DE702202C - Schaltanordnung fuer zum Steuern einer Wechselstrom-Widerstandspunkt- oder -punktnahtschweissmaschine dienende, gegensinnig parallel geschaltete Gas- oder Dampfentladungsstrecken - Google Patents

Description

Es ist bekannt, zum Steuern von Wechselstrom-Widerstandsschweißmaschinen Gasoder Dampfentladungsstrecken zu verwenden, die paarweise gegensinnig parallel geschaltet sind. Jeder Halbwelle des Schweißstromes ist dabei also eine besondere Entladungsstrecke zugeordnet. Der Schweißvorgang bei der Punkt- oder Punktnahtschweißung erfordert, daß die Einschaltzeiten der einzelnen Schweißstromimpulse hinsichtlich ihrer Dauer möglichst genau innegehalten werden. Um diese Aufgabe zu lösen, benutzen bekannte Schaltungen beispielsweise den Lade- bzw. Entladevorgang eines Kondensators als Mittel zur Zeitbestimmung. Damit wird zwar bereits eine ziemlich hohe Genauigkeit der Steuerung erzielt, es läßt sich jedoch nicht mit Sicherheit vermeiden, daß in den einzelnen Einschaltzeiten beispielsweise die positiven Halbwellen die negativen zahlenmäßig überwiegen, so daß während der betreffenden Einschaltdauer ein gewisser einseitiger Elektrizitätstransport stattfindet und der algebraische Mittelwert des Stromes, über eine Einschalt-

s5 dauer gerechnet, nicht mehr gleich Null ist. Durch Summierung über eine Reihe von aufeinanderfolgenden Einschaltzeiten kann unter Umständen im Schweißtransformator eine derartige Gleichstromvormagnetisierung auftreten, daß seine Induktivität stark herabgesetzt wird und der Strom in dem speisenden Netz und in den steuernden Entladungsstrecken auf unzulässig hohe Werte ansteigt. Man hat aus diesem Grunde bereits vorgeschlagen, von den beiden gegensinnig parallel geschalteten Entladungsstrecken nur die eine durch die äußere Zeitschalteinrichtung zu steuern, die andere dagegen in Abhängigkeit von der ersteren zu zünden, und zwar so, daß sie jeweils nur dann gezündet wird, wenn die fremd gesteuerte Entladungsstrecke in der vorangehenden Halbwelle ebenfalls Strom geführt hat. Durch diese gegenseitige Abhängigkeit der beiden Entladungsstrecken wird erreicht, daß jeder Schweißimpuls eine gerade Anzahl von Halbwellen bzw. mehrere vollständige Perioden enthält. Zur Entnahme der Steuerspannung für die abhängig gezündete Entladungsstrecke benutzt die erwähnte vorgeschlagene Anordnung einen Parallelstromkreis zum Anodenkreis der Entladungsstrecken, wobei an diesem Parallelstromkreis ein Ventil liegt, über welches sich ein durch einen Ableitwiderstand überbrückter Kondensator entlädt. Die Spannung an dem Kondensator dient dann als Steuerspannung. Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich hiervon dadurch, daß der die Steuerspannung für die abhängig gezündete Entladungsstrecke liefernde ParalMstromzweig ein aus einem

reellen und einem imaginären Widerstand bestehender Wechselstromzweig ist, an dessen einem Widerstandsglied die S teuer spannung abgegriffen wird. Als imaginärer Widerstand kommt dabei vorzugsweise eine Kapazität in Frage.

Die Entladungsstrecken können in bekannter Weise in Gegentaktanordnung unmittelbar in den Primärstromkreis des Schweißtransformators eingeschaltet sein; sie können aber auch in ebenfalls bekannter Weise an die Sekundärwicklung einer Induktivität angeschlossen sein, deren Primärwicklung im Schweißstromkreis liegt. Sollen die zum Überwachen der Halbwellenzahlen der einzelnen Einschaltzeiten dienenden Entladungsstrecken beispielsweise aus Bemessungsrücksichten nicht selbst zur Leistungsschaltung dienen, so kann man hierfür in bekannter W^Teise besondere Entladungsstrecken vorsehen und die erstgenannten Entladungsstrecken lediglich zum Steuern der Leistungsentladungsstrecken heranziehen. Auf diese Weise läßt sich auch eine Regelung des Schweißstromes derart bewirken, daß die einzelnen Halbwellen des Schweißstromes nicht in voller Größe, sondern nur zum Teil ausgesteuert werden. Zu diesem Zweck werden im Steuerstromkreis der zur Leistungsschaltung dienenden Entladungsstrecken noch Apparate vorgesehen, die die Zündung dieser Entladungsstrecken nur zu willkürlich einstellbaren Zeiten innerhalb der für die betreffenden Entladungsstrecken positiven Anodenspannungshalbwelle freigeben. Vorteilhaft können hierfür besondere Hilfsentladungsstrecken Verwendung finden, deren Steuerelektroden eine um einen einstellbaren Betrag gegenüber der Spannung des Schweißstromkreises zeitlich verschobene Zündspannung zugeführt wird und die die Zündung der zur Leistungssteuerung dienenden Entladungsstrecken erst freigeben, wenn sie selbst leitend werden. Die Schaltanordnung weist in diesem Fall also außer den zur Leistungsschaltung dienenden Entladungsstrecken noch zwei weitere Entladungsstrecken auf, von denen die eine die Anzahl der Halbwellen jeder Einschaltdauer, die andere dagegen den Aussteuerungsgrad der Leistungsentladungsstrecken überwacht.

Wie schon oben erwähnt, wird von den beiden den Schaltvorgang überwachenden Entladungsstrecken nur die eine mit ihrem Steuerstromkreis an eine die Einschaltzeit willkürlich oder selbsttätig festlegende Steuereinrichtung angeschlossen. Zum selbsttätigen Begrenzen der Einschaltzeiten wird zweckmäßig in bekannter Weise der Entladungsvorgang eines Kondensators benutzt. Um die Zündung der ersten Entladungsstrecke in einem gegenüber der Wechselspannung scharf definierten Zeitpunkt zu erzielen, läßt man zweckmäßig die Entladung des Kondensators über eine Entladungsstrecke erfolgen, deren Freigabe durch eine von dem Wechselstromnetz abgeleitete, in der Phase regelbare Steuerspannung erfolgt. Diese Entladungsstrecke kann außerdem auch zum Laden des Kondensators während der Strompausen herangezogen werden, beispielsweise durch Ausnutzen der gleichrichtenden Wirkung zwischen ihrem Gitter und ihrer Kathode.

Die Erfindung möge an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. In Fig. 1 ist mit 10 der Haupttransformator bezeichnet, dessen Sekundärwicklung 11 an die Schweißelektrode 12 angeschlossen ist und dessen Primärwicklung 13 von einer Wechselstromquelle 16 gespeist wird. Zwischen Wechselstromquelle und Transformator ist eine Entladungsstreckenanordnung geschaltet, die aus den beiden gegensinnig parallel geschalteten Entladungsstrecken 17 und 18 besteht. Für die Gitter 21 und 2.2 dieser Entladungsstrecken sind getrennte Gleichspannungsquellen 25 und 26 zum Erzeugen von negativen Vorspannungen vorgesehen, und zwar dienen im vorliegenden Fall für diesen Zweck Ventilanordnungen, die über Transformatoren aus dem Wechselstromnetz gespeist werden. Selbstverständlich können auch andere Arten von Gleichstromquellen Anwendung finden, wie z. B. Batterien.

Zum Steuern der Entladungsstrecke 17 ist eine Hilfsentladungsstrecke 30 mit Dampfoder Gasfüllung vorgesehen. Die negative Vorspannung für das Gitter 32 dieser Entladungsstrecke liefert eine Gleichspannungsquelle, die in ähnlicher Weise ausgebildet ist wie die Vorspannungsquellen für die Entladungsstrecken 17 und 18. Über die Entladungsstrecke 30 kann sich, wenn diese freigegeben ist, der Kondensator 38 entladen, durch den die Anzahl der Halbwellen festgelegt wird, während deren die Entladungsstrecke 17 in leitendem Zustand gehalten werden soll. Zum Zünden der Entladungsstrecke werden Gitterspanungsimpulse benutzt, die von dem Transformator 39 geliefert werden. Die Sekundärwicklung 42 dieses Transformators ist so mit dem Gitterkreis der Entladungsstrecke verbunden, daß die positiven Spannungsimpulse die von der Gleichspannungsquelle 37 gelieferte negative Gittervorspan- nung überschreiten. Durch die Kombination des Regelwiderstandes 41 und der Primärwicklung 40 wird die Möglichkeit der Phasenverschiebung der Spannung an der Primärwicklung 40 geschaffen, so daß an dem Regel- iao widerstand 41 auch die zeitliche Phasenlage der Gitterspannungsimpulse für die Ent-

