DE642392C - Einrichtung zum Steuern elektrischer Wechselstromkreise, die insbesondere Widerstandsschweissmaschinen enthalten - Google Patents

Description

•Die Erfindung bezieht sich auf die Steuerung· elektrischer Wechselstromkreise, die insbesondere Widerstandsschweißmaschinen enthalten, mittels Gas- oder Dampfentladungsstrecken mit Steuerelektroden. Bei derartigen Anordnungen steuert die an die Steuerelektroden der Entladungsstrecke gelegte Spannung den Strom im Hauptstromkreis, beispielsweise im Stromkreis der Schweißeinrichtung. Der Einfachheit halber sollen die Steuerelektroden im folgenden mit Gitter bezeichnet werden.

Derartige Steueranordnungen können überall da, wo Stromimpulse von bestimmter Dauer erforderlich sind, Verwendung finden, wobei 'die Entladungsstrecke so gesteuert wird, 'daß sie Stromimpulse in den zu steuernden Hauptstromkreis beispielsweise in den Schweißstromkreis sendet. Die Erfindung betrifft insbesondere derartige Steueranordnungen.

Nach der Erfindung ist in den Steuerstromkreis eine gittergesteuerte Hilfsentladungsstrecke eingeschaltet, deren Steuergittex

ίζ eine Gleich- und eine Wechselspannung spitzer Wellenform zugeführt wird, und die Phasenlage dieser Wechselspannung kann mittels eines Phasenschiebers derart ver-. schoben werden, daß sich das Einsetzen der Entladung in der HilfsentLadungsstrecke in bezug auf die Phasenlage der den zu steuernden Stromkreis speisenden Wechselspannung festlegen läßt. Der Zeitpunkt des Einsetzens des Stromes ist unabhängig von der Periode des speisenden Wechselstromes. Infolgedessen ist es möglich, die Länge der Stromimpulse um eine einzige Halbwelle zu verändern. Das ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn bei Schweißeinrichtungen der Impuls des Schweißstromes größenordnungsmäßig nur eine einzige Welle des Wechselstromes umfaßt. Es wird eine Synchronisierung des Impulses, d. h. eine Synchronisierung des Arbeitsstromstoßes mit der Welle der Wechselstromspannung, erzielt, so daß der Stromstoß an einem bestimmten vorgegebenen Punkt der Wechselstromhalbwelle einsetzt. Es lassen sich so Impulse von bestimmt vorgegebener Dauer erzielen. Die Einrichtung kann so getroffen werden, daß die Impulse nur einen Teil einer · Halbwelle umfassen.

Arbeiten derartige Steuereinrichtungen, wie sie soeben beschrieben wurden, unter Hochspannung, so ergeben sich leicht bei Betätigen der ebenfalls an Hochspannung liegenden Steuerschalter, beispielsweise mittels auf Erdpotential liegenden Hebern, Unzuträglich-

