DE687426C - Anordnung zum Festlegen des Anfangszeitpunktes von Strom- oder Spannungsimpulsen zur Lieferung der Steuerspannungen von gesteuerten Entladungsstrecken, die zum Schalten insbesondere von elektrischen Widerstandsschweissmaschinen dienen - Google Patents
Anordnung zum Festlegen des Anfangszeitpunktes von Strom- oder Spannungsimpulsen zur Lieferung der Steuerspannungen von gesteuerten Entladungsstrecken, die zum Schalten insbesondere von elektrischen Widerstandsschweissmaschinen dienenInfo
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- DE687426C DE687426C DE1936S0125376 DES0125376D DE687426C DE 687426 C DE687426 C DE 687426C DE 1936S0125376 DE1936S0125376 DE 1936S0125376 DE S0125376 D DES0125376 D DE S0125376D DE 687426 C DE687426 C DE 687426C
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/24—Electric supply or control circuits therefor
- B23K11/248—Electric supplies using discharge tubes
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- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
Description
Bei mit Wechselstrom gespeisten Widerstandsschweißmaschinen, z. B. bei Nahtschweißmaschinen,
spielt sich der Betrieb so ab, daß der Schweißstrom periodisch abwechselnd
während einer bestimmten Anzahl von Halbwellen eingeschaltet und darauf eine bestimmte
Anzahl von Halbwellen ausgeschaltet bleibt. Als Schaltelemente im Schweißstromkreis
verwendet man neuerdings meist steuerbare Gas- oder Dampfentladungsstrecken, die
im allgemeinen mit entgegengesetzter Durchlaßrichtung parallel geschaltet sind. Die
Steuerspannungen für diese Entladungsstrecken, die die Einschaltzeiten bzw. die
Zeiten der Stromlosigkeit festlegen, werden dann von einer besonderen Zeitschalteinrichtung
geliefert, die ihrerseits ebenfalls unter Zuhilfenahme von steuerbaren Dampfentladungsstrecken
aufgebaut sein kann. So ist
ao bereits der Vorschlag gemacht worden, zum Erzeugen der Steuerspannungen für die im
Schweißstromkreis liegenden Entladungsstrecken eine Wechselrichterschaltung zu verwenden,
bei der zwei Dampfentladungsstrecken vorgesehen sind, die abwechselnd in bestimmten Zeitabständen gezündet werden
und von denen bei der Zündung der einen die andere zum Erlöschen gebracht wird. Es
kann dann beispielsweise der durch den Anodenstrom der einen Entladungsstrecke in
einem Widerstand hervorgerufene Spannungsabfall als Steuerspannung für die Hauptentladungsstrecken
der Schweißeinrichtung dienen.
An sich kann man die Zeitdauer der Stromdurchlässigkeit der Entladungsstrecken des
Wechselrichters dadurch festlegen, daß man beim Zünden der einen Entladungsstrecke eine
allmähliche Änderung der S teuer spannung der anderen Entladungsstrecke auslöst, und zwar
68742G
in dem Sinne, daß sich diese Steuerspannung allmählich von einem Sperrwert her dem
Zündwert nähert. Als Steuerspannung kann für diesen Zweck beispielsweise die Spannung
eines Kondensators benutzt werden, der über die leitende Entladungsstrecke allmählich
geladen bzw. entladen wird. Auf diese Weise erhält man jedoch im allgemeinen keinen einwandfrei festgelegten Zündzeitpunkt
to für die zweite Entladungsstrecke. Insbesondere
läßt es sich auf diese Weise nicht erreichen, daß die Zeit der Stromdurchlässigkeit
der einen oder der anderen Entladungsstrecke der Steuereinrichtung ein bestimmtes
Vielfaches der Halbwellendauer des speisenden Wechselstromes darstellt, wie das für den
Betrieb von Schweißmaschinen zweckmäßig ist. Man hat aus diesem Grunde weiterhin
vorgeschlagen, der langsam verlaufenden Gitterspannungskomponente, also beispielsweise
der Kondensatorspannung, zusätzlich noch Spannungsspitzen zu überlagern, die synchron
mit dem speisenden Wechselstromnetz auftreten. Auf diese Weise wird der Schnittpunkt
der Steuerspannung mit der Zündkennlinie eindeutig festgelegt.
