DE3139405C2 - - Google Patents
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- B23K11/25—Monitoring devices
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Regelanordnung für eine Wider
standsschweißeinrichtung nach der Gattung des Patentanspruches
1.
Es sind Widerstandsschweißeinrichtungen bekannt, bei denen
zwei oder mehrere Metallstücke als Schweißgut zwischen zwei
Elektroden stehen. Zur Durchführung des Schweißvorganges werden
die zweckmäßig vorgespannt aufgelegten Elektroden mit
einer elektrischen Spannung derart beaufschlagt, daß sich
hohe Ströme entwickeln, die in der Größenordnung von 1000
bis 10 000 A liegen können. Zweckmäßig ist hierbei eine Re
gelanordnung vorgesehen, welche zur Herstellung optimaler
Schweißverbindungen einerseits den Effektivwert der Stromstärke
und andererseits die Dauer des Stromflusses und gege
benenfalls auch die Zeit des Aneinanderpressens der zu ver
schweißenden Materialstücke bestimmt.
Eine bekannte, mit einer Regelanordnung ausgestattete Wider
standsschweißeinrichtung ist schematisch in der Fig. 1 dargestellt.
Ein Wechselstromanschluß ist als Stromquelle 1
angegeben. Die Schaltung 50 der eigentlichen Widerstands
schweißeinrichtung weist ein durch zwei Thyristoren 2 a und 2 b
gebildetes elektronisches Schaltschütz auf, das einer Primärwicklung
eines Schweißtransformators 3 vorgeordnet ist, dessen
Sekundärwicklungen 5 und 5 A jeweils Elektrodenpaare 15
bzw. 15 A speisen.
Der Widerstandsschweißeinrichtung ist eine Regelanordnung 60
zugeordnet, die mittels eines Stromwandlers 4 den im Primärkreis
des Schweißtransformators 3 fließenden Strom erfaßt
und ein diesem entsprechendes Ausgangssignal einem Analog-
Digital-Wandler 6 zuführt. Das abgegebene Digitalsignal wird
auf einen Mikroprozessor 7 gegeben, welcher den Phasenanschnitt
der Thyristoren 2 a und 2 b steuert, und der mit einer
Programmstufe 8 verbunden ist.
Von der Stromquelle 1 wird die Primärwicklung des Schweiß
transtormators 3 über die Thyristoren 2 a und 2 b mit Wechselstrom
beaufschlagt; bspw. mit einer Spannung von 400 V bei
50 Hz nimmt die Primärwicklung des Schweißtransformators 3
einen Strom von I A auf. Weist nun der Schweißtransformator
ein Übersetzungsverhältnis von n : 1 auf, so fließen durch
die Sekundärwicklungen 5 und 5 a Ströme mit einer Summe von
n × I A. Mittels der Programmstufe 8 wird über den Prozessor
7 der gewünschte bzw. vorprogrammierte Schweißstrom eingestellt,
und gleichzeitig wird auch die Zeit des Stromflusses
vorgegeben. Hierbei werden in die Programmstufe 8 eingegebene
Werte dem Prozessor 7 aufgeschaltet und in dessen nicht
gesondert dargestelltem Hauptspeicher gespeichert. Der Prozessor
errechnet dann anhand der übernommenen Daten den Primärstrom
I des Schweißtransformators 3 und bestimmt zu dessen
Einstellung den Phasenanschnitt bei der Steuerung der Thyristoren
2 a und 2 b.
Die beim Schweißvorgang auftretenden Ströme sind beispielhaft
im Diagramm der Fig. 2 dargestellt. Während einer ersten
Periode T 1 fließt beim Schweißen durch die Sekundärwicklungen
5 und 5 A jeweils ein Effektivstrom der Stärke I₁, und während
einer nachgeordneten, für das Abkühlen bestimmten Periode
T 2 fließt kein Strom, während in der folgenden Periode T 3
ein höherer Effektivstrom einer Stärke I₂ fließt. Mittels der
von der Programmstufe abgegebenen Werte lassen sich die Ströme
I₁ und I₂ ebenso einregeln wie die Dauer der Perioden T₁, T₂
und T₃. Hierbei wird der durch die Primärwicklung des Schweiß
transformators 3 fließende Strom I vom Stromwandler 4 erfaßt
und gemessen, und das Ergebnis wird durch den Analog-Digital-
Wandler 4 in einen Digitalwert umgesetzt, der dem Mikroprozessor
7 als Ist-Wert aufgeschaltet ist. Im Prozessor 7 wird
dieser Ist-Wert digital mit dem vorgegebenen Soll-Wert verglichen,
und der Phasenanschnitt der Thyristoren 2 a und 2 b
wird derart eingestellt, daß der Ist-Wert der Ströme dem
Soll-Wert gleicht. Während der Abkühlungsperiode T 2 werden
den Thyristoren keine Zündimpulse aufgeschaltet. Da der Stromwandler
4 jeweils Momentanwerte des Stromes erfaßt und der
vorgegebene Soll-Wert einem Effektivstrom entspricht, hat
der Mikroprozessor 7 die Momentanwerte des Ist-Stromes rechnerisch
in einen Effektivwert umzusetzen. Dieses erfolgt, indem
Momentanwerte jeweils nach vorgegebenen Intervallen, bspw.
solchen von 100 µsec oder 200 µsec, periodisch erfaßt werden
und der Effektivwert nach der folgenden Gleichung ermittelbar
ist:
Die in dieser Gleichung aufgeführten Buchstaben haben die folgende
Bedeutung:
I eff
= Effektivwert des Ist-Stromes,
I
k
= Momentanwert des Ist-Stromes einer Abtastperiode,
n
= Anzahl der Abtastvorgänge während einer Halbperiode
des zu erfassenden Stromes.
Durch diese Regelung läßt sich ein vorgegebener Primärstrom
konstant halten, der, übersetzt, der Summe der Sekundärströme
entspricht. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel speisen zwei
Sekundärwicklungen 5 und 5 A zwei Schweißstellen. Ist nun eine
dieser Sekundärwicklungen abgeschaltet oder unterbrochen, so
fließt bei gleichem Primärstrom im allein wirksamen Sekundärkreis
der doppelte Sekundärstrom. In der Praxis ergeben sich
hierbei Schwierigkeiten, wenn einer von bspw. zwei Schweiß
stromkreisen unterbrochen ist bzw. dessen Elektroden keinen
Kontakt bewirkten. Die unterbliebene Schweißung des unwirksamen
Sekundärkreises läßt sich zwar in einem weiteren
Schweißvorgang nachholen; bei der mit verdoppelter Stromstärke
betriebenen Schweißstelle jedoch können durch den Überstrom
Löcher in das Schweißgut gebrannt werden und andere
Schweißfehler auftreten, so daß das betreffende Werkstück
aus dem Herstellungsprozeß als unbrauchbar auszuscheiden ist.
Bspw. in der Kraftfahrzeugindustrie bedeutet das Ausscheiden
solchen Ausschusses, daß der nachgeordnete Montageprozeß erheblich
beeinträchtigt wird.
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Regelanordnung
für eine Widerstandsschweißeinrichtung der bezeichneten Gattung
zu schaffen, welche auch beim Ausfall von Schweißstromkreisen
die Einhaltung von vorgegebenen Schweißstromstärken
in den noch wirksamen Schweißstromkreisen sichert und damit
durch Überströme bedingten Anschluß unterbindet.
Gelöst wird diese Aufgabe, indem die Spannung des Primärkreises
des Schweißtranstormators auf einen Signalwandler geschaltet
ist, der ein Ausgangssignal erzeugt, dessen zeitlicher
Verlauf dem des Stromes im Primärkreis proportional ist,
und das über einen dessen Amplitude bestimmenden Verstärkerkreis
dem Prozessor aufgeschaltet ist, solange ein Spannungsfühler
den Leitzustand des elektronischen Schaltschützes erfaßt.
Hierdurch wird eine Regelung des die Sekundärkreise
durchsetzenden Stromes erreicht, bei der letztlich der in einem
Sekundärkreis fließende Strom aufgrund der Spannung bestimmt
wird, die an der Primärwicklung des Schweißtranstormators
ansteht. Damit wird aber nicht mehr aufgrund eines Äquivalentes
für die Summe der Sekundärströme hin geregelt, sondern
vielmehr auf den in einem Sekundärkreis fließenden Strom hin, und
ohne daß im Falle einer Unterbrechung von Sekundärstromkreisen
die Stromsumme konstant gehalten wird und damit die
verbliebenen Sekundärkreise einen höheren Strom führen.
Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen sind in den
Unteransprüchen gekennzeichnet.
Eingehend werden die Merkmale der Erfindung anhand der Be
schreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit diesen
veranschaulichenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen
hierbei:
Fig. 1 im vereinfachten Blockschaltbild eine bekannte,
eine Regelanordnung aufweisende Widerstandsschweiß
einrichtung,
Fig. 2 ein zeitliches Diagramm des eine Sekundärwicklung
der Anordnung nach Fig. 1 durchsetzenden Stromes,
Fig. 3 eine mit einer Regelanordnung nach der Erfindung
ausgestattete Widerstandsschweißeinrichtung,
Fig. 4 ein Ersatzschaltbild des Primärstromkreises der
Widerstandsschweißeinrichtungen nach Fig. 1 oder 3,
und
Fig. 5 ein die Abhängigkeit des Primärstromes eines Schweiß
transformators der Fig. 1 oder 3 von der Primärspannung
aufzeigendes Diagramm.
Ein Ausführungsbeispiel einer Widerstandsschweißeinrichtung
ist im vereinfachten Blockschaltbild der Fig. 3 dargestellt,
wobei für bereits aus Fig. 1 bekannte Bauelemente deren Re
ferenznummern übernommen sind. Auch hier ist der Wechselstromanschluß
durch eine Wechselstromquelle 1 angedeutet, während
die eigentliche Widerstandsschweißeinrichtung mit 50 A bezeichnet
ist. Sie weist im Primärstromkreis des Schweißtransformators
3 als elektronisches Schaltschütz vorgesehene Thyristoren
2 a und 2 b auf, und die Sekundärwicklungen 5 und 5 A des
Schweißtransformators speisen Elektrodenpaare 15 und 15 A.
Die Regelung der Sekundärströme wird mittels einer Regelanordnung
60 A bewirkt. Wesentliche Teile der Regelanordnung
sind der Analog-Digital-Wandler 6, der Prozessor 7 A sowie
die Programmstufe 8 A. Ferner vorgesehen sind ein Spannungsfühler
9, der den Schaltzustand des aus den Thyristoren 2
gebildeten elektronischen Schaltschützes erfaßt, sowie ein
Signalwandler 10, welcher der Primärwicklung des Schweißtransformators
3 direkt parallel geschaltet ist. Der Spannungsfühler
9 erfaßt den Leitzustand der Thyristoren 2 und bildet
aus diesem ein Signal SF, welches dem Prozessor 7 A aufgeschaltet
ist und weiterhin den Schalter SW betätigt. Der Spannungsfühler
9 ist so ausgelegt, daß während des Sperrzustandes der
Thyristoren 2 a und 2 b das von ihm abgegebene Signal SF den
Wert "1" annimmt, während es auf "0" zurückfällt, wenn die
Thyristoren 2 a und 2 b den Durchlaßzustand aufweisen. Dieser
Spannungsfühler 9 kann bspw. als photoelektrische Schmitt-
Triggerstufe ausgeführt sein, die ein Signal mit dem Pegel 1
weitergibt, wenn die zwischen den Anoden- und Kathoden-Anschlüssen
der Thyristoren 2 a und 2 b anstehende Spannung ein
Mehrfaches, bspw. mindestens das Doppelte bis Vierfache des
Spannungsabfalles aufweist, der in Durchlaßrichtung der Thyristoren
auftritt.
Der Signalumwandler 10 ist im Ausführungsbeispiel durch einen
Phasenschieber 10 A dargestellt, dem eine Korrekturstufe 10 B
zugeordnet ist. Der Phasenschieber 10 A besteht, in Reihe geschaltet,
aus einem Widerstand R und einem Kondensator C,
und am Verbindungspunkt beider wird das Ausgangssignal e o
abgenommen. Der an die Primärwicklung des Schweißtransformators
3 gelegte Phasenschieber 10 A verzögert damit seine Ein
gangsspannung um etwa 90°, so daß sie mit dem im Primärstromkreis
des Schweißtransformators 3 fließenden Strom in Phase
ist. Die Korrekturstufe 10 B weist einen Widerstand R 1 auf,
der mittels eines Schalters SW 1 dem Widerstand R parallelgeschaltet
werden kann. Damit ergeben sich bei geöffnetem Schalter
SW 1 eine erste Verzögerung um einen Phasenwinkel Φ = tan-1 ·
C · R · ω, während bei geschlossenem Schalter ein Phasenwinkel
erreicht wird. In diesen Gleichungen
steht ω für die Kreisfrequenz der Betriebsspannung.
Der Schalter SW ist dem Kondensator C parallelgeschaltet; zweckmäßig
wird er aus Halbleiterelementen, bspw. aus FETs, erstellt.
Das Ausgangssignal e o des Signalwandlers 10 ist auf einen Ver
stärkerkreis 11 geführt, der eine Serienschaltung eines Widerstandes
R 2 und eines OP-Verstärkers OP aufweist. Dem OP-Verstärker
sind ein Widerstand R 4 sowie die Serienschaltung eines
Widerstandes R 3 und eines Schalters SW 2 parallelgeschaltet.
Das im Verstärkerkreis 11 verstärkte Ausgangssignal e o des
Signalwandlers 10 wird, durch den Verstärkerkreis 11 verstärkt,
als Signal eg dem Analog-Digital-Wandler 6 zugeführt. Mittels
des durch den Prozessor 7 A gesteuerten Schalters SW 2 läßt
sich die Verstärkung des Verstärkungskreises abändern. Bei
geöffnetem Schalter SW 2 beträgt die Verstärkung R 4/R 2, während
sie bei geschlossenem SchalterSW 2
beträgt.
Das im Analog-Digital-Wandler 6 digitalisierte Signal eg wird
als Digitalsignal SD als Ist-Wert für den einzuregelnden Strom
dem Prozessor 7 A zugeführt.
In Fig. 4 ist ein vereinfachtes Ersatzschaltbild des Schweiß
transformators 3 der Fig. 1 oder 3 dargestellt. Es ist auf
die Reihenschaltung eines ohmschen Widerstandes Re mit einem
induktiven Widerstand L reduziert, wobei auch die Sekundärkreise
entsprechend übersetzt mit berücksichtigt sind.
Wird nun davon ausgegangen, daß die Spannung der Stromquelle 1
U = E sinω t beträgt, und der Leistungsfaktor Φ e = tan-1 ω
· L/Re beträgt und für den Phasenanschnitt der Thyristoren
2 a und 2 b die Größe R eingesetzt wird, so kann der durch die
Ersatzschaltung und damit auch durch die Primärwicklung des
Schweißtransformators 3 fließende Strom nach der folgenden
Gleichung ermittelt werden:
Hierbei ist T Oe = Tan Φ e /ω. Bei der in Fig. 3 dargestellten
Regelanordnung einer Widerstandsschweißeinrichtung wird vor
dem Zünden der Thyristoren 2 a und 2 b der Kondensator C des
Signalwandlers 10 durch den Schalter SW kurzgeschlossen, und
nach dem Zünden eines der Thyristoren wird dieser Schalter
geöffnet. Wird nun für die Spannung der Wechselstromquelle
die Größe E sinω t eingesetzt, der Phasenanschnittwinkel der
Thyristoren mit R angenommen und für die Verzögerung durch
den Signalwandler 10 die Größe Φ eingesetzt, so kann das am
Kondensator C anstehende Ausgangssignal e o anhand der folgenden
Gleichung bestimmt werden:
Hierbei ist T o = tan Φ/ω.
Aus diesen Gleichungen (1) und (2) geht eindeutig hervor,
daß, wenn Φ e = Φ ist, auch L/R e der Verzögerung des Ausgangssignales
e o ist und damit dessen Spannung proportional dem
Strome I des Schweißtransformators 3.
Bei der Widerstandsschweißeinrichtung nach Fig. 1 wird der
Primärstrom I vom Stromwandler 4 erfaßt und über den Analog-
Digital-Wandler 6 dem Prozessor 7 zugeführt. Bei der Wider
standsschweißeinrichtung nach Fig. 3 wird die an der Primärwicklung
liegende Spannung dem Signalwandler 10 zugeführt
und hier so verzögert, wie auch der Primärstrom des Schweiß
transformators 3 gemäß Fig. 4 der Spannung aufgrund der Zeitkonstante
L/R e folgt. Dadurch wird eine äquivalente Regelung
und entsprechende Leistung ermöglicht.
Die Zeitkonstante L/R e ist keine Festgröße; sowohl beim Auswechseln
eines Schweißtransformators gegen einen anderen kann
sie sich ändern, als auch bei Veränderungen in Sekundärkreisen,
bspw. bei Veränderungen der Kabellängen zwischen Sekundärwicklungen
5 und Elektrodenpaaren 15.
Zur Durchführung der Regelung überträgt die Programmstufe 8 A
Eingabewerte VS auf den Prozessor 7 A. Es werden hierbei
nicht nur Soll-Werte für Ausgangssignale e o eingegeben,
sondern auch Werte, welche Schweißzeiten einstellen und festlegen.
Nach der Speicherung der Eingabewerte VS im Hauptspeicher
des Prozessors 7 A errechnet dieser eine dem Ausgangssignal e o
bzw. dem aus diesem gebildeten digitalen Signal SD als Soll-
Wert entsprechende Bezugsspannung V ref und bildet als Stellwert
Signale SG, welche die Zündung der Thyristoren 2 so bewirken,
daß das Ausgangssignal e o bzw. das digitale Signal
SD gleich der Bezugsspannung V ref gemacht werden. Die in der
Programmstufe 8 A enthaltenen Signalwerte VS können empirisch
ermittelt sein.
Der Leistungsfaktor der Anordnung kann wie folgt bestimmt
werden: In einer ersten Periode T 1, gezeigt in Fig. 2, werden
die Thyristoren 2 a und 2 b mit einem vorbestimmten Phasenan
schnittswinkel, bspw. 90° oder 120°, betrieben. Das Abschalten
der Thyristoren wird durch den Spannungsfühler 9 ermittelt
und als erstes Signal SF dem Prozessor 7 A zugeführt,
der aufgrund dieses Spannungsabbruches in einer vorgespeicherten
Liste von Leistungsfaktoren den zutreffenden ermittelt.
Der Phasenwinkel Φ e läßt sich auch ermitteln, indem
der Strom I = 0 gesetzt wird, so daß sich aus der Gleichung
(1) die folgende ergibt:
sin ( ω t + R - Φ e ) = e -(t/T) · sin ( R - Φ e ) (3)
Hierbei beträgt R, wie gewählt, 90° oder 120°.
Aus dieser Gleichung 3 erhält man den Phasenwinkel Φ e als
Funktion der Zeit t. Um aufgrund eines Signales SF zur Zeit
ti den Phasenwinkel zu bekommen, wird bei den gespeicherten
Phasenwinkeln ti als Parameter gespeichert.
Ist der Phasenwinkel Φ e bestimmt, so ist die durch den Signalwandler
10 bewirkte Zeitkonstante mit der Zeitkonstante L/R e
des Schweißtransformators 3 zu vergleichen, die sich anhand
des Phasenwinkels Φ e berechnen läßt. Bestehen Abweichungen
zwischen der vom Signalwandler 10 gegebenen Zeitkonstante
und der Zeitkonstante L/R e des Schweißtransformators, so ist
auf die Korrekturstufe 10 b sowie den Verstärkerkreis 11 derart
einzuwirken, daß die Zeitkonstanten einander angeglichen
werden. Solange gleiche Schweißtranstormatoren eingesetzt
sind, verändert sich der Phasenwinkel der Widerstandsschweiß
einrichtung nicht stark: Es genügt daher, für den Signalwandler
10 zwei Zeitkonstanten vorzusehen. Der Prozessor 7 A erhält
mit dem zeitlichen Einsatz des Signales SF den Phasenwinkel
des Schweißtransformators vorgegeben und vermag zur Korrektur
des Signalwandlers 10 im Bedarfsfalle ein Signal S 1 abzugeben,
welches den Schalter SW 1 der Korrekturstufe 10 B schließt
und damit dem Widerstand R des Phasenschiebers 10 A einen
Widerstand R 1 parallelschaltet, welcher die Zeitkonstante
abändert. Der Prozessor 7 A vermag noch ein zweites korrigierendes
Signal S 2 zu bewirken, das dem Verstärkerkreis 11 zugeführt
wird und durch Betätigen des Schalters SW 2 eine Korrektur
der Amplitude des Ausgangssignales eg zu bewirken
vermag.
Bei der Erläuterung der Widerstandsschweißeinrichtung ist
davon auszugehen, daß entsprechend Fig. 3 und 4 die Effektivwerte
der Spannung U und des Stromes I des Schweißtransformators
durch Änderung des Phasenanschnittes R der Thyristoren
2 regelbar sind. Das Diagramm der Fig. 5 zeigt die Abhängigkeit
des Stromes I von der Spannung U, wobei der Phasenwinkel
Φ e als Parameter eingesetzt ist. Ist der Phasenwinkel Φ e
gleich 0, so ist auch der Blindwiderstand L gleich 0. Nach
Fig. 5 stehen der volle Strom I sowie die volle Spannung U
mit jeweils 100% für die Spannung und den Strom, die sich
einstellen, wenn bei kurzgeschlossenen Thyristoren 2 der Pha
senwinkel des Verbrauchers bestimmend ist. Bei üblichen Wider
standsschweißeinrichtungen liegt der Phasenwinkel Φ e etwa
zwischen 40° und 80°. Fig. 5 zeigt, daß die Abhängigkeit des
Stromes von der Spannung nicht linear ist. Zu berücksichtigen
ist hierbei, daß, auch wenn eine Konstantspannungsregelung
vorgesehen ist, eine Stromregelung anzuwenden ist, da die
entwickelte Wärme dem Quadrat des Stromes folgt.
Als wesentlicher Vorteil der Erfindung zeigt sich, daß beim
Ausfall eines oder mehrerer Sekundärkreise in einer Wider
standsschweißeinrichtung die verbliebenen Sekundärkreise den
Schweißvorgang mit üblichen, eingeregelten Stromwerten durchzuführen
vermögen und ein unkontrolliertes Ansteigen des
Stromes und damit das Auftreten von Ausschuß unterbunden sind.
Die Widerstandsschweißeinrichtung ist einer Reihe von Varianten
fähig. So können andere phasenschiebende Elemente verwendet
werden, und insbesondere sind Korrekturen in mehr als
einer Stufe ebenso möglich wie bei der Anwendung entsprechender
Korrekturelemente sie stetig durchführbar sind, um ver
bleibende Abweichungen weiter verkleinern zu können. Gegebenenfalls
kann aber auch auf eine Korrekturstufe völlig verzichtet
werden. Der Signalwandler muß nicht unbedingt der
Primärwicklung des Schweißtransformators parallelgeschaltet
sein, er kann auch die von der Stromquelle bewirkte Spannung
direkt an dieser erfassen, da ja die Ausgangsspannung des
Signalwandlers ohnedies bei gesperrten Thyristoren kurzgeschlossen
ist. Ebenso lassen sich Änderungen des Verstärkungsfaktors
des Verstärkungskreises in einer größeren Anzahl von
Stufen oder aber kontinuierlich durchführen, auf eine Änderung
der Verstärkung kann andererseits aber auch völlig verzichtet
werden, und es ist auch möglich, andere verstärkende
Mittel anzuwenden.
Weiterhin läßt sich die Regelanordnung auch mit nur
einem Sekundärkreis arbeitenden Widerstandsschweißeinrichtungen
vorsehen; andererseits ist es aber auch möglich, mehrere Se
kundärkreise aufweisende Widerstandsschweißeinrichtungen dann,
wenn nur einer der Sekundärstromkreise genutzt wird, auf
eine übliche Stromregelung umzuschalten.
In jedem dieser Fälle wird das erwünschte Ziel erreicht, beim
Ausfall von Schweißkreisen auftretende Überströme in anderen
zu vermeiden.
Claims (12)
1. Regelanordnung für eine Widerstandsschweißeinrichtung
mit einem primärseitig über ein elektronisches Schaltschütz
an eine Wechselstromquelle schaltbaren, mit
mindestens einer mit einem das Schweißgut aufweisenden
Sekundärkreis verbindbaren Sekundärwicklung ausgestatteten
Schweißtransformator, und mit einem Signalwandler,
der in Abhängigkeit von einem Parameter des Pri
märkreises Signale einem von einem Programmierkreis
gesteuerten Prozessor zuführt, der das Signal mit vom
Programmierkreis vorgegebenen Sollwerten vergleicht
und in Abhängigkeit vom Ergebnis dieses Vergleiches
dem elektronischen Schaltschütz ein Regelsignal zur
Steuerung von dessen Phasenanschnitt zuführt, um diesen
Parameter des Primärkreises konstant zu halten,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannung des Primärkreises (2, 3) des Schweiß
transformators (3) auf einen Signalwandler (10) geschaltet
ist, der ein Ausgangssignal (e o ) erzeugt, dessen
zeitlicher Verlauf dem des Stromes im Primärkreis pro
portional ist, und das über einen dessen Amplitude be
stimmenden Verstärkerkreis (11) dem Prozessor (7 A)
aufgeschaltet ist, solange ein Spannungsfühler (9) den
Leitzustand des elektronischen Schaltschützes erfaßt.
2. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Eingang des Signalwandlers (10) der Primärwicklung
des Schweißtransformators (3) direkt parallel geschaltet
ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Eingang des Signalwandlers (10) der Reihenschaltung
des elektronischen Schaltschützes (2) und
der Primärwicklung des Schweißtransformators (3) pa
rallelgeschaltet ist.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Verstärkerkreis (11) und dem Prozessor
(7 A) ein Analog-Digital-Wandler (6) für das Ausgangssignal
(e g ) des Verstärkerkreises vorgesehen ist.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Spannungsfühler (9) so ausgebildet ist, daß
das an seinem Ausgange bewirkte Signal (SF) beim Überschreiten
eines vorgegebenen Meßwertes eine logische
"1" und beim Unterschreiten eine logische "0" ist.
6. Anordnung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Spannungsfühler (9) einen optoelektronisch
gekoppelten Schmitt-Trigger aufweist.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Signalwandler (10) eine Reihenschaltung eines
Widerstandes (R) und eines Kondensators (C) aufweist
und seine Ausgangsspannung (e o ) am Kondensator abgegriffen
ist.
8. Anordnung nach Anspruch 7,
gekennzeichnet durch
einen Widerstand, dessen Widerstandswert gesteuert
(S 1) änderbar ist.
9. Anordnung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Widerstand (R) des Signalwandlers (10) durch
eine gesteuerte (S 1) Schaltvorrichtung (SW 1) ein zweiter
Widerstand (R 1) parallelschaltbar ist.
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß parallel zum Kondensator (C) eine durch den Span
nungsfühler (9) gesteuerte Schaltvorrichtung (SW) angeordnet
ist.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Verstärkerkreis (11) die Serienschaltung eines
Widerstandes (R 2) und eines OP-Verstärkers (OP) aufweist,
dem ein weiterer Widerstand (R 4) parallelgeschaltet
ist.
12. Anordnung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Widerstandswert des dem OP-Verstärker (OP) pa
rallelgeschalteten Widerstandes (R 4) in Abhängigkeit
von einem Ausgangssignal (S 2) des Prozessors (7) änderbar
ist.
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-
1981
- 1981-09-24 US US06/305,223 patent/US4419559A/en not_active Expired - Lifetime
- 1981-10-03 DE DE19813139405 patent/DE3139405A1/de active Granted
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Publication number | Publication date |
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US4419559A (en) | 1983-12-06 |
JPS5914313B2 (ja) | 1984-04-04 |
JPS5779082A (en) | 1982-05-18 |
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Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: KABUSHIKI KAISHA TOSHIBA, KAWASAKI, KANAGAWA, JP |
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