DE762503C

DE762503C - Anordnung zum Regeln von Widerstandsschweissmaschinen

Info

Publication number: DE762503C
Application number: DEL98537D
Authority: DE
Inventors: Erich Schroeter
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1939-07-16
Filing date: 1939-07-16
Publication date: 1953-06-29

Description

.Anordnung zum Regeln von Widerstandsschweißmaschinen Es ist bekannt, zur Änderung der Leistungszufuhr für Wechselstromverbraucher mit diesen in Serie geschaltete Drosseln zu verwenden, deren Induktivität mit Hilfe einer Gleichstromm-agnetisierung verändert wird. Bei der Steuerung von Widerstandsschweißmaschinen mit Hilfe derartiger vorgeschalteter Drosseln treten nun folgende Schwierigkeiten auf: Die Schweißtechnik benötigt derartige Steuerungen gerade dann, wenn mit außerordentlich kurzen Schweißzeiten gearbeitet werden soll. Zum Aufbau der Gleichstrommagnetisierung und insbesondere zu deren Abbau in der Vordrossel wird aber eine relativ lange Zeit benötigt, so daß sich diese Einrichtung in der bisher vorliegenden Form für Punkt- oder Widerstandsschweißmaschinen mit besonders hohen Anforderungen, wie sie beispielsweise die Verschweißung von Aluminium u. dgl. stellt, nicht eignet. Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, daß trotz der vorgeschalteten Induktivität der Drossel in den Augenblicken, in denen die Schweißmaschine durch ihren Schalter vom Netz abgetrennt wird, an diesem Schalter noch. Lichtbogenbildung ünd dadurch verhältnismäßig starker Verschleiß auftritt. Dieses rührt davon her, daß im Abschaltaugenblick eine verhältnismäßig hohe magnetische Energie in der Wechselstromdrossel aufgespeichert ist, die sich über den Schalter ausgleicht. Die Erfindung vermeidet diese Nachteile dadurch, daß zum Speisen der Gleichstromerregung der Vordrossel ein gesteuerter Gleichrichter verwendet wird, der im Augenblick des beabsichtigten Feldabbaues in an sich bekannter Weise als Wechselrichter ausgesteuert wird, indem den Entladungsstrecken dauernd @i@=echselrichter-Steuerimpulse und für die Dauer der beabsichtigten Gleichstrommagnetisierung der Drossel zusätzliche Steuerimpulse, die eine Gleichrichteraussteuerung bewirken, zugeführt werden, und daß gegebenenfalls die Primärwicklung des Schweißtransformators nicht vom Netz abgetrennt, sondern kurzgeschlossen wird.
In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In Reihe mit der Primärwicklung des Schweißtransformators T ist die Vordrossel D angeordnet, die auf ihrem Mittelschenkel die Gleichstrommagnetisierungswicklung JI trägt. Die Wicklung.I wird über den Widerstand R vom Gleichrichter GR gespeist, der beispielsweise von einem Dreiphasennetz aus mit Strom beliefert wird. Die Entladungsstrecken des Gleichrichters «-erden aus der Steuereinrichtung St mit den Wechselrichterimpulsen der Einrichtung Il' beaufschlagt, die beispielsweise ständig wirksam sein können. Außerdem erhalten die Gitter der Entladungsstrecken aus der Einrichtung G dann Zündimpulse, wenn der Zeitkreis Zk dieses bestimmt. Durch Änderung der Einstellung des Zeitkreises kann die Schweißdauer bestimmt werden. Die Steuerimpulse der Einrichtungen bf- und G beeinträchtigen sich gegenseitig nicht, wenn, wie in dem Ausführungsbeispiel gezeichnet, eine gegenseitige Absperrung durch gleichrichtende Elemente vorgesehen ist. In dem Hauptstromkreis der Schweißmaschine ist auf der Primärseite der allgemein übliche Schalter S eingezeichnet, der gemäß der Erfindung vorteilhaft durch den Schalter S' ersetzt wird, der die Primärwicklung überbrückt. Um zu vermeiden, daß der Schalter S' eingelegt ist, wenn die Induktiv ität der Drossel D durch die Gleichstrommagnetisierung herabgesetzt ist, ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung zweckmäßig. den Schalter S' mit den Gleichrichterkreisen derart zu verriegeln, daß S' immer geöffnet ist, wenn Gleichstrom fließt. Diese V Verriegelung kann entweder durch ein Relais, das von dem die Wicklung l1 durchfließenden Strom beeinflußt wird, oder von einem dem Transformator T primär- oder sekundärseitig parallel geschalteten Unterspannungsrelais erfolgen. Die Anordnung des Schalters S', der die Primärwicklung kurzschließt, hat für den Betrieb der Schweißmaschine den Vorteil, daß bei geschlossenem Schalter S' die Schweißelektroden auf der Sekundärseite des Transformators T getrennt werden können, ohne daß eine Funkenbildung auftritt, wie sie sonst durch die im Transformator noch vorhandene Magnetisierung und Feldänderung verursacht werden würde.
Vor Beginn der Schweißung ist das Werkstück zwischen die Schweißelektroden eingespannt und der Schalter S' geöffnet. Die bisher nur von Wechselstrom magnetisierte Drossel D erhält auf Grund des Befehls des Zeitkreises über den Gleichrichter und die Wicklung ZI ihre Gleichstrommagnetisierung, die infolge des Widerstandes R und der infolgedessen geringen Zeitkonstante des Vormagnetisierungskreises schnell seinen Höchstwert erreicht. Damit ist die Wechselspannung, die anfänglich zum größten Teil an der Drossel D gelegen hat, in der angestrebten kurzen Zeit an die Schweißmaschine gelegt. Sobald die durch die Dosierung bestimmte Erwärmung der Schweißstelle erfolgt ist, gibt der Zeitkreis Zk den Befehl zum Abbau der Gleichstrommagnetisierung. Dies erfolgt dadurch, daß die Gleichrichterimpulse in der Gittersteuerung des Gleichrichters GR fortgenommen werden und nur mehr die Wechselrichterimpulse allein wirksam sind. Die Entladungsstrecken arbeiten von diesem Augenblick ab als Wechselrichter, so daß die in der gleichstrom-vormagne:tiserten Drossel gespeicherte magnetische Energie in kürzester Zeit abgebaut und an das letz zurückgeliefert wird. Der in dem Gleichstromkreis vorgesehene Widerstand R bewirkt beim Wechselrichterbetrieb ebenfalls eine Beschleunigung des Feldabbaues.
`un liegt wieder nahezu die volle Wechselspannung an der Drossel D und nur ein geringer Bruchteil am Transformator. Beim Einlegen des Schalters S' wird jetzt, nachdem, wie oben beschrieben, seine Verriegelung freigegeben worden ist, keine nennenswerte Schaltleistung zu bewältigen sein. Die Schweißelektroden können dann unbedenklich getrennt werden, da die Primärwicklung des Transformators kurzgeschlossen ist. Bemerkt sei noch, daß auch beim Öffnen des Schalters S' bei Beginn der nächsten Schweißung von diesem Schalter keine nennenswerte Leistung geschaltet werden muß. Die beschriebene Anordnung kann auch zur anschließenden Vergütung der gewonnenen Schweißstelle in einfacher Weise ergänzt werden. Um den für die Vergütung erforderlichen Strom in herabgesetzter Höhe dem Schweißstück zuzuführen, kann für den Gleichrichter GR ein weiterer Steuerkreis zu den Kreisen W und G parallel geschaltet werden, der den Gleichrichter in Abhängigkeit von dem gleichen oder einem weiteren Zeitkreis für eine einstellbare Zeit freigibt. Die Veränderung der Wechselstromamplitude wird dadurch erreicht, daß dieser Zusatzsteuerkreis den Gleichrichter nur mit einer Teilaussteuerung freigibt, so daß die Gleichstromvormagnetisierung der Drossel nicht in voller Höhe auftritt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zum Regeln von Widexstandsschweißmaschinen für kurzzeitige Schweißungen, bei denen in die Speiseleitung eine Vordrossel mit veränderbarer Gleichstromvormagnetisierung eingefügt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Speisen der Gleichstromerregung der Vordrossel ein gesteuerter Gleichrichter verwendet ist, der im Augenblick des beabsichtigten Feldabbaues in an sich bekannter Weise als Wechselrichter ausgesteuert wird, indem den Entladungsstrecken dauernd Wechselrichtersteuerimpulse und für die Dauer der beabsichtigten Gleichstromvormagnetisierung der Drossel zusätzliche Steuerimpulse, die eine Gleichrichteraussteuerung bewirken, zugeführt werden, und daß gegebenenfalls die Primärwicklung des Schweißtransformators nicht vom Netz abgetrennt, sondern kurzgeschlossen wird.
2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der Zufuhr von Gleichrichterimpulsen durch einen besonderen Zeitkreis bestimmt ist.
3. Anordnung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Kreis der Gleichstromvormagnetisierung ein Ohmscher Widerstand zur Verringerung der Zeitkonstante dieses Kreises angeordnet ist. q.. Anordnung nach Anspruch i oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß für den die Primärwicklung des Schweißtransformators überbrückenden Schalter (S') eine Verriegelung vorgesehen ist, die bewirkt, daß der Schalter nicht geschlossen werden kann, wenn die Drossel (D) eine Gleichstromm:agnetisieru.ng aufweist. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschrift Nr. 665 75i.