DE663261C

DE663261C - Anordnung zur Zuendung von gegensinnig parallel geschalteten, zur Steuerung insbesondere von Schweissmaschinen dienenden Gas- oder Dampfentladungsstrecken

Info

Publication number: DE663261C
Application number: DEA75839D
Authority: DE
Inventors: Dr Bernhard Kalkner
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1935-01-08
Filing date: 1935-04-18
Publication date: 1938-08-01
Also published as: DE662292C

Description

Die Erfindung bezieht sich, auf eine Anordnung zur abhängigen Zündung von gegensinnig parallel geschalteten, zur Steuerung insbesondere von Schweißmaschinen dienenden Gas- oder Dampfentladungsstrecken mit im wesentlichen, lichtbogenartiger Entladung, wie sie Gegenstand des Patents 662 292 ist.

Gemäß dem Hauptpatent erfolgt die Zündung der zweiten der gegensiinnig parallel geschalteten Strecke in Abhängigkeit von einer Spannung, die bei Einsetzen des Entladungsstromes in -der ersten Strecke an einem im gemeinsamen Anodenkreis liegenden Widerstand auftritt. Diese Spannung lädt über einen Gleichrichter, vorzugsweise Trockengleichrichter, einen am Gitterkreis der zweiten Entladungsstrecke (Folgestrecke) liegenden Kondensator auf und teilt dadurch dem Gitter dieser Strecke eine positive Spannung mit, die je nach der Bemessung des Kondensators und eines parallel zu diesem liegenden Entladewiderstandes mehr oder weniger rasch abklingt.

Diese Schaltung arbeitet im allgemeinen sehr genau. Sie hat unter Umständen jedoch "25 gewisse Nachteile, wenn die Last im Anodenkreis, in dem also die Ladespannung für den Kondensator auftritt, stark induktiv ist, wie das z. B. bei größeren Punktschweißmaschinen, bei denen die Ladespannung des Kondensators zweckmäßig unmittelbar an der Primärwicklung des Schweißtransformators abgegriffen wird, der Fall ist. Die hier auftretende Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung bewirkt häufig auch nach bereits erfolgter Sperrung der ersten Strecke ein Nachladen des Steuerkondensators im Gitterkreis der Folgestrecke. Dadurch wird aber diese Strecke unerwünschterweise nochmals gezündet. Bei wiederholter Zündung kann schließlich ein Gleichstromkurzschluß im Schweißstromkreis auftreten.

Erfindungsgemäß werden diese Nachzündungen dadurch vermieden, daß das Aufladen des Steuerkondensators nicht in Abhängigkeit von der Spannung am induktiven Widerstand im Anodenstromkreis, sondern in Abhängigkeit von einem Strom erfolgt, welcher dem

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Bernhard Kalkner in Berlin-Schmargendorf.

induktiven Laststrom in bezug auf seine Phasenlage nachgebildet ist. Zum Erzeugen dieses Stromes wird parallel zum induktiven Widerstand (Primärwicklung des Schweiß?. transformators) ein zweckmäßig aus Drosseln und Widerstand bestehender Phasenschieber; kreis in entsprechender Abgleichung auge·'' ordnet. Parallel zu einem in diesem Phasenschieberkreis liegenden Ohmschen Widerstand, ίο zweckmäßig dem Phasenschieberwiderstand selbst, wird dann in Reihe mit einem Ladegleichrichter, vorzugsweise einem Trockengleichrichter, der Steuerkondensator mit einem parallel geschalteten Entladewiderstand angeordnet. Es wird dadurch erreicht, daß die Ladespannung im wesentlichen in. Phase mit dem Strom im Phasenschieberkreis raid damit auch mit dem durch die Entladungsstrecken fließenden Laststrom ist. Ein Aufladen des Kondensators kann stets nur dann erfolgen, wenn wirklich ein Strom durch die erste der gegensinnig parallel geschalteten Strecken fließt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Anwendung auf einen durch gegensinnig parallel geschaltete Entladungsstrecken gesteuerten Schweißstromkreis zur Punkt- bzw. Punktnahtschweißung . dargestellt.

Abb. ι zeigt die Schweißanordnung. Die beiden Strecken 1 und 2 sind unmittelbar in den an das Wechselstromnetz 3 angeschlossenen Primärkreis des Schweißtransformators 5 eingeschaltetet. Sekundärseitig sind an diesen Transformator die Schweißelektroden 4 angeschlossen. Die Entladungsstrecken regeln den Schweißstrom und gestatten es, die einzelnen Stromimpulse auf eine oder mehrere Vollwellen zu begrenzen. Die Strecke 1 wird unabhängig durch eine bei 11 anzuschließende Steuereinrichtung, z. B. Gittertransformator in Verbindung mit einem elektrischen Zeitelement, gesteuert.