keiten. Nach, der Erfindung werden deshalb die Betätigungsschalter in einen TeE des Steuerstromkreises gelegt, der sich, auf verhältnismäßig niederem Potential befindet.
Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung, die zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung¹, darstellt, näher erläutert. Die Abb. ι der·· Zeichnung zeigt beispielsweise eine an sich bekannte Widerstandsschweißeinrichtung, bei «ο welcher die Impulse des Schweißstromes durch eine gittergesteuerte Entladungsstrecke gesteuert werden. Abb. 2 zeigt eine Anordnung zum Einregeln des Zeitpunktes, an welchem der Impuls einsetzen soll. Dazu dient eine gittergesteuerte Hüfsentladungsstrecke mit einem in Reihe geschalteten Kondensator. Abb. 3 stellt eine Abänderung der Anordnung nach Abb. 2 dar. Abb. 4 zeigt eine ähnliche Steueranordnung, jedoch liegt ao hier die Hilfsentladungsstrecke parallel zu dem Kondensator im Steuerstromkreis. Die Abb. 5, 6 und 7 stellen ähnliche Anordnungen dar wie. die Abb. 4. Die Abb. 8 zeigt eine Anordnung zum Verbinden des Steuerstromkreises mit dem Z¹U steuernden Hauptstromkreis. Durch Zwischenschalten weiterer gittergesteuerter Entladungsstrecken wird die Isolierung der Betätigungskontakte von dem etwa mit Hochspannung gespeisten Haupt-Stromkreis erreicht. Abb. 9 zeigt einen Steuerstromkreis, in welchem zur Synchronisierungdes Impulses zwei Entladungsstrecken vorgesehen sind, von denen eine in Reihe und eine parallel zum Kondensator des Steuerkreises liegt, wodurch ebenfalls erreicht wird, 'daß die Betätigungskontakte an einer niederen Spannung liegen. Abb. 10 veranschaulicht die Anordnung eines Steuerstromkreises nach. Abb. 9 zusammen mit der in Abb. 8 dargestellten Einrichtung zum Verbinden des Steuerkreises mit dem zu steuernden Hauptstromkreis. Abb. 11 zeigt eine Abänderung des Steuerstromkreises nach Abb. 9. In Abb. 12 ist das Oszillogramm eines Wechselstromes mit scharf ausgeprägter Spannungsspitze aufgezeichnet. In Abb. 13 sind Einzelheiten der Anordnung dargestellt. Aus der Abb. 1 ist ohne weiteres ersichtlich, wie die Anordnung zum Erzeugen elektrischer Impulse unter Verwendung einer gittergesteuerten Entladungsstrecke arbeitet. Der den TransformatorW speisende Wechselstrom durchfließt einen Reihentransformator 5, dessen Sekundärwicklung über eine gittergesteuerte Gas- oder Dampfentladungsstrecke T₁ kurzgeschlossen werden kann. Der Transformator W erhält praktisch nur Strom, wenn in der Entladungsstrecke T₁ ein Strom fließen kann. Der Stromdurchgang durch T₁ wird mit Hilfe einer von einem Steuerstromkreis gelieferten, an die Steuerelektrode von T₁ gelegten Spannung gesteuert. Der Steuerstromkreis dient als Zeitgeber für die Länge der Stromimpulse. Er enthält einen Konden-. sator C₂, welcher über einen Widerstand R_s von einer Gleichstromquelle aufgeladen wird. Zwischen den von der Gleichstromquelle kommenden Leitern liegt das Potentiometer R₁, R₂. Das Gitter der Entladungsstrecke T₁ ist mit der negativen Seite des KondensatorsC₂ verbunden. Die Kathode von T₁ liegt am Potentiometer R₁, R₂. Der Anschlußpunkt A auf dem Potentiometer kann verändert werden.

Wenn der SchalterK₂ mit dem Kontakte verbunden wird, setzt die Entladung in T₁ ein. Gleichzeitig wird die .veränderliche Kapazität C₂ aufgeladen. Nach einer gewissen Zeit, die von 'den verschiedenen Konstanten des Stromkreises bestimmt ist, erreicht das 8p Potential des Steuergitters von T₁ wieder einen solchen Wert, daß die Entladung von T₁ unterbrochen wird. Wird nun der Schalter K₂ nach b zurückgeführt, so wird die Anordnung Z¹Um Geben eines neuen Impulses bereit. Der Gleichrichter T₂, der Transformator R und die Kapazität C₁ dienen zum Erzeugen einer konstanten Gleichspannung am Potentiometer R₁, R₂. Die Dauer des Stromimpulses kann durch Verändern des Anschlusses A am Potentiometer R₁, R₂ verändert werden.

Bei der Erfindung ist nun eine von dieser bekannten Anordnung zum Erzeugen von Stromimpulsen verschiedene Anordnung vorgesehen, mit deren Hilfe der die Zeitdauer der Stromimpulse bestimmende Stromkreis, also der Kreis, in welchem der Kondensator C₂ über einen Widerstand R₃ von einer Gleichstromquelle aufgeladen wird, gesteuert werden kann und die von diesem Strömkreis gelieferten Steuerspannungen ihrerseits wieder zur Steuerung der Hauptentladungsstrecke T₁ verwendet werden.

Es ist ersichtlich, daß, wenn K₂ tait a verbunden wird, der Kondensator C₂ sofort aufgeladen wird und die Entladungsstrecke T₁ sogleich, zündet, wenn im Schaltaugenblick die Spannung der Anode von T₁ sich in einem Punkt der positiven Halbwelle der no Wechselspannung befindet bzw. spätestens bei Beginn der nächsten (positiven) Halbwelle. Wie schon bemerkt, wird nach der Erfindung die Anordnung so getroffen, daß die Entladung in der Strecke T₁ nach Be- 115, tätigen der Steuerung, entweder durch Verbinden von K2 ^mit ^a oder durch Betätigen irgendwelcher anderer Schalter, nicht eher einsetzt und das Aufladen von C₂ nicht eher beginnt, als bis sich die Spannung der Anode von T₁ in der Phase der Wechselspannungswelle befindet, 'die zum Einsetzen der Ent-

ladung zweckmäßig ist. Durch, dieses Synchronisieren des Impulses wird erreicht, daß die Dauer des Impulses stets dieselbe Zahl von Halb wellen oder denselben Teil einer Halbwelle des Speisestroms umfaßt.

In den in der Zeichnung- dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung ist für jeden zu steuernden Stromkreis nur eine einzige Entladungsstrecke T₁ vorgesehen. Oft ίο ist es jedoch, zweckmäßig, zwei oder mehrere solcher Strecken, in· Reihe oder parallel oder teils in Reihe, teils parallel geschaltet, zu benutzen. Jede 'der Strecken muß dann seine eigne Steueranordnung besitzen. In der in Abb. 2 dargestellten Anordnung bedeutet T₁ wieder die Hauptentiadungsstrecke zum Steuern des Hauptstromkreises. Letzterer ist nicht mitjgezeichnet und wind über irgendeinen Stromkreis (beispielsweise einen Transformator) mittels der Leiter 101 an T₁ angeschlossen. Bei 102 kann irgendeine Gleichspannungsquelle mit dem Potentiometer R₁, R₂ verbunden werden. Die Steuerspannung wird dem Gitter'und der Kathode von T₁ über die Leiter 104 und 105 zugeführt. Steht der Schalter K₂ mit dem Kontakt b in Verbindung, so ist der vorzugsweise veränderliche Kondensator C₂ kurzgeschlossen, und die Anordnung ist betriebsbereit. Durch Einlegen des Schalters/C₂ in den Kontakt Λ wird C₂ aufgeladen, und die Entladung T₁ setzt ein. Das geht jedoch nur dann vor sich, wenn die Hilfsentladungsstrecke T_s für den Stromdurchgang geöffnet ist. T₃ ist ebenso wie T₁ eine gittergesteuerte Gas- oder Dampfentladungsstrecke. Die Spannung ihres Steuergitters wird auf einem solchen Wert gehalten, daß ein Stromdurchgang so lange verhindert wird, bis die Spannung der Anode von T₁ sich an einem bestimmten Punkt der Wechselspannungswelle des Speisestromes befindet. Erst 'dann wird T₃ für den Stromdurchgang geöffnet, und zwar so lange, bis C₂ völlig öjufgeladen ist oder bis Ιζ₂ nach b zurückgelegt ist, je nachdem, was zuerst eintritt.

Zum Steuern des Stromdurchganges durch T₃ kann dessen Gitter über einen Widerstand R₇, eine Batterie B₁ und die Sekundärwicklung eines Transformators P an die Ka-So thode von T₃ gelegt werden. Die Batterie .B₁ kann auch durch irgendeine andere Gleichspannungsquelle, beispielsweise einen Gleichrichter, ersetzt werden. Sie dient 'dazu, das Gitter gegenüber der Kathode negativ zu machen. Dieser Spannung wird eine Wechselspannung mit spitzer Wellenform überlagert. .Sie wird mittels des Transformators P übertragen, und ihre Spannungsspitze ist höher als die von der Batterie ι gelieferte negative Spannung. Ba Abb. 12 ist beispielsweise eine derartige erforderliche Wellenform gezeichnet. Sie kann durch magnetische Sättigung des Transformators P erhalten werden. Durch das Überlagern dieser beiden Spannungen in dem Gitterstromkreis der Entladungsstrecke T₃ wird erreicht, daß das Gitter für einen kurzen Augenblick einmal in jeder Periode der angelegten Spannung in bezug auf die Kathode positiv ist und die Strecke T₃ auf diese Weise für den Stromdurchgang freigibt. Wegen der spitzen Wellenform der an das Gitter gelegten Wechselspannung umfaßt die Zeit, in welcher die Freigabe des Stromdurchganges erfolgen kann, nur einen kleinen Teil der Wechselspannungswelle, so daß 'das Einsetzen des Stromes 'durch T₃ und damit auch durch T₁ praktisch nur an einem bestimmten Punkt der Welle eintreten kann. Soll dieser bestimmte Punkt innerhalb der Periode der Wechselspannungswelle willkürlich verschobe|n werden können, so wird die Primärwicklung des Transformators P zweckmäßig über einen Phasenschieber F, der mit den Leitern 103 verbunden ist, an 'die Wechselspannungsquelle [gelegt.