. Eine Schwierigkeit, die bei derartigen Steuereinrichtungen auftritt, besteht nun
darin, daß beim Inbetriebsetzen der Steuereinrichtung, d. h. also beim Einschalten einer
Folge von Schweißstromstößen, der Zündzeitpunkt der zuerst zündenden Entladungsstrecke der Wechselrichteranordnung nicht
genau festgelegt ist. Erst der Zündzeitpunkt der folgenden Entladungsstrecke und damit
der Löschzeitpunkt der erstgenannten Entladungsstrecke wird durch die der Steuerspannung überlagerten Spannungsspitzen auf
einen ganz bestimmten Zeitpunkt innerhalb
der Periode des speisenden Wechselstromes festgelegt. Ebenso werden im Verlauf des
weiteren Arbeitens der Wechselrichteranordnung auch die folgenden Zündzeitpunkte der
zuerst gezündeten Entladungsstrecke genau festgelegt.
Um nun bei einer Wechselrichteranordnung mit Gas- oder Dampfentladungsstrecken, deren
Steuerspannungen sich aus einer langsam ansteigenden Komponente und darüber ge-
lagerten, synchron mit der Wechselspannung aufeinanderfolgenden Spannungsspitzen zusammensetzen,
den Einschaltpunkt auf einen ganz bestimmten Zeitpunkt in bezug auf die
Periode der Wechselspannung festzulegen, wird gemäß der Erfindung in dem Stromkreis
der die Spannungsspitzen für den Gitterkreis der einen Entladungsstrecke liefernden Spannungsquelle
eine Umschalteinrichtung vorgesehen, welche die so hoch bemessene Spannungsspitze,
daß sie auch beim niedrigsten Wert der langsam ansteigenden Gitterspannungskomponente
eine Zündung herbeiführt, nach Zünden der Entladungsstrecke, beispielsweise
durch Ändern eines Spannungsteilers, auf den für den Betrieb erforderlichen niedrigen
Wert herabsetzt. Diese genaue Innehaltung des Einschaltpunktes der Wechselrichteranordnung
ist für Schweißmaschinen von außerordentlicher Wichtigkeit, da bei ungünstiger
Wahl des Einschaltzeitpunktes des Schweißstromes außerordentlich hohe und einseitig verlagerte Flüsse bzw. Magnetisierungsströme
in dem Transformator auftreten können, die unter Umständen sogar durch Aufschaukeln dazu führen können, daß
die Induktivität des Transformators durch Sättigung praktisch verschwindet und daß
somit ein Kurzschluß entsteht. Wenn also aus den genannten Gründen die Erfindung
auch gerade für diesen Verwendungszweck von besonderer Bedeutung ist, so kann sie
doch ganz allgemein in allen Fällen verwendet werden, in denen ein Wechselstromkreis über
einen Transformator periodisch ein- und ausgeschaltet wird, also z. B. bei wechselstromgespeisten,
hin und her gehenden Arbeitsmaschinen, wie Hobelmaschinen, Papiermaschinen,
Druckpressen.
Die Erfindung möge an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert werden. Die Wechselrichteranordnung, die aus dem Gleichstromnetz 1 gespeist
wird, besteht im wesentlichen aus den gas- oder dampfgefüllten gittergesteuerten
Entladungsstreeken 2 und 3, deren Kathoden in bekannter Weise durch den Löschkondensator
4 miteinander verbunden sind. Die Löschwirkung wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel noch dadurch unterstützt,
daß die beiden Kathodenleitungen der Entladungsstrecken durch einen Transformator
5 induktiv miteinander gekoppelt sind. Dadurch wird beim Zünden der einen Entladungsstrecke in dem Stromkreis der anderen
Entladungsstrecke eine Gegenspannung induziert. In dem Stromkreis der Entladungsstrecke 2 liegt der Widerstand 10, in dem
Stromkreis der Entladungsstrecke 3 entsprechend der Widerstand 11. Der an dem Widerstand
10 auftretende Spannungsabfall kann an den Klemmen 22 abgenommen werden und
beispielsweise als S teuer spannung für die Hauptentladungsstrecken einer Nahtschweißmaschine
dienen. Außerdem fällt den Widerständen 10 und 11 die Aufgabe zu, die Ladespannungen
für die Kondensatoren 14 und 15 zu liefern. Die Spannungen an diesen Kondensatoren
dienen dann als allmählich ansteigende Komponente der Gitterspannungen für die Entladungsstrecken 2 und 3, und zwar
ist der Kondensator 14 der Entladungsstrecke 3, der Kondensator 15 der Entladungs-
strecke 2 zugeordnet. Um die Anstiegsgeschwindigkeit der Kondensatorladungen
einregeln zu können, liegen in Reihe mit den Kondensatoren 14 und 15 noch die Regelwiderstände
16 bzw. 17. Damit sich die Kondensatoren in denjenigen Zeiten, in denen
die zugehörigen Widerstände stromlos sind, rasch wieder entladen können, sind die Ventile
12 bzw. 13 vorgesehen, die unter Umgehung der Ladewiderstände 16 bzw. 17 Entladestromkreise
für die Kondensatoren bilden. In den Gitterzuleitungen der Entladungsstrecken 2 und 3 liegen nun noch die Vorspannungsquellen
8 bzw. 9, die im Ruhezustand den Steuergittern negative Potentiale gegenüber den Kathoden aufdrücken. Die
der langsam verlaufenden Kondensator-
, spannung überlagerten Spannungsspitzen werden in die Gitterzuleitungen über die
Transformatoren 6 bzw. 7 eingeführt. Die Sekundärwicklung des Transformators 6 liegt
dabei jedoch nicht unmittelbar in Reihe mit dem Steuergitter der zugehörigen Entladungsstrecke 2, sondern ist zunächst an eine Span-
nungsteileranordnung angeschlossen, die aus den Widerständen 19 und 20 besteht. Der
Widerstand 19 ist dabei zweckmäßig wesentlich größer als der Widerstand 20. Durch das
Umschaltrelais 18 kann dann das Steuergitter der Entladungsstrecke 2, je nachdem ob das
Relais abgefallen oder angezogen ist, an die volle Transformatorspannung oder nur an den
an dem Widerstand 20 auftretenden Teilbetrag gelegt werden. Die Erregerwicklung des Relais 18 ist an den Widerstand 10 angeschaltet,
so· daß das Relais anspricht und auf einen Teilbetrag der Spannung des Transformators
6 umschaltet, sobald die Entladungsstrecke 2 gezündet hat.
Die dargestellte Anordnung arbeitet nun in folgender Weise: Solange der Schalter 21
noch geöffnet ist, sind die beiden · Kondensatoren 14 und 15 ungeladen, und in den Gitterkreisen
der Entladungsstrecken 2 und 3 ist nur die Summe aus den von den Batterien 8 und 9 gelieferten negativen Vorspannungen
und den über die Transformatoren 6 und 7 eingeführten Spannungsspitzen wirksam. Die
Größe der von dem Transformator 6 gelieferten Spannungsspitzen muß 'so gewählt sein,
daß sie die von der Vorspannungsquelle 8 gelieferte Spannung so weit aufheben, daß die
Zündkennlinie der Entladungsstrecke 2 bereits überschritten wird. Die von dem Transformator
7 gelieferte Spitzenspannung darf dagegen nur so groß sein, daß eine Zündung der - Entladungsstrecke 3 erst erfolgen kann,
wenn die Spannung an dem Kondensator 14 einen gewissen Wert erreicht hat. Ungefähr
ebenso groß wie die von dem Transformator 7 gelieferte Spitzenspannung wird der an dem
Spannungsteilerwiderstand 20 abgegriffene Teilbetrag der von dem Transformator 6 gelieferten
Spannung eingestellt.
Wird nun der Schalter 21 geschlossen, so wird entweder unmittelbar oder erst nach
Ablauf einer mit Rücksicht auf die Anheizzeit der Kathoden festgelegten Zeitdauer die
Gleichspannung des Netzes 1 an die Entladungsstrecken
gelegt. Obwohl in diesem Zustand der Kondensator 15 noch ungeladen
ist, wird trotzdem beim Eintreffen der nächstfolgenden Spannungsspitze über den Transformator
6 die Entladungsstrecke 2 zünden, da ja das Relais 18 noch abgefallen ist. Sobald
die Entladungsstrecke 2 gezündet hat, entsteht an dem Widerstand 10 ein Spannungsabfall,
der einerseits das Relais 18 zum Ansprechen bringt und somit auf den kleineren
Wert der Spannungsspitzen umschaltet und der andererseits den Kondensator 14
langsam auflädt, so daß nach Ablauf einer bestimmten, durch die überlagerten Spannungsspitzen
jedoch auf ein ganzes Vielfaches der Halbwellenzeit des Wechselstromes fest-■gelegten
Zeit die Entladungsstrecke 3 zündet und dabei durch die Wirkung des Löschkondensators
4 und des Transformators 5 die Entladungsstrecke 2 wieder zum Erlöschen bringt. Da zu der nächstfolgenden Zündung
der Entladungsstrecke 2, deren Zeit durch die Ladung des Kondensators 15 und die Spitzenspannung
festgelegt ist, eine Erhöhung der Spitzenspannung nicht mehr erfolgt, muß das Relais 18 ständig in angezogenem Zustand
verbleiben, und zwar so lange, wie der Schalter 21 geschlossen , ist. Zu diesem Zweck
wird das Relais 18 zweckmäßig noch mit einer Haltespule ausgerüstet, damit es beim Erlöschen
der Entladungsstrecke 2 nicht wieder abfällt. Der Stromkreis der Haltespule kann
dann über Hilfskontakte des Relais geführt sein.
Claims (4)
- Patentansprüche:i. Anordnung zum Festlegen des Anfangszeitpunktes von Strom- oder Spannungsimpulsen bzw. Impulsfolgen, die von einem Wechselrichter mit Gas- oder Dampf entladungsstrecken geliefert werden, deren Steuerspannungen sich aus einer langsam ansteigenden Spannung, beispielsweise der Spannung eines Kondensators bei der Ladung, und dieser überlagerten, synchron mit einer Wechselspannung aufeinanderfolgenden Spannungsspitzen zusammensetzen, auf einen bestimmten Zeitpunkt in bezug auf die Periode dieser Wechselspannung zur Lieferung der Steuerspannungen von gesteuerten Entladungsstrecken, die zum Schalten insbe-sondere von elektrischen Widerstandsschweißmaschinen dienen, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Stromkreis der die Spannungsspitzen für den Gitterkreis der einen Entladungsstrecke liefernden Spannungsquelle eine Umschalteinrichtung liegt, welche die so hoch bemessene Spannungsspitze, daß sie auch beim niedrigsten Wert der langsam ansteigenden Gitterspannungskomponente eine Zündung herbeiführt, nach Zünden der Entladungsstrecke, beispielsweise durch Ändern eines Spannungsteilers, auf den für den Betrieb erforderlichen niedrigeren Wert herabsetzt.
- 2. Steuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Stromkreis der beim Einschalten zuerst zündenden Entladungsstrecke die Erregerwicklung eines Umschaltrelais liegt, das beim Ansprechen die Spannung spitzen Verlaufs von dem hohen Wert auf den normalen Betriebswert umschaltet.
- 3. Steuerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltrelais mit einer Haltespule versehen ist, die es nach erfolgtem Ansprechen auch bei Stromloswerden der Erregerwicklung in angezogenem Zustand hält.
- 4. Steuerung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsspitzen einer Spannungsteileranordnung zugeführt werden, an der je nach Stellung des Umschaltrelais ein größerer oder kleinerer Spannungswert abgegriffen wird.Hierzu ι Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1936S0125376 DE687426C (de) | 1936-12-18 | 1936-12-18 | Anordnung zum Festlegen des Anfangszeitpunktes von Strom- oder Spannungsimpulsen zur Lieferung der Steuerspannungen von gesteuerten Entladungsstrecken, die zum Schalten insbesondere von elektrischen Widerstandsschweissmaschinen dienen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1936S0125376 DE687426C (de) | 1936-12-18 | 1936-12-18 | Anordnung zum Festlegen des Anfangszeitpunktes von Strom- oder Spannungsimpulsen zur Lieferung der Steuerspannungen von gesteuerten Entladungsstrecken, die zum Schalten insbesondere von elektrischen Widerstandsschweissmaschinen dienen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE687426C true DE687426C (de) | 1940-01-29 |
Family
ID=7536869
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1936S0125376 Expired DE687426C (de) | 1936-12-18 | 1936-12-18 | Anordnung zum Festlegen des Anfangszeitpunktes von Strom- oder Spannungsimpulsen zur Lieferung der Steuerspannungen von gesteuerten Entladungsstrecken, die zum Schalten insbesondere von elektrischen Widerstandsschweissmaschinen dienen |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE687426C (de) |
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1936
- 1936-12-18 DE DE1936S0125376 patent/DE687426C/de not_active Expired
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