DE3901120A1

DE3901120A1 - METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING TRANSFORMER WELDING CURRENT SOURCES

Info

Publication number: DE3901120A1
Application number: DE19893901120
Authority: DE
Inventors: Nikolaj Ivanocic Dzura; Jurij Stepanovic Remcha; Jurij Viktorovic Tsybenko; Aleksandr Isakovic Flidermoiz; Aleksandr Vladimirovi Oizerman; Anatolij Nikolaevic Sestak; Almantas Ionovic Lauzadis; Jurij Jakovlevic Kucer; Vladas Antanovic Narusis
Original assignee: Vilnjusskoe Otdel Vni Pk I T I; VNI I PK I GORNORUDNOGO MASINO
Current assignee: Vilnjusskoe Otdel Vni Pk I T I; VNI I PK I GORNORUDNOGO MASINO
Priority date: 1988-10-04
Filing date: 1989-01-16
Publication date: 1990-07-19
Also published as: GB2224169A; FR2638257A1; GB8823222D0; FR2638257B1

Abstract

Thyristors 3, 4 are initially controlled so that the output voltage of a welding transformer 2 is at a reduced level safe for the welding operator, closure of the electrode/work gap 16, 17 being sensed by a threshold circuit 21 connected to a current transformer 14 whereby when the current increases above a threshold lithe thyristor 3 or 4 is turned on at about ninety electrical degrees in the next mains voltage half cycle and then the full mains voltage is applied to transformer 2. A timer 33 causes a switch 1 to disconnect the mains supply if continuous welding exceeds a period T1. If welding is interrupted before the end of that period, a timer 25 causes the voltage to be reduced to the safe level after a period T2, provided so restrike attempts are made within that period. If, due, for example, to component failure or leakage current, the voltage remains above the safe level while the current is above the threshold I1 but below a minimum welding current I2, for a time greater than a period T3, a timer 35 causes the switch 1 to open. Circuitry comprising resistors 41, 42 and switches 43, 44, 45 allows self-checking of the operations of the controller. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Schweiß technik und betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung von Transformator-Schweißstrom quellen.The present invention relates to sweat technology and relates in particular to a method and a Device for controlling transformer welding current sources.

Die Erfindung kann für die Steuerung des Lichtbogen schweißvorganges bei der Durchführung von Schweißarbeiten mit austauschbaren (Einzel)elektroden unter besonders ge fährlichen Bedingungen (innerhalb von Metallbehältern, in Schächten, Tunneln, Kesseln, Schiffsabteilungen, auf Pon tons, bei der Durchführung von Außenarbeiten etc.) ange wandt werden.The invention can be used to control the arc welding process when performing welding work with interchangeable (single) electrodes under special ge dangerous conditions (inside metal containers, in Shafts, tunnels, boilers, shipping departments, on pon tons, when performing outdoor work, etc.) be turned.

Es ist bereits ein Verfahren zur Steuerung von Schweißstromquellen bekannt (SU 8 72 096 A), bei dem im Schweißstromkreis zwei Strompegel, unter- und oberhalb eines mindestmöglichen Schweißstromwertes, festgelegt werden, wobei, wenn nach der Einstellung des Schweißvorganges und/oder nach der Überführung der Quelle in die Betriebsart der gesamten Leerlaufspannung im Schweißstromkreis ein Strom fließt, dessen Wert unterhalb des mindestmöglichen Wertes des Schweißstroms liegt, jedoch für die Überführung der Transformator-Schweiß stromquelle in die Betriebsart der Gesamtspannung ausrei chend ist, in 0,1 bis 0,2 s eine Notabschaltung ausgelöst wird, an die Strecke Schweißelektrode - Stück eine verrin gerte Spannung angelegt und bei Ausbleiben eines Stroms der genannten Größe die Wirkzeit der gesamten Leerlauf spannung am Ausgang der Transformator-Schweißstromquelle auf zwei Sekunden verlängert wird. Dies sichert eine erneute Lichtbogenzündung und einen Schutz des Schweißers gegen einen elektrischen Schlag bei Vorhandensein von Leckströmen im Schweißstromkreis.A method for controlling welding current sources is already known (SU 8 72 096 A), in which two current levels, below and above a minimum possible welding current value, are defined in the welding circuit, if, after the setting of the welding process and / or after the transfer the source flows into the operating mode of the total open circuit voltage in the welding circuit, a value whose value is below the minimum possible value of the welding current, but is sufficient for converting the transformer welding current source into the operating mode of the total voltage, in 0.1 to 0.2 s an emergency shutdown is triggered, a reduced voltage is applied to the section of the welding electrode and piece, and if there is no current of the specified size, the effective time of the total open circuit voltage at the output of the transformer welding current source is extended to two seconds. This ensures a renewed arc ignition and protection of the welder against an electric shock in the presence of leakage currents in the welding circuit.

Jedoch wird dem Schweißer bei der Durchführung des bekann ten Verfahrens unmittelbar für die Lichtbogenzündung eine kurze Zeit (0,1 bis 0,2 s) gewährt, die mit der Dauer der motorischen Reaktionen des Arms des Menschen kommensurabel ist. Hierbei treten häufig falsche Notabschaltungen der Transformator-Schweißstromquelle bei der Licht bogenzündung, insbesondere bei mit einer Oxidschicht oder einer Schicht erstarrter Schlacke bedeckten Erzeugnissen, auf. Darüber hinaus kann das Vorhandensein einer verringerten Spannung im Schweißstromkreis nach Ausführung der Notabschaltung für den Schweißer im Falle einer Koagulation (Durchschlag der Isolierschicht) seiner Haut unter der Wirkung einer Spannung höheren Pegels gefährlich werden. Dies sowie die Wahrscheinlichkeit der Einwirkung der gesamten Leerlaufspannung der Schweißstromquelle auf den Schweißer erhöht die Betriebsgefahren bei derartigen Schweißstromquellen.However, the welder will become familiar with the implementation of the procedure directly for arcing granted a short time (0.1 to 0.2 s) with the duration of the motor responses of the human arm commensurable is. Here false emergency shutdowns often occur Transformer welding power source at the light arc ignition, especially when with an oxide layer or a layer of solidified slag covered products, on. In addition, the presence of a reduced voltage in the welding circuit after execution the emergency shutdown for the welder in the event of a Coagulation (breakdown of the insulating layer) of his skin dangerous under the effect of a higher level voltage will. This as well as the probability of exposure the total open circuit voltage of the welding current source the welder increases the operational risks with such Welding power sources.

Es ist auch ein Verfahren zur Steuerung von Transformator- Schweißstromquellen bekannt (SU 8 23 027 A) bei dem durch Einwirkung auf die Versorgungsnetzspannung in einem offenen Schweißstromkreis eine für den Schweißer nicht lebensgefährliche Normalspannung erzeugt wird, die der Betriebsart einer verringerten Leerlaufspannung der Transformator-Schweißstromquelle entspricht, der Pegel der erzeugten Spannung geprüft und der Strom im Schweißstromkreis gemessen wird. Beim Schließen des Schweißstromkreises und bei Stromwerten, die den Wert eines ersten Strom-Grenzwertes überschreiten, der durch die Empfindlichkeit der Transformator-Schweißstromquelle bestimmt wird, erhöht man die Spannung im Schweiß stromkreis auf einen Wert, bei dem der Schweißvorgang abläuft. Bei Stromwerten, die über einem zweiten Strom- Grenzwert liegen, der gleich dem Mindestwert des Schweiß lichtbogenstroms ist, wird die Überwachung der Spannung des Schweißstromkreises unterbrochen, und bei Stromwerten des Schweißstromkreises, die unter dem zweiten Strom- Grenzwert, jedoch über dem ersten Strom-Grenzwert liegen und der Betriebsart der gesamten Leerlaufspannung der Transformator-Schweißstromquelle entsprechen, wird die Dauer dieser Betriebsart überwacht, wobei, wenn deren Dauer den zulässigen Wert überschreitet, eine Not abschaltung der Transformator-Schweißstromquelle ausgelöst wird. Bei Stromwerten unter dem ersten Strom-Grenzwert wird die Transformator-Schweißstromquelle nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit seit dem Augenblick der Beendigung des Schweißvorganges auf die Betriebsart einer verringerten Leerlaufspannung umgeschaltet, wobei bei Spannungswerten des Schweißstromkreises in diesem Be triebszustand, die den Wert der ungefährlichen Normalspan nung ubertreffen, und bei Stromwerten des Schweißstrom kreises unter dem ersten Strom-Grenzwert eine Notabschal tung nach Ablauf einer Zeit ausgelöst wird, die kleiner ist als die Differenz der zulässigen und der vorgegebenen Zeit der Einstellung der Betriebsart der gesamten Leerlaufspannung der Transformator-Schweißstromquelle nach Ende des Schweißvorganges.It is also a method of controlling transformer Welding current sources known (SU 8 23 027 A) in the through Effect on the supply network voltage in one open welding circuit one for the welder not life-threatening normal voltage is generated, which the Operating mode of a reduced open circuit voltage of the Transformer welding power source corresponds to the level of generated voltage checked and the current in the Welding circuit is measured. When closing the Welding circuit and at current values that the value of a first current limit value which is exceeded by the sensitivity of the transformer welding current source is determined, one increases the tension in the sweat circuit to a value at which the welding process expires. For current values that are above a second current Limit that is equal to the minimum value of sweat is arc current, monitoring the voltage of the welding circuit is interrupted, and at current values of the welding circuit, which is under the second current Limit, but above the first current limit and the operating mode of the total open circuit voltage of the Transformer welding power source will match the Duration of this mode of operation is monitored, and if its Duration exceeds the permissible value, an emergency Shutdown of the transformer welding current source triggered becomes. At current values below the first current limit becomes the transformer welding power source after expiration a predetermined time since the moment of termination of the welding process to the operating mode reduced open circuit voltage switched, with Voltage values of the welding circuit in this Be drive state, which is the value of the harmless normal chip voltage, and with current values of the welding current an emergency shutdown below the first current limit device is triggered after a time that is shorter is the difference between the allowable and the given Time of setting the operating mode of the whole Open circuit voltage of the transformer welding current source End of the welding process.

Im bekannten Verfahren treten aber oft falsche Notabschal tungen der Transformator-Schweißstromquelle bei wieder holten Lichtbogenzündungen an mit einer Oxidschicht oder einer Schlackenschicht bedeckten Erzeugnissen auf. In den Zeitpunkten, wo an die Stromquelle die gesamte Versor gungsnetzspannung angelegt wird, entstehen Stoßströme, deren Werte das Achtfache des Strom-Nennwertes erreichen können. Dies führt zu einer Verschlechterung der Schweißlichtbogenzündung wegen einer Verzerrung der Sinusform der Spannung im Schweißstromkreis und zur Zerstörung der Isolation der Wicklungen des Schweiß transformators und damit zu einer Verschlechterung des Wirkungsgrades. Darüber hinaus hat die fehlende Kontrolle der Dauer des Schweißzyklus eine Überhitzung der Wicklungen der Transformator-Schweißstromquelle und deren Ausfall bei einem Dauerkurzschluß im Schweißstromkreis oder bei Überschreitung der laufenden Belastungszeit im Schweißzyklus gegenüber dem spezifizierten Wert zur Folge.In the known method, however, false emergency shutdowns often occur the transformer welding power source at again fetched arcing with an oxide layer or a layer of slag covered products. In the Times when the entire supply to the power source mains voltage is applied, surge currents occur, whose values reach eight times the nominal current value can. This leads to a deterioration in Welding arc ignition due to distortion of the Sinusoidal shape of the voltage in the welding circuit and Destruction of the insulation of the windings of sweat transformers and thus to a deterioration of the Efficiency. It also lacks control the duration of the welding cycle is overheating Windings of the transformer welding current source and their Failure in the event of a permanent short circuit in the welding circuit or if the current load time is exceeded in Welding cycle compared to the specified value.

Es ist ferner auch eine Vorrichtung zur Steuerung von Transformator-Schweißstromquellen bekannt (SU 11 30 987 A), die einen Umschalter, dessen Eingänge an eine Speise spannungsquelle und dessen einer Ausgang an den ersten Anschluß der Primärwicklung der Transformator-Schweiß stromquelle gelegt sind, und zwei antiparallel geschaltete Thyristoren enthält, denen ein LC-Glied parallelgeschaltet ist. Einer der zusammengeschalteten Anschlüsse der Thyristoren ist an den zweiten Anschluß der Primärwicklung der Transformator-Schweißstromquelle geführt und der andere zusammengeschaltete Anschluß der Thyristoren mit dem anderen Ausgang des Umschalters verbunden. Die Vorrichtung enthält ferner eine Reihenschaltung von einem Synchronimpulsformer, dessen Eingang an die Ausgänge des Umschalters angeschlossen ist, einem Phasenschieber, einem Steuerimpulsformer, einem 2-Eingangs-ODER-Glied und einem optoelektronischen Entkopplungsglied, dessen Ausgänge mit den Steuerelektroden der Thyristoren verbunden sind. An einen der Anschlüsse der Sekundärwicklung der Trans formator-Schweißstromquelle ist ein Anschluß der ersten Wicklung eines einen Stromgeber darstellenden Trans formators angeschlossen, während der andere Anschluß der ersten Wicklung mit einer Schweißelektrode verbunden ist, wobei der andere Anschluß der Sekundärwicklung der Trans formator-Schweißstromquelle mit dem Schweißerzeugnis ver bunden ist. Die Vorrichtung weist ferner eine Reihenschal tung von einem Analogverstärker, dessen Eingang an die zweite Wicklung des als Stromgeber dienenden Transforma tors angeschlossen ist, einem ersten Schwellenwertelement und einem ersten Zeitverzögerungselement auf. Mit dem Ausgang des ersten Schwellenwertelements und des Zeit verzögerungselements ist der Setzeingang eines ersten Zeitgebers verbunden, dessen Ausgang an den zweiten Eingang des 2-Eingangs-ODER-Glieds gelegt ist. An die zweite Wicklung des als Stromgeber dienenden Trans formators ist auch der Eingang eines zweiten Schwel lenwertelements angeschlossen, dessen Ausgang an den Setzeingang eines zweiten Zeitgebers angeschlossen ist, dessen Ausgang mit dem Steuereingang des Umschalters verbunden ist. Parallel zur Primärwicklung der Trans formator-Schweißstromquelle liegt ein Spannungspegelgeber, an dessen Ausgang ein drittes Schwellenwertelement an geschlossen ist. Der Ausgang des dritten Schwellenwert elements ist mit den Zähleingängen des ersten und des zweiten Zeitgebers verbunden.It is also a device for controlling Transformer welding current sources known (SU 11 30 987 A), the one switch, whose inputs to a food voltage source and its one output at the first Connection of the primary winding of the transformer welding power source are laid, and two connected in anti-parallel Contains thyristors, to which an LC element is connected in parallel is. One of the interconnected connectors on the Thyristors is on the second terminal of the primary winding the transformer welding power source and the other interconnected connection of the thyristors with connected to the other output of the switch. The The device further includes a series connection of one Synchronous pulse shaper, whose input to the outputs of the Switch is connected, a phase shifter, one Control pulse shaper, a 2-input OR gate and one optoelectronic decoupling element, the outputs of which are connected to the control electrodes of the thyristors. At one of the connections of the secondary winding of the Trans formator welding power source is a connector of the first Winding of a Trans representing a current transmitter formators connected, while the other connection of the first winding is connected to a welding electrode, the other connection of the secondary winding of the Trans formator welding power source ver is bound. The device also has a row scarf tion of an analog amplifier, whose input to the second winding of the transforma serving as a current transmitter tors is connected, a first threshold element and a first time delay element. With the Output of the first threshold element and the time delay element is the setting input of a first Connected timer, its output to the second Input of the 2-input OR gate is laid. To the second winding of the Trans formators is also the entrance to a second smolder lenwertelements connected, whose output to the Set input of a second timer is connected, its output with the control input of the switch connected is. Parallel to the primary winding of the Trans formator welding current source there is a voltage level transmitter, a third threshold value element at its output closed is. The output of the third threshold elements is with the counter inputs of the first and the second timer connected.