ladungsstrecke 30 in bezug auf die Phasenlage der Wechselspannungsquelle 16 eingestellt werden kann. Als Gitterspanungstransformator wird zweckmäßig nicht ein normaler Transformator, sondern ein solcher gewählt, der eine Spannung von spitzer Kucvenform liefert, da auf diese Weise eine wesentlich genauere Festlegung des Zündzeitpunktes der Entladungsstrecke 30 möglich ist. Der Sekundärkreis des Transformators 39 ist im Ruhezustand der Anlage durch die geöffneten Kontakte 43⁶ unterbrochen. Zum Zünden der Entladungsstrecke 18 ist eine Einrichtung zum Erzeugen einer phasenverschobenen Wechselspannung vorgesehen, die aus dem Widerstand 45 und dem Kondensator 46 besteht und die an die Primärwicklung 13 des Schweißtransformators angeschlossen ist. An den Klemmen dieser aus Widerstand und Kapazitat bestehenden Reihenschaltung tritt somit eine Spannung überhaupt erst dann auf, wenn die Entladungsstrecke 17 gezündet ist. Sobald eine Zündung der Entladungsstrecke 17 erfolgt ist, wird dem Gitter 22 der Entladungsstrecke 18 eine Spannung zugeführt, durch die diese Entladungsstrecke gezündet wird, so daß sie während der auf die Zündung der Entladungsstrecke 17 unmittelbar folgenden Halbperiode ebenfalls Strom führt. Die Entladungsstrecke 18 kann also immer nur eine Halbperiode lang stromführend sein, wenn in der unmittelbar vorangehenden Halbperiode die Entladungsstrecke, 17 Strom geführt hat. Dadurch wird es unmöglich gemacht, daß durch die Primärwicklung 13 des Transformators während einer ungeraden Anzahl von Halbwellen Strom fließt, so daß in dem Primärstromkreis des Transformators keine Gleichstromkomponente auftreten kann, die in dem Transformator die gefürchteten Sättigungserscheinungen hervorzurufen imstande ist.

Es hat sich herausgestellt und läßt sich rechnerisch nachweisen, daß, wenn der Leistungsfaktor des Schweißtransformators verhältnismäßig hoch ist, die größten Werte der Zündspannung für die Entladungsstrecke 18 erzielt werden können, wenn die aus Widerstand und Kapazität bestehende Phasendreheinrichtung so geschaltet ist, wie es Fig. 1 zeigt. Ist dagegen der Leistungsfaktor des Schweißtransformators verhältnismäßig niedrig, so ist es zweckmäßig, die Schaltung des Widerstandes 45 und des Kondensators 46 so abzuändern, wie es beispielsweise Fig. 2 und 3 zeigen.

Zum Laden des Kondensators 38 wird die gleichrichtende Eigenschaft der Kathode 33 in Verbindung mit dem Gitter 32 der Entladungsstrecke 30 ausgenutzt. Der Ladestromkreis des Kondensators 38 verläuft von dem oberen Pol der Wechselstromquelle über den Widerstand 49, die Kontakte 43° zu dem Gitter 32, von dort zur Kathode 33 über die Kontakte 43^C zu der einen Belegung des Kondensators 38, dann weiter von der anderen Belegung des Kondensators über die Leiter 54 und 55 zurück zum anderen Pol der Wechselstromquelle. Die Zeit, während der dem Transformator 10 kein Strom zugeführt wird, also die Strompausen der Belastung, werden im allgemeinen ausreichen, um den Kondensator 38 währenddessen voll aufzuladen.

Wenn die Anordnung in Betrieb gesetzt werden soll, wird der Druckknopfschalter 44 eingeschaltet und dadurch zunächst die Betätigungsspule des Relais 43 an Spannung gelegt. Das Relais 43 spricht an und öffnet die Kontakte 43^a und 43^C, während sich 43* und 43^d schließen. Nunmehr kann sich der Kondensator 38 über die Entladungsstrecke 30 entladen, sobald diese durch entsprechende Beaufschlagung ihres Gitters 32 gezündet worden ist. Die Zündung erfolgt in dem Augenblick, in dem in der Sekundärwicklung 42 des Transformators 39 ein Spannungsstoß mit dem richtigen Vorzeichen induziert wird. Der Entladungsstromkreis für den Kondensator verläuft dann von der oberen Belegung über den Leiter 56, die Strecke Anode-Kathode des Entladungsgefäßes 30, die Kontakte 43^ und den Regelwiderstand 58 nach der unteren Belegung des Kondensators.

Die Spannung, die an den Klemmen des Regel Widerstandes 58 auftritt, reicht aus, um die negative Gittervorspannung der Entladungsstrecke 17 zu überwinden; diese Entladungsstrecke zündet und wird in den nächsten für sie positiven Halbwellen leitend. Der Zeitpunkt innerhalb jeder dieser Halbwellen, in welchem die Zündung erfolgt, ist festgelegt durch den Augenblick, in dem die entsprechende Gitterspannung auftritt. Dieser Zeitpunkt wiederum hängt ab von dem Augenblick, in dem die Entladungsstrecke 30 zündet.

Die Zeitdauer, d. h. die Anzahl der positiven Halbwellen, während deren die Entladungsstrecke 17 Strom führt, hängt ab von dem Entladungsvorgang des Kondensators 38. Solange wie die an dem Widerstand 58 vorhandene Spannung ausreicht, um die von der Spannungsquelle 25 gelieferte Gittervorspannung zu überwinden, bleibt die Entladungsstrecke 17 in aufeinanderfolgenden Halbwellen gleichen Vorzeichens leitend. Die Geschwindigkeit, mit der der Kondensator 38 entladen wird, hängt einerseits ab von der Spannung, bis zu der er aufgeladen wurde, und von dem Widerstand des Entladungskreises. Durch Regeln einer dieser beiden Größen oder Airch gleichzeitiges Regeln beider Größen kann man die Zahl der Halbwellen, während deren die Entladungsstrecke 17 Strom führt, auf einen

beliebigen Wert festlegen. Diese Regelung kann man also beispielsweise durch Einstellen des Widerstandes 58 vornehmen.

Im allgemeinen wird es zweckmäßig sein, den Regehviderstand 41 so einzustellen, daß die Entladungsstrecke 30 in einem solchen Zeitpunkt zündet, daß die Entladungsstrecke

17 gerade beim Beginn einer Halbwelle Strom zu führen beginnt. Diese Art der Steuerung

'to ist besonders dann von Vorteil, wenn die Entladungsstrecke 18 ebenfalls jedesmal im Beginn der entsprechenden Halbwelle zündet. Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. Bei dieser

«5 Ausführungsform liegen die beiden Entladungsstrecken 17 und 18 nicht unmittelbar im Primärstromkreis des Transformators, sondern sind an die Sekundärwicklung eines Transformators 60 angeschlossen, dessen Pri-

ao mär wicklung 61 mit der Primärwicklung 13 des Haupttransformators 10 in Reihe geschaltet ist. Wenn die Entladungsstrecken 17 und

18 nicht leitend sind, so stellt die Primärwicklung des Transformators 60 eine beträcht-

»5 liehe Induktivität dar, die jedoch bis auf einen vernachlässigbar kleinen Betrag herabsinkt, sobald die Entladungsstrecken 17 und 18 Strom führen. Die aus dem Widerstand 45 und der Kapazität 46 bestehende Reihenschaltung, von der die Zündspannungen für die Entladungsstrecke 18 abgenommen werden, ist an den Spartransformator 63 angeschlossen, dessen Primärklemmen mit der Primärseite des Haupttransformators 10 verbunden sind. Wie schon oben erwähnt, wird diese Schaltung zweckmäßig dann angewendet, wenn der Schweißtransformator mit einem niedrigen Leistungsfaktor arbeitet. Um zu verhüten, daß an dem Spartransformator 63 eine zu große Spannung auftritt, wenn die Sekundärwicklung 62 des Transformators 66 offen ist und die Schweißmaschine abgeschaltet ist, ist ein Widerstand 64 vorgesehen. Zum Erzeugen der Zündspannungsstöße

*5 spitzer Wellenform für die Entladungsstrecke 30 dient in bekannter Weise ein 'Vollweggleichrichter 67, der aus dem Wechselstromnetz über einen Transformator 71 und eine Phasendreheinrichtung, bestehend aus einer Induktivität 68 und einem Widerstand 69, gespeist wird. Mit der einen Klemme liegt die Gleichrichteranordnung an der Verbindung zwischen Induktivität und Widerstand, mit der anderen Klemme dagegen an dem Mittelpunkt der Sekundärwicklung 70 des Transformators 71. Der vom Gleichrichter gelieferte gleichgerichtete Strom wird dem Widerstand 73 zugeführt. An diesem tritt dann eine Spannung auf, die aus einer Folge von Halbwellen gleicher Polarität besteht. Die von der Vorspannungsquelle 37 gelieferte Gleichspannung wird einem Widerstand 74 zugeführt, der aus drei Abteilungen 74", 74* und 74^C zusammengesetzt ist, wobei der Widerstand der Abteilung 74° wesentlich größer ist als der Widerstand der beiden anderen Abteilungen.

Wenn dem Transformator 10 kein Strom zugeführt wird, wird der Kondensator in der gleichen Weise geladen wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Auch hier wird die Gleichrichterwirkung zwischen Gitter und Kathode zum Gleichrichten des Ladestromes ausgenutzt. Man erkennt, daß während dieser Zeit dem Gitter 32 der Entladungsstrecke eine negative Vorspannung zugeführt wird in Form des Spannungsabfalls an der Abteilung 74* des Widerstandes 74.

Soll nun dem Transformator 10 Strom zugeführt werden, so wird ebenfalls wieder der Schalter 44 geschlossen, wodurch das Relais 43 zum Ansprechen gebracht wird und der Ladestromkreis des Kondensators 38 unterbrochen wird. Durch die Kontakte 43* wird das Gitter der Entladungsstrecke 30 an eine Spannung gelegt, die sich zusammensetzt aus den auf- ■ einanderfolgenden negativen Halbwellen, die an dem Widerstand 73 auftreten, und einer positiven Vorspannung, die durch den Spannungsabfall an der Widerstandsabteilung 74* dargestellt wird. Da die letztere Spannung positiv ist, verschiebt sie die Nullinie der aufeinanderfolgenden negativen Halbwellen auf einen Wert oberhalb der Zündspannung der Entladungsstrecke 30 mit dem Ergebnis, daß die Spannungsspitzen, die sich aus Ende und Beginn aufeinanderfolgender negativer Halbwellen zusammensetzen, ausreichen, um die Entladungsstrecke zu zünden. Von diesen Spannungsspitzen ist lediglich die erste, die eine Zündung der Entladungsstrecke hervorruft, erforderlich, da die Entladungsstrecke nach erfolgter Zündung weiterhin so lange stromführend bleibt, wie ihrer Anode eine hinreichend große positive Spannung zügeführt wird. Der Zeitpunkt, in welchem die Entladungsstrecke 30 durch die Spannung spitzer Wellenform gezündet wird, läßt sich an dem Regelwiderstand 69 durch Verdrehen der Phasenlage der der Gleichrichteranordung zugeführten Wechselspannung einstellen. Durch diese Einstellung wird gleichzeitig der Zündzeitpunkt der Entladungsstrecke 17 festgelegt.

Eine dritte Ausführungsform der e'rfindungsgemäßen Schaltung ist in Fig. 3 dargestellt. Bei dieser Schaltung sind die Entladungsstrecken, die den Transformatorstrom steuern, wieder unmittelbar in die Transformatorzuleitung eingeschaltet. Es werden hier iao jedoch keine gittergesteuerten Entladungsstrecken benutze, sondern Dampf- oder Gas-

entladungsstrecken, die mit Hilfe von Tauchelektroden gezündet werden. Solche Entladungsstrecken sind unter dem Namen Ignitron bekanntgeworden. Sobald bei diesen Entladungsstrecken 8o bzw. 8i ein Strom durch die' Tauchelektroden 84 bzw. 85 und die Quecksilberkathode 86 bzw. 87 geschickt wird, entsteht ein glühender Kathodenfleck, und die Entladungsstrecke zündet, vorausgesetzt, daß die Anodenspannung das richtige Vorzeichen hat.

Die Zündkreise der Entladungsstrecken 80

- und 81 werden jeder für sich über je eine der Entladungsstrecken 88 bzw. 89 gespeist, deren Steuergittern 92 und 93 wiederum aus den beiden Sekundärwicklungen 98 bzw. 99 des Transformators 97 Zündspannungen zugeführt werden. Die Primärwicklung 100 dieses Gittertransformators 97 ist an einen Stromkreis angeschlossen, der den regelbaren Widerstand ioi und die Drosselspule 102 enthält. Dieser Stromkreis liegt an der Sekundärwicklung 103 des Transformators 104. Durch Verändern des Widerstandes 101 kann man die Phase der den Steuergittern 92 und 93 zugeführten Spannungen verschieben.

Mit dem Gitter 92 der Entladungsstrecke 88 ist ein Spannungsteiler 107 in Reihe geschaltet, der von der Sekundärwicklung 106 gespeist wird. Dieser Spannungsteiler dient zum Ausgleich von Verschiedenheiten . zwischen den Zündcharakteristiken der beiden Entladungsstrecken 88 und 89 bzw. 80 und 81. Außerdem kann man es mit ihm erreichen, daß der Zündpunkt der einen Entladungsstrecke in bezug auf die zugehörige Halbwelle vor oder nach dem Zündpunkt der anderen Entladungsstrecke, bezogen auf deren Anodenspannungshalbwelle, liegt. Auf diese Weise kann man in jedem Fall das Auftreten einer Gleichstromkomponente in der Primärwicklung des Transformators 10 vollständig unterbinden. Im übrigen weist die Schaltung nach Fig. 3 gegenüber der Schaltung nach Fig. ι nur noch insofern Unterschiede auf, als als Vorspannungsquellen für die Gitter der Entladungsstrecken 17 und 18 hier Batterien verwendet sind, und weiterhin insofern, als die Schaltung des Widerstandes 45 und der Kapazität 46 in gleicher Weise gewählt ist wie bei der Anordnung nach Fig. 2. Statt der mit Tauchelektroden gesteuerten Entladungsgefäße können bei entsprechender Abänderung der Schaltung auch gittergesteuerte Entladungsgefäße benutzt werden.

Die Einstellung der der Schweißmaschine zuzuführenden Leistung erfolgt mit Hilfe des Spannungsteilers 101. Durch diesen läßt sich nämlich der Zündzeitpunkt der Entladungsstrecken 88 und 89 und damit auch der Zündzeitpunkt der Entladungsstrecken 8p und 81 innerhalb der betreffenden Anodenspannungshalbwellen beliebig verschieben. Man benötigt also zur Einstellung beispielsweise der Schweißhitze keinerlei Anzapfungen an der Primärwicklung des Transformators 10 oder sonstige Mittel, um die angelegte Spannung zu verändern.

Die Wirkungsweise der dargestellten Anordnung ist kurz folgende: Sobald der Schalter 44 geschlossen ist, spricht wie bei der Anordnung nach Fig. 1 das Relais 43 an und schließt bzw. öffnet seine Kontakte. Dadurch wird wiederum die Entladungsstrecke 30 leitend, und zwar in einem Augenblick, welcher von der Einstellung des Widerstandes 41 abhängt. Sobald die Entladungsstrecke 80 gezündet hat, wird die Spannung, die an der Wicklung 13 auftritt, dem Spartransformator 63 zugeführt. Dadurch wird das Gitter 22 so beaufschlagt, daß die Entladungsstrecke 81 während der nächstfolgenden Halbperiode in einem Zeitpunkt gezündet wird, der durch die Zündung des für die Phasenlage maßgebenden Entladungsgefäßes 89 festgelegt ist. Wie schon oben auseinandergesetzt, hängt die Anzahl der Halbwellen, die dem Transformator 10 zugeführt werden, von den Entladungsverhältnissen des Kondensators 38 ab. Diese können wiederum durch Verändern des Widerstandes 58 beliebig eingestellt werden. Man kann also mit dieser Anordnung nicht nur die Zahl der Halbwellen, die bei jedesmaligem Einschalten dem Transformator zugeführt werden sollen, von vornherein festlegen, sondern auch den Zeitpunkt, in dem während jeder Halbwelle die zugehörige Entladungsstrecke zündet.

Claims (15)

Patentansprüche: 1oo

1. Schaltanordnung für zum Steuern einer Wechselstrom -Widerstandspunktoder -punktnahtschweißmaschine dienende, gegensinnig parallel geschaltete Gas- oder Dampfentladungsstrecken, deren eine ihre Steuerspannung aus einem zum Anodenkreis der Entladungsstrecken parallelen Stromzweig empfängt, so daß jede Einschaltdauer des Schweißstromes nur aus einer geraden Anzahl von Halbwellen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der die Steuerspannung für die abhängig gezündete Entladungsstrecke liefernde Parallelstromzweig ein aus einem reellen und_ einem imaginären Widerstand, Vorzugsweise einem Kondensator, bestehender Wechselstromzweig ist, an dessen einem Widerstandsglied die Steuerspannung abgegriffen wird.

