnetzes verbunden ist. Der Transformator 10 ist beispielsweise als verstellbarer Streu-Kern-Transformator zur Einstellung der gewünschten Schweißstromstärke ausgebildet. Das eine Ende der Sekundärwicklung des Transformators 10 ist mit einer Schweißelektrode 15 eines Elektrodenhalters oder eines Schweißbrenners verbunden. Das andere Ende der Sekundärwicklung des Transformators 10 ist über einen Gleichrichterblock 16 mit einem Werkstück 17 verbunden. Der Gleichrichterblock 16 ist durch eine Leitung überbrückt, in welcher ein Schalter 19 angeordnet ist. Der Schalter 19 wird durch ein Relais 14 oder einen andersartigen Impulsgeber geschaltet.

Wird der zweipolige Netzschalter 11 geschlossen, so liegt an der Sekundärwicklung des Transformators 10 eine Wechselspannung, beispielsweise 70 V effektiv. Da bei nicht brennendem Lichtbogen zwischen der Elektrode 15 und dem Werkstück 17 der Schalter 19 geöffnet ist, liegt an der Lichtbogenstrecke eine Gleichspannung von rund 98 V zur Zündung des Lichtbogens. Nach Zündung des Lichtbogens fließt im Schweißstromkreis 20 Schweißgleichstrom und der Schalter 19 wird selbsttätig geschlossen, wodurch unterbrechungslos auf den für das Schweißverfahren erforderlichen Schweißwechselstrom umgeschaltet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Schweißstromquells zum Lichtbogenschweißen mit Wechselstrom, insbesondere zum Schweißen unter erhöhter elektrischer Gefährdung, z.B. in engen Räumen, mit einem Schweißtransformator und einem an dessen Sekundärkreis angeschlossenen Schweißstromkreis, in dem ein Gleichrichterblock und ein vom Schweißstrom gesteuerter Schalter so angeordnet sind, daß bei Leerlauf an der Schweißelektrode und dem Werkstück eine Gleichspannung liegt und mit Schweißbeginn der Schalter ohne Schweißstromunterbrechung die Gleichspannung abschaltet, so daß durch die Schweißelektrode und das Werkstück eine Wechselspannung fießt, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Gleichrichterblock (16) mit dem Schalter (19) ein- oder wegschaltbar ist und bei weggeschaltetem Gleichrichterblock (16) über eine Überbrückungsleitung (18) 4\e transformierte Netzwechselspannung zwischen Elektrode (15) und dem Werkstück (17) anliegt

Z Schweißstromquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (19) als steuerbarer Halbleiter, vorzugsweise als Thyristor ausgebildet ist