Abb. 3 zeigt einen Steuerkreis ähnlich dem in der Abb. 2 dargestellten, jedoch ist die Gitterspannungsbatterie B₁ fortgelassen worden. Das Gitter der Strecke T₃ ist über den Widerstand/?, und 'die eine Wicklung des Transformators P an 'das negative Ende des Potentiometers R₁, R₂ gelegt. Der die Kapazität C₂, den Widerstand R₃, den Schalter /C₂ und- öfe Strecke T₃ !enthaltende Lade-Stromkreis ist nur über einen Teil des Potentiometers geschlossen. Die Lage des Punktes B, an welchem die negative Seite dieses Stromkreises an 'das Potentiometer gelegt ist, wird durch die Charakteristik der Strecke T₃ bestimmt,· der Punkt i? muß positiv in bezug auf 'das negative Ende des Potentiometers sein. Auf diese Weise liegt an dem Gitter von T₃ leine negative Gleichspannung, deren Wert von dem. Wert des Widerstandes R₈ bestimmt ist. Dieser Gleichspannung wird mit Hilfe des Transformators P eine Wechselspannung mit ausgeprägter Spannungsspitze, in derselben Weise, wie es schon an Hand der Abb. 2 erläutert wunde, überlagert.

Bei iden in den Abb. 4 und 5 gezeichneten Anordnungen liegt 'die gittergesteuerte Entlaidungsstrecke T^ parallel zum Kondensator C₂. Die Leiter 104 und 105 dienen wieder zur Verbindung 'dieses Steuerstromkreises mit der Entiadungsstreckie T₁.

Bei 'dieser Anordnung wird C₂ in jedem Falle gleich zu Anfang aufgeladen. T₄^ dient * zur plötzlichen Entladung von C₂. Dadurch wird das Wiederaüfladen von C₂ und das Ein- ' setzen des Stromes durch T₁ bewirkt. Die

Dauer dieses Stromes durch T₁ ist, wie bei den vorhergehenden Anordnungen, von der Größe der Ladung des Kondensators C₂ und der Lage des Punktes ./4 auf dem Potentiometer abhängig. Das Gitter der Strecke T₁ liegt am negativen Pol einer Gleichspamnungsquelle. Bei der Abordnung nach Abb. 4 besteht diese Spannungsquelle aus einer Batterie B₂. Bei der Anordnung ίο nach Abb. 5 dient dazu ein Potentiometer, ähnlich wie im Steuerkreis nach Abb. 3. Im Gitterstromkreis der Strecke J₄ liegt in Reihe mit der Gleichspannungsquelle eine Wechselspannungsquelle (Transformator P). Die von ihr gelieferte Wechselspannung besitzt wieder die steile Spannungsspitze. Die Primärwicklung des Transformators P wird, vorzugsweise über den Phasenschieber/⁷, mit Wechselstrom versorgt (über die Leiter 103). Als Betätigungsschalter dient bei dieser Anordnung der in Reihe mit der Primärwicklung des Transformators P liegende Schalter K.±· Ist dieser geöffnet, so wird der negativen Gleichspannung des Steuergitters von T₄ keine Wechselspannung überlagert. 7"₄ wird also erst stromführend, wenn nach Schließen des Schalters Ki die erste positive Spannungsspitze im Gitterstromkreis auftritt. Der Vorteil dieser An-Ordnung ist, daß der Schalter Ki, der beispielsweise ein. üblicher Schalter oder irgendeine angetriebene Kurvenscheibe sein kann, von dem die Kapazität C₂ und den Widerstand R_s enthaltenden Steuerstromkreis und damit auch vom Stromkreis der Entladungsstrecke T₁, die über die Leiter 104 und 105 mit dem Steuerkreis in Verbindung ist, über den Transformator P isoliert ist. Der Schalter A^₄ liegt somit stets an niederer Spannung, selbst wenn sich T₁ in einem Stromkreis mit Hochspannung befindet.

Die Einrichtungen nach Abb. 4 und 5 sind so ausgeführt, daß sie bei geschlossenem Schalter/C₄ dauernd arbeiten; die Stromimpulse wiederholen sich. Die Strecke T₁ läßt selbsttätig Strom hindurch und entlädt die Kapazität C₂, sobald C₂ bis zu einer gewissen Spannung aufgeladen ist. Das kann in manchen Fällen nachteilig sein. Abb. 6 zeigt deshalb einen Stromkreis, bei dem ein dauerndes Arbeiten vermieden ist. Hier wird, wie in Abb. 5, C₂ über den Widerstand R₃ von dem Teil R₁, R₂ des Potentiometers R₁, R₂, Rs aufgeladen und über den Widerstand R₉ und die Strecke T_t wieder entladen. Die Steuerelektrode der Strecke 7"₄ liegt über einen Widerstand R₁₀, den Transformator P • und einen Widerstand R₁₂ am negativen Ende des Potentiometers. Zwischen das dem Potentiometer abgewandte Ende des Widerstandes 12 und das dem Potentiometer zugewandte Ende des Widerstandes 3 ist eine Kapazität C₃ gelegt. In Reihe mit C₃ ist der Schalter K₅ angeordnet. Im Eingriff mit dem Kontakt b schließt er den Kondensator C₃ kurz, während er im Eingriff mit dem Kontakte das Aufladen des Kondensators bewirkt. Gleichzeitig mit dem Aufladen von C₃ erfolgt das Entladen des Kondensators C₂ über die Röhre 4 und damit der Durchgang des Stromes durch die Entladungsstrecke T₁ (nicht mitgezeichnet). Es ist ersichtlich, daß, wenn K5 mit dem Kontakte verbunden ist, nur ein Stromstoß stattfinden wird. Der Impuls wird auch nicht eher auftreten, selbst wenn Ks gleich zu Anfang in den Kontakt α eingelegt ist, als bis der Transformator P die nächste positive Spannungsspitze auf das Gitter der Strecke T₁ überträgt. Es muß jedoch dafür Sorge getragen werden, daß die an R₈ liegende Spannung in richtiger Beziehung zu dem Wert der im Transformator P erzeugten Spannungsspitze steht. Auch bei dieser Anordnung , kann ebenso wie bei den vorher beschriebenen ein Phasenschieber F vorgesehen sein.