2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch iao gekennzeichnet, daß außer den beiden die Geradzahl igkeit der Halbwellen einer

Schweißstromeinschaltdauer überwachenden Entladungsstrecken zwei besondere, in Gegentaktanordnung die Schweißleistung schaltende, steuerbare Gas- oder Dampfentladungsstrecken vorgesehen sind, deren Entladung von den beiden erstgenannten Entladungsstrecken gesteuert wird.

3. Anordnung nach Anspruch2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verlegen des Zündzeitpunktes der zur Leistungsschaltung dienenden Entladungsstrecken innerhalb der zugehörigen Halbwellen die Zündung dieser Entladungsstrecken von wei- j teren Hilfsentladungsstrecken abhängig gemacht ist, deren Steuerelektroden gegenüber der Spannung des Schweißstromkreises um einen einstellbaren Betrag zeitlich verschobene Zündspannungen zugeführt werden und die die Zündung der zur

Leistungsschaltung dienenden Entladungs- j strecken erst freigeben, wenn sie selbst leitend werden.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Steuerstromkreis der die Aussteuerung der Hauptentladungsstrecken überwachenden beiden Hilfsentladungsstrecken phasendrehende Apparate vorgesehen sind, durch welche die Zündzeitpunkte beider Entladungsstrecken um i8o° gegeneinander verschoben werden.

5. Anordnung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Steuerstromkreis mindestens der einen der beiden Hilfsentladungsstrecken Mittel zur Korrektur der Phasenlage der Steuerspannung vorgesehen sind.

6. Anordnung nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die dieGeradzahligkeit der Halbwellen der Einschaltzeiten überwachenden Entladungsstrecken mit den zugehörigen, die Aussteuerung der Hauptentladungsstrecken überwachenden Entladungsstrecken und mit den entsprechenden Tauchelektroden der Hauptentladungsstrecken in Reihe geschaltet sind.

7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Gitter und Kathode der Entladungsstrecke bei großem Leistungsfaktor der Schweißmaschine der kapazitive, bei kleinem Leistungsfaktor der Schweißmaschine der reelle Widerstand geschaltet ist.

8. Anordnung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Einschaltzeiten durch den Entladungsvorgang eines Kondensators bestimmt wird.

9. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Entladekreis des Kondensators eine steuerbare Entladungsstrecke, vorzugsweise mit lichtbogenförmiger Entladung, vorgesehen ist, die nach erfolgter Auslösung des Einschaltvorganges in einem vorgegebenen, willkürlich wählbaren Zeitpunkt innerhalb der der Auslösung nächstfolgenden, für die zuerst zu zündende Hauptentladungsstrecke positiven Halbwelle der Wechselspannung zündet und dadurch den Entladungsstromkreis schließt.

10. Anordnung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch den Entladestrom des Kondensators hervorgerufener Spannungsabfall die Steuerelektrode der zuerst zu zündenden Entladungsstrecke der die Geradzahligkeit der Halbwellen überwachenden Entladungsstreckengruppe im Sinne der Zündung beaufschlagt.

11. Anordnung nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Git-

, ter der in dem Entladekreis des Kondensators liegenden Entladungsstrecke zuzuführenden Steuerspannungen über eine Phasendreheinrichtung, gegebenenfalls unter Zwischenschalten von Apparaten zum Erzeugen spitzer Kurvenform, dem Wechselstromnetz entnommen werden.

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzeugen spitzer Kurvenform in an sich bekannter Weise^ineZweiweggleichrichteranordnung dient, die gegebenenfalls in Reihe mit einer Gleichspannungsquelle derart an das Steuergitter der Hilfsentladungsstrecke angeschlossen ist, daß ihre spitzen Kurventeile in der Nähe der Nullinie als Zündspannungen wirksam sind.

13. Anordnung nach Anspruch 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zum Laden des Kondensators während der Schweißstrompausen die Gleichrichterwirkung zwischen Gitter und Kathode der Hilfsentladungsstrecke ausgenutzt wird.

14. Anordnung nach Anspruch 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Einschaltzeit des Schweißstromes durch Verändern der Spannung, auf die der Kondensator aufgeladen wird, einstellbar ist.

15. Anordnung nach Anspruch 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Einschaltzeit des Schweißstromes durch Verändern des Widerstandes des Entladekreises einstellbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen