DE728540C - Schalteinrichtung fuer Wechselstrom - Google Patents

Description

• Schalteinrichtung für Wechselstrom Es ist bekannt, als Schalteinrichtung in Wechselstromkreisen gegensinnig parallel geschaltetete Entladungsgefäße mit lichtbogenartiger Entladung zu verwenden. Von besonderer Bedeutung sind derartige Schalteinrichtungen für die Steuerung von Widerstandsschweißmaschinen, da hier ein verhältnismäßig großer Strom sehr häufig ein- und ausgeschaltet werden muß, was mit mechanischen Schützen wegen des Kontaktabbrandes und der Ungenauigkeit der Einschaltzeit nur schwer zu bewältigen ist. Die Erfindung bezieht sich auf den Fall, daß als Entladungsgefäße solche mit einer ständig in die Kathode eintauchenden Zündelektrode verwendet werden. Diese Entladungsgefäße werden in jeder Halbperiode, in der sie Strom führen sollen, von neuem gezündet, und zwar dadurch, daß über die Zündelektrode (im folgenden kurz Zünder genannt) und die Kathode ein Stromstoß von einer bestimmten Mindestgröße geleitet wird. Für den Zündstromkreis antiparallel geschalteter Entladungsgefäße der genannten Art ist eine sehr einfache Schaltung bekanntgeworden, die darin besteht, daß der die Zündung der Entladungsgefäße und damit die Ein- und Ausschaltung des Verbraucherstromkreises bestimmende Hilfsschalter zwischen die Zünder der beiden Entladungsgefäße gelegt ist. Werden die Zünder durch den Hilfsschalter miteinander verbunden, so fließt zunächst ein Strom über die Kathode des einen Entladungsgefäßes, den zugehörigen Zünder und den Hilfsschalter nach dem Zünder des anderen Entladungsgefäßes und schließt sich über den Verbraucher. Dabei ist dieser Strom in demjenigen Entladungsgefäß, dessen Anode gegenüber der Kathode positiv ist, von dem Zünder zur Kathode gerichtet, so daß hier die Zündung der Hauptentladung erfolgt. Brennt die Hauptentladung erst einmal, so ist 'der Zünderkreis praktisch stromlos, da ja die Hauptentladung einen Parallelweg zum Zünderkreis darstellt. Um eine unnötige Strombelastung der Zünder durch Rückströme, d. h. also durch Ströme, die von der Kathode nach dem Zünder zu gerichtet sind, zu vermeiden, wird zweckmäßig zwischen den Zünder und die zugehörige Kathode noch ein Ventil geschaltet, welches die Strecke Kathode-Zünder für diese Stromrichtung verschließt. Die Erfindung seht nun voll der- Erkenntnis aus. daß all dein Hilfsschalter zwischen den Zündern unter Uniständen erhebliche Überspannungen auftreten können, die all die Bemessung des Hilfsschalters unverhältnismäßig holte Anforderungen stellen würden. Wird der Hilfsschalter wieder geöffnet, wenn die Hauptentladung in einer der beiden Entladungsgefäße bereits brennt, so geschieht nach dem oben Gesagten die Unterbrechung praktisch stromlos. Erfolgt jedoch die Öffnung des Hilfsschalters zu früh, d.h. vor Einsetzen der Hauptentladung, so muß der Zünderstrom unterbrochen «erden, der nach (lein oben Gesagten auch über den Verbraucher fließt. Hat der Verbraucher nun, wie es wohl meistens der Fall sein dürfte und wie es .für Schweißmaschinen immer zutrifft, eine nennenswerte Induktivität, so versucht diese Induktivität den Strom auch nach Öffnung der Kontakte des Hilfsschalters noch weiter aufrechtzuerhalten, «-as zu starker Lichtbogenbildung an den Kontakter. des Hilfsschalters führt.
• Gemäß der Erfindung wird daher vorgeschlagen, die Kontakte des Hilfsschalters durch einen Widerstand zu überbrücken. Dieser Widerstand übernimmt dann beim Öffnen des Hilfsschalters den über den Verbraucher noch weiterhin fließenden Zünderstroln, so daß an dein Hilfsschalter nur noch der Spannungsabfall an dein Widerstand auftritt. Um den Widerstand recht wirksam zu machen, wird plan ihn daher so klein wie möglich bemessen. Andererseits fließt über den Widerstand bei geöffnetem Hilfsschalter ständig Strom über die Zünder. Der Widerstand muß also doch so groß sein, daß der bei geöffnetem Hilfsschalter über ihn fließende Strom nicht ausreicht, um dis Zündung der Hauptentladung zu bewirken. Schließlich muß bei der Bemessung des Widerstandes auch darauf Rücksicht genommen werden, daß die Zünder durch den ständig fließenden Strom nicht zu stark erwärmt werden. Parallen zu dem Widerstand kann man um das Arbeiten des Hilfsschalters noch weiter zu verbessern, in bekannter Weise noch ein Kondensatorglied, beispielsweise bestehend aus der Reihenschaltung eines Widerstandes finit einem Kondensator, legen, wobei darin der Kondensator einen wesentlichen Teil der in dein Stromkreis frei werdenden Energie aufnimmt.
• Es sei bemerkt, daß es an sich bereits bekannt ist, einen Schalter durch einen Widerstand zu überbrücken, der so bemessen ist, daß der bei geöffnetem Schalter über ihn fließende Strom keine merkbaren Wirkungen in dem Verbraucherkreis hervorruft. Von dieser Maßnahme hat man bisher bei Schaltern finit -toller Schalthäufigheit Gebrauch gemacht, um eine Störung von Radioapparaten durch die sonst an den Schalterkontakteil entstehenden Entladungen zu verhindern. Hierum handelt es sich bei der Erfindung jedoch nicht. Die Erfindung betrifft vielmehr ein Problem, das ausschließlich all die Benutzung von zwei antiparallel geschalteten Entladungsgefäßen mit in die Kathode tauchenden Zündelektroden zum Schalten eines Wechselstromkreises gebunden ist und welches, wie scholl erwählt, auftritt, wenn die Möglichkeit bestellt, daß der zwischen den beiden Zündelektroden liegende Steuerschalter geöffnet wird, bevor die jeweils arbeitsbereite Entladungsstrecke richtig gezündet hat.
• In der Zeichnung -ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Als Verbrauchet ist der Transformator a einer Punkt-oder Nahtschweißmaschine angenommen. Der eine Primärpol des Transformators 2 ist mit dein einen Pol des Wechselstromnetzes 1 unmittelbar verbunden, während in der Zuleitung zu dem anderen Pol die beiden gegen-- sinnig parallel geschalteten Entladungsgefäße 3 und 4. liegen. Zu diesem Zweck ist die Anode 5 des Entladungsgefäßes 3 mit der Kathode 8 des Entladungsgefäßes .I und desseil Anode; wiederum mit der Kathode 6 des Entladungsgefäßes 3 verbunden. Die ständig in die Kathodenflüssigkeit eintauchenden Zünder, die vorzugsweise aus einem nichtmetallischen Widerstandsmaterial bestellen, sind niit g und 1o bezeichnet. Zwischen die Kathode und den zugehörigen Zünder ist je ein Ventil 11 bzw. 12 geschaltet, welches für voll der Kathode nach dem Zünder gerichtete Spannungen durchlässig ist und somit Rücktrölne über den Zünder verhütet. Zwischen s s den Zundern c) und 1o liegt der Hilfsschalter 13, der hier als einfacher Druckknopf- bz«-. Fußschalter dargestellt ist, der aber ebensogut ein Relais sein kann. Letzteres wird beispielsweise bei automatischen Zeitschalteinrichtungen für die Steuerung voll Schweißinaschinen immer der Fall sein. llall kann mit Vorteil für diesen Zweck Relais verwenden, deren Kontakte im Vakuum arbeiten. Wesentlich ist null der Widerstand 14, , der die Kontakte des Hilfsschalters 13 ständig überbrückt. Wie man sieht, ist bei geschlossenem Hauptschalter, aber geöffnetem Hilfsschalter 13 der Stromkreis über die Zündelektroden 9 und 1o und den Verbraucher 2 durch den Widerstand 14 ständig geschlossen, so daß bei vorzeitigem Öffnen des Hilfsschalters 13 an diesem durch die Induktivität des Verbrauchers keine Überspannung hervorgerufen werden kann. Parallel zu dein Hilfsschalter 13 liegt in an sich bekannter Weise «-eiterlein ein Stromkreis, bestehend aus dem Kondensator r 5 und dem Vorschaltwiderstand 16, der die Aufgabe hat, auch noch den letzten Rest von Funkenbildung beim Öffnen des Hilfsschalters 13 zu unterbinden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Schalteinrichtung für Wechselstrom, bestehend aus zwei antiparallel geschalteten Entladungsgefäßen mit in die Kathode eintauchenden Zündelektroden, die über einen Hilfsschalter miteinander verbunden sind, insbesondere zum Ein--und Ausschalten von Widerstandsschweißmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte des Hilfsschalters, gegebenenfalls zusätzlich zu einem Kondensatorglied, durch einen Widerstand überbrückt sind, der so bemessen ist, daß der bei geöffnetem Hilfsschalter über ihn fließende Strom zur Zündung der Entladungsgefäße nicht ausreicht.