DE935077C

DE935077C - Device to improve the ignition properties of arc welding converters with protective circuit

Info

Publication number: DE935077C
Application number: DEL16628A
Authority: DE
Inventors: Eberhard Rietsch
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1953-09-15
Filing date: 1953-09-15
Publication date: 1955-11-10

Description

Einrichtung zur Verbesserung der Zündeigenschaften beim Lichtbogenschweißwandler mit Schutzschaltung Eci Schweißwandlern mit Schutzschaltung ist das Zünden des Lichtbogens zwischen Elektrode und Werkstück von der Höhe der sekundären Leerlaufspailllullg und diese wiederum von der Gräte der cleichstromvormagnetisierung abhängig. Eine einwandfreie Zündung des Lichtbogens ergibt sich bei eiiicr Spannung v«n ungefähr 6,3 bis ;o Volt. Diese verhältnismäl:@ig hohe Spannung bedeutet aber für chn Scli«-iler eine gesundheitliche Gefährdung, und aus di@sein Grunde wurden Schweißwandler finit einer Schutzschaltung entwickelt. bei denen eine sehtindüre Leerlaufspa.nnung von .12 Volt nicht überschritten wird. Bei Herabsetzung der Leerlaufsr@annung auf diesen ungefährlichen Wert wurden jedoch gleichseitig die Zündeigenschaften des Wandlers wesentlich verschlechtert. Im Augenblick des Zündens ist das Erregerfeld der Gleichstromwicklung nicht in der erforderlichen Größe vorhanden, sondern es kann sich erst langsam, gemäß der Zeitkonstante der Gleichstromwichlung, aufbauen. Mithin ist die für den Zündvorgang benötigte Spannung nicht vorhanden. Aufzeichnungen haben ergeben, daß sich eine geringe Einschaltstromspitze ausbildet, und die Zündung des Lichtbügens erfolgt erst nach mehrmaligem aufsetzen der Elektrode auf das UTe.rkstück.Device for improving the ignition properties of arc welding converters with protective circuit Eci welding converters with protective circuit, the ignition of the arc between the electrode and the workpiece depends on the level of the secondary no-load gap and this in turn depends on the device of direct current premagnetization. A perfect ignition of the arc results at a voltage of about 6.3 to; 0 volts. This relatively high voltage, however, means a health hazard for chn Scli «-ilers, and for this reason welding transducers were developed finitely as a protective circuit. where an open-circuit voltage of .12 volts is not exceeded. When the idling noise was reduced to this harmless value, however, the ignition properties of the converter were significantly impaired at the same time. At the moment of ignition, the excitation field of the direct current winding is not present in the required size, but can only build up slowly, according to the time constant of the direct current winding. The voltage required for the ignition process is therefore not available. Recordings have shown that a low inrush current peak develops, and the arc is only ignited after the electrode has been placed on the UTe.rkstück several times.

U in diesen Übelstand zu beseitigen und eineVerbesserung der Zündeigenschaften zu erhalten, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Schweißstrom nach Aufsetzen der Elektrode auf das Werkstück gleichgerichtet kurzzeitig über eine Zusatzwiclzlung der Gleichstromwicklung fließt. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Prinzipschaltbild veranschaulicht.U to eliminate this deficiency and improve the ignition properties to obtain, it is proposed according to the invention that the welding current after touchdown the electrode is rectified briefly on the workpiece via an additional winding the DC winding flows. In the drawing is an embodiment the invention illustrated in the schematic diagram.

Über einen Schalter 2o sind die Primärwicklungen 2, 3 und 4 des Schweißwandlers i in Scottschaltung an die Anschl@ußklemmen R, S, T angeschlossen. Die Spannung für die Speisung des Gleichrichters 5 wird von der Anschlußklemme S und der Mittelanzapfung der Teilwicklung 2 entnom.m-en. Auf der Gleichstromseite des Gleichrichters 5 sind eine Gleichstromwicklung 6, ein Festwiderstand 7 und ein Regelwiderstand 8 angeordnet. Ebenfalls an den Klemmen S und T ist das Schaltschütz 9 angeschlossen. Von der einen Klemme der Sekundärwicklung io des Schweißwandlers i führt ein Kabel i i zu dem Arbeitskontakt des Schaltschützes 12 und von dort aus «-eiter zu der Schweißelektrode 13. Das Werkstück 14 ist mittels eines Kabels 15 mit der anderen Klemme der Sekundärwicklung io verbunden. Das Schaltschütz 12 ist über den Arbeitskontakt des Schaltschützes. 9 an ein Wechselstromnetz geschaltet und erhält von dort seine Spannung. Das Stromrelais 16 ist an den Klemmen des Stromwandlers 17 im Schweißstromkreis angeschlossen. Außerdem sind in demselben Kreis ein Gleichrichter 18 sowie eine Zündhilfswicklung ig, die vom Gleichstrom durchflossen wird, an den Anschlußklemmen des Arbeitskontaktes des Schaltschützes 12 angebracht.The primary windings 2, 3 and 4 of the welding transducer i are connected to the connection terminals R, S, T via a switch 2o. The voltage for supplying the rectifier 5 is taken from the terminal S and the center tap of the partial winding 2. On the direct current side of the rectifier 5, a direct current winding 6, a fixed resistor 7 and a variable resistor 8 are arranged. The contactor 9 is also connected to the terminals S and T. A cable ii leads from one terminal of the secondary winding io of the welding converter i to the normally open contact of the contactor 12 and from there to the welding electrode 13. The workpiece 14 is connected by means of a cable 15 to the other terminal of the secondary winding io. The contactor 12 is via the normally open contact of the contactor. 9 is connected to an alternating current network and receives its voltage from there. The current relay 16 is connected to the terminals of the current transformer 17 in the welding circuit. In addition, a rectifier 18 and an auxiliary ignition winding ig through which the direct current flows are attached to the connection terminals of the normally open contact of the contactor 12 in the same circuit.

Die Wirkungsweise der Erfindung ist im folgenden beschrieben: Im Leerlauf, d. h. solange die Elektrode 13 noch keine Berührung mit dem Werkstück 14 hat, fließt über Gleichrichter 5, Regelwiderstand 8 und Festwiderstand 7 ein geringer Strom durch die Gleichstromwicklung 6, was zur Folge hat, daß durch die geringe Vormagneti:sierung an der Sekundärwicklung des Schweißwandlers eine niedrige Spannung anliegt, die allgemein als Schutzspannung bezeichnet wird. Beim Aufsetzen der Elektrode 13 auf das Werkstück 14 fließt über Gleichrichter 18 und Zusatzwicklung ig ein Strom, der aber auf Grund des inneren Widerstandes der Zusatzwicklung ig begrenzt ist und dessen Spannung zum Zünden des Lichtbogens nicht ausreicht.The mode of operation of the invention is described below: When idling, d. H. as long as the electrode 13 is not yet in contact with the workpiece 14, flows A small current through rectifier 5, variable resistor 8 and fixed resistor 7 through the direct current winding 6, which has the consequence that the low Vormagneti: ization there is a low voltage on the secondary winding of the welding transformer, which is generally referred to as protection voltage. When placing the electrode 13 on the workpiece 14 flows via rectifier 18 and additional winding ig a current that but due to the internal resistance of the additional winding ig is limited and that There is insufficient voltage to ignite the arc.

Der Wickelsinn der Zusatzwicklung ig muß derart gewählt werden, daß das durch den Schweißstrom sich bildende Erregerfeld das Erregerfeld der Gleichstromwicklung 6 unterstützt. Die Aufbauzeit des Erregerfeldes ist von besonderer Wichtigkeit und von der Anzahl der Windungen der Zusatzwicklung abhängig. Deshalb ist die Anzahl der Windungen so zu wählen, daß das erforderliche Erregerfeld innerhalb der Anzugszeit der Schaltschütze aufgebaut wird.The winding direction of the additional winding ig must be chosen such that the excitation field formed by the welding current the excitation field of the direct current winding 6 supported. The build-up time of the excitation field is of particular importance and depends on the number of turns of the additional winding. That's why the number is of the turns to be selected so that the required excitation field within the pick-up time the contactor is set up.

Ein im Sekundärkreis befindlicher Sättigungsstromwandler 17 erregt die Spule des Relais 16, so daß dieses seinen Arbeitskontakt schließt und die Speisespannung für das Schaltschütz 9 liefert. Das Schaltschütz 9 zieht an und schaltet zwei Arbeitskontakte ein, wobei der eine Kontakt zur Überbrückung des Festwiderstandes 7 dient, der andere Kontakt die Einschaltung des Schaltschützes 12 bewirkt. Beim Kurzschließen des Festwiderstandes 7 erhöht sich der Strom in der Gleichstromwicklung6 auf den eingestellten Wert. Dieser bisher beschriebene Vorgang spielt sich in einer Zeit von wenigen Perioden ab, d. h. in ungefähr 7/100 bis 0/i00 Sekunden. Im Augenblick, wenn das Schaltschütz r2 seinen Arbeitskontakt schließt, entsteht infolge des inzwischen erzeugten Erregerfeldes, das nicht sofort abklingen kann, ein großer Schweißstrom, der beim Abheben der Elektrode vom Werkstück die Zündung des Lichtbogens gewährleistet. Nach erfolgter Zündung klingt der Schweißstrom auf den für den Schweißvorgang erforderlichen Stromwert ab, der am Regelwiderstand 8 einstellbar ist.A saturation current transformer 17 located in the secondary circuit is energized the coil of the relay 16 so that it closes its normally open contact and the supply voltage for the contactor 9 supplies. The contactor 9 picks up and switches two working contacts one, where the one contact is used to bridge the fixed resistor 7, the other Contact causes the contactor 12 to be switched on. When short-circuiting the fixed resistor 7 the current in the DC winding 6 increases to the set value. This process described so far takes place in a time of a few periods from, d. H. in about 7/100 to 0/100 seconds. At the moment when the contactor r2 closes its working contact, arises as a result of the exciter field generated in the meantime, which cannot subside immediately, a large welding current that occurs when the electrode is lifted off from the workpiece guarantees the ignition of the arc. After ignition the welding current sounds at the current value required for the welding process which can be set at the rheostat 8.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device to improve the ignition properties in the case of an arc welding converter that is pre-magnetized by means of a direct current winding with protective circuit, characterized in that the welding current after contact The electrode is briefly rectified on the workpiece via an additional winding (ig) of the DC winding flows.

2. Device according to claim i, characterized in that that the additional winding (ig) during welding via the normally open contact of a Contactor (i2) is short-circuited.

3. Device according to claim i and 2, characterized in that the number of turns of the additional winding (ig) is such it is selected that its excitation field is built up during the contactor's pick-up time is.

4. Device according to claim 3, characterized in that the excitation field is so strongly excited that after short-circuiting by the contactor (i2) an excessive Current flows, which ensures the ignition of the arc and then on its set value decays.

5. Device according to claim i to 4, characterized characterized in that the contactor (i2), which short-circuits the additional winding (ig), is switched on by a relay (i6), which in turn is actuated by the welding current will.

6. Device according to claim 5, characterized in that the relay (i6) is excited via a saturation current transformer.