DE948801C

DE948801C - Schaltanordnung fuer Widerstands-Schweissmaschinen zur Erzielung besonderer Stromkurven, insbesondere zum Nachwaermen

Info

Publication number: DE948801C
Application number: DEL14366A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Heinz-Guenter Lott
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1953-01-10
Filing date: 1953-01-10
Publication date: 1956-09-06

Description

Schaltanordnung für Widerstands-Schweißmaschinen zur Erzielung besonderer Stromkurven, insbesondere zum Nachwärmen Um bei der elektrischen Widerstandsschweißung einen genau bestimmten Wärmeverlauf zu erzielen, bedient man sich besonderer Stromkurven. Eine der wichtigsten Aufgaben ist dabei, im Anschluß an die Schweißung eine Nachwärmung herbeizuführen, d. h. man will die Möglichkeit haben, den Schweißstrom entweder rasch gegen Null gehen, aber auch langsam abklingen zu lassen. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird daher eine Anordnung zur Erzielung besonderer Stromkurven in insbesondere über Dampf- oder Gasentladungsstrecken gesteuerten Schweißmaschinen vorgeschlagen, gemäß der mindestens eine Primärwicklung des Schweißtransformators dauernd direkt durch zwei gegensinnig parallel geschaltete steuerbare Dampf-oder Gasentladungsstrecken überbrückt ist.
Von besonderer Bedeutung ist die Erfindung für Schweißmaschinen, die über einen Umrichter gespeist werden, der gegebenenfalls auch als Schaltschützt dient.
Die Steuerung der die Primärwicklung überbrückenden Entladungsstrecken soll derart bemessen sein, daß sie nur nach dem Nulldurchgang der dem Schweißtransformator zugeführten Spannung geöffnet werden. Das soll jedoch nur dann erfolgen, wenn nach der stromführenden Spannungshalbwelle mindestens während einer Spannungshalbwelle Pause ist. Infolgedessen kann die Steuerung der betreffenden überbrückenden Entladungsstrecken so ausgelegt sein, daß beide beaufschlagt werden, denn ein Kurzschluß kann nicht erfolgen.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Schweißmaschine i in Fig. i mit beispielsweise drei Primärwicklungen S, T, R wird über drei Gruppen 2, 3, 4 gegensinnig parallel geschalteter, als zündstiftgesteuerte Entladungsgefäße ausgebildeter Entladungsstrecken 21, 22, 31, 32, 44 42 gespeist. Der Anschluß erfolgt entweder über einen Eingangstransformator oder direkt an das Netz. Die Steuerung soll beispielsweise derart bemessen sein, daß mit einer Frequenz, die ein Fünftel der Netzfrequenz beträgt, geschweißt wird (Fig.2). Sowohl@de Netzfrequenz selbst als auch die Ausgangsfrequenz des Umrichters spielt jedoch für die Anwendung der Erfindung keine Rolle.
Erfindungsgemäß ist nun eine Primärwicklung des Schweißtransformators durch zwei gegensinnig parallel geschaltete, zündstiftgesteuerte Entladungsstrecken 5 und 6 überbrückt. An Fig. 2 sei die Wirkungsweise,..-der Erfindung näher erläutert. U und T sind Spannung und Strom im Schweißtransformator. An den Spannungssegmenten ist die Phase der jeweiligen Netzspannung angeschrieben. Die Gefäße 21, 31, 41 führen abwechselnd je zweimal Strom und zum Schluß das Gefäß 2r noch einmal. Die letzte positive Spannungshalbwelle sei R, so daß diese Spannung voll in den negativen Bereich durchläuft. Durch diese Gegenspannung wird auch der Strom T im Gefäß 21 (strichpunktierte Kurve) zu Null gemacht, und je nach der Aussteuerung der Gefäße steigt er in negativer Richtung an oder bleibt Null. Wird jedoch zum Zeitpunkt t, das Gefäß 6 geöffnet, so liegt an ihm über 21 die phasenrichtige Anodenspannung, so daß es zündet. Da 22 geschlossen bleiben soll, fließt kein Strom mehr zwischen den Phasen S und R. Statt dessen fließt ein Strom, gespeist von der Spannung an der Induktivität des Schweißtransformators, durch das Gefäß 6, wodurch der Strom einen der gestrichelten Kurve (einer Exponentialkurve) entsprechenden Verlauf nimmt. Wird 5 aus Gründen der Vereinfachung der Steuerungsauslegung mit beaufschlagt, so fließt trotzdem durch 5 kein Strom, denn 22 ist nicht geöffnet worden; es wird vielmehr ein sehr rasches Nullwerden des Stromes durch 2i wegen der negativen Spannung von R gegen S bewirkt. Um ein einwandfreies Kommutieren und eine Verbesserung des cos 9p herbeizuführen, kann noch parallel zu einer der Primärwicklungen ein Ohmscher Widerstand 7 geschaltet sein. Damit wird ein einwandfreies Nullwerden' des Stromes, insbesondere im Leerlauf, also bei geöffneter Zange, gewährleistet. Dieser Widerstand 7 kann auch in mehrere unterteilt sein und wird ganz oder teilweise nur bei geöffneter Zange eingeschaltet, so daß also solche Schaltmittel vorgesehen sein müssen, die bei Öffnen bzw. Schließen der Zange diesen Ein- bzw. Ausschaltvorgang vornehmen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltanordnung für über Dampf- oder Gasentladungsstreckcn gesteuerte Widerstands-Schweißmaschinen zur Erzielung besonderer Stromkurven, insbesondere zur Nachwärmung, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Primärwicklung des Schweißtransformators dauernd direkt durch zwei gegensinnig parallel geschaltete steuerbare Dampf- oder Gasentladungsstrecken überbrückt ist.
2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der die Primärwicklung überbrückenden Entladungsstrecken derart ausgelegt ist, daß eine Beaufschlagung nach dem Nulldurchgang der dem Schweißtransformator zugeführten Spannung erfolgt.
3. Anordnung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die die Steuerung der die Primärwicklung überbrückenden Entladungsstrecken nur dann beaufschlagen, wenn die nächste Spannungshalbwelle keinen Strom führen soll.
4. Anordnung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisung der Schweißmaschine über einen als Schaltschütz ausgebildeten Umrichter erfolgt.
5. Anordnung nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei leerlaufendem Schweißtransformator in bekannter Weise einer Primärwicklung des Schweißtransformators ein Ohmscher Widerstand zur Verbesserung des cos 9p parallel geschaltet ist.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ohmsche Widerstand ganz oder teilweise erst bei offener Zange zugeschaltet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: IJSA.-Patentschriften Nr. 2 443 777, 2 31O 112; deutsche Patentschrift Nr. 642 153; »Elektrotechnische Zeitschrift«, 15. Mai 1951, S. 302 und 303; »Bulletin des schweiz. Elektrotechn. Vereins«, ii. August 1951, S. 565 bis 572.