Eine andere Anordnung zum Erzeugen nur eines Spannungsstoßes nach Schließen des Betätigungsschalters ist in Abb. 7 dargestellt. Diese weist den besonderen Vorteil auf, daß der Betätigungsschalter an irgendeiner passenden, von der Spannung des Steuerstromkreises, in welchem T_t liegt, unabhängigen Spannung liegt. Um den Stromdurchgang durch die Entladungsstrecke T₄ zu steuern, ist deren Steuergitter mit einer passenden negativen Spannung, wie sie beispielsweise von der Batterie B₃ geliefert wird, verbunden. In dem Steuerstromkreis befindet sich ferner die Sekundärwicklung W₂ des Transformators P₁, dessen Primärwicklung VlZ₁ mit einem Kondensator C₁, einem Schalter Ke> einem Strombegrenzer R₁₃ und einer Wechselspannungs quelle PF in Reihe geschaltet ist. PF soll hier gleichzeitig die Funktionen des Transformators P und des Phasenschiebers F, wie an Hand der vorhergehenden Abbildungen dargestellt, übernehmen. Ein Gleichrichter T₅ ist mit C₄ in Reihe geschaltet. Der Schalter ^T₆ ist im allgemeinen mit dem Kontakt b verbunden und schließt C₄ kurz. Wird Ke nach α gelegt, so wird der Kondensator C₄ beim Auftreten der nächsten Spannungsspitze van PF über den Gleichrichter T₅ aufgeladen. Das ruft in der WiCkItUIgW₁ einen Stromstoß hervor, der in W₂ eine Spannung induziert. Wenn diese Spannung mit Rücksicht auf die negative Spannung der Batterie B₃ genügend groß gewählt ist, so wird 7"₄ einen Strom hindurchlassen und den Stromdurchgang durch T₁ hervorrufen. Wenn ferner die Größe

des Kondensators C₄ und der Widerstand R₁₃ richtig abgestimmt sind, dann wird C₄ schon von der ersten Halbwelle der von PF gelieferten Wechselspannung so weit aufgeladen, daß die folgenden Halbwelten keinen Einfluß auf das Arbeiten der Anordnung mehr haben, "wie lange auch der Schalter/C₆ den Stromkreis über den Kontakt α schließt. Wenn K₆ nach b zurückgelegt-wird, entlädt sich C₄, und die Anordnung ist zum Geben eines neuen Stromstoßes bereit.

Sind mehrere Entladungsstrecken T₁ vorgesehen, so muß der Transformator P₁ auch mehrere Sekundärwicklungen W₂, W₃ ... besitzen, von denen eine jede zur Steuerung eines Steuerstromkreises dient.

Abb. 8 zeigt die Schaltungsart des Steuerstromkreises mit der Hauptentladungsstrecke T₁, welche den Stromimpuls in dem Leiter (bzw. Stromkreis) 101 bestimmt. Im Steuerkreis liegt der Kondensator C₂. Er wird über den Widerstand/?₃ von einer an das Potentiometer R₁, R₂ angeschlossenen Gleichstromquelle aufgeladen. Die Schaltung ist so ausgeführt, daß der die EnÜadungs-. strecke T₁ 'enthaltende Stromkreis, welcher sich auf einer hohen Spannung befinden möge, vom Steuerstromkreis und dem Betätigüngsschalter K₂ isoliert ist. Der Einfachheit halber ist der Steuerstromkreis in dieser Abbildung in seiner einfachsten Ausführung gezeichnet. Zum Steuern dient der Schalter in Reihe mit dem Kondensator C₂. Er kann natürlich auch 'die an Hand der vorhergehenden Abbildungen beschriebenen Ausführungen besitzen¹.

Bei der in der Abb. 8 gezeichneten Anordnung wird die Steuerspannung nicht unmittelbar an die . Entladungsstrecke T₁ angelegt, sondern über die Leiter 104 und 105 an eine Hilf sentladungsstrecke T₆ mit Steuergitter und Gas- oder Dampffüllung. Anode und Kathode dieser Strecke sind an die Wicklung W₄ des Transformators P₂ angeschlossen. Der Leiter 104 führt zur Kathode und der Leiter 105 zum Steuergitter der Strecke T₆. Die Wicklung MZ₅ des Transformators P₂ ist mit der Wicklung W₆ des TransformatorsP₃ und einer Wechselstromqüelle 106 in Reihe geschaltet. Wenn die Entladungsstrecke T₆ für den Stromdurchgang gesperrt ist, dann ist die Impedanz des Transformators P₂ groß und infolgedessen 'die an der Wicklung W₆ liegende Spannung nur gering. Findet jedoch in der Entladungsstrecke T₆ reine Entladung statt, so wird P₂ kurzgeschlossen, ίηκ! der Spannungsabfall an der Wicklung W₆ steigt. An Stelle der einen Strecke T₆ lassen sich selbstverständlich auch mehrere verwenden. Das Gitter der Strecke T₁ ist über den Widerstand R₆, eine Gleichspannungsquelle,, beispielsweise eine Batterie .S₄, und die Wicklung W₇ des Transformators P₃ an die Kathode angeschlossen. Ist der Spannungsabfall an der Wicklung W₆ groß, so wird in W₇ eine Wechselspannung induziert, die sich der von der Batterie B₁ gelieferten negativen Gitterspannung überlagert und das Einsetzen der Entladung in T₁ bewirkt. Der Stromdurchgang wird jedoch sofort wieder gesperrt, wenn in W₇-keine Spannung mehr induziert wird. Das ist dann der Fall, wenn die Impedanz des Transformators P₂ wegen Sperren des Stromdurchganges T₆ wieder steigt. Die Entladung in T₁ wird also durch T₆ gesteuert und ist abhängig von der Gitterspannung von T₆, d. h. von der Lage des Anschlusses A auf dem Potentiometer R₁, R₂.

Es ist zweckmäßig, zwischen die Leiter 106 und die Wechselspannungsquelle einen Phasenschieber zu legen, um zu erreichen, daß sich die in W₇ induzierte Spannung im Augenblick des Einsatzes der Entladung in T₆ in der gewünschten Phase befindet. Bei Verwendung einer Steueranordnung, wie sie in den Abb. 2 bis 7 dargestellt ist, bei welcher die Steuerwechselspannung mit der die Entladungsstrecke T₁ speisenden Wechselspannung mit Hufe des Phasenschiebers F in Phase gebracht werden kann, können die Anschlüsse 106 auch mit dem Transformator P unmittelbar an diesen Phasenschieber F gelegt werden. Werden mehrere Entladungsstrecken T₁ zum Steuern des Stromes in dem Stromkreis 101 benutzt, so werden vorteilhaft

auch mehrere Wicklungen W₇, W₈ auf der

Sekundärseite des Transformators P₈ angeordnet.

Abb. 9 zeigt einen Steuerstromkreis mit ">° einem die Dauer des Stromimpulses bestimmenden Kondensator C₂, wie er bereits ähnlich in den Abb. 2 und 4 dargestellt ist. Diese Anordnung hat jedoch den Vorteil, daß nur ein Einwegschalter Ki erforderlich ist und daß die Isolierung dieses Schalters von den Hochspannung führenden Stromkreisen sehr einfach ist. Der Schalter liegt auf der Primärseite des Transformators P.

Wie schon beschrieben, wird C₂ über den "° Widerstand^ von einer an das Potentiometer R₁, R₂ angeschlossenen Gleichstromquelle aufgeladen, wobei durch Verändern des Spannungsabfalles zwischen den Leitern 104 und 105 'die Entladung in der Hauptentladungsstrecke T₁ (nicht mitgezeichnet) gesteuert wird.

In Reihe mit C₂ liegt die gittergesteuerte Entladungsstrecke T₃, durch welche das Einsetzen der Aufladung von C₂ bestimmt wird. Die Strecke T₄, ebenfalls mit Gittersteuerung, ist mit dem Strombegrenzer R₉ in Reihe ge-

schaltet und dient zur Entladung des Kondensators C₂ zu einem vorbestimmten Zeitpunkt. Im Gitterstromkreis von T₃ liegen der Widerstand R₁, Äe Batterie .S₁ und über den Trans formatorP der Schalter/C₇ und der Phasenschieber/⁷. Der Transformator -P erzeugt wieder, leine Wechselspannung mit ausgeprägter Spannungsspitze. Die negative Spannung von B₁ verhindert den Stromdurehgang durch die ίο Strecke T₃. Beim Schließen des Schalters /C₇ wird im Transformator P eine Wechselspannung erzeugt, die sich, der negativen Gitterspannung überlagert und deren positive Halbweite das Einsetzen der Entladung in T₃ bewirkt. Dadurch wird der Kondensator C₂ aufgeladen, und gleichzeitig fließt ein Strom durch. T₁. Das Gitter von Γ₄ ist an den Widerstand R₃ angeschlossen. Der Anschluß Q kann auf dem Widerstand verschoben werden. Wenn der Ladestrom des Kondensators durch den Widerstand R_s unter einen gewissen Wert fällt, wird der Spannungsabfall zwischen Kathode und Gitter von T₄ verringert; die Entladung setzt ein, und der Kondensator C₂ wird augenblicklich entladen. Die Lage des Anschlusses Q auf dem Widerstand R_s bestimmt die zwischen der Aufladung von C₂ und seiner Entladung liegende Zeitdauer. Es ist ersichtlich, daß der Schalter/(₇ wieder geöffnet werden muß, bevor der Kondensator T₂ sich über 7"₄ entladen hat; anderenfalls wiederholen sich die Spannungsstöße.

Die Abb. 10 zeigt eine Anordnung, bei welcher .ein Synchronisieren der Stromimpulse mit dem den Hauptstromkreis speisenden Wechselstrom erzielt werden kann und gleichzeitig der Betätigungsschalter /C₇ von dem die Entladungsstrecke T₁ enthaltenden Hauptstromkreis isoliert ist. Die Phasenschieber/⁷ und F₁ können miteinander vereinigt werden, oder es kann überhaupt einer von ihnen weggelassen werden. Auf der Sekundärseite des Transformators P₃ lassen +5 sich bei Verwendung mehrerer Entladungsstrecken P₁ mehrere Sekundärwicklungen anbringen. Diese Entladungsstrecken P₁ können dann auch mehrere Stromkreise steuern, so daß sich also mit dem einen- Schalter /C₇ auch mehrere elektrische Einrichtungen betätigen lassen. Die Isolation des Schalters/C₇ vom Hauptstromkreis wird durch die Transformatoren P, R und P₃ sichergestellt.

Die ,in Abb. 11 dargestellte Anordnung ähnelt der in der Abb. 9 gezeigten. Sie hat jedoch den Vorteil, daß immer nur ein Spannungsstoß bzw. Stromimpuls nach Schließen des Schalters K% erfolgt, wie lange dieser Schalter auch geschlossen bleiben mag. Im Gitterkreis der Strecke T₃ liegt hier der Transformator P₄, an dessen Primärseite über den Kondensator C₅ und den Schalter Ks ^eine Gleichspannungsquelle, beispielsweise eine Batterie £?₅, angeschlossen ist. Im allgemeinen schließt der Schalter ^T₈ den Kondensator C₅ über den Kontakt b kurz. Wird Ks nach α gelegt, so lädt sich der Kondensator C₅ auf und erzeugt in der Sekundärwicklung von P₄ einen Spannungsstoß. Ist dieser groß genug und von der entsprechenden Polarität, so wird der Spannungsabfall zwischen Kathode und Gitter der Strecke T₃ verringert, und die Entladung setzt ein. Es erfolgt nur ein Spannungsstoß. Um einen zweiten zu erzeugen, muß Ke erst wieder nach b zurückgeführt werden. Die Arbeitsweise der Strecke T± wird 'dabei jedoch in keiner Weise beeinflußt.

Es wird manchmal zweckmäßig sein, in den Steueranordnungen, wie sie in den Abb. 9, 10 und 11 dargestellt sind, an Stelle der Entladungsstrecke T₄ und des Widerstandes R₉ einen Widerstand zu benutzen, der unmittelbar an den Kondensator C₂ angeschlossen wird. Wird dieser Widerstand 85 ' passend gewählt, so kann eine Aufladung· des Kondensators C₂ stattfinden und die zum Steuern 'der Entladung in der Strecke T₁ notwendige Spannungsveränderung zwischen den Leitern 104 und 105 hervorrufen. Nach seiner Aufladung wird der Kondensator C₂ langsam über 'den Widerstand entladen und wird nach, einer gewissen Zeit wieder eine neue Ladung aufnehmen können. Der Widerstand läßt sich immer dann an Stelle der Strecke 4 anwenden, wenn zwischen .den einzelnen Spannungsstößen eine für 'die verhältnismäßig " langsame Entladung von C₂ genügende Zeitspanne liegt.