Die Steuerspannung für die Strecke 2 wird an der Primärwicklung des Schweißtransformators 5 abgegriffen und über den Transformator 12 einer an dessen Sekundärwicklung angeschlossenen, aus der Drossel 10 und dem Widerstand 13 bestehenden Brückenanordnung zugeführt. Parallel zum Widerstand 13 liegt der an das Gitter der Strecke 2 angeschlossene Kondensator 6 in Reihe mit dem Trockengleichrichter 8, über den die Aufladung des Kondensators durch einen Strom bestimmter Richtung erfolgt. In Reihe mit dem Kondensator 6 kann in den Gitterkreis bei 9 eine Batterie mit negativer Vorspannung eingeschaltet werden.

Bei Freigabe der Strecke 1 entsteht am Transformator 5 eine Spannung bestimmter Richtung. Diese Spannung erzeugt in dem Phasenschieberkreis einen Strom, der bei bestimmter Abgleichung der Drossel 10 und des Widerstandes 13 dem durch den Schweiß-•Jransformator fließenden Strom, welcher eine 'eindeutige Richtung zur Spannung der ^Strecke ι besitzt, nachgebildet ist. Der nach- ;. gebildete Strom ruft an dem Widerstand 13 eine Spannung hervor, mit der der Kondensator 6 aufgeladen wird. Der Kondensator entlädt sich wieder über den Widerstand 7, besitzt aber während eines gewissen Zeitintervalles eine solche Spannung, daß die Strecke 2 für den Stromdurchgang, freigegeben wird.

Der Transformator 12 ist nicht unbedingt erforderlich. In vielen Fällen wird es vielmehr zweckmäßig sein, den Phasenschieberkreis unmittelbar an die Primärwicklung des Transformators 5 anzuschließen.

In den Abb. 2a und 2"b sind die Strom- und Spannungskurven des Schweißtransformators und 'die Gitterspannungskurven der abhängig gezündeten Strecke 2 für den Fall eines Schweißstromimpulses von der Dauer einer Vollwelle dargestellt. Wie aus der Abb. 2a hervorgeht, eilt der Schweißstrom / der Spannung Ut im Schweißtransformator 5 nach. Während des Zeitraumes α ist dabei die Strecke 1 stromführend, während des Zeitraumesö dagegen die Folgestrecke. In Abb.2b ist die Kondensatorspannungskurve Uc in Überlagerung mit der negativen Gittervorspannung Ua dargestellt. Bei Einsetzen des Stromes in der Strecke 1 beginnt die Aufladung des Kondensators. Während des Zeitraumes c überwiegt die Köndensatorspannung die negative Gleichspannung i/o und ist größer als die Gitterzündspannung der Strecke 2. Die Folgestrecke wird also während dieser Zeit für den Stromdurchgang freigegeben.

Ein besonderer Vorteil der Anordnung gemäß der Erfindung mit dem Phasenschieberkreis liegt darin, daß der Scheit el wert der so erzielten Gittersteuerspannung für die Strecke 2 (vgl. Abb.2b) um etwa 90⁰ näher an die Betriebshalbwelle der Folgestrecke heranrückt, als es bei der bereits vorgeschlagenen Zündschaltung ohne Phasenschieberkreis der Fall ist. Der Zeitkreis braucht daher nur eine kleinere Zeitspanne zu überbrücken, und der Widerstand 7 (vgl. Abb. 1) kann infolgedessen klein gewählt werden. Die Gitterspannungskurve sinkt dadurch steiler ab und verbessert so die Sperrung besonders in späteren Halbwellen ganz erheblich.

In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, zum Erzeugen der mit dem Strom in Phase liegenden Steuerausgangsspannung gemäß der Erfindung einen Stromwandler zu verwenden, der primär vom Schweißstrom gespeist wird und sekundärseitig durch einen

Ohmschen Widerstand belastet ist. An diesem Widerstand kann dann die Steuergitterspannung abgegriffen werden.

Claims

Patentansprüche:

i. Anordnung zur Zündung von gegensinnig parallel geschalteten, zur Steuerung insbesondere von Schweißmaschinen dienenden Gas- oder Dampfentladungsstrecken mit im wesentlichen lichtbogenartiger Entladung, bei welcher die Zündung der zweiten Strecke durch Aufladen eines im Gitterkreis dieser Strecke liegenden Kondensators in Abhängigkeit von der Spannung erfolgt, die an einem im gemeinsamen Anodenstromkreis der Strecken liegenden induktiven Widerstand (Primärwicklung des Schweißtransformators) bei Einsetzen der Entladung in der ersten (unabhängig gesteuerten) Strecke auftritt gemäß Patent 662 292, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufladen des Kondensators<der Spannungsabfallan einem Widerstand dient, der in einem vorteilhaft aus Drossel und Widerstand bestehenden, parallel zum induktiven Lastwiderstand (Schweißtransformator) geschalteten Phasenschieberkreis angeordnet ist, wobei als Ladewiderstand der Widerstand idea Phasenr schieberkreises benutzt werden kann.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenschieberkreis über einen Transformator an die Enden des im gemeinsamen Anodenkreis der Strecken liegenden induktiven Wider-Standes angeschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen