DE916201C - Arrangement for welding with direct current - Google Patents
Arrangement for welding with direct currentInfo
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- B23K9/10—Other electric circuits therefor; Protective circuits; Remote controls
- B23K9/1006—Power supply
Description
Anordnung zum Schweißen mit Gleichstrom Es ist bereits eine Anordnung zum Schweißen mit Gleichstrom vorgeschlagen worden, bei der ads Schweißgenerator eine Maschine normaler Bauart und ein Stoßumspannter zur Erziielung der dynamischen. Eigenschaften verwendet werden.. Die statischen. Kennlinien werden durch eine gleichstromerregte Drosselspule gewährleistet, deren Erregung bei Leserlauf am größten ist und mit zunehmendem Schweißstrom abnimmt. Der Wechselstrom dieser Drosselspule wird über einen, Trockengleichrichter gleichgerichtet und speist die Erregerwicklung des Schweißgenerators. Zur Verkleinerung von; Drosselspule und Gleichrichter wird die Erregerwicklung noch in Reihe von der Generatorspannung gespeist. Die Erregung der Drosselspule erfolgt unter dem Einffluß einer konstanten und einer ihr entgegen, wirkenden, dem Schweißstrom verhältnisgleichen Erregung. Demgemäß nimmt die gesamte Erregung der Drosselspule mit zunehmendem Gleichstrom ab. Im gleichen Maße wird. auch der Erregerstrom des Schweißgenerators kleiner, und der Sabweißgenerator weist die gewünschte, mit zunehmendem Strom abfallende Spannungskennlinie auf: Bei dieser Anordnung besteht die Gefahr, d.aß die Erregung der Drosselspule nicht beim Wert Null aufhört, wenn also konstante und stromabhängige Erregung einander gleich geworden sind, sonldern daß die resultierende Erregung im entgegengesetzten Sinn wieder anwächst, was ein unerwünschtes Anisteigen des Schweißstromes zur Folge hat.Arrangement for welding with direct current It is already an arrangement for welding with direct current has been proposed in the ads welding generator a machine of normal design and a shock-spanning machine to achieve the dynamic one. Properties are used .. The static. Characteristic curves are excited by a DC Choke coil ensures the excitation of which is greatest when the reader runs and with increasing welding current decreases. The alternating current of this inductor is about a dry rectifier rectified and feeds the excitation winding of the welding generator. To reduce the size of; Choke coil and rectifier is still the field winding fed in series from the generator voltage. The choke coil is excited under the influence of one constant and one counteracting it, the welding current relative excitement. Accordingly, all of the energization of the choke coil decreases with increasing direct current. To the same extent will. also the excitation current of the Welding generator is smaller, and the Sabweißgenerator has the desired, with increasing Current-decreasing voltage characteristic: With this arrangement there is a risk of d.that the excitation of the choke coil does not stop at the value zero, i.e. if constant and current-dependent excitation have become equal to each other, but that the resulting Arousal in the opposite sense grows again, which is an undesirable increase of the welding current.
Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung zum Schweißen, mit Gleichstrom unter Verwendung eines Gleichstroangenerators, dessen Erregerwicklung aus dem Wechselstromnetz zur Erzielung der statischen Stromspannungskenndinien über einen. Gleichrichter unter Verwendung einer gleichstromerregten Drosselspule gespeist wird, die diesen. Nachteil nicht besitzt. Gemäß der Erfindung wird durch zusätzliche Mittel oder durch die verwendete Schaltung erreicht, daß der Erregergleichfluß der Drosselspule nur :in einer Richtung zwischen einem Höchstwert und einem Kleinstwert verlaufen kann. Zu diesem. Zweck kann. man bei der vo@rgeschlar genen Anordnung ein Anwachsen der stromabhängigen Erregung der Drosselspule über den durch die konstante Erregung gegebenen Wert hinaus dadurch verhindern, daß in; dem gleichen: Augenblick, in dem die Amperewind.ungen (AW) der stromabhängig erregten Wicklung größer zu werden beginnen als die der konstanterregten, die AW der vorher konstanterregten Wicklung im gleichen :Maße zunehmen, wie die der strorna:bhängig erregten Wicklung. Dies erfolgt selbsttätig da.-durch, daß beide Wicklungen. über eine Sperrzelle parallel geschaltet sind. Solange, der Spannungsabfall an der konstanterregten Wicklung größer ist als an der stromabhängig erregten, sperrt die Zelle. Sobald aber der Spannungsabfa,11 an der stromabhängigen Wicklung den an der konstanterregten überwiegt, führen beide Wicklungen, den gleichen Strom und heben sich gegenseitig auf. Der Wechselstrom der Drosselspule bleibt daher auf einen: kleinsten( Wert beschränkt. Ein weiteres Anwachsen des Erregerstromes erfolgt nicht mehr. Voraussetzung für die richtige Arbeitsweise ist, da;ß die, beiden Erregerwicklungen hinsichtlich der Amperewindungen und des Spannungsabfalles aufeinander abgestimmt sind. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß die Erregerwicklung der Drosselspule nur aus einer einzigen. Wicklung besteht, die über einen Gleichrichter von einer konstanten Spannung und von einer dieser entgegenwirkenden, dem Schweißstromverhültnis gleichen Spannung gespeist wird.The invention relates to an arrangement for welding with direct current using a DC generator, the field winding of which is taken from the AC network to achieve the static current voltage characteristics via a. Rectifier using a DC-excited choke coil that feeds this. disadvantage does not own. According to the invention, by additional means or by the The circuit used achieves that the direct excitation flux of the choke coil only: in can run in a direction between a maximum value and a minimum value. to this. Purpose can. In the case of the proposed arrangement, there is an increase in the current-dependent Excitation of the choke coil beyond the value given by the constant excitation thereby prevent in; the same: moment in which the ampere-turns (AW) of the current-dependent excited winding begin to become larger than that of the constantly excited, the AW of the previously constantly excited winding to the same extent: increase as the the strorna: dependently excited winding. This takes place automatically because both Windings. are connected in parallel via a blocking cell. As long as the voltage drop on the constant excited winding is greater than on the current-dependent excited, blocks the cell. But as soon as the voltage drop, 11 on the current-dependent winding the at the constant excited predominates, both windings carry the same current and cancel each other out. The alternating current of the inductor therefore remains at one: smallest (value limited. There is no further increase in the excitation current more. The prerequisite for the correct mode of operation is that the two excitation windings matched to one another with regard to the ampere turns and the voltage drop are. Another possibility is that the excitation winding of the choke coil only from a single. Winding consists of a rectifier of a constant voltage and one of these counteracting, the welding current ratio the same voltage is fed.
Man kann auch den Gleichrichter über einen Wirk- oder Blindwiderstand von einer Wechselspannung speisen und. die gleichstromerregte Drosselspule parallel zur. Wechsels.tromseite des Gleichrichters legen, die bei Leerlauf des Schweißgenerators unerregt ölst, mit zunehmendem:. Schweißstrom dagegen eine zunehmende Erregung erfährt.You can also use the rectifier via an active or reactance resistor feed from an alternating voltage and. the DC-excited choke coil in parallel to the. Place the alternating current side of the rectifier when the welding generator is idle unexcited oil, with increasing :. Welding current, on the other hand, experiences increasing excitation.
In der Zeichnung sind AusführungsLeispiele der Erfindung dargestellt.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing.
In. Fig. i bedeutet i den Schweißgenerator, eine Gleichstrommaschine ganz normaler Bauart mit guter Ausnutzung, mit der Erregerwicklung :2 und der Wendepolwicklung 3. 4 stellt den Stoßumspanner dar, der gute dynamische Eigenschaften gewährleistet. Seine Erstwicklung wird vom Schweißstrom durchflossen, seine Zweitwicklung speist zusammen und in Reihe mit der Genera;torspannung und der vom. Gleichrichter 5 gelieferten Spannung die Erregerwicklung 2 des Schweißgenerators. Ein zusätzlicher Widerstand 6 verhindert, daß sich die Widerstandsgerade des, Erregerkreises mit der Generatorken;nlinie schneidet, so daß keine unerwünschte Erregung zustande kommt. In dieser Schaltung braucht der Gleich; rie;hter 5 nur die kleinen Differenzspannungen zwischen Masch.inenkennlinie und Widerstandsgerade aufzubringen. Der Gleichrichter 5 wird über die gleichstromerregte Drosselspule 7 von einer konstanten Wechselspannung gespeist, die z. B. einem besonderen Umspanner 8 oder einer Anzapfung an der Wicklung des Antriebsmotors entnommen werden. kann. Die Erregerwicklung der Drosselspule auf dem mittleren Schenkel besteht aus zwei Teilen, 9 Bund io mit einer Anzä;pfung in der Mitte. Die obere Wicklung 9 wird über einen weiteren: Gleichrichter i i von einer gleichbleibenden Spannung gespeist, die untere Wicklung io von einer dem Schweißstrom verhältnisgleichen Spannung, die z. B. an der Wendepolwicklung und der Erstwicklung des Stoßumspanners abgenommen werden: kann. Der Strom in der Erregerwicklung 9 kann durch den Regelwiderstand 12 und der in der Wkklung io durch einen, #weiteren Regelwiderstand 13 geregelt werden;. Die Anfänge der Wicklungen 9 und io sind, über die Sperrzelle: 14 miteinander verbunden, und zwar in der Weise, daß ein Strom nur vom Anfang der Wicklung io nasch dem Anfang der Wicklung 9 fließen kann, nicht aber umgekehrt.In. Fig. I i means the welding generator, a direct current machine completely normal design with good utilization, with the excitation winding: 2 and the reversing pole winding 3. 4 represents the shock clamp, which ensures good dynamic properties. The welding current flows through its first winding and feeds its second winding together and in series with the generator; gate voltage and the from. Rectifier 5 supplied Voltage the excitation winding 2 of the welding generator. An additional resistance 6 prevents the resistance line of the excitation circuit from coming into line with the generator cuts so that no unwanted excitement occurs. In this circuit needs the same; rie; hter 5 only the small differential voltages between the machine's characteristic curve and to apply a straight line of resistance. The rectifier 5 is excited via the DC Choke coil 7 fed by a constant AC voltage which, for. B. a special one Umspanner 8 or a tap on the winding of the drive motor can be taken. can. The excitation winding of the choke coil on the middle leg consists of two parts, 9 fret io with a tap in the middle. The upper winding 9 is via another: rectifier i i fed by a constant voltage, the lower winding io of a voltage which is proportional to the welding current, the z. B. removed on the reversible pole winding and the first winding of the shock transformer can be. The current in the excitation winding 9 can through the variable resistor 12 and that in the wkklung io controlled by a, # further control resistor 13 will;. The beginnings of windings 9 and io are, via the blocking cell: 14 with each other connected, in such a way that a current only nasch from the beginning of the winding the beginning of the winding 9 can flow, but not vice versa.
Die Anordnung wirkt nun folgendermaßen: Der von der Wechselstrommwiaklung der Drosselspule aufgenommene Strom JW entspricht ungefähr der resultierenden. Erregung der beiden Erregerwicklungen.9 und, io (AW9+AW1o), wie aus der Fig. 2 hervorgeht. Die Spannung UD an der Drosselspule hat innerhalb gewisser Grenzen: darauf nur einen. geringen. Einfluß. Nach Gleichrichtung über den Gleichrichter 5 ist dieser Strom JW zugleich auch der Erregerstrom des Schweißgenerators. Die zusätzliche Nebenschlußerregung des Erregerkreises durch die Klemmenspannung des Schweißgenerators hat auf dessen Erregerstrom keinen Einfluß. Dadurch wird lediglich die vom Gleichrichter 5 zu liefernde Spannung verringert.The arrangement now works as follows: The one from the alternating currentwiaklung The current JW consumed by the choke coil corresponds approximately to the resulting one. excitement of the two excitation windings.9 and, io (AW9 + AW1o), as can be seen from FIG. The voltage UD at the choke coil has within certain limits: only one on it. minor. Influence. After rectification via the rectifier 5, this is current JW is also the excitation current of the welding generator. The additional shunt excitation of the excitation circuit through the terminal voltage of the welding generator has on its Excitation current has no influence. As a result, only that to be supplied by the rectifier 5 is Tension decreased.
Bei Leerlauf des Schweißgenerators ist nur die ErregerwIcklung 9 erregt. Die Erregung der Drosselspule ist für diesen Fall am größten, der Erregerstrom des Schweißgenerators ebenfalls, und der Schweißgenerator arbeitet mit seiner Leerlaufspannung. Durch; den, Widerstand 12 kann diese Spannung auf beliebige Weise eingestellt werden.When the welding generator is idling, only the exciter winding 9 is excited. The excitation of the choke coil is greatest in this case, the excitation current of the Welding generator also, and the welding generator works with its open circuit voltage. By; The resistor 12, this voltage can be adjusted in any way.
Bei Belastung kommt unter dem Ei'nfluß des Spannungsabfalles an der Wendepolwicklung 3, gegebenenfalls unter Einbeziehung der Erstwicklung von 4, auch in. der Wicklung io eine Durchflutun.g in dem durch den Pfeil angedeuteten Sinn zustande, die derjenigen in ,der Wicklung 9 entgegen-wirkt. Dadurch nimmt der Wechselstrom der Drosselspule ab, und als Folge davon geht auch, die Spannung des Säh#veißgen:erators zurück. Man erreicht auf diese Weise die für den Schweißbetrieb erforderliche-, mit dem Belastungsstrom abfallende Strom - Spannungs - Kennlinie. Durch den Widerstand 13 kann: man eine: ganze Schar von Kennlinien einstellen, wie sie in: Fig. 3 angedeutet sind. Durch den Regler 12 werden hierbei die Leerlaufpunkte, durch den Regler 13 die Neigung der Kennlinien. eingestellt Je mehr nun die! AW der Erregerwicklung io sich denen der Wicklung g nähern, desto größer wird. diie Gefahr, daß sich ein Zustand einstellt, bei dem die AW von io diejenigen der Wicklung g zahlenmäßig überwiegen. Eine weitere Zunahme des Schweißstromes hat dann nicht mehr' eine Abnahme des, Schweißgeneratorerregerstrornes zur Folge, sondern, eine Zunahme. Dadurch steigert sich der Schweißstrom weiterhin, bis er schließlich ganz unzulässige Werte erreicht. Dieser Zustand wird durch die Sperrzelle 14 verhindert. Solange der Spennungsabfall an: der Wicklung g größer ist als an der Wickliung io, kann: kein Strom über die Sperrzelle fließen. Mit zunehmendem Schweißstrom steigt aber der Spannungsabfall an der Wicklung io an. Von dem Augenblick an, wo er zahlenmäßig gleich dem an der Wicklung g wird, genügt eine weitere Zunahme, um über die Sperrzelle 14 einen Strom vom Anfang der Wicklung io nach dem Anfang der Wicklung q fließen zu lassen. Jede weitere Zunahme des Schweißs.tronnes ,hat demnach zur Folge, daß von nun an die AW in beiden, Wicklungen in gleichem Maß anwachsen; da sie aber einander entgegenwirken, erfolgt keine Zunahme des Erregerflusses im mittleren Schenkel der Drosselspule mit seinen verhängnisvollen Folgen, vielmehr behält der Erregerfluß in diesem Schenkel den einmal erreichten Kleinstwert bei, und die Steuerung bleibt stabil.Under load, under the influence of the voltage drop on the reversing pole winding 3, possibly including the first winding of 4, there is also a flow in the winding io in the sense indicated by the arrow, opposite to that in the winding 9 - works. As a result, the alternating current of the choke coil decreases, and as a result, the voltage of the sawdust generator also decreases. In this way, the current-voltage characteristic curve which is required for welding operation and which decreases with the load current is achieved. The resistor 13 can be used to set a whole family of characteristic curves, as indicated in FIG. 3. The controller 12 determines the idle points and the controller 13 determines the slope of the characteristic curves. set the more now the! AW of the excitation winding io approach those of winding g, the larger it becomes. the danger that a state will arise in which the AW of io outnumber those of the winding g. A further increase in the welding current then no longer results in a decrease in the welding generator excitation current, but rather an increase. As a result, the welding current continues to increase until it finally reaches completely inadmissible values. This state is prevented by the blocking cell 14. As long as the voltage drop on: winding g is greater than that on winding io, no current can flow through the blocking cell. However, as the welding current increases, the voltage drop across the winding increases. From the moment when it becomes numerically equal to that on the winding g, a further increase is sufficient to allow a current to flow through the blocking cell 14 from the beginning of the winding io to the beginning of the winding q . Every further increase in the sweat load has the consequence that from now on the AW in both windings increase to the same extent; but since they counteract one another, there is no increase in the excitation flow in the middle limb of the choke coil with its disastrous consequences; rather, the excitation flow in this limb maintains the minimum value once reached, and the control remains stable.
Eine andere Ausführungsform des der Anordnung zugrunde liegenden Gedankens zeigt Fig. q. Soweit die gleichen Bezeichnungen verwendet sind, haben sie die gleiche Bedeutung wie in Eile. i. Die Drosselspule 7 hat jedoch in diesem Fall nur eine einzige Erregerspule, die über den Gleichrichter i i mit einer konstanten Spannung und außerdem mit einer dieser, entgegenwirkenden, dem Schweißstrom verhältnisgleichen, an der Wendepolwiaklung bzw. dem Stoßumspanner abgegriffenen Spannung in Reihe gespeist wird. Auch hier kann diie oben:-genannte schädliche Wirkung eines. Anwachsens des Erregerflusses der Drosselspule über Null hinaus in entgegengesetzter Richtung nicht eintreten, denn ein Anwachsen der stromabhängigem! Spannung über den Wert der konstanten Spannung hinaus 'hätte eine Umkehr des Stromes im Erregerkreis der Drosselspule zur Folge. Diese Strom-, umkehr kann aber wegen des Gleichrichters i i nicht eintreten. Eine besondere Sperrzelle 1q., wie bei der Anordnung nach Fig. i, wird hier nicht benötigt. Die statischen Strom - Spannnungs - Kennlinien können bei dieser Schaltung in folgender Weise geregelt werden: Für den Erregerstrom Je des Schweißgenerators gilt ungefähr die Beziehung Hierin bedeutet Eo die mit Hilfe des Stufenschalters 12 vom Umspanner 8 abgegriffene und über den Gleidhnifchter i i der Erregerspule der Drosselspule zugeführte, vom Schweißstrom unabhängige Spannung, k1 # J die dem Schweißstrom ve.rhältnis-Statt mit dem Regler 12 mehr oder weniger Anzapfungen am Umspanner 8 abzugreifen, kann er auch als Widerstand, und Spannungsteiler ausgeführt werden.Another embodiment of the idea on which the arrangement is based is shown in FIG. To the extent that the same terms are used, they have the same meaning as in a hurry. i. In this case, however, the choke coil 7 has only a single excitation coil, which is fed in series via the rectifier ii with a constant voltage and also with a voltage that counteracts the welding current and is tapped at the reversing pole or the shock transformer. Here, too, the above-mentioned harmful effect of a. Increase in the excitation flow of the choke coil beyond zero in the opposite direction does not occur, because an increase in the current-dependent! Voltage beyond the value of the constant voltage 'would result in a reversal of the current in the excitation circuit of the choke coil. However, this current reversal cannot occur because of the rectifier ii. A special blocking cell 1q., As in the arrangement according to FIG. I, is not required here. With this circuit, the static current-voltage characteristics can be regulated in the following way: For the excitation current of the welding generator, the approximate relationship applies Here, Eo means the voltage that is tapped off with the help of the step switch 12 from the transformer 8 and fed to the excitation coil of the choke coil via the Gleidhnifchter ii, independent of the welding current, k1 # J the welding current ratio instead of the regulator 12 more or less taps on the transformer 8, it can also be implemented as a resistor and voltage divider.
Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem nur ein einziger
Gleichrichter 5 für die Erregung des Schweißgenerators erforderlich ist. Hierbei
liegt der Gleichridhter 5 über den regelbaren. Widerstand 12 an der gleichbleibenden,
Spannung des Umspanners 8 bz.w. an, einer Anrzapfung der Ständerwicklung des Antriebsmotors
für den, Schweißgenerator. Durch den Widerstand 12 kann die Leerlaufspannung des
Schweißgenerators geregelt werden. Parallel zum Gleichrichter 5 liegt die gleichstromerregte
Drosselspule 7, die in diesem Fall ebenfalls nur eine einzige Erregerwicklung aufweist.
Diese wird über den regelbaren Widerstand 13 mit einer denn Schweißstrom verhältnisgleichen,
an der Wendepalwiaklu!ng 3 und. an der Erstwicklung des Stoßumspanners, q, abgegriffenen
Spannung gespeist. Bei Leerlauf ist d.ieDrosselspule, urerregt und hat daher eignen
sehr großen Wechselstromwiderstand. Sie nimmt deshalb nur einen sehr kleinen Magnetisierungswechselstrom
auf, und der über den Widerstand 12 dem Gleichrichter zufließende Strom wird kaum
geschwächt. Mit zunehmendem Schweißstrom nimmt aber auch die Gleichstromerregung
der Drosselspule zu, und infolgedessen steigt auch der von ihr aufgenommene Wechselstrom.
Da durch den, Widerstand 12 der vom Umspanner 8 gelieferte Strom begrenzt bleibt,
wird immer mehr Strom vom Gleiahrächter nach der Drosselspule abgezweigt, und die
Generatoirspannung nimmt infolgedessen ab. Man erreicht daher auch hier wieder aine
mit zunehmen, dem Schweißstrom abfallende Strom-Spannungs-Kennlinie, d. h. je nach
der Größe des Widerstandes 13 eine ganze Schar von Strom-Spannungs-
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES22899A DE916201C (en) | 1951-04-27 | 1951-04-27 | Arrangement for welding with direct current |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES22899A DE916201C (en) | 1951-04-27 | 1951-04-27 | Arrangement for welding with direct current |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE916201C true DE916201C (en) | 1954-08-05 |
Family
ID=7477127
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DES22899A Expired DE916201C (en) | 1951-04-27 | 1951-04-27 | Arrangement for welding with direct current |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE916201C (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE602766C (en) * | 1933-04-13 | 1934-09-17 | Siemens Schuckertwerke Akt Ges | Device for regulating three-phase motors, especially with short-circuit rotors |
DE641920C (en) * | 1933-09-06 | 1937-02-17 | Siemens Schuckertwerke Akt Ges | Electric arc welding device in which the direct current voltage required for welding is taken from an alternating current network |
DE650553C (en) * | 1932-07-01 | 1937-09-27 | Alan Stewart Fitzgerald | Multi-stage magnetic amplifier |
DE706667C (en) * | 1937-10-27 | 1941-05-31 | Siemens Schuckertwerke Akt Ges | Device for determining and maintaining the polarity of direct current cross-field machines for arc welding systems or the like. |
-
1951
- 1951-04-27 DE DES22899A patent/DE916201C/en not_active Expired
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