DE2855664A1 - Stromquelle fuer das lichtbogenschweissen - Google Patents

Stromquelle fuer das lichtbogenschweissen

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DE2855664A1
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Peter Bodewig
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Messer Griesheim GmbH
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Messer Griesheim GmbH
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    • H02M5/02—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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    • H—ELECTRICITY
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Description

-H-
MESSER GRIESHEIM GMBH MG 1168
Kennwort: LEW 2-7
Erfinder: BODEWIG Ordner: VII
Stromquelle für das Lichtbogenschweißen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stromquelle für das Lichtbogenschweißen mit einem an ein Drehstromnetz angeschlossenen Drehstromtransformator und mit steuerbaren Gleichrichtern zur Erzeugung eines Einphasenwechselstromes mit einer Schweißstromfrequenz der eineinhalbfachen bzw. dreifachen rTetzfrequenz .
Mit diesem Oberbegriff wird auf einen Stand der Technik bezug genommen, wie er beispielsweise aus der DT-OS 26 56 980 bekannt geworden ist. In dieser DT-OS ist eine Stromquelle zum Lichtbogenschweißen beschrieben, mit der ein Einphasenwechselstrom erzeugt v/erden kann, dessen Frequenz wahlweise den dreifachen oder eineinhalbfachen Wert der Netzfrequenz (50 oder 60 Hz) aufweist, wobei gleichzeitig das Drehstromnetz symmetrisch belastet wird.
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Dies wird durch einfache Ansteuerung der vorgesehenen Gleichrichter möglich, so daß zu vorbestimmten Zeiten gewisse Gleichrichter derart offen bzw. geschlossen sind, daß sich die obengenannte Frequenz des Einphasen-Schweiß-Wechselstromes ergibt.
Bei der bekannten Stromquelle sind zwölf steuerbare Gleichrichter zur Erzeugung der vorteilhaften Schweißstromfrequenz notwendigr was im Hinblick auf die Raumform und auf den Herstellungsaufwand nicht günstig ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Stromquelle
so
der eingangs genannten Art zu verbessern, daß die obengenannten Nachteile vermieden werden, insbesondere in bezug auf die Anzahl der steuerbaren Gleichrichter.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, daß eine Stromquelle der eingangs genannten Art derart ausgebildet ist, daß der Drehstromtransformator Primärwicklungen in Dreieckschaltung und Sekundärwicklungen in Sternschaltung aufweist, daß ferner jede Sekundärwicklung in Reihe mit dem einen Anschluß von zweij antiparallel geschalteten steuerbaren Gleichrichtern angeordnet ist, deren anderer Anschluß mit einem Werkstück in Verbindung steht und daß darüber hinaus der Mittelpunkt der Sekundärwicklungen an einen Schweißbrenner angeschlossen ist.
Durch diese Schaltungsanordnung wird unter Beibehaltung der oben beschriebenen günstigen Schweißstromfrequenz und symmetrischer Drehstromnetzbelastung der Vorteil erreicht, daß nur noch sechs steuerbare Gleichrichter zur Erzeugung eines EinOhasenschweißwechselstromes erforderlich sind. Dadurch wird eine kleinere Bauform und ein kleineres Gewicht der Schweißanlage erreicht und ferner wird der An-
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Steuerungsaufwand für die steuerbaren Gleichrichter geringer, was für Herstellung/Fertigung und auch die Wartung vorteilhaft ist.
Die steuerbaren Gleichrichter dienen gleichzeitig zur Schweißstromeinstellung durch Phasenanschnitt, so daß aufwendige Bauteile hierfür, wie Streukerne, Transduktoren, Umschaltwicklungen mit Stufenschalter etc. entfallen.
0 Im nachfolgenden wird die erfindungsgemäße Stromquelle unter Bezugnahme auf die Zeichnung sowie unter Hinweis auf weitere vorteilhafte Merkmale sowie die Unteransprüche näher beschrieben.
Die Stromquelle nach der Erfindung weist einen an ein Drehstromnetz R-S-T angeschlossenen Drehstromtransformator auf. Die Primärwicklungen 11, 12, 13 des Transformators sind bevorzugt in Dreieck geschaltet. Die Sekundärwicklungen 14, 15, 16 demgegenüber in Sternschaltung. Jede der Sekundärwicklungen 14, 15, 16 ist in Reihe mit zwei antiparallel geschalteten steuerbaren Gleichrichtern 17/18 bzw. 19/20 bzw. 21/22 angeordnet, die unter Zwischenschaltung einer Drossel 23 mit Mittelpunktsabgriff 24 mit einem Werkstück 25 in Verbindung stehen. Der Mittelpunkt M der in sterngeschalteten Sekundärwicklungen 14, 15 und 16 ist an einen schematisch dargestellten Schweißbrenner 26 angeschlossen.
Es ist besonders günstig, wenn die steuerbaren Gleichrichter 17-22 als Thyristoren ausgebildet sind. Die Thyristoren 17-22 werden über eine Steuereinrichtung 27 angesteuert, die einen Programmgeber 28 aufweist, der den Steuerelektroden der Thyristoren zugeordnet ist, und mit dem die Öffnungs— bzw. Schließzeiten der Thyristoren 17-22 einstellbar (programmierbar) sind, und zwar derart, daß
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entaprech.en.cl eier Erfindung der Schweiß strom einphasig ist und eine Frequenz der dreifachen bzw. eineinhalbfachen Netzfrequenz aufweist.
Bevorzugt wird die beschriebene Stromquelle zum Wolfram-Inertgas-Lichtbogenschweißen (WIG-Schweißen) verwendet. Es sind dabei vorzugsweise für das- WIG-WechseIstromschweißen zwei, getrennte Steuerkreise/Programmgeber Π/28 vorgesehen, die die positiven Halbwellen und die negativen Halbwellen getrennt voneinander überwachen, so daß bei immer noch symmetrischer Belastung des Trafos und des Netzes ein unsymmetrischer Einphasen-Wechselstrom erzeugt werden kann, und zwar derart, daß sowohl die positive als auch die negative Halbwelle von O - 100 % stufenlos eingestellt werden kann.
Die vorgesehenen Kondensatoren (29) dienen zur Glättung und Lückenfüllung (gerade bei kleinen Strömen) und Verschleif en auch bei Unsymmetrie bei geeigneter Bemessung die Ausgangswellenform zu einem lückenlosen Sinus.
Selbstverständlich ist jedoch auch eine Verwendung in Verbindung mit Unterpulver-Schweißanlagen mit hohen Schweißwechselströmen, mit Metall-Schutzgasschweißanlagen mit abschmelzender Elektrode sowie bei artverwandten Verfahren möglich.
Anstelle der als steuerbare Schalter und Gleichrichter dienenden T?iyristoren können selbstverständlich auch andere äquivalente elektrische bzw. elektronische Bauelemente verwendet werden. Auch ist cer Einsatz von zwei verschiedenen., je- eine der genannten Funktionen (Schalter; bzw. Gleichrichten) ausübenden Bauteile, vie beispielsweise Diode und Schalttransistor in Reihenschaltung mög]ich.
Pfm., den 28.11.1978
Be/Ack
MG 1168
&30027/0391

Claims (3)

  1. Patentansprüche:
    ζ Stromquelle für das Lichtbogenschweißen mit einem an ein Drehstromnetz angeschlossenen Drehstromtransformator und mit steuerbaren Gleichrichtern zur Erzeugung eines Einphasenschweißwechselstromes mit einer Schweißstromfrequenz der eineinhalbfachen bzw. dreifachen Netzfrequenz,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Drehstromtransformator (10) Primärwicklungen (11 , 12, 13), vorzugsweise in Dreieckschaltung( und Sekundärwicklungen (14, 15, 16) vorzugsweise in Sternschaltung ( aufweist, daß jede Sekundärwicklung (14, 15, 16) in Reihe mit von zwei^ antiparallel geschalteten steuerbaren Gleichrichtern (17/18, 19/20, 21/22) angeordnet ist, die mit einem Werkstück (25) in Verbindung stehen, und daß der Mittelpunkt (M) der Sekundärwicklungen (14, 15, 16) an einen Schweißbrenner (26) angeschlossen ist.
  2. 2. Stromquelle nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbaren Gleichrichter (17 bis 22) als Thyristoren ausgebildet sind.
  3. 3. Stromquelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ansteuern der Thyristoren (17 bis 22) eine Steuereinrichtung (27) vorgesehen ist, die einen als Taktgeber ausgebildeten Programmgeber (28) zum Einstellen der öffnungs- bzw. Schließzeit der Thyristoren (17 bis 22) aufweist.
    MG 1168
    Ffm., 28. 11. 1978
    Be/Ack
    ORIGINAL INSPECTED
    0-3 0027/0391
DE19782855664 1978-12-22 1978-12-22 Stromquelle fuer das lichtbogenschweissen Withdrawn DE2855664A1 (de)

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