Abb. 12 zeigt beispielsweise die Wellenform einer Wechselspannung, wie sie den Steueranordnungen zur Steuerung zugeführt wird. Jede Halbwelle erstreckt sich auf eine verhältnismäßig kurze Zeit, beispielsweise beträgt sie nur den zwölften Teil der vollständigen Welle der Speisewechselspannung. Abb. 13 zeigt eine Anordnung, die es gestattet, in den Fällen, in welchen zum Aufladen und Entladen des Kondensators C₂ in den Steuerstromkreisen ein Doppelwegschalter, beispielsweise Schalter Ke in Abb. 11, vorgesehen ist, einen einfachen Schalter K10 zu benutzen. Zu 'diesem Zweck wird die Kapazität Cß in Reihe mit dem Einwegschalter /<₁₀ und parallel mit der Drossel L geschaltet. Wird /C₁O geschlossen, so erfolgt eine Aufladung des Kondensators. Ist dagegen /C₁₀ geöffnet, so entlädt sich der Kondensator C₆ über 'die Spule L. Die Spule muß dabei so groß gewählt werden, daß sie nicht etwa 'eine Aufladung des Kondensators verändert; andererseits aber darf auch die Ent-

ladung des Kondensators nicht zu lange Zeit in Anspruch nehmen.

In den beschriebenen. Ausfiihrungsbeispielen sind überall Entladungsstrecken mit negativer Steuercharakteristik benutzt worden; um hier 'einen b'tromdurchgang durch die Entiadungsstrecken zu verhindern, müssen die Gitter gegenüber der Kathode negativ sein. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß

to ebensogut Entladungsstrecken mit positiver Steuercharakteristik verwendet werden können, bei denen zum Verhindern des Stromdurchganges zwischen Gitter und Kathode kein Spannungsabfall vorhanden zu sein braucht oder aber das Gitter gegenüber der Kathode positiv sein kann. Erst durch die Überlagerung 'eines Spannungsstoßes werden die Entladungsstrecken für den Stromdurchgang geöffnet, und zwar nur für eine vorher ben stimmte Zeitdauer.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   ϊ. Einrichtung zum Steuern elektrischer Wechsielstromkreise, 'die insbesondere Widerstandsschweißmaschinen enthalten, bei welcher in den zu steuernden Stromkreis gittergesteuerte Entladungsstrecken mit lichtbogenartiger .Entladung eingeschaltet sind, deren Steuergitter von einem ein elektrisches Zeitelement enthaltenden Stetierstromkreis Spannungsstoße derart zugeführt werden, daß einmalig oder in rhythmischer Folge Entladungsströme von einer bestimmten, mehr oder weniger als eine Halbwelle der Betriebsspannung umfassenden Zeitdauer entstehen, 'dadurch gekennzeichnet, daß in den Steuerstromkreis eine zusätzliche gittergesteuerte Gas-, oder Dampfentla-'diungsstrecke (T₃) eingeschaltet ist, deren Steuergitter eine Gleichspannung und eine Wechselspannung spitzer Wellenform zugeführt wird und die Phasenlage dieser Wechselspannung mittels eines Phasenschiebers (F) derart verschoben werden kann, daß sich das Einsetzen der Entladung in der zusätzlichen Entladungsstrecke (7"₃) und damit in der Hauptentladungsstrecke (T₁) in bezug auf die Phasenlage der den zu steuernden Stromkreis speisenden Wechselspannung festlegen läßt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außer der die Aufladung 'eines Kondensators bewirkenden Entladungsstrecke eine weitere gittergesteuerte Gas- oder Dampfentladungsstrecke vorgesehen- ist, welche nach Aufladen des Kondensators durch Abnehmen des Spannungsabfalles im Ladestromkreis selbsttätig für den Stromdurchgang geöffnet wird und dadurch den Kondensator wieder entlädt.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, 'daß zum Iso-Heren des das Zeitelement 'enthaltenden Steuerstromkreises von dem zu steuernden Stromkreis Zwischenentladungsstrecken (T₆, Abb. 8) und Transformatoren (P₂, P₃) vorgesehen sind, über welche der Steuerstriomkreis an die Hauptentladungsstrecke (T₁) angeschlossen ist.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsschalter' (^T₇, Abb. 10) im Niederspannungskreis der als Steuerspannung über einen Transformator (P) zu-

   - geführten Wechselspannung liegt.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen