-
l Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Steuerung zweier gegensinnig
parallel geschalteter Entladungsstrecken mit Tauchzündern, wie sie beispielsweise
zur Steuerung von Schweißmaschinen in Betracht kommen. Bei derartigen Anordnungen
ist es erwünscht, die Durchgangsleistung zu regeln. Bisher waren hierfür verwickelte
Steuereinrichtungen erforderlich. Andererseits sind bereits Anordnungen vorgeschlagen
worden, bei denen für die beiden Entladungsstrecken ein gemeinsamer, einen Schalter
aufweisender Steuerkreis vorgesehen ist. Die Erfindung bezweckt, die Durchbildung
der Steuerung zu vereinfachen, und zwar besonders in den Fällen, in denen es auf
eine Regelung der Durchgangsleistung ankommt. Erfindungsgemäß wird dies bei zwei
gegensinnig parallel geschalteten Entladungsstrecken mit Tauchzündern, die einen
gemeinsamen, einen Schalter enthaltenden Steuerkreis aufweisen, dadurch erreicht,
daß in den gemeinsamen Steuerkreis eine Drosselspule veränderlicher Induktivität
geschaltet ist.
-
In Fig. r der Zeichnung ist ein. Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt. Ein von einem
Wechselstromnetz über die Zuleitungen
2 und 3 angeschlossener Transformator q., beispielsweise zur Speisung einer Schweißeinrichtung
i, wird durch zwei gegensinnig parallel geschaltete Entladungsstrecken 5 und 6 gesteuert.
Jede dieser beiden Entladungsstrecken weist eine Anode 7, eine Kathode 8 und einen
als Steuerorgan dienenden Tauchzünder g auf, dr mit,der Kathode in Berührung steht.
Die Kathode B kann ein fester Körper, z. B. Kadmium, oder eine Flüssigkeit, z. B.
Quecksilber, sein. Bei derartigen Tauchzündern ist es zur Erzielung einer höhen
Lebensdauer erwünscht, daß durch die Tauchzünder nur Strom in einer Richtung fließt
und daß der Strom in entgegengesetzter Richtung unterbunden wird. Um den beiden
Tauchzündern in der einen Halbwelle die erforderlichen Steuerspannungen zuzuführen
und in der anderen Halbwelle sie fernzuhalten, sind Schaltelemente 12 bis 15; vorzugsweise
Trockengleichrichter, vorgesehen. Die Steuerkreise io und ii sind dabei derart zusammengeschaltet,
daß der den Tauchzünder durchfließende Steuerstrom entweder durch die Schaltelemente
12 und 15 oder 13 und 14. fließt. Ferner ist ein Steuerkreis 16 zwischen die beiden
Steuerkreise io und i i eingefügt. Dieser Steuerkreis sorgt dafür, daß der Zeitpunkt
der Zündung innerhalb der positiven Halbwelle der Anodenspannung entweder verzögert
oder vorverschoben wird. Als ein Mittel für das Vorverschieben bzw. das Verzögern
kann eine sättigbare Drossel ig mit einem oder zwei Kernen 2oa und tob, einer Wicklung
21 und einer einstellbaren Anzapfung 22 dienen. Die Drosselspule ig weist einen
Kern mit einem magnetischen Material hoher Permeabilität auf, das eine plötzliche
Sättigung gestattet. Beispielsweise kann der Kern aus Permal'loy bestehen. Die Wicklung
21 kann auf einem oder mehreren Kernen angeordnet sein. Da die Anzapfung 22 entlang
der Wicklung 21 verschoben werden kann, wird sich die Spannung am linken oder rechten
Teil der Wicklung 21 ändern. Es hat sich daher in manchen Fällen als wünschenswert
herausgestellt, die Wicklungsteile auf getrennten Kernen unterzubringen, um den
Spannungsbereich zu begrenzen oder zu steuern. In den Steuerkreis 16 ist ferner
ein Steuerschalter 23 eingefügt. Dieser kann beispielsweise von Hand betätigt werden,
aber auch selbsttätig in Abhängigkeit von irgendwelchen Steuergrößen gesteuert werdien.
Im zweiten Fall ist der Steuerschalter 23 mit einer Betätigungsspule 24 versehen,
die ihrerseits von einem nicht dargestellten Stromkreis während vorbestimmter Zeiten
erregt wird.
-
Zur Erläuterung der Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels gemäß Fig.
i nehmen wir anr, daß der Schalter 23 geschlossen ist. Sobald beispielsweise
Entladungsstrecke 6 eine Stromführungsrhalbwelle beendet hat, wird die Spannung
an der Entladungsstrecke 6 in umgekehrter Richtung sich ändern, gleichzeitig an
der Entladungsstrecke 5 in positiver Richtung, da der Laststrom nacheilt und die
Spannung negativ ist, wenn .der Anodenstrom zu Null wird. In Fig. 2: ist der Verlauf
von Span- j nung und Strom kurz angedeutet; a ist der Winkel, um den der Strom der
Spannung nacheilt.
-
In dem Zeitpunkt, wenn der Strom zu Null wird, wie es in Fig. 2 gezeigt
ist, wird der Strom versuchen, durch den Gleichrichter 13, Schalter 23, Drossel
ig, Gleichrichter 1q., Tauchzünder 9 der Entladungsstrecke 5 zu fließen. Nach einer
kurzen Zeit, d.. h. nach Erreichen eines bestimmten Augenblickwertesder Spannung,
wird der Fluß im Kern 2o groß genug geworden sein, damit Sättigung eintritt. In
Fig. 3 deutet der Punkt b die Stelle der Magnetisierungskurve an, wo plötzlich Sättigung
eintritt. An diesem Punkt tritt ein Zusammenbruch der Spannung an der Wicklung zi
ein. Infolgedessen steigt der durch den Steuerkreis 16 fließende Strom rasch an
und bewirkt damit den Zündvorgang in der Entladungsstrecke 5 mittels des zugehörigen
Tauchzünders. Durch Verändern der Induktivität der Drosselspule ig, d. h. durch
Verändern der Windungszahlen oder durch Verändern des oder der Kerne, kann der Zündvorgang
der Entladungsstrecke 5 verzögert oder vorverschoben werden. Es ist also mithin
mittels der Drosselspule ig eine Steuerung der Phasenlage des Zündvorganges zu erreichen.
-
Diese Steuerung .der Phasenlage des Zündvorganges soll an Hand der
Fig. q. bis 6 erläutert werden. In Fig. q. ist die gestrichelte Kurve die Spannung
des Speisenetzes, die ausgezogene Kurve die Spannung an Entladungsstrecken 5 und
6, wenn die Wicklung 2i vollkommen ausgeschaltet worden ist, z. B. durch Verschieben
der Anzapfung 22 an das linke Ende der Drossel. Die Entladungsstrecken 5 und 6 werden
also bereits sehr früh in jeder Halbwelle leitend gemacht und führen während der
Zeitabschnitte c und d Strom. Dieses zeitige Zünden wird erreicht, weil in dem Steuerkreis
16 praktisch keine Induktivität vorhanden ist. Indem man die Windüngszahlen der
Wicklung 2i vergrößert, vergrößert man auch die Zeit zwischen dem Erlöschen einer
Entladungsstrecke und dem Zünden der nächsten. So zeigt z. B. Fig. 5 die Spannung
an den Entladungsstrecken 5 und 6, wenn etwa die Hälfte der gesamtenWindungen derWicklung
2?i eingeschaltet ist. Die Entladungsstrecken führen während der Zeitabschnitte
e und f Strom. Schließlich zeigt Fig. 6,den Verlauf der Spannung an den beiden,
Entladungsstrecken bei noch weiter getriebener Vergrößerung der Windungszahl der
Wicklung 21. Es ergeben sich .dann die Stromführungsdauern g und h. Es ist somit
durch Betätigung des Kontaktes 22 an der Drosselspule ig möglich, die Zeiten zu
steuern., während welcher die Entladungsstrecken 5 und 6 leitend sind. Damit kann
man auch die Größe ,des Belastungsstromes steuern.
-
Das Ausführungsbeispiel, das in Fig. 7 der Zeichnung dargestellt ist,
ist weitgehend ähnlich dem gemäß Fig. i. Im vorliegenden Fäll ist Wicklung ai auf
einem einzigen Kern angeordnet. In manchen Fällen hat es sich als vorteilhaft herausgestellt,
Drosselspulen 25 und 26 vorzusehen und diese im Nebenschluß zu den Gleichrichtern
12
und 13 anzuordnen. Dadurch wird bei Dauerbetrieb der mittlere
durch die Tauchzünder fließende Strom herabgesetzt und die Wellenform des den Tauchzünder
durchfließenden Stromes gesteuert. Hinsichtlich der Wirkungsweise ergeben sich keine
grundsätzlichen Unterschiede gegenüber dem anderen Ausführungsbeispiel. Durch entsprechende
Einstellung bzw. Bemessung der Drosselspulen 25 und 26 hat man es in der Hand, die
Größe des dem Tauchzünder 9 zugeführten Stromes genau festlegen zu können. Hinsichtlich
der beiden Drosselspulen 25 und 26 ist noch zu bemerken, daß beim Eintreten der
Sättigung der Scheinwiderstand der Drosselspule r9 rasch abnimmt und die den Tauchzündern
zugeführte Spannung sehr rasch zunimmt; es ergibt sich dabei eine Spannung mit beinahe
senkrechtem Anstieg. Die Drosselspulen 25 und 26 beteiligen sich zunächst nur langsam
an der Stromzunahme. Sobald aber die Änderungsgeschwindigkeit dieser Spannung nachläßt,
wird ein ,größerer Teil des Stromes durch die Drosselspulen 25 und 26 fließen. Daher
stellen diese beiden Drosselspulen einen unveränderlichen Scheinwiderstandsweg dar,
welcher die Übertragung eines großen. Anlaßstromes steiler Front an die Tauchzünder
ermöglicht.