DE904677C - Schaltvorrichtung fuer starke Wechselstroeme, insbesondere in Schweissanlagen - Google Patents

Description

• Schaltvorrichtung für starke Wechselströme, insbesondere in Schweißanlagen Die Erfindung bezieht sich auf Regelsysteme für elektrische Ströme und insbesondere auf Systeme, bei denen Lichtbogendampfgleichrichter der Ignitronbauart verwendet werden, um den Stromfluß in einer Wechselstromleitung zu regeln. Unter Ignitron oder Vectrion sind Geräte zu verstehen, die zwei Hauptelektroden, und zwar eine kalte Kathode und eine Anode, und eine Hilfsanlaßelektrode, die zur Zündung des Gerätes dient, aufweisen. Die Zündelektrode wirkt derartig, daß sie den Widerstand der Kathode neutralisiert, indem sie einen Kathodenfleck erzeugt und dadurch die Bildung einer Bogenentladung zwischen den Hauptelektroden in Gang setzt, wenn die Kathode mit Bezug auf die Anode negativ ist. Die Erfindung bezweckt, die vorteilhafte Eigentümlichkeit derartiger Gleichrichter, daß sie sehr geringe Verluste verursachen, auszunutzen und dabei eine einfache Schaltung zu schaffen, um die Dauer des Stromflusses nach Wunsch zu regeln. Weiterhin bezweckt die Erfindung, verhältnismäßig große Stromstärken in einem Primärstromkreis zwischen der W echselstromquelle und einer Belastung zu regeln, indem verhältnismäßig kleine Ströme in einem Nebenkreis geregelt werden. Eine sehr vorteilhafte Eigentümlichkeit derErfindung besteht dementsprechend darin, daß man ohne alle Hilfsgeräte für die Erregung der Zündelektrode auskommt. Derartige Geräte umfassen gewöhnlich thermionische oder Trockengleichrichter oder Gitterglühkathodenröhren, die mit der Zündelektrode in solcher Weise verbunden sind, daß ein positiver Stromstoß in ;geeigneter Phasenlage zu der zwischen den Hauptelektroden bestehenden Potentialdifferenz gegeben wird. Besonders bei der Regelung von Schweißanlagen, bei denen zwei Gleichrichter in entgegengesetzter Parallelschaltung verwendet werden, beansprucht die Hilfseinrichtung Zeitbegrenzer und Wählvorrichtungen, um die Leitfähigkeit der Gleichrichter im geeigneten Zeitpunkt und richtiger Phase zu regeln. Die Anordnung gemäß der Erfindung gestattet, diese Wähl-und Zeitbegrenzungsvorrichtungen wegzulassen, wobei der Wirkungsgrad der gleiche und die Anordnung besonders einfach ist.
• Ausführungen des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung in den Fig. i und --beispielsweise dargestellt.
• Fig. i zeigt eine Anordnung, bei der zwei Ignitron-Bleichrichter umgekehrt parallel zwischen ein Netz und eine Belastung :eingeschaltet sind; Fig. 2 ist-eine abweichende Ausführung, bei der Mittel für die Ablenkung des Rückstromes vorgesehen sind: Die Gleichrichteranordnung ist mittels Leiter z, i' an ein Wechselstromnetz 2, 2' angeschlossen. Als Belastung dient beispielsweise die Primärwicklung 3 eines Transformators q., aus dessen Sekundärwicklung 5 insbesondere eine Schweißeinrichtung gespeist wird. Da es sich hierbei tun große Leistungen handelt, fließen ,auch in der Primärwicklung starke Ströme. Dementsprechend ist das Regelsystem nach der Erfindung für Einrichtungen dieser Art besonders gut anwendbar.
• Zwischen dem einen Anschluß der Primärwicklung und die entsprechende Netzleitung sind zwei Ignitrongleichrichter 6 und 6' eingeschaltet. Jeder weist eine Anode 7, eine Kathode 8 und eine Zündelektrode 9 auf, wobei diese Bezugszeichen der Elektroden in dem Gleichrichter 6' ;ebenfalls mit einem Strich versehen sind. Die Gleichrichter sind umgekehrt parallel geschaltet, indem die Anode 7 mit der Kathode 8' durch einen Leiter io und die Kathode 8 mit der Anode 7' durch einen Leiter i i verbunden ist. Auf diese Weise führen im Zustand der Leitfähigkeit die Gleichrichter alle aus dem Netz in den Transformator q. gelieferten Strom, während sie ihn im nichtleitenden Zustand abgeschaltet halten. Die Zündelektroden 9 und 9' sind unmittelbar durch eine Leitung 12 verbunden; in der,ein Schalter 13 angeordnet ist.
• Nach Fig.2 ist eine Hilfsverbindung zwischen der Kathode und der Zündelektrode jedes Gleichrichters vorgesehen. Diese enthält je einen Trockengleichrichter rq. bzw.. rf, die derart geschaltet sind, daß die Stromrichtung von der Kathode nach der Zündelektrode hin gerichtet ist.
• Die Wirkungsweise beider Ausführungsbeispiele ist .die folgende: Die Gleichrichterröhren sind nicht leitend, bis genügend Strom in die Zündelektroden 9 oder 9' gesandt wird, um, unter der Voraussetzung daß die entsprechende Anode mit Bezug auf die Kathode zu diesem Zeitpunkt positiv ist, den Kathodenfleck auf dem zugehörigen Quecksilberpol zu erzeugen. Durch den einfachen Nebenkreis, der den Schalter 13 und die Leiterteile 12 umfaßt, werden nach Einlegen des Schalters 13 die beiden Zündelektroden 9 und 9' verbunden. Es besteht dann ein Stromweg von dem Netzleiter i durch die Transformatorwicklung 3, die Kathode 8 des Gleichrichters 6; die Zündelektrode 9, den Leiter 12, den Schalter 13, die Steuerelektrode 9' des Gleichrichters 6', den kathodischen Pol 8' und die Verbindung i o nach dem Netzleiter i'. Wenn der Schalter 13 geschlossen ist, fließt Wechselstrom über diesen Leitungsweg, und wenn er einen genügenden Werterreicht, -wird auf den Polen 8 und 8' ein Kathodenfleck entstehen, je nachdem die Leitung i' oder i augenblicklich positiv ist. Die Erzeugung der Kathodenflecke veranlaßt, daß die Gleichrichterröhren 6 oder 6' leitend werden und veranlassen, daß aller Strom von den Hauptanoden 7 oder 7' über einen Lichtbogen in 6 oder 6' nach den Kathoden 8 oder 8' fließt, je nachdem, welche der Anschlußleitungen r oder i' positiv ist. Solange der Schalter 13 geschlossen bleibt, wird einer der Gleichrichter 6 oder 6' für eine Halbwelle und bei der nächsten Halbwelle der andere dieser Gleichrichter leitend. Wenn der Schalter 13 geöffnet wird, ist die leitende Verbindung zwischen den Zündelektroden 9 und 9' unterbrochen, so daß kein Strom für die Erzeugung -eines Kathodenfleckes an 8 -oder an 8' fließen kann. Auf diese: Weise wird der Hauptstromfluß bei Beendigung der betreffenden Halbwelle aufhören, in welcher der Schalter 13 geöffnet wurde.
• Bei der Anordnung nach Fig. 2 werden die Trockengleichrichter 1q. gebraucht, um den Strom zu vermindern, der durch die Zündelektroden in der Richtung von der Kathode nach diesen Elektroden fließt. Bei bestimmten Arten von Zündelektroden hat sich nämlich herausgestellt, .daß sich ein zerstörender Einfluß bei übergroßem Stromfluß in dieser Richtung einstellt.
• Durch die angegebene einfache Stromschaltung können große Ströme in den Primärstromkreis mit Leichtigkeit durch den Schalter 13 in dem nur vernachlässigbar kleine Ströme führenden Nebenkreis geschaltet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE-i. Schaltvorrichtung für starke Wechselströme, die über zwei gegensinnig parallel geschaltete Quecksilberentladungsgefäße mit Zündelektrode geführt werden, insbesondere für Schweißanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündelektroden (9, 9') beider Entladungsgefäße (6, 6') miteinander über .einen Schalter (13) verbunden sind, bei dessen Schluß ein Steuerwechselstrom geringer Stärke in Reihe über die Kathoden (8, 8') und die Zündelektroden (9, 9') verläuft, der die Zündung des Entladungsgefäßes bewirkt, dessen Anode (7, 7') gerade an einer positiven Spannungswelle liegt. z. Schaltvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß den Quecksilberkathoden (8, 8') Gleichrichter (i¢, i¢') parallel geschaltet sind, die einen Stromweg von der Kathode zur Zündelektrode bilden und die von der Kathode nach der Zündelektrode verlaufenden, nicht zündenden Stromwellen zum Teil um das Entladungsgefäß herumleiten.