In dieser bekannten Vorrichtung werden in der Betriebsart einer verringerten Leerlaufspannung im Schweißstromkreis Spannungsimpulse erzeugt, deren Amplitude um eine bis zwei Größenordnungen höher ist als die zulässige Amplitude der ungefährlichen Normalspannung. Diese beträchtlich hohen Amplituden der Spannung entstehen bei niedrigem Effektiv wert aufgrund dessen, daß bei der Erzeugung der ver ringerten Leerlaufspannung die Transformator-Schweiß stromquelle mittels der Thyristoren zu jeder Halbperiode der Speisenetzspannung bei einer Amplitude nahe am Maximalwert an die Speisespannungsquelle angeschlossen wird. Die Thyristoren werden hierbei infolge einer Resonanzumladung des parallel zu den Thyristoren ge schalteten LC-Glieds gelöscht. Hierbei wird die Netz spannung zu der Spannung am Kondensator des LC-Kreises addiert, wodurch am Schweißstromkreis eine entsprechend höhere Spannung anliegt.In this known device, the operating mode a reduced open circuit voltage in the welding circuit Voltage pulses generated, the amplitude of one or two Orders of magnitude higher than the permissible amplitude of the safe normal voltage. These are considerably high Amplitudes of the voltage arise with a low rms value due to the fact that in the generation of ver open-circuit voltage reduced the transformer sweat current source by means of thyristors every half period the supply voltage at an amplitude close to Maximum value connected to the supply voltage source becomes. The thyristors are due to a Resonance transfer of the ge parallel to the thyristors switched LC element deleted. This is the network voltage to the voltage at the capacitor of the LC circuit added, whereby a corresponding on the welding circuit higher voltage is present.

Außerdem reagiert die Vorrichtung wegen vorhandener steiler Flanken der erzeugten verringerten Spannung auf kapazitive Ströme von Kabeln im Schweißstromkreis und im Körper des Schweißers bei Elektrodenwechsel. Diese Ströme sind vergleichbar mit der Empfindlichkeit der Schweißstromquelle und können ein falsches Anlegen der Gesamtspannung an die Schweißstromquelle veranlassen. Dies kann einen Stromschlag beim Schweißer oder eine Fehlauslösung der Notabschaltung der Quelle hervorrufen. Darüber hinaus fehlt bei dieser Vorrichtung eine Kontrolle der zulässigen Dauer des Schweißvorgangs, was eine Überhitzung der Wicklungen des Schweißtransformators und dessen Ausfall verursachen kann.In addition, the device reacts because of existing steep edges of the generated reduced voltage capacitive currents of cables in the welding circuit and in Body of the welder when changing electrodes. These currents are comparable to the sensitivity of the Welding power source and can incorrectly apply the Initiate total voltage to the welding current source. This can cause an electric shock to the welder or a Incorrect triggering of the emergency shutdown of the source. In addition, this device lacks control the permissible duration of the welding process, which is a Overheating of the welding transformer windings and can cause its failure.

Die genannten Faktoren stellen Gefahrenquellen dar und setzen die Betriebszuverlässigkeit der Transformator- Schweißstromquelle herab.The factors mentioned represent sources of danger and set the operational reliability of the transformer Welding power source down.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung von Transformator-Schweißstromquellen anzu geben, das es gestattet, Fehlauslösungen der Abschaltung der Transformator-Schweißstromquelle, mit der Technik des Elektroschweißens unter besonders gefährlichen Verhältnis sen zusammenhängende Schwierigkeiten und Probleme beim Schweißer zu vermeiden und eine optimale Zuführung der Speisenetzspannung zur Transformator-Schweißstromquelle zu ermöglichen, wobei die Entstehung von Stoßströmen und ein Ausfall der Quelle infolge einer längeren Wirkdauer von den Schweißlichtbogenstrom überschreitenden Strömen ausgeschlossen sind; ferner soll eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens angegeben werden, deren schaltungstechnische Ausführung es erlaubt, das Verfahren optimal und mit hohem Energiewirkungsgrad zu realisieren und den Anwendungsbereich der Vorrichtung zu erweitern.The invention has for its object a method to control transformer welding power sources that allows false tripping of the shutdown the transformer welding power source, with the technology of Electric welding under particularly dangerous conditions related difficulties and problems with Avoid welders and optimal feeding of the Mains voltage to the transformer welding power source allow, the creation of surge currents and a Failure of the source due to a longer period of action of currents exceeding the welding arc current excluded are; a device for Implementation of this procedure can be specified, the circuit design allows the method optimally and with high energy efficiency and to expand the scope of the device.

Die Aufgabe wird gemäß den Patentansprüchen 1 und 2 gelöst. Patentanspruch 3 betrifft eine vorteilhafte Aus führungsform der Erfindungskonzeption.The object is achieved according to claims 1 and 2 solved. Claim 3 relates to an advantageous off management form of the invention concept.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung von Transfor mator-Schweißstromquellen umfaßt folgende Schritte: The inventive method for controlling Transfor mator welding power sources include the following steps:

- Generate a reduced open circuit voltage of the Transformer welding power source corresponding, for People through life-threatening normal voltage Effect on the supply network voltage in one open welding circuit,
- checking the generated voltage,
- measuring the current in the welding circuit,
- Increase the voltage in the welding circuit when closing of the welding circuit and at values of the current that are above a first current limit which is determined by the Sensitivity of the transformer welding current source is set to a value at which the Welding process is carried out
- setting the control of the voltage in the welding circuit at values of the current which are above a second current limit value which is equal to the minimum value of the welding arc current,
and
- Monitoring the duration of this operating state at values of the current which are below the second current limit value but above the first current limit value and correspond to the total open circuit voltage of the transformer welding current source, an emergency shutdown of the transformer welding current source being triggered when the permissible operating time is exceeded,
and
- Switching the transformer welding current source to Ab run a predetermined time since the time of Completion of the welding process to a reduced Open circuit voltage at values of current that are below the the first current limit,
where at values of the voltage of the welding circuit in this operating state, which was above the normal voltage gen, and at values of the current of the welding circuit, which are below the first current limit, the Notab switching takes place after a time that is shorter is considered the difference between the allowable operating duration and the specified time of setting the Operating mode of the total open circuit voltage of the Transformer welding power source after completion of the Welding process;

es ist durch folgende Verfahrensmaßnahmen gekennzeichnet:it is characterized by the following procedural measures:

- increasing the voltage in the welding circuit at values of the current which are above the first current limit value to the level at which the welding process takes place at the point in time at which the phase angle ϕ of the supply mains voltage is close to 90 ° (el.),
- Save information about the duration of the welding process
and
- Compare the duration of the welding process with that of casual duration,
the information stored when interrupted of the welding process before its duration the permissible Duration has reached the information about this Signal containing interruption can be deleted and if the welding process is continued beyond the permissible Duration beyond the transformer welding power source is switched off
- Monitor the continuity of the current flowing over the first current limit, but below the second current limit is,
Generating signals representing information about the start and end of the power interruption when the total open circuit voltage is present,
and
- Lock the emergency shutdown of the transformer welding power source at the time of occurrence of this Signals, the blocking time below the permissible Value of the effective time of the voltage is set which is above the normal voltage.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung von Trans formator-Schweißstromquellen umfaßt folgende wesentlichen Komponenten: The inventive device for controlling trans Formator welding power sources include the following main ones Components:

- A changeover switch, the inputs of which are connected to a power supply voltage source are connected, its first off with the first connection of the primary winding Transformer welding power source is connected
- Two anti-parallel connected thyristors, in which one of the interconnected connections with the second connection of the primary winding of the Trans formator welding power source and the other together switched connection of the thyristors with the second Output of the switch are connected,
a series connection of a synchronous pulse shaper, its input to the outputs of the switch is connected, a first phase shifter, one Control pulse shaper, a 2-input OR gate and an optoelectronic decoupling element, the Outputs with the control electrodes of the Thyri are connected,
- A transformer as a current transmitter, in which a connection the first winding to one of the terminals of the Secondary winding of the transformer welding current source connected and the other connection of the first Winding is connected to the welding electrode, wherein the other connection of the secondary winding of the Transformer welding power source with the welder certificate is coupled,
- A series connection of an analog amplifier, the Input to the second winding of the transformer of the Current generator is connected, a first threshold value element and a first time delay element,
- A first timer, the setting input with the Output of the first time delay element connected is
- a second threshold element, one input is connected to the second winding of the transformer,
- a second timer, the output of which is at the wheel input of the switch is connected,
- A voltage level transmitter, which is connected in parallel to the primary winding of the transformer welding current source,
and
- a third threshold element, the input of which with the Output of the voltage level sensor connected and its Output to the counter inputs of the first and second Timer is set;
it is characterized by
- A second phase shifter, the input of which is off gear of the control pulse generator is connected,
- a 2-input AND-NOT gate, the inputs of which match the Outputs of the second phase shifter or the first Timer are connected,
- An RS flip-flop, whose R input matches the output of the 2-input AND-NOT gate and its S input with the Output of the first timer are connected and its Output to the second input of a 2-input OR Member is connected,
- a second time delay element and a third Time delay element, the input of the second Time delay element to the output of the second Threshold element connected and the input of the third time delay element with the output of the first time delay element are connected,
- Two differentiators, the input of the Differentiator at the direct output and the input of the other differentiator to the reverse output of third time delay element are connected,
a 3-input OR-NOT gate, the inputs of which are connected to the reverse outputs of the differentiators and the output of the second time delay element, while the reverse output of the 3-input OR-NOT gate is connected to the set input of the second timer,
such as
- a third timer, the counter input to the Output of the third threshold element, whose setting input to the reverse output of the second time delay delay element and its output to the tax input of the switch are connected.

Es ist zweckmäßig, wenn die Vorrichtung mit einer Selbstkontrollschaltung versehen ist, die einen ersten und einen zweiten Widerstand, ein erstes Schaltelement mit einem Schließkontakt und ein zweites Schaltelement mit zwei Schließkontakten aufweist, wobei der als Stromgeber dienende Transformator mit einer dritten Wicklung versehen ist, deren einer Anschluß an den zweiten Anschluß der Primärwicklung der Transformator-Schweißstromquelle und deren anderer Anschluß an den vereinigten Anschluß des ersten und des zweiten Widerstands geführt ist, wobei die anderen Anschlüsse des ersten und des zweiten Widerstands an den Schließkontakt des ersten Schaltelements bzw. an einen der Schließkontakte des zweiten Schaltelements gelegt sind und ferner der andere Schließkontakt des zweiten Schaltelements an den zweiten Eingang des zweiten Schwellenwertelements und an den Ausgang des Synchron impulsformers angeschlossen ist.It is useful if the device with a Self-control circuit is provided, the first and a second resistor with a first switching element a make contact and a second switching element with has two make contacts, the one as a current transmitter serving transformer with a third winding is, one connection to the second connection of the Primary winding of the transformer welding power source and whose other connection to the combined connection of the first and the second resistor is guided, the other connections of the first and the second resistor to the make contact of the first switching element or one of the make contacts of the second switching element are placed and also the other closing contact of the second switching element to the second input of the second Threshold element and to the output of the synchron pulse formers is connected.

Die vorliegende Erfindung gestattet es, die Sicherheit und die Gefahrlosigkeit der Durchführung von Elektroschweißar beiten unter besonders gefährlichen Bedingungen zu erhöhen und damit durch die Schweißstromquelle bedingte Unfallri siken für den Schweißer zu vermeiden.The present invention allows safety and security the safety of performing electrowelding increase under particularly dangerous conditions and thus accident risk caused by the welding power source to avoid risks for the welder.

Die Erfindung wird nachfolgend an konkreten Ausführungs beispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:The invention is based on concrete execution examples explained in more detail with reference to the drawings; it demonstrate:

Fig. 1 Zeitdiagramme zur Erläuterung des erfindungs gemäßen Verfahrens zur Steuerung von Trans formator-Schweißstromquellen; Fig. 1 timing diagrams for explaining the method according to the Invention for controlling transformer welding current sources;

Fig. 2 Zeitdiagramme zur Erläuterung des erfindungs gemäßen Verfahrens bei einer Lichtbogenneuzündung in der Betriebsart der gesamten Leerlaufspannung bei Stromwerten des Schweißstromkreises über dem ersten Strom-Grenzwert, jedoch unter dem mindest möglichen Wert des Schweißlichtbogenstroms; Fig. 2 timing diagrams for explaining the method according to the Invention for an arc restart in the operating mode of the total open circuit voltage at current values of the welding circuit above the first current limit value, but below the minimum possible value of the welding arc current;

Fig. 3 ein schematisches Schaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Steuerung von Transfor mator-Schweißstromquellen sowie, Fig. 3 is a schematic diagram of the device according to the invention for controlling transfor mator welding power sources as well,

Fig. 4 Zeitdiagramme zur Erläuterung der Funktion der er findungsgemäßen Vorrichtung. Fig. 4 are timing diagrams for explaining the function of the inventive device.

Zum besseren Verständnis des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Fig. 1 und 2 Zeitdiagramme dargestellt. Darin haben die Abkürzungen folgende Bedeutung:For a better understanding of the inventive method are shown in Figs. 1 and 2 are timing diagrams. The abbreviations have the following meaning:

U₁ (Fig. 1a) - Versorgungsnetzspannung;
U₂ (Fig. 1b) - Spannung im Schweißstromkreis;
U _2′ - für den Schweißer nicht lebensgefährliche Normalspannung;
i (Fig. 1c) - Strom im Schweißkreis;
I₁ - erster Strom-Grenzwert;
I₂ - zweiter Strom-Grenzwert;
U₃ (Fig. 1d) - Signal, das eine Information über ein Schließen des Schweißstromkreises beinhaltet;
U₄ (Fig. 1e) - Signal, das eine Information über die Notwendigkeit beinhaltet, an die Transformator-Schweißstromquelle die Gesamtspannung anzulegen;
U₅ (Fig. 1f) - Signal, das eine Information über das Fließen eines Stroms i im Schweißstromkreis beinhaltet, der den zweiten Strom-Grenzwert I₂ überschreitet;
U₆ (Fig. 1g) - Strobe-Signal, das eine Information über den Anfang einer Stromunterbrechung im Schweißkreis beinhaltet;
U₇ (Fig. 1h) - Strobe-Signal, das eine Information über das Ende einer Stromunterbrechung im Schweißstromkreis beinhaltet;
U₈ (Fig. 1i) - Summensignal, dessen Nullwert den Anfang der Messung einer zulässigen Zeit der Einstellung der Betriebsart der gesamten Leerlaufspannung bei Stromwerten, die unterhalb des zweiten Strom-Grenzwertes I₂ liegen, oder bei Vorhandensein von Stromunterbrechungen definiert;
t₁ - Zeitpunkt der Berührung des Schweißerzeugnisses durch die Elektrode;
t₂ - Zeitpunkt des Auftretens eines Stroms im Schweißstromkreis, der den ersten Strom-Grenzwert I₁ überschreitet;
t₃ - Zeitpunkt des Anlegens der Gesamtspannung an die Transformator-Schweißstromquelle;
t₄ - Zeitpunkt der Beendigung des Schweißvorganges;
t₅ - Zeitpunkt, in dem die Dauer des Schweißvorganges den zulässigen Wert erreicht;
t₆ - Zeitpunkt der Erzeugung eines Strobe-Impulses, der eine Information über den Anfang der ersten Stromunterbrechung im Schweißstromkreis beinhaltet;
t₇ - Zeitpunkt der Erzeugung eines Strobe-Impulses, der eine Information über die Beendigung der ersten Stromunterbrechung im Schweißstromkreis bei der Berührung des Schweißerzeugnisses durch die Elektrode bei Anliegen der Gesamtspannung, wenn I₁ < i < I₂ ist, beinhaltet;
t₈ - Zeitpunkt des Beginns einer zweiten Stromunterbrechung im Schweißstromkreis bei I₁ < i < I₂;
t₉ - Zeitpunkt der Erzeugung eines Strobe-Impulses, der eine Information über den Beginn der zweiten Stromunterbrechung im Schweißstromkreis bei Anliegen der Gesamtspannung und bei Stromwerten I₁ < i < I₂ beinhaltet;
t₁₀ - Zeitpunkt der Erzeugung eines Strobe-Impulses, der eine Information über die Beendigung der zweiten Stromunterbrechung im Schweißstromkreis bei der Berührung des Schweißerzeugnisses durch die Elektrode bei Anliegen der Gesamtspannung bei Stromwerten I₁ < i < I₂ beinhaltet;
t₁₁ - Zeitpunkt des Beginns der dritten Stromunterbrechung im Schweißstromkreis bei Stromwerten I₁ < i < I₂;
t₁₂ - Zeitpunkt der Erzeugung eines Strobe-Impulses, der eine Information über die dritte Stromunterbrechung im Schweißstromkreis beinhaltet;
t₁₃ - Zeitpunkt der Erreichung des Vorgabewerts der Dauer des Anliegens der gesamten Leerlaufspannung nach Beendigung des Schweißvorgangs;
t₁₄ - Zeitpunkt der Erreichung der zulässigen Wirkdauer der Betriebsart der gesamten Leerlaufspannung nach Beendigung des Schweißvorgangs;
t₁₅, t₁₆ - dasselbe wie bei t₁₃ bzw. t₁₄, jedoch nach der Erzeugung eines Strobe-Impulses, der eine Information über die Beendigung der ersten Stromunterbrechung bei I₁ < i < I₂ in der Betriebsart des Anliegens der gesamten Leerlaufspannung beinhaltet;
t₁₇, t₁₈ - dasselbe wie bei t₁₃ bzw. t₁₄, jedoch nach Beginn der zweiten Stromunterbrechung bei I₁ < i <I₂ in der Betriebsart des Anliegens der gesamten Leerlaufspannung;
T₁ - zulässige Dauer des Schweißvorgangs;
T₂ - Solldauer der Betriebsart der gesamten Leerlaufspannung bei Strömen i unterhalb des ersten Strom-Grenzwerts I₁;
T₃ - zulässige Dauer der gesamten Leerlaufspannung bei Strömen i unterhalb des zweiten Strom-Grenzwerts I₂;
τ₁ - Verzögerungszeit, deren Dauer gleich 1,5 bis 2 Halb perioden der Versorgungsnetzspannung beträgt und die notwendig ist, um ein Auftreten von Unterbrechungssignalen bei Strömen i zu verhindern, die über dem ersten Strom-Grenzwert I₁ liegen, sowie
τ₂ - Verzögerungszeit, deren Dauer gleich 1,5 bis 2 Halbperioden der Versorgungsnetzspannung beträgt und die notwendig ist, um ein Auftreten von Unterbrechungssignalen bei einem Nulldurchgang des Schweißlichtbogenstroms zu verhindern. U ₁ ( Fig. 1a) - supply network voltage;
U ₂ ( Fig. 1b) - voltage in the welding circuit;
U _{2 ′} - normal voltage which is not life-threatening for the welder;
i ( Fig. 1c) - current in the welding circuit;
I ₁ - first current limit;
I ₂ - second current limit;
U ₃ ( Fig. 1d) - signal containing information about the closing of the welding circuit;
U ₄ ( Fig. 1e) - signal containing information about the need to apply the total voltage to the transformer welding power source;
U ₅ ( Fig. 1f) - signal, which contains information about the flow of a current i in the welding circuit, which exceeds the second current limit I ₂;
U ₆ ( Fig. 1g) - strobe signal, which contains information about the beginning of a power interruption in the welding circuit;
U ₇ ( Fig. 1h) - strobe signal, which contains information about the end of a power cut in the welding circuit;
U ₈ ( Fig. 1i) - sum signal whose zero value defines the beginning of the measurement of a permissible time for setting the operating mode of the total open circuit voltage at current values which are below the second current limit value I ₂, or in the presence of current interruptions;
t ₁ - time of contact of the welding product by the electrode;
t ₂ - time of occurrence of a current in the welding circuit which exceeds the first current limit value I ₁;
t ₃ - time the total voltage is applied to the transformer welding power source;
t ₄ - time of completion of the welding process;
t ₅ - time at which the duration of the welding process reaches the permissible value;
t ₆ - time of generation of a strobe pulse, which contains information about the beginning of the first power interruption in the welding circuit;
t ₇ - time of generation of a strobe pulse, which contains information about the termination of the first current interruption in the welding circuit when the welding product touches the electrode when the total voltage is applied, if I ₁ < i < I ₂;
t ₈ - time of the start of a second current interruption in the welding circuit at I ₁ < i < I ₂;
t ₉ - time of generation of a strobe pulse which contains information about the start of the second current interruption in the welding circuit when the total voltage is applied and at current values I ₁ < i < I ₂;
t ₁₀ - time of generation of a strobe pulse, which contains information about the termination of the second current interruption in the welding circuit when the welding product touches the electrode when the total voltage is applied at current values I ₁ < i < I ₂;
t ₁₁ - time of the beginning of the third current interruption in the welding circuit at current values I ₁ < i < I ₂;
t ₁₂ - time of generation of a strobe pulse, which contains information about the third power interruption in the welding circuit;
t ₁₃ - time of reaching the target value of the duration of the application of the total open circuit voltage after the welding process;
t ₁₄ - time of reaching the permissible duration of operation of the operating mode of the total open circuit voltage after completion of the welding process;
t ₁₅, t ₁₆ - the same as at t ₁₃ or t ₁₄, but after the generation of a strobe pulse, which provides information about the termination of the first power interruption at I ₁ < i < I ₂ in the mode of application of the total open circuit voltage includes;
t ₁₇, t ₁₈ - the same as at t ₁₃ or t ₁₄, but after the start of the second current interruption at I ₁ < i < I ₂ in the mode of application of the total open circuit voltage;
T ₁ - permissible duration of the welding process;
T ₂ - target duration of the operating mode of the total open circuit voltage for currents i below the first current limit value I ₁;
T ₃ - permissible duration of the total open circuit voltage at currents i below the second current limit I ₂;
τ ₁ - delay time, the duration of which is equal to 1.5 to 2 half-periods of the supply system voltage and which is necessary to prevent the occurrence of interrupt signals at currents i which are above the first current limit value I ₁, and
τ ₂ - Delay time, the duration of which is equal to 1.5 to 2 half-periods of the supply system voltage and which is necessary to prevent the occurrence of interruption signals when the welding arc current passes zero.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung von Transformator-Schweißstromquellen umfaßt folgende Schrit te:The inventive method for controlling Transformer welding power sources include the following steps te:

Am Ende jeder Halbperiode der Versorgungsnetzspannung U ₁ (Fig. 1a) wird am Eingang der Transformator-Schweißstrom quelle eine Spannung erzeugt, die nach der Transformation im offenen Schweißstromkreis eine Spannung U ₂ (Fig. 1b) ergibt, deren Wert gleich einer für Menschen nicht lebensgefährlichen Normalspannung U _2′ ist und der Betriebsart einer verringerten Leerlaufspannung der Quelle entspricht. Hierbei wird die erzeugte Spannung U ₂ geprüft und der Strom i (Fig. 1c) im Schweißstromkreis gemessen.At the end of each half-cycle of the supply system voltage U ₁ ( FIG. 1a), a voltage is generated at the input of the transformer welding current source which, after the transformation in the open welding circuit, gives a voltage U ₂ ( FIG. 1b), the value of which does not equal one for humans life-threatening normal voltage U _{2 '} and the operating mode corresponds to a reduced open circuit voltage of the source. The generated voltage U _{2 is} checked and the current i ( FIG. 1c) is measured in the welding circuit.

Bei Strömen i, die unterhalb des ersten Strom-Grenzwertes I ₁ liegen, der die Empfindlichkeit der Vorrichtung fest legt, wird die Erzeugung der ungefährlichen Normalspannung U _2′ (Fig. 1b) im Schweißstromkreis unbegrenzt lange dauern.At currents i , which are below the first current limit value I ₁ , which determines the sensitivity of the device, the generation of the harmless normal voltage U _{2 '} ( Fig. 1b) in the welding circuit will take an unlimited amount of time.

Es sei angenommen, daß im Zeitpunkt t ₁ der Schweißer das Schweißerzeugnis mit der Elektrode berührt. Unter Berück sichtigung der motorischen Möglichkeiten des menschlichen Arms dauert die Berührung des Schweißerzeugnisses mit der Elektrode 0,05 bis 0,2 s, d. h. 5 bis 20 Halbperioden der 50-Hz-Versorgungsnetzspannung U ₁ (Fig. 1a). Zum Zeitpunkt t ₂ (Fig. 1b) entsteht im Schweißstromkreis unter der Wirkung der ungefährlichen Normalspannung U _2′ ein Strom i (Fig. 1c), der den ersten Strom-Grenzwert I ₁ über schreitet. Hierbei wird ein Signal U ₃ (Fig. 1d) erzeugt, das eine Information über die Berührung des Schweißerzeugnisses mit der Elektrode enthält. Dieses Signal wird abgespeichert, und in der nächsten Halbperiode der Versorgungsnetzspannung U ₁ (Fig. 1a) wird bei einem Phasenwinkel ϕ nahe 90° (el.) (bei verschiedenen Typen von Schweißtransformatoren beträgt dieser Phasenwinkel 70 bis 85° (el.)) zum Zeitpunkt t ₃ (Fig. 1e) ein Signal U ₄ erzeugt, bei dessen Auftreten an die Quelle die gesamte Versorgungsnetzspannung angelegt wird. Damit wird eine Betätigung der Transformator-Schweißstromquelle unter Vermeidung der Entstehung von Stoßströmen in deren Primär wicklung erreicht, die bei einer ungünstigen Einschaltung das Sieben- bis Achtfache des Nennwerts des Stroms be tragen.It is assumed that at time t ₁ the welder touches the welding product with the electrode. Taking into account the motor capabilities of the human arm, touching the welded product with the electrode takes 0.05 to 0.2 s, ie 5 to 20 half-periods of the 50 Hz supply system voltage U ₁ ( FIG. 1a). At time t ₂ ( FIG. 1b), a current i ( FIG. 1c) occurs in the welding circuit under the effect of the non-hazardous normal voltage U _{2 '} , which exceeds the first current limit value I ₁ . In this case, a signal U ₃ ( FIG. 1d) is generated, which contains information about the contact of the welding product with the electrode. This signal is stored, and in the next half period of the supply system voltage U ₁ ( FIG. 1a) at a phase angle ϕ close to 90 ° (el.) (For different types of welding transformers, this phase angle is 70 to 85 ° (el.)) Time t ₃ ( FIG. 1e) generates a signal U ₄ , when it occurs, the entire supply network voltage is applied to the source. This results in actuation of the transformer welding current source while avoiding the occurrence of surge currents in its primary winding, which, when switched on unfavorably, are seven to eight times the nominal value of the current.

Bei überbrückter Strecke Elektrode - Erzeugnis oder beim Schweißlichtbogenbrennen (Zeitspanne t ₃ bis t ₄) fließt im Schweißstromkreis ein Strom i (Fig. 1c), der den zweiten Strom-Grenzwert I ₂ überschreitet. Dessen Wert richtet sich nach dem mindestmöglichen Wert des Schweißlichtbogenbren nerstroms, der für verschiedene Transformator- Schweißstromquellen 30 bis 100 A beträgt. Bei einem Strom i, der den zweiten Strom-Grenzwert überschreitet, wird durch ein Signal U ₅ (Fig. 1f) die Kontrolle der Spannung am Schweißstromkreis blockiert. Gleichzeitig werden Informationen über die Dauer des Schweißvorgangs gespeichert und mit der zulässigen Dauer T ₁ verglichen, der durch die höchstmögliche Zeit eines ununterbrochenen Brennens einer Schweißelektrode und durch die technischen Kenndaten der Schweißstromquelle - Schweißzykluszeit und Belastungszeit im Verlaufe des Zyklus - bestimmt wird. Tritt hierbei eine technisch bedingte Unterbrechung des Schweißvorgangs ein, wird zum Zeitpunkt t ₄+τ ₂ ein Signal U ₆ (Fig. 1g) erzeugt, das eine Information über diese Unterbrechung beinhaltet und die vorher ge speicherten Informationen über die Dauer des Schweißvorganges bis zu seiner Unterbrechung löscht. Bei der Wiederaufnahme des Schweißvorgangs werden neue Informationen über dessen Dauer gespeichert. Bei der Fortsetzung des Schweißvorgangs über die zulässige Dauer T ₁ (Fig. 1c) hinaus wird zum Zeitpunkt t ₅ eine Notabschaltung der Transformator-Schweißstromquelle aus gelöst, wodurch ein Ausfall wegen einer Überhitzung der Transformatorwicklungen (beispielsweise bei einem unbeab sichtigten Dauerkurzschluß im Schweißstromkreis) ver hindert wird.When the electrode - product distance is bridged or when welding arc welding (time period t ₃ to t ₄ ), a current i flows in the welding circuit ( FIG. 1 c), which exceeds the second current limit value I ₂ . Its value is based on the minimum possible value of the welding arc current, which is 30 to 100 A for various transformer welding current sources. If the current i exceeds the second current limit value, the control of the voltage on the welding circuit is blocked by a signal U ₅ ( FIG. 1f). Is determined - welding cycle time and loading time in the course of the cycle - at the same information by the maximum time of continuous burning of a welding electrode and the technical characteristics of the welding power source are stored for the duration of the welding process and compared to the permissible duration T _1. If there is a technical interruption of the welding process, a signal U ₆ ( FIG. 1g) is generated at time t ₄ + τ ₂ , which contains information about this interruption and the previously stored information about the duration of the welding process until it Interruption clears. When the welding process is restarted, new information about its duration is saved. If the welding process continues beyond the permissible duration T ₁ ( FIG. 1c), an emergency shutdown of the transformer welding current source is triggered at time t ₅ , as a result of which a failure due to overheating of the transformer windings (for example in the event of an unintentional permanent short-circuit in the welding circuit) is prevented.

Nach Beendigung des Schweißvorgangs (Zeitpunkt t ₄) stellt sich für die vorgegebene Solldauer T ₂ (Fig. 1d) die Be triebsart der gesamten Leerlaufspannung ein, die ein Neu zünden des Schweißbogens erleichtert; ferner wird zum Zeitpunkt t ₆ (Fig. 1i) mit einer Verzögerung von τ ₁ ein Strobe- Signal U ₈ erzeugt, nach dem die zulässige Dauer T ₃ der Einstellung der Betriebsart der gesamten Leerlauf spannung gemessen wird. Mit der Messung der Solldauer T ₂ (Fig. 1d) kann bei einem Strom i begonnen werden, der (Fig. 1c) unterhalb des ersten Strom-Grenzwerts I ₁ liegt, und der Dauer T ₃ (Fig. 1d) bei einem Strom i im Schweiß stromkreis (Fig. 1c), der den Strom-Grenzwert I ₂ unter schreitet. Bei einer fehlerfreien Vorrichtung und bei Leckströmen im Schweißstromkreis, die unterhalb des ersten Strom-Grenzwerts I ₁ liegen, sowie bei Fehlen von Versuchen seitens des Schweißers, den Lichtbogen nach Ablauf der Solldauer T ₂ (Fig. 1d) (zum Zeitpunkt t ₁₃) neu zu zünden, wird die Transformator-Schweißstromquelle auf die Be triebsart einer verringerten Leerlaufspannung umgeschal tet. Da die Solldauer T ₂ des Anliegens der nicht unbe grenzten Leerlaufspannung unterhalb der zulässigen Dauer T ₃ (Fig. 1i) liegt, wird hierbei keine Notabschaltung aus gelöst. Die Dauer T ₂ zwischen dem Zeitpunkt t ₄ der Beendi gung des Schweißvorgangs und dem Zeitpunkt des Beginns des Anliegens einer verringerten Leerlaufspannung der Schweiß stromquelle (Fig. 1i) wird abgespeichert, und falls die Spannung U ₂ (Fig. 1b) im Schweißstromkreis über die un gefährliche Normalspannung U _2′ hinaus ohne Steigerung des Stroms i (Fig. 1c) im Schweißstromkreis über den ersten Strom-Grenzwert I ₁ nach Ablauf einer Zeit erhöht wird, die gleich der Differenz T ₃ - T ₂ ist, tritt eine Notabschal tung der Schweißstromquelle ein.After completion of the welding process (time t ₄ ), the operating mode of the total open circuit voltage is established for the predetermined target duration T ₂ ( FIG. 1d), which facilitates re-ignition of the welding arc; furthermore, at time t ₆ ( FIG. 1i) with a delay of τ _1, a strobe signal U _{8 is} generated, after which the permissible duration T ₃ of setting the operating mode of the total open circuit voltage is measured. The measurement of the desired duration T ₂ ( FIG. 1d) can begin with a current i which ( FIG. 1c) lies below the first current limit value I ₁ and the duration T ₃ ( FIG. 1d) with a current i in the welding circuit ( Fig. 1c), which falls below the current limit I ₂ . In the case of a fault-free device and in the event of leakage currents in the welding circuit which are below the first current limit value I ₁ , and in the absence of attempts by the welder, the arc is new after the desired duration T ₂ ( FIG. 1d) (at time t ₁₃ ) to ignite, the transformer welding current source is switched to the operating mode of a reduced open circuit voltage. Since the target duration T ₂ of the application of the open-circuit voltage, which is not unlimited, is below the permissible duration T ₃ ( FIG. 1i), no emergency shutdown is triggered here. The duration T ₂ between the time t _{4 of} the termination of the welding process and the time of the beginning of the application of a reduced open circuit voltage of the welding current source ( FIG. 1i) is stored, and if the voltage U ₂ ( FIG. 1b) in the welding circuit via the un dangerous normal voltage U _{2 'is} also increased without increasing the current i ( Fig. 1c) in the welding circuit above the first current limit value I ₁ after a time that is equal to the difference T ₃ - T ₂ , an emergency shutdown occurs Welding power source.

Bei Störungen oder Auftreten von Leckströmen im Schweiß stromkreis, die den Strom-Grenzwert I ₁ überschreiten, aber unter dem Strom-Grenzwert I ₂ liegen, wird am Ausgang der Transformator-Schweißstromquelle die gesamte Leerlauf spannung über die Solldauer T ₂ (Fig. 1d) hinaus weiter erzeugt. Bei Überschreitung der zulässigen Dauer T ₃ (Fig. 1i) der Einstellung der Betriebsart der gesamten Leerlaufspannung wird zum Zeitpunkt t ₁₄ eine Notabschal tung ausgelöst.In the event of faults or the occurrence of leakage currents in the welding circuit which exceed the current limit value I ₁ but are below the current limit value I ₂ , the total open circuit voltage at the output of the transformer welding current source will exceed the set duration T ₂ ( Fig. 1d) further generated beyond. If the permissible duration T ₃ ( FIG. 1i) of the setting of the operating mode of the entire open circuit voltage is exceeded, an emergency shutdown is triggered at time t ₁₄ .

Bei Versuchen, einen Lichtbogen während der Einstellung der gesamten Leerlaufspannung zu zünden, hebt der Schwei ßer unabhängig vom angewandten Verfahren der Lichtbo genzündung die Elektrode, nachdem diese das Schweißer zeugnis berührt hat, wieder davon ab, um ein Haften zu verhindern. Eine charakteristische Besonderheit bei Ver suchen des Schweißers, einen Lichtbogen in der Betriebsart der gesamten Leerlaufspannung zu zünden, ist also das Vorliegen von Stromunterbrechungen im Schweißstromkreis, während die Leckströme im Schweißstromkreis stets einen kontinuierlichen Charakter tragen.When trying to get an arc during the setting igniting the entire open circuit voltage raises the sweat ß regardless of the method used by Lichtbo Ignition the electrode after this welder testimony has touched again to avoid sticking prevent. A characteristic feature of Ver looking the welder, an arc in the mode to ignite the entire open circuit voltage is that Current interruptions in the welding circuit, while the leakage currents in the welding circuit are always one have a continuous character.

Es sei angenommen, daß der Schweißer bei der Einstellung der Betriebsart der gesamten Leerlaufspannung das Erzeug nis mit der Elektrode zum Zeitpunkt t ₇ (Fig. 2) berührt und diese vom Erzeugnis zum Zeitpunkt t ₈ abgehoben hat, wobei der Strom i den ersten Strom-Grenzwert I ₁ überschreitet, jedoch den zweiten Strom-Grenzwert I ₂ nicht erreicht hat und für die Umschaltung der Transformator- Schweißstromquelle auf die Betriebsart der gesamten Leer laufspannung ausreichend ist (d. h. Ströme i bei der Licht bogenzündung gemäß I ₁ < i < I ₂ und kommensurabel mit den Leckströmen). Im Zeitpunkt t ₇ und t ₉ gleich t ₈+τ ₁ wird ein Summen-Strobe-Signal U ₈ erzeugt, das Anfang und Ende einer Stromunterbrechung im Schweißstromkreis entspricht. Dieses Signal löscht die gespeicherten Informationen über die Zeitdauer der Einstellung der vorhergehenden Betriebs art der gesamten Leerlaufspannung. Eine neue Messung der zulässigen Dauer T ₃ der Einstellung der Betriebsart der gesamten Leerlaufspannung wird zum Zeitpunkt t ₇ und dann im Zeitpunkt t ₉ begonnen, während eine neue Messung der vorgegebenen Dauer T ₂ im Zeitpunkt t ₇ und dann im Zeit punkt t ₈ begonnnen wird.It is assumed that the welder, when setting the operating mode of the total open circuit voltage, touches the product with the electrode at time t ₇ ( FIG. 2) and has lifted it off the product at time t ₈ , the current i being the first current Limit value I ₁ exceeds, but has not reached the second current limit value I ₂ and is sufficient for switching the transformer welding current source to the operating mode of the total open circuit voltage (ie currents i in the arc ignition according to I ₁ <i < I ₂ and commensurable with the leakage currents). At times t ₇ and t ₉ equal to t ₈ + τ ₁ , a sum strobe signal U _{8 is} generated which corresponds to the beginning and end of a current interruption in the welding circuit. This signal clears the stored information about the duration of the setting of the previous operating mode of the total open circuit voltage. A new measurement of the permissible duration T ₃ of setting the operating mode of the total open circuit voltage is started at time t ₇ and then at time t ₉ , while a new measurement of the predetermined duration T ₂ at time t ₇ and then at time t _{8 will} begin .

Die minimale Verzögerungszeit t ₁ kann beim Schweißen un ter Benutzung einer Gleichstromquelle zu Null angenommen werden, und beim Schweißen mit einer Wechselstromquelle muß sie derart sein, daß der Nulldurchgang des sich nach der Sinusfunktion ändernden Schweißstroms durch das System keineswegs als Unterbrechung wahrgenommen wird. Die maxi male Verzögerungszeit τ ₁ darf nicht größer sein als die Pausenzeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Berührungen des Erzeugnisses durch die Schweißelektrode.The minimum delay time t ₁ can be assumed to be zero when welding using a DC power source, and when welding with an AC power source it must be such that the zero crossing of the welding current which changes according to the sine function is in no way perceived as an interruption by the system. The maximum delay time τ ₁ must not be greater than the pause time between two consecutive touches of the product by the welding electrode.

Der im Augenblick der Berührung des Erzeugnisses durch die Elektrode erscheinende Strobe-Impuls U ₇ (Fig. 1h) verhin dert Fehl-Notabschaltungen der Transformator-Schweißstrom quelle beim Versuch des Schweißers, einen Lichtbogen in einem Augenblick nahe dem Zeitpunkt der Umschaltung der Quelle auf verringerte Spannung zu zünden. Es sei ange nommen, daß die erste Berührung des Erzeugnisses durch die Elektrode nach Beendigung des Schweißvorgangs am Ende der Betriebsart der gesamten Leerlaufspannung vor dem Zeit punkt t ₁₃ geschehen ist. Wenn der Strom i (Fig. 2) im Schweißstromkreis hierbei unterhalb des Stromgrenzwerts I ₂ des Schweißbogenbrennstroms, jedoch oberhalb des Strom-Grenzwertes I ₁ liegt und die Dauer der Berührung des Erzeugnisses mit der Elektrode größer als die Differenz T ₃-T ₂ ist, so tritt bei Ausbleiben des Strobe-Impulses U ₇ (Fig. 1h) zu Beginn der genannten Berührung im Zeitpunkt t ₁₄ (Fig. 2) eine Fehl-Notabschaltung ein. Bei Vorliegen des Strobe-Impulses U ₇ (Fig. 1h) wird die Notabschaltung der Quelle nach der Berührung des Erzeugnisses durch die Elektrode im Augenblick t ₇ (Fig. 2) zum Zeitpunkt t ₁₆ unter der Bedingung des Fehlens einer Stromunterbrechung im Schweißstromkreis, mit I ₁ < i < I ₂ im Laufe einer Zeit oberhalb der zulässigen Dauer T ₃, d. h., erst bei Vorhandensein eines Leckstroms im Schweiß stromkreis, möglich.The strobe pulse U ₇ appearing at the moment of contact of the product by the electrode ( FIG. 1h) prevents false emergency shutdowns of the transformer welding current source when the welder tries to reduce an arc in an instant close to the time when the source is switched to To ignite tension. It is assumed that the first touch of the product by the electrode after the end of the welding process at the end of the operating mode of the total open circuit voltage has occurred before the time t ₁₃ . If the current i ( FIG. 2) in the welding circuit is below the current limit value I ₂ of the arc welding current, but above the current limit value I ₁ and the duration of contact of the product with the electrode is greater than the difference T ₃ - T ₂ , if the strobe pulse U ₇ ( FIG. 1h) fails to appear at the start of the aforementioned contact at time t ₁₄ ( FIG. 2), a false emergency shutdown occurs. In the presence of the strobe pulse U ₇ ( Fig. 1h), the emergency shutdown of the source after touching the product by the electrode at instant t ₇ ( Fig. 2) at instant t ₁₆ with the condition that there is no power interruption in the welding circuit I ₁ <i < I ₂ over a period of time above the permissible duration T ₃ , that is, only possible if there is a leakage current in the welding circuit.

Der im Augenblick des Abhebens der Elektrode vom Erzeugnis auftretende Strobe-Impuls U ₆ (Fig. 1g) eliminiert Fehl abschaltungen der Transformator-Schweißstromquelle bei einem Versuch des Schweißers, einen Lichtbogen nach Be endigung des Schweißvorgangs zu zünden, falls die Dauer der Berührung des Erzeugnisses durch die Elektrode größer ist als die Differenz T ₃-T ₂ (Fig. 2). Es sei angenommen, daß die Elektrode das Erzeugnis zum erstenmal sofort nach der Beendigung des Schweißvorgangs berührt hat, während die Dauer der Berührung des Erzeugnisses mit der Elektrode größer ist als die Differenz T ₃-T ₂. Wenn hierbei der Strom i des Schweißstromkreises unterhalb des Strom- Grenzwerts I ₂, d. h. des Schweißbogenbrennstroms, jedoch oberhalb des Strom-Grenzwerts I ₁ liegt, so wird die Messung der zulässigen Dauer T ₃ bei Ausbleiben des Strobe-Impulses U ₆ (Fig. 1g) im Augenblick t ₉ (Fig. 2) des Abhebens der Elektrode vom Erzeugnis seit dem Zeitpunkt t ₇ begonnen und zum Zeitpunkt t ₁₆ beendet, während die Mes sung der vorgegebenen Dauer T ₂ im Zeitpunkt t ₈ begonnen und im Zeitpunkt t ₁₇ beendet wird. Infolgedessen wird die Messung der vorgegebenen Solldauer T ₂ für die Einstellung der gesamten Leerlaufspannung mehr Zeit als die zulässige Dauer T ₃ in Anspruch nehmen, und zum Zeitpunkt t ₁₆ tritt eine Fehlabschaltung der Transformator-Schweißstromquelle ein. Das Auftreten des Strobe-Impulses U ₆ (Fig. 1g) nach Abheben der Elektrode vom Erzeugnis im Augenblick t ₉ (Fig. 2) führt zu einer Verschiebung des Anfangs der Messung der zulässigen Dauer T ₃ zum Zeitpunkt t ₉, die zum Zeitpunkt t ₁₈ endet, d. h., die Messung der vorgegebenen Solldauer T ₂ für die Einstellung der Betriebsart der ge samten Leerlaufspannung endet früher als die Messung der zulässigen Dauer T ₃, und bei Fehlen erneuter Versuche, einen Lichtbogen zu zünden, wird die Transformator- Schweißstromquelle zum Zeitpunkt t ₁₇ auf die Betriebsart einer verringerten Leerlaufspannung umgeschaltet. Hierbei ist die Auslösung der Notabschaltung der Transformator- Schweißstromquelle im Zeitpunkt t ₁₈ erst dann möglich, wenn vom vorgegebenen Ablaufalgorithmus abgewichen wird.The strobe pulse U ₆ ( FIG. 1g) that occurs at the moment the electrode is lifted from the product eliminates incorrect shutdowns of the transformer welding current source when the welder tries to ignite an arc after the welding process has ended, if the duration of the contact with the product through the electrode is greater than the difference T ₃ - T ₂ ( Fig. 2). It is assumed that the electrode touched the product for the first time immediately after the welding process was completed, while the duration of the product contacting the electrode was greater than the difference T ₃ - T ₂ . If the current i of the welding circuit is below the current limit value I ₂ , ie the welding arc current, but is above the current limit value I ₁ , the measurement of the permissible duration T ₃ if the strobe pulse U _{6 is} absent ( FIG. 1g ) at the moment t ₉ ( FIG. 2) of the lifting of the electrode from the product since time t ₇ and ended at time t ₁₆ , while the measurement of the predetermined duration T _{2 started} at time t ₈ and ended at time t ₁₇ . As a result, the measurement of the predetermined target duration T ₂ for setting the total open circuit voltage will take more time than the permissible duration T ₃ , and at time t ₁₆ the transformer welding current source is switched off incorrectly. The occurrence of the strobe pulse U ₆ (Fig. 1g) after lifting the electrode from the product at the moment t ₉ (Fig. 2) leads to a shift of the start of measurement of the allowable time T ₃ to the time t _9, the instant t ₁₈ ends, that is, the measurement of the predetermined desired duration T ₂ for setting the operating mode of the entire open circuit voltage ends earlier than the measurement of the permissible duration T ₃ , and in the absence of renewed attempts to ignite an arc, the transformer welding current source becomes at the time t _{17 switched} to the operating mode of a reduced open circuit voltage. In this case, the emergency shutdown of the transformer welding current source can only be triggered at time t ₁₈ if there is a deviation from the predefined sequence algorithm.

Ist keine Lichtbogenzündung in der Zeitspanne von t ₇ bis t ₈ erfolgt, berührt der Schweißer das Erzeugnis mit der Elektrode zum Zeitpunkt t ₁₀ erneut und hebt die Elektrode im Zeitpunkt t ₁₁ ab. Liegt auch in diesem Fall keine Lichtbogenzündung vor, so werden zu den Zeitpunkten t ₁₀ und t ₁₂ Strobe-Impulse U ₇ und U ₆ (Fig. 1h und 1g) erzeugt, die Informationen über die Beendigung der vorhergehenden und über den Beginn einer neuen Stromunterbrechung bein halten, und die oben beschriebenen Vorgänge wiederholen sich. Liegt eine Lichtbogenzündung vor, überschreitet also der Strom i (Fig. 2) des Schweißkreises den ersten Strom- Grenzwert I ₁, verschiebt jede Halbwelle des Schweißlicht bogenstroms den Anfang der Messung von T ₃ bzw. T ₂ und ver hindert die Abschaltung der Transformator-Schweißstrom quelle.If there is no arc ignition in the period from t ₇ to t ₈ , the welder touches the product with the electrode again at time t ₁₀ and lifts the electrode off at time t ₁₁ . If there is no arc ignition in this case either, at times t ₁₀ and t ₁₂ strobe pulses U ₇ and U ₆ ( FIGS. 1h and 1g) are generated, the information about the termination of the previous and the beginning of a new power interruption hold your leg and the above steps are repeated. If there is an arc ignition, the current i ( FIG. 2) of the welding circuit exceeds the first current limit value I ₁ , each half-wave of the welding arc current shifts the start of the measurement of T ₃ or T ₂ and prevents the transformer from being switched off. Welding current source.

Die in Fig. 3 schematisch als Blockschaltbild dargestellte Vorrichtung gemäß der Erfindung enthält einen Umschalter 1, dessen Eingänge an eine (nicht dargestellte) Speise spannungsquelle und dessen einer Ausgang an den ersten An schluß der Primärwicklung einer Transformator-Schweiß stromquelle 2 angeschlossen sind, und zwei antiparallel geschaltete Thyristoren 3, 4, deren eine zusammengeschal teten Anschlüsse an den zweiten Anschluß der Primärwick lung der Transformator-Schweißstromquelle 2 angeschlossen und deren andere zusammengeschalteten Anschlüsse mit dem anderen Ausgang des Umschalters 1 verbunden sind.The device shown schematically in Fig. 3 as a block diagram according to the invention contains a changeover switch 1 , the inputs of which are connected to a voltage source (not shown) and whose one output is connected to the first circuit of the primary winding of a transformer welding current source 2 , and two antiparallel connected thyristors 3 , 4 , one of which connections are connected to the second connection of the primary winding of the transformer welding current source 2 and whose other connected connections are connected to the other output of the switch 1 .

Die Vorrichtung enthält ferner eine Reihenschaltung von einem Synchronimpulsformer 5, dessen Eingänge an die Aus gänge des Umschalters 1 angeschlossen sind, einem Phasen schieber 6, einem Steuerimpulsformer 7, einem 2-Eingangs- ODER-Glied 8 und einem optoelektronischen Entkopplungs glied 9, dessen Ausgänge an die Steuerelektroden der Thyristoren 3, 4 angeschlossen sind. An den Ausgang des Steuerimpulsformers 7 ist auch der Eingang eines Phasen schiebers 10 geführt, dessen Ausgang an den Eingang 11 eines 2-Eingangs-UND-NICHT-Glieds 12 gelegt ist, dessen Ausgang wiederum an den R-Eingang eines RS-Flipflops 13 geschaltet ist; der Ausgang des RS-Flipflops 13 ist mit dem betreffenden Eingang des 2-Eingangs-ODER-Glieds 8 verbunden. The device also includes a series connection of a synchronous pulse shaper 5 , the inputs of which are connected to the outputs of the changeover switch 1 , a phase shifter 6 , a control pulse shaper 7 , a 2-input OR gate 8 and an optoelectronic decoupling member 9 , the outputs of which are connected to the control electrodes of the thyristors 3 , 4 . At the output of the control pulse shaper 7 is also the input of a phase shifter 10 , the output of which is connected to the input 11 of a 2-input AND-NOT gate 12 , the output of which is in turn connected to the R input of an RS flip-flop 13 is; the output of the RS flip-flop 13 is connected to the relevant input of the 2-input OR gate 8 .

Die Vorrichtung von Fig. 3 umfaßt darüber hinaus auch einen Stromgeber, der einen Transformator 14 darstellt, bei dem ein Anschluß einer Wicklung 15 an den ersten Anschluß der Sekundärwicklung der Transformator- Schweißstromquelle 2 geschaltet ist, deren zweiter An schluß mit einem Schweißerzeugnis 16 verbunden ist, wäh rend der andere Anschluß der Wicklung 15 an eine Schweiß elektrode 17 angeschlossen ist. An einen Anschluß einer Wicklung 18 des Transformators 14 des Stromgebers sind die Eingänge eines Analogverstärkers 19 und eines Schwellen wertelements 20 gelegt, wobei der andere Anschluß der Wicklung 18 geerdet bzw. an Masse gelegt ist. An den Ausgang des Analogverstärkers 19 sind ein Schwel lenwertelement 21 und Zeitverzögerungselemente 22 und 23 hintereinander geschaltet. An den Ausgang des Zeit verzögerungselements 22 ist der Setzeingang 24 eines Zeit gebers 25 geführt. An den Umkehrausgang 26 des Zeitverzögerungselements 23 ist der Eingang eines Dif ferenzierglieds 27 und an dessen Direktausgang 28 der Eingang eines Differenzierglieds 29 angeschlossen. Die Um kehrausgänge der Differenzierglieder 27 und 29 sind an die betreffenden beiden Eingänge eines 3-Eingangs-ODER- NICHT-Glieds 30 angeschlossen.The device of Fig. 3 also includes a current generator, which is a transformer 14 in which a connection of a winding 15 is connected to the first connection of the secondary winding of the transformer welding current source 2 , the second connection to which is connected to a welded product 16 , While the other terminal of the winding 15 is connected to a welding electrode 17 . At one connection of a winding 18 of the transformer 14 of the current generator, the inputs of an analog amplifier 19 and a threshold value element 20 are placed, the other connection of the winding 18 being grounded or grounded. At the output of the analog amplifier 19 , a threshold value element 21 and time delay elements 22 and 23 are connected in series. At the output of the time delay element 22 , the set input 24 of a timer 25 is performed . At the reverse output 26 of the time delay element 23 , the input of a Dif ferenzierglieds 27 and to the direct output 28, the input of a differentiator 29 is connected. The reverse outputs of the differentiators 27 and 29 are connected to the relevant two inputs of a 3-input OR-NOT gate 30 .

An den Ausgang des Schwellenwertelements 20 ist der Ein gang eines Zeitverzögerungselements 31 gelegt, dessen Ausgang an den dritten Eingang des 3-Eingangs-ODER-NICHT- Glieds 30 und an den Setzeingang 32 eines Zeitgebers 33 angeschlossen ist. Der Ausgang des Zeitgebers 33 ist an einen der Steuereingänge des Umschalters 1 angeschlossen. An den Ausgang des 3-Eingangs-ODER-NICHT-Glieds 30 ist der Setzeingang 34 eines Zeitgebers 35 geführt, dessen Ausgang mit dem anderen Steuereingang des Umschalters 1 verbunden ist. At the output of the threshold value element 20 is the input of a time delay element 31 , the output of which is connected to the third input of the 3-input OR-NOT gate 30 and to the set input 32 of a timer 33 . The output of the timer 33 is connected to one of the control inputs of the changeover switch 1 . The set input 34 of a timer 35 , the output of which is connected to the other control input of the changeover switch 1 , is connected to the output of the 3-input OR-NOT gate 30 .

Parallel zu den Anschlüssen der Primärwicklung der Trans formator-Schweißstromquelle 2 ist ein Spannungspegelgeber 36 geschaltet, dessen Ausgang an den Eingang eines Schwellenwertelements 37 angeschlossen ist. Der Ausgang des Schwellenwertelements 37 ist mit den Zähleingängen 38, 39 bzw. 40 der entsprechenden Zeitgeber 25, 35, 33 gekop pelt.In parallel with the connections of the primary winding of the transformer welding current source 2 , a voltage level transmitter 36 is connected, the output of which is connected to the input of a threshold value element 37 . The output of the threshold element 37 is coupled to the counter inputs 38 , 39 and 40 of the corresponding timers 25 , 35 , 33 .

Die Vorrichtung ist mit einer Selbstkontrollschaltung ver sehen, die Widerstände 41 und 42, ein erstes Schaltelement mit einem Schließkontakt 43 und ein zweites Schaltelement mit Schließkontakten 44 und 45 aufweist, wobei der Trans formator 14 des Stromgebers eine Wicklung 46 besitzt, deren einer Anschluß an den zweiten Anschluß der Primär wicklung der Transformator-Schweißstromquelle 2 und deren anderer Anschluß mit jeweils einem Anschluß der Widerstän de 41 und 42 verbunden ist. Die anderen Anschlüsse der Wi derstände 41 und 42 sind an die betreffenden Schließkon takte 43 bzw. 44 angeschlossen. Der gemeinsame Anschluß der Schließkontakte 43 und 44 ist an den ersten Anschluß der Primärwicklung der Transformator-Schweißstromquelle 2 geführt. Der Schließkontakt 45 des zweiten Schaltelements ist mit dem zweiten Eingang des Schwellenwertelements 20 und dem Ausgang des Synchronimpulsformers 5 verbunden.The device is seen with a self-control circuit ver, the resistors 41 and 42 , a first switching element with a closing contact 43 and a second switching element with closing contacts 44 and 45 , wherein the transformer 14 of the current generator has a winding 46 , one connection to which second connection of the primary winding of the transformer welding current source 2 and the other connection of which is connected to one connection of the resistors 41 and 42 . The other connections of the resistors 41 and 42 are connected to the relevant contacts 43 and 44 . The common connection of the make contacts 43 and 44 is connected to the first connection of the primary winding of the transformer welding current source 2 . The make contact 45 of the second switching element is connected to the second input of the threshold value element 20 and the output of the synchronous pulse shaper 5 .

In Fig. 4 sind Signalverläufe dargestellt, die die Ar beitsweise der Vorrichtung von Fig. 3 erläutern.In Fig. 4 waveforms are shown, the Ar beitsweise the device of Fig. 3 explain.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung von Trans formator-Schweißstromquellen arbeitet wie folgt:The inventive device for controlling trans formator welding power sources works as follows:

Bei Betätigung des Umschalters 1 (Fig. 3) wird an die Vorrichtung die Speisespannung angelegt. Am Ausgang des Zeitgebers 25 wird ein 0-Signal und an den Ausgängen der Zeitgeber 33, 35 werden L-Signale erzeugt. Die Zeitgeber 25, 33, 35 stellen aus Flipflops aufgebaute, in Reihe liegende Frequenzteiler dar. Die Meßzeit der Zeitgeber 25, 33, 35 wird durch die Frequenz der an ihren Zähleingängen 38, 40, 39 eintreffenden Impulse, durch die Anzahl der verwendeten Flipflops und durch Auswahl von Ausgangssigna len der Flipflops in UND-Schaltung definiert. Hierbei wird die Zeit durch einen beliebigen Zeitgeber 25, 35 oder 38 nur bei Anliegen eines 0-Signals an dessen Setzeingang 24, 34 oder 32 gemessen, während bei Anliegen eines L-Signals alle seine Flipflops in den Ausgangszustand gebracht und die gespeicherten Informationen gelöscht werden. Bei An liegen eines L-Signals am Setzeingang 24, 34 oder 32 eines der Zeitgeber 25, 33 bzw. 35 wird die Informationsaufnahme von seinem Zähleingang 38, 40 bzw. 39 gesperrt. Die Spei sespannungsfrequenz weist eine recht hohe Stabilität auf, weshalb in der vorliegenden Vorrichtung als Zählimpulse Spannungshalbwellen Verwendung finden, die der Primärwick lung der Transformator-Schweißstromquelle 2 zugeführt wer den. Die galvanische Entkopplung und die Gleichrichtung dieser Spannung werden durch den Spannungspegelgeber 36 übernommen, während das Schwellenwertelement 37 für ein Auftreten von Zählimpulsen an seinem Ausgang erst bei Vorliegen einer Spannung am Ausgang der Transformator- Schweißstromquelle 2 sorgt, deren Wert U ₂ (Fig. 4) den Wert U _2′ der ungefährlichen Normalspannung überschreitet.When the switch 1 ( FIG. 3) is actuated, the supply voltage is applied to the device. A 0 signal is generated at the output of the timer 25 and L signals are generated at the outputs of the timers 33 , 35 . The timers 25 , 33 , 35 represent flip-flops constructed in series frequency dividers. The measuring time of the timers 25 , 33 , 35 is determined by the frequency of the pulses arriving at their counter inputs 38 , 40 , 39 , by the number of flip-flops used and defined by selection of output signals of the flip-flops in an AND circuit. Here, the time is measured by any timer 25 , 35 or 38 only when a 0 signal is present at its set input 24 , 34 or 32 , while when an L signal is present all its flip-flops are brought into the initial state and the stored information is deleted . If there is an L signal at the set input 24 , 34 or 32 of one of the timers 25 , 33 or 35 , the information reception is blocked by its counter input 38 , 40 or 39 . The voltage voltage frequency has a very high stability, which is why voltage half-waves are used as counting pulses in the present device, which supply the primary winding of the transformer welding current source 2 . The galvanic decoupling and rectification of this voltage are carried out by the voltage level transmitter 36 , while the threshold value element 37 only causes count pulses to occur at its output when a voltage is present at the output of the transformer welding current source 2 , the value of which U ₂ ( FIG. 4) exceeds the value U _{2 'of} the non-hazardous normal voltage.

Gleichzeitig mit der Betätigung des Umschalters 1 (Fig. 3) werden synchron zu jeder Halbwelle der Versorgungsnetz spannung U ₁ (Fig. 4) am Ausgang des Synchronimpulsformers 5 (Fig. 3) Halbwellen einer gleichgerichteten Spannung U ₉ (Fig. 4) erzeugt, die mit doppelter Freuqenz der Versor gungsnetzspannung U ₁ (Fig. 1) folgen. Sie gelangen an den Eingang des Phasenschiebers 6 (Fig. 3), an dessen Ausgang am Ende jeder Halbperiode der Versorgungsnetzspannung U ₁ (Fig. 4) zu den Zeitpunkten, wo die Amplitude und der Effektivwert der Spannung U ₂ im Schweißstromkreis beim Zünden der Thyristoren 3 und 4 (Fig. 3) gleich oder kleiner als der Wert der Normalspannung U _2′ (Fig. 4) sind, L-Signale U ₁₀ auftreten. Diese L-Signale U ₁₀ werden in ihrer Dauer begrenzt und durch den Steuerimpulsformer 7 (Fig. 3) invertiert. Die erzeugten Signale U ₁₁ (Fig. 4) gelangen durch das 2-Eingangs-ODER-Glied 8 (Fig. 3) und das optoelektronische Entkopplungsglied 9 zu den Steuer elektroden der Thyristoren 3, 4 und zünden sie. Hierbei wird eine verringerte Leerlaufspannung der Transformator- Schweißstromquelle 2 eingestellt, bei der der Amplituden- und der Effektivwert der Spannung U ₂ (Fig. 4) am Ausgang der Transformator-Schweißstromquelle 2 (Fig. 3) die un gefährliche Normalspannung U _2′ (Fig. 4) unterschreitet. Hierbei können sich die Ausgangssignale der Zeitgeber 25, 33, 35 wegen des Ausbleibens von Zählimpulsen am Ausgang des Schwellenwertelements 37 (Fig. 3) nicht ändern, und die Betriebsart einer verringerten Leerlaufspannung kann unbegrenzt lange dauern.Simultaneously with the actuation of the switch 1 ( FIG. 3), half waves of a rectified voltage U ₉ ( FIG. 4) are generated synchronously with each half-wave of the supply network voltage U ₁ ( FIG. 4) at the output of the synchronous pulse shaper 5 ( FIG. 3), with the dual frequency of the supply voltage U ₁ ( Fig. 1) follow. You get to the input of the phase shifter 6 ( FIG. 3), at the output of which at the end of each half cycle of the supply system voltage U ₁ ( FIG. 4) at the points in time where the amplitude and the effective value of the voltage U ₂ in the welding circuit when the thyristors are ignited 3 and 4 ( Fig. 3) are equal to or less than the value of the normal voltage U _{2 '} ( Fig. 4), L signals U ₁₀ occur. These L signals U ₁₀ are limited in their duration and inverted by the control pulse shaper 7 ( FIG. 3). The generated signals U ₁₁ ( FIG. 4) pass through the 2-input OR gate 8 ( FIG. 3) and the optoelectronic decoupling element 9 to the control electrodes of the thyristors 3 , 4 and ignite them. Here, a reduced open circuit voltage of the transformer welding current source 2 is set, in which the amplitude and the rms value of the voltage U ₂ ( Fig. 4) at the output of the transformer welding current source 2 ( Fig. 3) the un dangerous normal voltage U _{2 '} ( Fig . 4) below. Here, the output signals of the timers 25 , 33 , 35 cannot change due to the absence of count pulses at the output of the threshold element 37 ( FIG. 3), and the operating mode of a reduced open circuit voltage can last indefinitely.

Es sei angenommen, daß der Schweißer zum Zeitpunkt t ₁ (Fig. 4) das Schweißerzeugnis 16 mit der Schweißelektrode 17 (Fig. 3) berührt hat. Da die Berührung des Schweißer zeugnisses 16 durch die Schweißelektrode 17 aufgrund der motorischen Möglichkeiten des menschlichen Arms etwa 5 bis 20 Halbperioden der Spannung U ₁ (Fig. 4) dauert, fließt im Schweißstromkreis zum Zeitpunkt t ₂ unter der Wirkung der ungefährlichen Normalspannung U _2′ ein Strom. Dieser Strom bewirkt ein Auftreten von Signalen in der Wicklung 18 (Fig. 3) des Transformators 14 und am Eingang des Analog verstärkers 19. Liegt dabei der Strom i (Fig. 4) oberhalb des ersten Strom-Grenzwerts I ₁, wird am Ausgang des Ana logverstärkers 19 (Fig. 3) ein Signal erzeugt, dessen Amplitude den Ansprechpegel des Schwellenwertelements 21 (Fig. 3) überschreitet, an dessen Ausgang ein L-Signal U ₁₂ (Fig. 4) auftritt, das am Eingang des Zeitverzögerungsele ments 22 (Fig. 3) ankommt. Das Signal U ₁₃ (Fig. 4) er scheint am Ausgang des Zeitverzögerungselements 22 (Fig. 3) mit einer Verzögerung von τ ₃ (Fig. 4), während der die durch den Schweißstromkreis infolge der Ausbildung einer steilen Flanke der erzeugten Spannung und infolge einer beträchtlichen Länge der Verbindungsdrähte des Schweißstromkreises oder infolge des Vorhandenseins einer kapazitiven Komponente des Widerstandes des menschlichen Körpers bei Elektrodenwechsel fließenden kapazitiven Ströme auf einen Wert unterhalb des Werts I ₁ des ersten Grenzpegels absinken. Bei der überbrückten Strecke Schweißelektrode 17 - Schweißerzeugnis 16 (Fig. 3) wird der Strom i (Fig. 4) im Laufe der gesamten Zeitspanne des Vorliegens der ungefährlichen Normalspannung U _2′ fließen. Die Dauer des Stromflusses wird länger als die Verzö gerungszeit τ ₃ sein, und nach Ablauf der genannten Zeit erscheint am Ausgang des Zeitverzögerungselements 22 (Fig. 3) ein L-Signal U ₁₃ (Fig. 4). Dieses Signal gelangt zum Setzeingang 24 (Fig. 3) des Zeitgebers 25 und bringt ihn in den Ausgangszustand, in dem an seinem Ausgang ein L-Signal U ₃ (Fig. 4) auftritt.It is assumed that at time t ₁ ( FIG. 4) the welder has touched the welding product 16 with the welding electrode 17 ( FIG. 3). Since touching the welder's certificate 16 through the welding electrode 17 takes about 5 to 20 half-periods of the voltage U ₁ ( FIG. 4) due to the motor capabilities of the human arm, flows in the welding circuit at time t ₂ under the effect of the non-hazardous normal voltage U _{2 '} a stream. This current causes signals to appear in the winding 18 ( FIG. 3) of the transformer 14 and at the input of the analog amplifier 19 . If the current i ( FIG. 4) is above the first current limit value I ₁ , a signal is generated at the output of the analog amplifier 19 ( FIG. 3), the amplitude of which exceeds the response level of the threshold value element 21 ( FIG. 3) the output of which is an L signal U ₁₂ ( FIG. 4), which arrives at the input of the time delay element 22 ( FIG. 3). The signal U ₁₃ ( Fig. 4) it appears at the output of the time delay element 22 ( Fig. 3) with a delay of τ ₃ ( Fig. 4) during which the welding circuit due to the formation of a steep edge of the generated voltage and as a result a considerable length of the connecting wires of the welding circuit or due to the presence of a capacitive component of the resistance of the human body when the electrode flows flowing capacitive currents to a value below the value I _{1 of} the first limit level. At the bridged section welding electrode 17 - welding product 16 ( Fig. 3), the current i ( Fig. 4) will flow over the entire period of the presence of the non-hazardous normal voltage U _{2 '} . The duration of the current flow will be longer than the delay time τ ₃ , and after the stated time an L signal U ₁₃ ( FIG. 4) appears at the output of the time delay element 22 ( FIG. 3). This signal reaches the set input 24 ( FIG. 3) of the timer 25 and brings it into the initial state in which an L signal U ₃ ( FIG. 4) occurs at its output.

Dadurch wird der Durchgang der Signale U ₁₄ vom Ausgang des Phasenschiebers 10 (Fig. 3) zum R-Eingang des RS-Flipflops 13 freigegeben. Hierbei erscheinen an den beiden Eingängen des RS-Flipflops 13 L-Signale, die seinen Zustand nicht ändern können. Im Zeitpunkt t ₃ (Fig. 4) erscheint am Aus gang des Phasenschiebers 10 (Fig. 3) bei einem Phasen winkel ϕ der Spannung U ₁ nahe 90° (el.) ein L-Signal U ₁₄ (Fig. 4), was das Auftreten eines 0-Signals U ₁₅ am Ausgang des 2-Eingangs-UND-NICHT-Glieds 12 (Fig. 3) veranlaßt. Dieses Signal gelangt auf den R-Eingang des RS-Flipflops 13, an dessen Ausgang ein 0-Signal U ₄ (Fig. 4) auftritt, das eingespeichert und gehalten wird, bis ein 0-Signal an seinem S-Eingang (Fig. 3) anliegt. Hierbei schalten die Thyristoren 3, 4 bei einem Phasenwinkel ϕ nahe 90° (el.) durch und bleiben im weiteren voll leitend.This enables the passage of the signals U ₁₄ from the output of the phase shifter 10 ( FIG. 3) to the R input of the RS flip-flop 13 . Here, 13 L signals appear at the two inputs of the RS flip-flop, which cannot change its state. At the time t ₃ ( Fig. 4) appears at the output of the phase shifter 10 ( Fig. 3) at a phase angle ϕ of the voltage U ₁ near 90 ° (el.) An L signal U ₁₄ ( Fig. 4) what causes the occurrence of a 0 signal U ₁₅ at the output of the 2-input AND-NOT gate 12 ( FIG. 3). This signal reaches the R input of the RS flip-flop 13 , at whose output a 0 signal U ₄ ( FIG. 4) occurs, which is stored and held until a 0 signal at its S input ( FIG. 3 ) is present. Here, the thyristors 3 , 4 switch through at a phase angle ϕ close to 90 ° (el.) And remain fully conductive.

Zugleich mit dem Auftreten des L-Signals U ₁₃ (Fig. 4) am Ausgang des Zeitverzögerungselements 22 (Fig. 3) erscheint ein L-Signal auch am Direktausgang 28 des Zeitverzö gerungselements 23, das in seiner Dauer begrenzt, durch das Differenzierglied 29 invertiert und in Form eines kurzen 0-Impulses auf den entsprechenden Eingang des 3-Eingangs-ODER-NICHT-Glieds 30 eingespeist wird, der nach Invertierung vom Ausgang des 3-Eingangs-ODER-NICHT-Glieds 30 als Signal U ₈ (Fig. 4) zum Setzeingang 34 (Fig. 3) des Zeitgebers 35 gelangt.At the same time as the occurrence of the L signal U ₁₃ ( FIG. 4) at the output of the time delay element 22 ( FIG. 3), an L signal also appears at the direct output 28 of the time delay element 23 , which has a limited duration, is inverted by the differentiator 29 and is fed in the form of a short 0 pulse to the corresponding input of the 3-input OR-NOT gate 30 , which after inverting from the output of the 3-input OR-NOT gate 30 as signal U ₈ ( FIG. 4 ) arrives at the setting input 34 ( FIG. 3) of the timer 35 .

Das Anliegen des L-Signals U ₈ (Fig. 4) am Setzeingang 34 (Fig. 3) des Zeitgebers 35 bringt ihn in den Ausgangszu stand, wobei das L-Signal an seinem Ausgang beibehalten wird.The presence of the L signal U ₈ ( FIG. 4) at the set input 34 ( FIG. 3) of the timer 35 brings it into the output state, the L signal being retained at its output.

Ist im Zeitpunkt t ₃ (Fig. 4) eine Lichtbogenzündung ein getreten, steigt der Strom i auf einen Wert an, der den zweiten Strom-Grenzwert I ₂ überschreitet. Infolgedessen erscheinen am Ausgang des Schwellenwertelements 20 (Fig. 3) L-Signale U ₁₆ (Fig. 4), die sofort ein 0-Signal am Ausgang des Zeitverzögerungselements 31 (Fig. 3) auf treten lassen. Die Verzögerungszeit τ ₂ (Fig. 4) ist gleich 1,5 bis 2 Halbperioden der Spannung U ₁, und ein L-Signal U ₅ kann am Ausgang erst bei einer Unterbrechung des Schweißvorgangs auftreten. If arcing occurs at time t ₃ ( FIG. 4), the current i rises to a value which exceeds the second current limit value I ₂ . As a result, L signals U ₁₆ ( FIG. 4) appear at the output of threshold value element 20 ( FIG. 3), which immediately cause a 0 signal to appear at the output of time delay element 31 ( FIG. 3). The delay time τ ₂ ( FIG. 4) is equal to 1.5 to 2 half-periods of the voltage U ₁ , and an L signal U ₅ can only appear at the output when the welding process is interrupted.

Solange also der Schweißvorgang abläuft liegt am Ausgang des Zeitverzögerungselements 31 (Fig. 3) ein 0-Signal U ₅ (Fig. 4) an, das am Setzeingang 32 (Fig. 3) des Zeitgebers 33 eintrifft und ihn Informationen über die Dauer des Schweißprozesses speichern läßt. Gleichzeitig kommt das 0-Signal U ₅ (Fig. 4) vom Ausgang des Zeitverzögerungsele ments 31 am betreffenden Eingang des 3-Eingangs-ODER- NICHT-Glieds 30 (Fig. 3) an und läßt an dessen Ausgang ein L-Signal U ₈ (Fig. 4) auftreten. Durch dieses Signal wird die Aufnahme von am Zähleingang 38 (Fig. 3) des Zeitgebers 25 in Form von Signalen U ₁₇ (Fig. 4) anfallenden Informa tionen gesperrt. Ab dem Zeitpunkt t ₃ liegt die Spannung der Transformator-Schweißstromquelle 2 (Fig. 3) oberhalb der ungefährlichen Normalspannung U _2′ (Fig. 4), und am Ausgang des Schwellenwertelements 37 (Fig. 3) treten in jeder Halbperiode der Spannung U ₁ (Fig. 4) Impulse U ₁₇ auf, die auf die Zähleingänge 38, 40, 39 (Fig. 3) sämt licher Zeitgeber 25, 33, 35 auftreffen. Gezählt werden aber diese Signale nur durch den Zeitgeber 33, während der Zeitgeber 35, wie bereits erwähnt, durch ein L-Signal U ₅ gesperrt ist, das an seinem Setzeingang 34 (Fig. 3) an liegt. Hierbei gelangen auf den Setzeingang 24 des Zeit gebers 25 über den durch die zweite Wicklung 18 des Transformators 14, den Analogverstärker 19, das Schwel lenwertelement 21 und das Zeitverzögerungselement 22 gebildeten Stromkreis L-Impulse U ₁₃ (Fig. 4) und setzen ihn stets in den Ausgangszustand.As long as the welding process is running, there is a 0 signal U ₅ ( FIG. 4) at the output of the time delay element 31 ( FIG. 3), which arrives at the setting input 32 ( FIG. 3) of the timer 33 and provides him with information about the duration of the welding process can be saved. At the same time, the 0 signal U ₅ ( FIG. 4) arrives from the output of the time delay element 31 at the relevant input of the 3-input OR-NOT gate 30 ( FIG. 3) and leaves an L signal U ₈ at its output ( Fig. 4) occur. By this signal, the recording of the counting input 38 ( FIG. 3) of the timer 25 in the form of signals U ₁₇ ( FIG. 4) information is blocked. From time t ₃ , the voltage of the transformer welding current source 2 ( FIG. 3) lies above the harmless normal voltage U _{2 '} ( FIG. 4), and the voltage U ₁ occurs at the output of the threshold value element 37 ( FIG. 3) in every half cycle ( Fig. 4) pulses U ₁₇ , which hit the counter inputs 38 , 40 , 39 ( Fig. 3) of all timer 25 , 33 , 35 . However, these signals are only counted by the timer 33 , while the timer 35 , as already mentioned, is blocked by an L signal U ₅ which is present at its set input 34 ( FIG. 3). Here arrive at the set input 24 of the timer 25 via the circuit formed by the second winding 18 of the transformer 14 , the analog amplifier 19 , the threshold value element 21 and the time delay element 22 circuit L-pulses U ₁₃ ( FIG. 4) and always put it in the initial state.

Dauert der Schweißvorgang eine Zeit von t ₃ bis t ₆, die größer ist als die vorgegebene Brennzeit einer Schweiß elektrode oder die für den betreffenden Typ der Transfor mator-Schweißstromquelle 2 (Fig. 3) vorgegebene Bela stungszeit, erscheint am Ausgang des Zeitgebers 33 zum Zeitpunkt t ₅ (Fig. 4) ein 0-Signal, das am Steuereingang des Umschalters 1 (Fig. 3) ankommt, und es erfolgt eine Notabschaltung der Transformator-Schweißstromquelle 2 von der Speisespannungsquelle.If the welding process takes a time from t ₃ to t ₆ , which is greater than the specified burning time of a welding electrode or the loading time specified for the relevant type of transformer welding current source 2 ( FIG. 3), the output of the timer 33 appears at Time t ₅ ( FIG. 4) a 0 signal, which arrives at the control input of the changeover switch 1 ( FIG. 3), and the transformer welding current source 2 is switched off by an emergency from the supply voltage source.

Wird der Schweißvorgang zum Zeitpunkt t ₄ (Fig. 4) oder, bevor der zulässige Wert T ₁ der Lichtbogenbrenndauer er reicht worden ist, unterbrochen, fällt der Strom i auf einen Wert ab, der unterhalb des ersten Strom-Grenzwerts I ₁ liegt. Hierbei erscheint am Setzeingang 24 (Fig. 3) des Zeitgebers 25 ein 0-Signal U ₁₃ (Fig. 4), das die Aufnahme von an seinem Zähleingang 38 (Fig. 3) anfallenden Informa tionen freigibt, wobei mit der Messung der vorgegebenen Zeit T ₂ der Einstellung der gesamten Leerlaufspannung be gonnen wird. Mit einer Verzögerungszeit τ ₂ gleich 1,5 bis 2 Perioden der Spannung U ₁ tritt am Ausgang des Zeit verzögerungselements 31 (Fig. 3) ein L-Signal U ₅ (Fig. 4) auf, das die durch den Zeitgeber 33 (Fig. 3) gespeicherten Informationen löscht und deren Empfang vom Zähleingang 40 in der Betriebsart der gesamten und einer verringerten Leerlaufspannung sperrt. Dasselbe Signal U ₅ (Fig. 4) ge langt auf den dritten Eingang des 3-Eingangs-ODER-NICHT- Elements 30 (Fig. 3), von dessen Ausgang ein 0-Signal U ₈ (Fig. 4) auf den Setzeingang 34 (Fig. 3) des Zeitgebers 35 geliefert wird und die Aufnahme von an seinem Zähleingang 39 anfallenden Informationen freigibt.If the welding process is interrupted at time t ₄ ( FIG. 4) or before the permissible value T _{1 of} the arc burning time has been reached, the current i drops to a value which is below the first current limit value I ₁ . Here, a 0 signal U ₁₃ ( FIG. 4) appears at the set input 24 ( FIG. 3) of the timer 25 , which enables information to be received at its counter input 38 ( FIG. 3), with the measurement of the predetermined time T ₂ the setting of the total open circuit voltage is started. With a delay time τ ₂ equal to 1.5 to 2 periods of the voltage U ₁ , an L signal U ₅ ( FIG. 4) occurs at the output of the time delay element 31 ( FIG. 3), which signals the signal generated by the timer 33 ( FIG. 3) deletes stored information and blocks its reception from counter input 40 in the operating mode of the total and a reduced open circuit voltage. The same signal U ₅ ( FIG. 4) reaches the third input of the 3-input OR-NOT element 30 ( FIG. 3), from the output of which a 0 signal U ₈ ( FIG. 4) reaches the set input 34 ( Fig. 3) of the timer 35 is delivered and the inclusion of information accumulating at its counting input 39 releases.

Gleichzeitig mit einer Verringerung des Stroms i (Fig. 4) auf einen Wert unterhalb des ersten Strom-Grenzwerts I ₁ und mit Erscheinen eines 0-Signals U ₁₃ (Fig. 3) am Ausgang des Zeitverzögerungselements 22 (Fig. 3) beginnt auch das Zeitverzögerungselement 23 (Fig. 3) mit der Zeitmessung. An seinem Umkehrausgang 26 tritt mit einer Verzögerungs zeit τ ₁ (Fig. 4) ein L-Signal U ₁₈ auf, das durch das Differenzierglied 27 (Fig. 3) in seiner Dauer begrenzt, invertiert und in Form eines 0-Signals U ₆ (Fig. 4) auf den zweiten Eingang des 3-Eingangs-ODER-NICHT-Glieds 30 (Fig. 3) eingespeist wird. An dessen Ausgang erscheint ein kurzzeitiger Impuls des L-Signals U ₈ (Fig. 4), und nach seinem Abklingen beginnt der Zeitgeber 35 (Fig. 3) erneut, die zulässige Zeit T ₃ zu messen.Simultaneously with a reduction in the current i ( FIG. 4) to a value below the first current limit value I ₁ and with the appearance of a 0 signal U ₁₃ ( FIG. 3) at the output of the time delay element 22 ( FIG. 3), this also begins Time delay element 23 ( Fig. 3) with the time measurement. At its reverse output 26 occurs with a delay time τ ₁ ( Fig. 4) an L signal U ₁₈ , which is limited in duration by the differentiator 27 ( Fig. 3), inverted and in the form of a 0 signal U ₆ ( Fig. 4) is fed to the second input of the 3-input OR-NOT gate 30 ( Fig. 3). A brief pulse of the L signal U ₈ ( FIG. 4) appears at its output, and after its decay, the timer 35 ( FIG. 3) starts again to measure the permissible time T ₃ .

Nach Ablauf der vorgegebenen Solldauer T ₂ der Betriebsart der gesamten Leerlaufspannung, die unterhalb der zulässi gen Dauer T ₃ liegt, erscheint am Ausgang des Zeitgebers 25 (Fig. 3) ein 0-Signal U ₃ (Fig. 4), das am jeweiligen Ein gang des 2-Eingangs-UND-NICHT-Glieds 12 (Fig. 3) und am S-Eingang des RS-Flipflops 13 eintrifft, wodurch sich an deren Ausgängen L-Signale U ₁₅ und U ₄ (Fig. 4) einstellen. Hierbei beginnt erneut die Einstellung einer verringerten Leerlaufspannung, die Spannung U ₂ am Ausgang der Transfor mator-Schweißstromquelle 2 (Fig. 3) sinkt auf die unge fährliche Normalspannung U _2′ (Fig. 4) ab, und der Zeitge ber 35 (Fig. 3) unterbricht die Zeitmessung, weil an sei nem Zähleingang 39 keine Signale vom Ausgang des Schwel lenwertelements 37 eintreffen. Hierbei wird die Transfor mator-Schweißstromquelle 2 bei Ausfall der Thyristoren 3, 4 des Synchronimpulsformers 5, des Phasenschiebers 6, des Steuerimpulsformers 7, des 2-Eingangs-ODER-Glieds 8, des 2-Eingangs-UND-NICHT-Glieds 12, des RS-Flipflops 13, des optoelektronischen Entkopplungsglieds 9 bzw. des Zeitge bers 25 während der Betriebsart einer verringerten Leer laufspannung nach Ablauf einer Zeit gleich der Differenz T ₃-T ₂ (Fig. 4) abgeschaltet.After the specified target duration T _{2 of} the operating mode of the total open circuit voltage, which is below the permissible duration T ₃ , a 0 signal U ₃ ( FIG. 4) appears at the output of the timer 25 ( FIG. 3), which on the respective on gear of the 2-input AND-NOT gate 12 ( FIG. 3) and arrives at the S input of the RS flip-flop 13 , as a result of which L signals U ₁₅ and U ₄ ( FIG. 4) are set at their outputs. Here again begins the setting of a reduced open circuit voltage, the voltage U ₂ at the output of the transformer welding current source 2 ( FIG. 3) drops to the non-dangerous normal voltage U _{2 '} ( FIG. 4), and the timer 35 ( FIG. 3) interrupts the time measurement, because no signals from the output of the threshold value 37 arrive at its counter input 39 . Here, the transformer welding current source 2 in the event of failure of the thyristors 3 , 4 of the synchronous pulse shaper 5 , the phase shifter 6 , the control pulse shaper 7 , the 2-input OR gate 8 , the 2-input AND-NOT gate 12 , the RS flip-flops 13 , the optoelectronic decoupling element 9 and Zeitge encoder 25 during the operating mode of a reduced open circuit voltage after a time equal to the difference T ₃ - T ₂ ( FIG. 4) turned off.

Steigt der Leckstrom im Schweißkreis auf einen Wert i an, der den ersten Strom-Grenzwert I ₁ überschreitet, erschei nen am Ausgang des Zeitverzögerungselements 22 (Fig. 3) L-Signale U ₁₃ (Fig. 4), und die Transformator-Schweiß stromquelle 2 (Fig. 3) wird auf die Betriebsart der ge samten Leerlaufspannung umgeschaltet. Die Signale vom Ausgang des Zeitverzögerungselements 22 treffen auch am Eingang des Zeitverzögerungselements 23 ein. Bereits das erste L-Signal U ₁₃ (Fig. 4) am Eingang des Zeitverzöge rungselements 23 (Fig. 3) führt zum Auftreten eines L- Signals U ₁₉ (Fig. 4) an seinem Direktausgang 28. Dieses Signal gelangt nach Begrenzung seiner Dauer auf den Setz eingang 34 (Fig. 3) des Zeitgebers 35 und setzt ihn in den Anfangszustand (ohne Zustandsänderung des L-Ausgangssig nals). Danach ändern sich die Signale U ₁₈ und U ₁₉ (Fig. 4) an den Ausgängen 26, 28 des Zeitverzögerungselements 23 nicht, denn seine Verzögerungszeit t ₁ ist größer als die Pulsperiode der an seinem Eingang eintreffenden, aufeinan derfolgenden 0-Signale U ₁₃. Nicht gesperrt wird die Auf nahme von Informationen, die am Zähleingang 39 (Fig. 3) des Zeitgebers 35 über den durch die zweite Wicklung 18 des Transformators 14, das Schwellenwertelement 20, das Zeitverzögerungselement 31, das 3-Eingangs-ODER-NICHT- Glied 30 und den Zeitgeber 35 gebildeten Stromkreis ein treffen, da der Leckstrom kleiner als der Schweißstrom ist. Infolgedessen tritt am Ausgang des Zeitgebers 35 (Fig. 3) nach Ablauf einer gemäß den Sicherheitsbedingun gen zulässigen Dauer T ₃ (Fig. 4) der Betriebsart der ge samten Leerlaufspannung ein 0-Signal auf, das am Steuer eingang des Umschalters 1 ankommt und mit dem die Schweißstromquelle 2 von der Speisespannungsquelle abge schaltet wird.If the leakage current in the welding circuit rises to a value i that exceeds the first current limit value I ₁ , L signals U ₁₃ ( FIG. 4) appear at the output of the time delay element 22 ( FIG. 3), and the transformer welding current source 2 ( Fig. 3) is switched to the operating mode of the entire open circuit voltage. The signals from the output of the time delay element 22 also arrive at the input of the time delay element 23 . The first L signal U ₁₃ ( FIG. 4) at the input of the time delay element 23 ( FIG. 3) leads to the occurrence of an L signal U ₁₉ ( FIG. 4) at its direct output 28 . After limiting its duration, this signal arrives at the setting input 34 ( FIG. 3) of the timer 35 and sets it in the initial state (without changing the state of the L output signal). Thereafter, the signals U ₁₈ and U ₁₉ ( FIG. 4) at the outputs 26 , 28 of the time delay element 23 do not change, because its delay time t ₁ is greater than the pulse period of the successive 0-signals U ₁₃ arriving at its input. Not blocked is the recording of information at the counter input 39 ( FIG. 3) of the timer 35 via the through the second winding 18 of the transformer 14 , the threshold element 20 , the time delay element 31 , the 3-input OR-NOT gate 30 and the timer 35 formed circuit meet because the leakage current is less than the welding current. As a result, a 0 signal occurs at the output of the timer 35 ( FIG. 3) after a period T ₃ ( FIG. 4) of the operating mode of the entire open circuit voltage that is permissible according to the safety conditions, which arrives at the control input of the switch 1 and with which the welding current source 2 is switched off from the supply voltage source.

Unternimmt der Schweißer nach Beendigung oder Unterbre chung des Schweißvorgangs Versuche, einen Lichtbogen bei Vorliegen der Betriebsart der gesamten Leerlaufspannung neu zu zünden, tritt keine Fehl-Notabschaltung selbst unter der Bedingung ein, daß der Strom i (Fig. 2) im Schweißstromkreis den zweiten Strom-Grenzwert I ₂ unter schreitet, d. h., es wird kein Lichtbogen gebildet. Hierbei werden in den Zeitpunkten der Berührung des Schweißer zeugnisses 16 durch die Schweißelektrode 17 (Fig. 3) und ihres Loslösens am Setzeingang 34 des Zeitgebers 35 Kurz zeitimpulse der Signale U ₈ (Fig. 4) gebildet, die das Rücksetzen in den Ausgangszustand bewirken. Die einzige Bedingung ist dabei, daß die Dauer der Berührung des Schweißerzeugnisses 16 durch die Schweißelektrode 17 (Fig. 3) die zulässige Dauer T ₃ (Fig. 4) der Betriebsart der gesamten Leerlaufspannung unterschreitet, was bei den von Schweißern angewandten Lichtbogenzündmethoden immer eingehalten wird.If the welder makes attempts after the end or interruption of the welding process to reignite an arc in the presence of the operating mode of the total open circuit voltage, no false emergency shutdown occurs even under the condition that the current i ( FIG. 2) in the welding circuit is the second current Limit I ₂ falls below, that is, no arc is formed. Here, at the times of contact of the welder's certificate 16 by the welding electrode 17 ( FIG. 3) and its detachment at the set input 34 of the timer 35, short-time pulses of the signals U ₈ ( FIG. 4) are formed, which bring about a reset to the initial state. The only condition is that the duration of contact of the welding product 16 by the welding electrode 17 ( FIG. 3) falls below the permissible duration T ₃ ( FIG. 4) of the operating mode of the total open circuit voltage, which is always observed in the arc ignition methods used by welders .

Das Vorhandensein der Selbstkontrollschaltung sowie der dritten Wicklung 46 (Fig. 3) des Transformators 14 gestat tet es, eine einleitende Kontrolle der Betriebsfähigkeit der Schaltungselemente durchzuführen.The presence of the self-control circuit and the third winding 46 ( FIG. 3) of the transformer 14 allows an initial check of the operability of the circuit elements.

Beim Schließen des Kontakts 43 des ersten Schaltelements unter der Wirkung der erzeugten ungefährlichen Normalspan nung U _2′ (Fig. 4) fließt in der Wicklung 46 (Fig. 3) des Transformators 14 ein Strom, dessen Amplitude durch den Widerstand 41 begrenzt wird. Der Wert des Widerstands 41 ist derart gewählt, daß der Signalpegel am Eingang des Schwellenwertelements 21 gleich seinem Ansprechpegel ist, und die Vorrichtung wird auf die Betriebsart der Erzeugung der gesamten Leerlaufspannung umgeschaltet. Wird hierbei der Kontakt 43 kurzzeitig geschlossen, so wird die Vor richtung nach Ablauf einer vorgegebenen Dauer T ₂ (Fig. 4) erneut auf die Betriebsart einer verringerten Leerlauf spannung umgeschaltet. Dadurch wird die Richtigkeit der Einstellung der unteren Ansprechgrenze der Vorrichtung geprüft. Ist aber der Kontakt 43 (Fig. 3) für eine längere Dauer als T ₃ (Fig. 4) geschlossen so erfolgt nach Ablauf dieser Zeit eine Notabschaltung der Schweißstromquelle 2 (Fig. 3), wobei die Betriebsart einer Leckage nachgebildet wird. Häufige kurzzeitige Schließungen des Kontakts 43 be wirken eine andauernde Einstellung der Betriebsart der gesamten Leerlaufspannung ohne Notabschaltung. Diese Prü fung entspricht Versuchen des Schweißers, einen Lichtbogen in der Betriebsart der gesamten Leerlaufspannung neu zu zünden.When the contact 43 of the first switching element closes under the effect of the harmless voltage U _{2 '} generated ( FIG. 4), a current flows in the winding 46 ( FIG. 3) of the transformer 14 , the amplitude of which is limited by the resistor 41 . The value of the resistor 41 is chosen such that the signal level at the input of the threshold element 21 is equal to its response level, and the device is switched to the mode of generating the total open circuit voltage. If the contact 43 is closed briefly, the device is switched back to the operating mode of a reduced open circuit voltage after a predetermined duration T ₂ ( FIG. 4). This checks the correctness of the setting of the lower response limit of the device. However, if contact 43 ( FIG. 3) is closed for a longer period than T ₃ ( FIG. 4), then after this time the welding current source 2 ( FIG. 3) is switched off in an emergency, the operating mode of a leak being simulated. Frequent short-term closings of the contact 43 be an ongoing setting of the operating mode of the entire open circuit voltage without emergency shutdown. This test corresponds to attempts by the welder to reignite an arc in the operating mode of the total open circuit voltage.

Beim Schließen der Kontakte 44, 45 des zweiten Schalt elements schaltet die Vorrichtung die Schweißstromquelle 2 nicht auf die Betriebsart der gesamten Spannung um, weil der Widerstand 42 derart gewählt ist, daß der Eingangs signalpegel des Schwellenwertelements 21 unterhalb des ersten Strom-Grenzwerts liegt. Damit wird die Richtigkeit der Einstellung der oberen Ansprechgrenze der Vorrichtung geprüft.When the contacts 44 , 45 of the second switching element are closed, the device does not switch the welding current source 2 to the operating mode of the entire voltage, because the resistor 42 is selected such that the input signal level of the threshold value element 21 is below the first current limit value. This checks the correctness of the setting of the upper response limit of the device.

Bei einem gleichzeitigen Schließen der Kontakte 43, 44, 45 wird die Vorrichtung in eine dem Schweißbetrieb ähnliche Betriebsart übergeführt. Hierbei werden die Richtigkeit der Einstellung des Ansprechpegels des Schwellenwertele ments 20 und die Funktionstüchtigkeit der Schaltungsele mente überprüft. Die über den Kontakt 45 zum zweiten Ein gang des Schwellenwertelements 20 vom Ausgang des Synchronimpulsformers 5 gelangenden Signale sind hin sichtlich ihrer Wirkung ähnlich dem Durchfluß des Schweiß stroms. Außer den genannten Regelungen wird die Funktions tüchtigkeit sämtlicher Grundelemente der Vorrichtung ge prüft.When the contacts 43 , 44 , 45 are closed at the same time, the device is switched to an operating mode similar to the welding operation. Here, the correctness of the setting of the response level of the threshold value element 20 and the functionality of the circuit elements are checked. The signals coming through the contact 45 to the second input of the threshold value element 20 from the output of the synchronous pulse shaper 5 are visually similar in effect to the flow of the welding current. In addition to the regulations mentioned, the functionality of all basic elements of the device is checked.

Die vorliegende Erfindung führt zu folgenden wesentlichen Vorteilen: The present invention leads to the following essentials Advantages:

- The operational safety of transformer welding current sources 2 when performing arc welding by hand under particularly dangerous conditions is always guaranteed. This is achieved by generating a low harmless normal voltage level of the open path welding electrode 17 - welding product 16 , by a start diagnosis, by strict self-control of the specified control algorithm and the integrity of the components, by monitoring leakage currents in the connecting wires of the welding circuit and by the insensitivity to capacitive currents flowing through the body of the welder, and by protecting the welding current source 2 against a permanent effect of fault currents comparable to the welding currents.
- An arc can be easily ignited by what a high pulse voltage level at the moment of Arcing and by rapidly changing the Pulse voltage in accordance with the manual ope rations of the welder.
- A high energy efficiency of the device is guaranteed. This is achieved by eliminating surge currents when the transformer welding current source 2 is switched on.
- The device has a stable operating behavior on. This is done by using integrated electronic Means and a pulse digital control method enough.
- The device according to the invention represents a universal Control device for any type of welding current represent within the limits of technical characteristics.
- An extension of the field of application of electrical welding through feasibility in rooms with special dangerous operating conditions are guaranteed.
- A modular design in the manufacture of the device tion is possible, which in turn simplicity of assembly, Interchangeability and a minimum of setup work results.

Claims

1. Procedure for controlling transformer welding current sources, in which the following steps are carried out:

- Generating a reduced open circuit voltage of the transformer welding current source ( 2 ) correspond to the normal voltage ( U _{2 ′} ), which is not life-threatening for humans, by acting on the supply voltage ( U ₁ ) in an open welding circuit,
- checking the generated voltage ( U ₂ ),
- measuring the current ( i ) in the welding circuit,
- Increasing the voltage ( U ₂ ) in the welding circuit when closing the welding circuit and at values of the current ( i ) which are above a first current limit value ( I ₁ ), which is determined by the sensitivity of the transformer welding current source ( 2 ) , to a value at which the welding process is carried out,
Setting the control of the voltage ( U ₂ ) in the welding circuit at values of the current ( i ) which are above a second current limit value ( I ₂ ) which is equal to the minimum value of the welding arc current,
and
Monitoring the duration of this operating state at values of the current ( i ) which are below the second current limit ( I ₂ ) but above the first current limit ( I ₁ ) and correspond to the total open circuit voltage of the transformer welding current source ( 2 ), where at Exceeding the permissible operating time ( T ₃ ) an emergency shutdown of the transformer welding current source ( 2 ) is triggered,
and
- Switching the transformer welding current source ( 2 ) after a predetermined time since the point in time ( T ₄ ) of the completion of the welding process to a reduced open circuit voltage at values of the current ( i ) which are below the first current limit value ( I ₁ ),
with values of the voltage ( U ₂ ) of the welding circuit in this operating state which are above the normal voltage ( U _{2 '} ) and values of the current ( i ) of the welding circuit which are below the first current limit value ( I ₁ ), the emergency shutdown takes place after a time that is less than the difference ( T ₃ - T ₂ ) between the permissible operating time ( T ₃ ) and the specified time ( T ₂ ) of setting the operating mode of the total open circuit voltage of the transformer Welding current source ( 2 ) after completion of the welding process,

gekennzeichnet durchmarked by

- Increase the voltage ( U 2 ) in the welding circuit at values of the current ( i ) which are above the first current limit ( I 1 ) to the level at which the welding process takes place, at the time when the phase angle ( ϕ ) the supply network voltage ( U 1 ) is close to 90 ° (el.),
- Save information about the duration of the Welding process,
- comparing the duration of the welding process with the permissible duration ( T 1 ),
wherein the information stored in interrup monitoring the welding operation, before its duration has to transmitting duration (T 1) is reached, a the infor mation including retaining signal are deleted at the interruption and continuation of the Schweißvor passage over the permissible time (T 1) the transformer welding power source is switched off,
Monitoring the continuity of the current ( i ) which is above the first current limit value ( I 1 ) but below the second current limit value ( I 2 ),
Generating signals ( U 6 , U 7 ) which represent information about the beginning and end of the power interruption when the total open circuit voltage is present,
and
- Block the emergency shutdown of the transformer welding current source ( 2 ) at the times ( T 6 , T 7 ) of the occurrence of these signals, the blocking time being set below the permissible value of the effective time of the voltage ( U 2 ), which is above the normal voltage ( U 2 ′ ) lies.

2. Device for controlling transformer welding current sources ( 2 ), in particular for performing the method according to claim 1, which comprises:

- A changeover switch ( 1 ), the inputs of which are connected to a supply voltage source, its first output being connected to the first connection of the primary winding of the transformer welding current source ( 2 ),
- Two antiparallel connected thyristors ( 3 , 4 ), in which one of the interconnected connections with the second connection of the primary winding of the transformer welding power source ( 2 ) and the other interconnected connection of the thyristors ( 3 , 4 ) with the second output of the switch are connected,
- A series circuit of a synchronous pulse shaper ( 5 ), whose input is connected to the outputs of the switch ( 1 ), a first phase shifter ( 6 ), a control pulse shaper ( 7 ), a 2-input OR gate ( 8 ) and an optoelectronic Decoupling member ( 9 ), the outputs of which are connected to the control electrodes of the thyristors ( 3 , 4 ),
- A transformer ( 14 ) as a current generator, in which a connection of the first winding ( 15 ) to one of the connections to the secondary winding of the transformer welding current source ( 2 ) and the other connection of the first winding ( 15 ) with the welding electrode ( 17 ) is connected, the other connection to the secondary winding of the transformer welding current source ( 2 ) being connected to the welding product ( 16 ),
- A series circuit of an analog amplifier ( 19 ), the input of which is connected to the second winding ( 18 ) of the transformer ( 14 ) of the current generator, a first threshold value element ( 21 ) and a first time delay element ( 22 ),
- a first timer ( 25 ), the set input ( 24 ) of which is connected to the output of the first time delay element ( 22 ),
- A second threshold element ( 20 ), one input of which is connected to the second winding ( 18 ) of the transformer ( 14 ),
a second timer ( 35 ), the output of which is connected to the control input of the changeover switch ( 1 ),
- A voltage level transmitter ( 36 ) which is connected in parallel to the primary winding of the transformer welding current source ( 2 ),
and
- A third threshold element ( 37 ), whose input is connected to the output of the voltage level transmitter ( 36 ) and whose output is connected to the counter inputs ( 38 , 39 ) of the first and second timers ( 25 , 35 ),

marked by

- A second phase shifter ( 10 ), the input of which is connected to the output of the control pulse generator ( 7 ),
a 2-input AND-NOT gate ( 12 ), the inputs of which are connected to the outputs of the second phase shifter ( 10 ) or of the first timer ( 25 ),
- An RS flip-flop ( 13 ), whose R input is connected to the output of the 2-input AND-NOT gate ( 12 ) and whose S input is connected to the output of the first timer ( 25 ) and whose output is on the second input of a 2-input OR gate ( 8 ) is connected,
- a second delay element (31) and a third time lag element (23), wherein said one gear of the second time delay element (31) closed is connected to the output of the second threshold value element (20) and the input of the third Zeitverzöge approximately elements (23) of the output first time delay element ( 22 ) are connected,
- Two differentiating elements ( 29 , 27 ), the input of the differentiating element ( 29 ) to the direct output ( 28 ) and the input of the other differentiating element ( 27 ) to the reverse output ( 26 ) of the third time delay element ( 23 ),
- A 3-input OR-NOT gate ( 30 ), the inputs of which are connected to the reversing outputs of the differentiating elements ( 29 , 27 ) and the output of the second time delay element ( 31 ), while the reversing output of the 3-input OR NOT gate ( 30 ) is connected to the set input ( 34 ) of the second timer ( 35 ),
such as
- A third timer ( 33 ), the count input ( 40 ) to the output of the third threshold element ( 37 ), its set input to the reverse output of the second time delay element ( 31 ) and its output to the control input of the switch ( 1 ) are connected.

3. Apparatus according to claim 2, characterized by a self-control circuit which has a first resistor ( 41 ) and a second resistor ( 42 ), a first switching element with a closing contact ( 43 ) and a second switching element with two closing contacts ( 44 , 45 ),
wherein the transformer ( 14 ) is provided with a third winding ( 46 ), one connection to the second connection of the primary winding of the transformer welding current source ( 2 ) and the other connection to the interconnected one connections of the first resistance ( 41 ) and the second resistor ( 42 ) is connected, the other connections of which are connected to the closing contact ( 43 ) of the first switching element or the closing contact ( 44 ) of the second switching element, and the second closing contact ( 45 ) of the second switching element the second input of the second threshold value element ( 20 ) and to the output of the synchronous pulse shaper ( 5 ) is connected.