DE901094C

DE901094C - Lichtbogenschweissautomat mit einem die Vorschubrollen antreibenden Elektromotor

Info

Publication number: DE901094C
Application number: DES7779D
Authority: DE
Inventors: Georg Hofmann; Dr Ernst Wich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1944-06-18
Filing date: 1944-06-18
Publication date: 1954-01-07

Description

Lichtbogenschweißautomat mit einem die Vorschubrollen antreibenden Elektromotor Für Lichtbogenschweißautomaten mit einem die Vorschubrollen antreibenden Elektromotor sind bereits eine Reihte von Vorschlägen zum, Regeln des Elektrovorschubs bekanntgeworden. Nach- einem ddeser Vorschläge wird der Elektromotor so eingestellt, @daß die Vorschubgeschwindigkeit der Elektrode etwas über der Abbreinageschwindigkeit liegt. Um dabei zu verhüten, daß .die Lichtbogenspannung mit der Zeit in dem Maße abnimmt, wie sich die Schiweißelektrode dem Werkstück nähert, ist ein Relais vorgesehen, das in Abhängigkeit von den elektrischen Verhältnissen am Lichtbogen den Drah,tvorsdhub derart regelt, daß bei zu schnellem Vorschub eine Umkehrung der Elektrodenbewegung eintritt. Eine solche Anordnung wird den. tatsächlichen Schweißbedingungen nicht voll und ganz gerecht, weil das Vorschieben bz@w. Zurückziehen der Schweißelektrode immer mit der gleichen, von dem Motor .bestimmrten Geschwindigkeit erfolgt.
Nach einem anderen 6ekanaten Vorschlag. wird die Spannung der Schweißsttromquelle mit einer gleichbleibenden Spannung verglichen. Der die Vorschubrollen antreibende Motor hat nur eine Feldwicklung. Es kann entweder die Felldwicklung oder auch die Ankerwicklung des Vorschubmotors. an der konstanten Spannung liegen. Je nach der getroffenen Wahl erhält der Anker bzw. die Feld wieklun,g Strom durch das Überwiegen der Spannung der SchweiBstromquelle über die gleichbleibende Spannung bzw. der gleichbleibenden Spannung über die der Schweißsträmquelle. Es werden also mit anderen Worten zwei Spannungen entgegengeschaltet und miteinander verglichen, deren Differenz regelnd. auf den Vorschubmotor einwirkt.
Nach einem sich auf die zuletzt erwähnte An@-ord:nung beziehenden bekannten Ergänzungsvorschlag 'kann man dabei einen die veränderliche Spannung erzeugenden Generator benutzen, an den der Ankerstromkreis .des Vorschubmotors angeschlossen ist: Die Änderung der Generatorspannun:g erfolgt durch Änderung der Erregung des Generators in Abhängigkeit von der Lichtbogenspannung. Die Feldwicklung des Vorschu.b-motors liegt an einer währenddes Betriebs: unveränderlichen Spannung. Zur Einstellung:der Erregerstromstärke dient ein im Stromkreis der Feldwicklung liegender Regelwiderstand.
Schließlich ist auch nach ein Vorschlag für die Regelung des Elektrodenvorsc'hubs bei Lichtbogenschweißautomaten mit einem die Vorschubrollen antreibenden Elektromotor bekanntgeworden, nach dem der Vo:rschubmotor zusätzlich mit einer der Hauptfeldwicklung entgegenwirkenden Hilfsfel:dwicklung ausgerüstet werden .soll, die in Reihe mit einem Eisenwas,serstoffwiderstand .an der Lichtbogenspannun,g liegt. Man glaubte; daß durch die Verwendung ges Eisenwassers:toffwiders,tandes: ein besonders feinfühliges Regeln der Geschwindigkeit in Abhängigkeit von den Spannungsschwankungen des: Lichtbogens eintreten müßte, weil der Eisenwasserstoffwiderstand in seinem Arbeitsbereichi bei geringen Spannungsänderungen große Änderungen des Stromes erzeuge. Diese Auffassung ist jedoch vollkommen irrig, denn bekanntlich hat die Charakteristik eines, Eisenw asserstofwiders.tandes einen solchen Verlauf, daß mit ihm bei schwankender Spannung nur eine Konstanthaltung des Stromes., aber niemals große Änderungen des Stromes, in dem den Eisenwasserstoffwiderstand enthaltenden Stromkreis. erzielst werden können.
Erfindungsgemäß läßt sich bei einem Lichtbogensclzweiß.au,to,maten mit einem die Vorschubrollen antreibenden Elektromotor, bei dem eine :gleichbleibende und eine veränderliche Betriebsgröße einander enrge.genwirken, eine `besonders feinfühlige Regelung, des Elektrodenvorschubs, in Abhängigkeit von den Spannungsschwankungen des Lichtbogens ohne weiteres erreichen, wenn man die Erreger-Spannung des- :die Vorschubrol.len. antreibenden Motors aus der Lichtbogenspannung und wenigstens einer konstanten, vorzugsweise der Sollgröße der Lich,tibogenspannung angepaß:ten Gegenspannung zusammensetzt.
Die Erfindung soll an, Hand zweier in,der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.
Fig. i zeigt das @Schaltungsschema .eines Lichtbogenschweißautomaten, bei dem der die Vorschubrollen i der Schweißelektrode :2 antreibende Elektromotor 3 mit einer Hauptfeldwicklung 4 und einer Hilfsfeldwicklung 5 ausgerüstet ist.
Der Anker und die Hauptfeldwicklung 4 :des Motors: 3 sind über einen regelbaren Spannu,ngsteilerwiderstand, 6 an, eire durch die Leiter P, N angedeutetes, Gleichstromnetz angeschlossen. Mit P', N' ist ein den Schweißstrom lieferndes zweites Gleichstromnetz bezeichnet. 7 ist das zu. schweißende Werkstück. Die Hilfs.feldwicklu:ng 5 ist ani :die Lichtbogenspannung und an eine über den regelbaren Spannungsteiler 8 aus dem Gleichstromnetz P, N entnommene, der Sollgröße der Lichtbogenspannu.n;g angepaßte Gegenspannung gelegt.
Die Anordnung arbeitet auf folgende Weise: Mittels, desi SpannungsteiJerwi:derstandes 6 wird die Anker- und Erregerspannung :der Hauptfeldwicklung 4 des Vorschubmot'OrS 3 so eingeregelt, daß der Motor 1 solange die Hilfswicklung 5 außer Wirkung ist, mit einer,der mittleren Abbrenngeschwindigkeit der Schweißelektrode i angepa:ßten Drehzahl läuft. Außerdem wird -die über den Spannungsteiler 8 aus dem Gleichstromnetz P, N entnommene Gegienspannun:g auf die Sollgröße der Lichtbogen-Spannung eingeregelt. Die Hilfsfeldwicklung 5 bleibt ,demnach so lange ohne Wirkung, .als: Lich -bogenspannung undGegenspannung gleich sind. Ist die Li.chtbogenspannun g größer als die Gegenspannung .so ist das! Feld der Hilfswicklung 5 dem Feld der Hauptwicklung 4 entgegengerichtet, und zwar um so mehr, je größer die Differenz zwischen der Lichtbogenspannüng und der Gegenspannung ist. Der Motor bekommtdadurch eine höhere Drehzahl als bei der normalen. Lichtbogenspannu:ng. Wird umgekehrt die Lichtbogenspannung kleiner als .die Gegenspannung, so wird das. Feld,der Hauptwicklung 4 durch die Hilf s.wickl.ung 5 verstärkt. Die Motordrehzahl nimmt entsprechend ab, und zwar so lange, biis: die normale Lichtbogenspannung wieder erreicht ist.
Auf,die Benutzung einer Hilfswicklung kann: man verzichten, wenn man, wie in Fig. 2 ,darges:tel.lt, :die Lichitbogernsparmung in den Stromkreis. der Hauptfeldwi.ckltrng 4 desi Motors: 3 einführt. Die über den Regelwiderstand 5 aus dern Gleichstromnetz P, N entnommene Teilspannung -und die über den Regelwiderstand 9, eingeführte Lichtbogenspannung sind dabei so, aufeinander abzugleichen, daß der Motor bei dem Sollwert der Lichtbogenspannung mit einer dem mittleren Abbrandl der Elektrode angepaßten Drehzahl läuft. Im übrigen arbeitet auch die in Fig.2" dargestellte Anordnung im wesentlichen, ebenso wie die Ausführungsform nach Fig.,i, d. h.. je mehr die Lichtbogenspannu.ng zuzunehmen sucht, um so rascher läuft der Vorschubmotor, weil reit zunehmender Lichtbogenspannung,die die Erregung bestimmende Restspannung immer kleiner wird; umgekehrt nimmt,die ,die Erregung bestimmende Restspannung mit fallender Lichtbogenspannung zu und damit die Drehzahl des Motors ab.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Lichtbogens:chweiißautomat mit einem die Vorschubrollen antreibenden Elektromotor, bei ,dem eine gleichbleibende und eine veränderliche Betriebsgröße einander entgegenwirken, dadurch ,gekennzeichnet, daß sich die Erregerspannung .des die Vorschubrollen antreibenden Motors aus der Lichtbagenspannung und wenigstens einer konstanten, vorzugsweise der Sollgröße der Lichthogenspannung angepaßten Gegenspannung zusammensetzt.
2. Lic.htbogenschweißautomat nach! Anspruch, i, dadurch gekennzeichnet, daß der die Vorschu ,brollen (i, Fig. i) antreibende Elektromotor (3) neben einer Haup.tfel'dwicklung (q.), die an eine konstant auf die mittlere Abbrenngeschwindi.gkeit der Schweißelektrode eingeregelte Erregerspannung angeschlossen ist, eine an die Lichtbogenspannung und. an die der Sollgröße .der Lichtbogens.pann ung angepaß.te Gegenspannung gelegte Hilfswicklung (5) hat.
3. Lichtbogensthweißautomat nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, d:aß der die Vors,chübrollen (i) antreibende Elektromotor (3, Fig. 2) nur eine an die Lichtbogenspannung und an die Gegenspannung angeschlossene Erregerwicklung (q.) .hat und daß .die Größe der Gegenspannung so .gewählt isst, daß der Motor bei dem Sollwert der Lichtbogens.pannung mnit einer dem mittleren Abbrand der Elektrode an, gepaß.ten Drehzahl läuft.