DK159011B - Elektrisk energikilde til en modstandssvejsemaskine - Google Patents

Description

DK 159011 B

Opfindelsen omhandler en elektrisk energikilde med en statisk omformer og en svejsetransformer til en modstandssvejsemaskine, hvor der anvendes en første statisk frekvensomformer, der er opbygget af halvlederelementer, og hvis afgangsvekselspæn-5 ding har halvbølger, der er dannet af impulstog, og hvor svejsestrømshal vbølgerne har et næsten firkantet forløb, som er kendt fra tysk offentliggørelsesskrift nr. 1.613.730.

Med en sådan energikilde frembringes der højfrekvente svejse-10 strømme, hvis impulsform tilnærmelsesvis danner et rektangel eller et kvadrat. Den kendte indretning arbejder dog kun i begrænset grad tilfredsstillende, fordi impulsformen kun kan påvirkes i et snævert interval. En regulering af den overførte svejseenergi er ikke påtænkt for denne kendte energikilde.

IS

Opfindelsen har til formål at tilvejebringe en elektrisk energikilde af den indledningsvis angivne art, hvor impulsformen kan gøres mere firkantet og både ampi i tuden og impuls/pauseforholdet for svejsestrømmen kan varieres inden for et bredt 20 område og følge de øjeblikkelige behov under svejseoperationen .

Dette opnås ifølge opfindelsen ved at der parallelt med den første frekvensomformer er koblet mindst en anden frekvensom-25 former, hvis afgangsvekselspænding kan adderes til afgangsvekselspændingen fra den første frekvensomformer i svejsetransformatorens primær kreds, og hvor impulserne fra afgangsveksels pændi ngerne først adderes for at opnå stejle begyndelsesflanker for svejsestrømmen, og hvor impulserne i halvbølgens 30 videre forløb leveres skiftevis fra frekvensomformerne.

En række fordelagtige udførelsesformer for enkelthederne ved denne energikilde er angivet i krav 2-8.

35 Ved opbygning af den opfinderiske energikilde med mindst to ens frekvensomformere, hvis afgangsvekselspændinger kan adderes fasesynkront i primærkredsen af en svejsetransformer ved begyndelsen af en svejsestrømshalvbølge, kan der opnås impuls-

DK 159011B

2 former med en stor frontstej1 hed. Herved muliggøres et nøjagtigt svejsestarttidspunkt og en nøjagtig indkobling af svejse-apparatet. Endvidere tilvejebringer den store f1 ankestej1 hed af svejsestrømstigningen i sekundærkredsen af svejsetransfor-5 meren en svejsning med en meget lav frekvens også ved store fremstillingshastigheder. Svejsestrømmen kan reverseres i et negligerbart kort tidsrum, så at frekvensen næsten ingen indflydelse har på svejsesømmens kvalitet. Ved at vælge en lav frekvens af svejsestrømmen (linder fs = 100 Hz) kan man i ud-10 strakt grad undgå tab ved induktive hvirveIstrømme. Den i krav 7 og 8 angivne strømreguler i ng muliggør en nøjagtig dosering af svejseenergien.

Da frekvensformerne er opbygget ens, kan der på simpel måde 15 parallelforbindes lige så mange frekvensomformere, som er nødvendige for at opnå en hurtig voksende strøm eller en hurtig reversering af strømmen.

Opfindelsen forklares nærmere nedenfor i forbindelse med teg-20 ningen, hvor fig. 1 er et strømskema for den elektriske energikilde ifølge opfindelsen, og 25 fig. 2 er et arbejdsdiagram for energikilden ifølge opfindelsen .

Fig. 1 viser en elektrisk energikilde ifølge opfindelsen, der i det væsentlige er opbygget af en første frekvensomformer 10 30 ogen anden frekvensomformer 11. Udgangene fra de to frekvensomformere 10 og 11 er tilsluttet til primærkredsen af en svej-setransf ormer 12, medens deres indgange påtrykkes en netspænding på eksempelvis 3 x 380 V vekselstrøm. Netspændingen når over skilletransformere 13 og 14 til konventionelle ensretter-35 broer 15 og 16, som frembringer en jævnspænding, hvormed de egentlige vekselrettertrin, der hver især består af et transistorstyretrin (kommutering) 17 eller 18 og et tyristoreffekt-trin 19 eller 20, strømfødes. Opbygningen og funktionen af de 3

DK 159011B

to sidstnævnte trin fremgår af beskrivelsen til tysk offentliggørelsesskrift nr. 2.336.429.

Energikilden ifølge opfindelsen omfatter desuden en svejse-5 strømregulator 21 og en frekvensregulator 22, som er bestanddele af en ikke nærmere beskrevet styringselektronik. Svejse-strømregulatoren 21 er forbundet med en tilbagekoblingsledning, som gør det muligt at registrere eller måle en ER-værdi for strømmen enten i sekundærkredsen eller i primærkredsen med 10 en måleværdiomformer 23 henholdsvis 24. Frekvensregulatoren 22 bestemmer efter forudstilling frekvensen af den svejsestrøm, der strømmer gennem elektroderuller 25 og det mellemliggende, ikke viste svejseemne.

15 Ved hjælp af fig. 2 skal den principielle funktion af en energikilde ifølge opfindelsen forklares nærmere.

Diagrammet på fig. 2a viser den over primærkredsen af svejse-transf ormeren 12 herskende spænding Ui, og fig. 2b viser den 2o tilhørende svejsestrøm 1*2 i sekundærkredsen af svejsetransformeren 12. Med en af frekvensomformerne 10, 11 kan der frembringes en spændingsimpuls med en bestemt længde og amplitude.

Ved begyndelsen af en halvbølge af svejsestrømmen indtræffer den fasesynkrone addition af to sådanne spændingsimpulser.

25 Svejsestrømmen i2 i sekundærkredsen stiger stejlt. På meget kort tid når svejsestrømmen op på sin indstillede amplitude, der holdes konstant af svejsestrømregulatoren 21. For at holde svejsestrømmen på en konstant værdi i løbet af en halvbølge frembringes der af frekvensomformerne 10 og 11 vekselvise 30 spændingsimpulser, der i sekundærkredsen fremkalder en amplitudemæssig lille modulation af svejsestrømmen i2 med en forholdsvis høj frekvens. Efter udløbet af den første halvbølge af den firkantbølgeformede svejsestrøm i2 genindkobles begge frekvensomformerne 10 og 11 fasesynkront og additivt til pri-35 mærkredsen af svejsetransformeren 12 (se fig. 2a), så at der sker en reversering af svejsestrømmen i2 efter et negligerbart kort tidsrum.

Claims (8)

1. Energikilde med en statisk omformer og en svejsetransformer (12) til en modstandssvejsemaskine, hvor der anvendes en første statisk frekvensomformer (10), der er opbygget af halv-lederelementer, og hvis afgangsvekselspænding har halvbølger, 20 der er dannet af impulstog, og hvor svejsestrømshalvbølgerne har et næsten firkantet forløb, kendetegnet ved, at der parallelt med den første frekvensomformer (10) er koblet mindst en anden frekvensomformer (11), hvis afgangsvekselspænding kan adderes til afgangsvekselspændingen fra den første 25 frekvensomformer (10) i svejsetransformatorens (12) primær kreds, og hvor impulserne fra afgangsvekselspændingerne først adderes for at opnå stejle begyndelsesflanker far svejs-estrøm-men, og hvor impulserne i halvbølgens videre forløb leveres skiftevis fra frekvensomformerne. 30

2. Energikilden ifølge- krav 1, kendete g* net ved, åt amplituderne af afgangsvekselspændingerne fra frekvensomformere (10, 11) kan varieres. 35

3- Energikilde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at amplituden af afgangsvekselspændingen af den første frekvens-omformer (10) kan varieres, og at amplituden af afgangsvekselspændingen af den anden frekvensomformer (11) er konstant. DK 159011 E

4. Energikilde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at amplituderne af afgangsvekselsændingerne fra frekvensomformer-ne (10, 11) er konstante.

5. Energikilde ifølge krav 1-4, kendetegnet ved, at impuls/pause-forholdene for afgangsvekselspændingerne af frekvensomformerne (10, 11) kan varieres.

6. Energikilde ifølge krav 1-5, kendetegnet ved, at 10 impulserne af afgangsvekselspændingerne af frekvensomformerne (10, 1.1) er f irkantbølgeformede .

7. Energikilde ifølge krav 1-6, kendetegnet ved, at sekundærkredsen af svejsetransformeren (12) er forbundet 15 med en måleværdiomformer (23), hvis udgangssignal er propor tionalt med ER-værdien af svejsestrømmen (12) og tilføres en svejsestrømregulator (21), og at den udgang fra svejsestrøm-regulatoren (21), der fører indstillingssignalet, er forbundet med frekvensomformerne (10, 11). 20

8. Energikilde ifølge krav 1-6, kendetegnet ved, at primærkredsen af svejsetransformeren (12) er forbundet med en måleværdiomformer (24), hvis udgangssignal er proportionalt med ER-værdien af svejsestrømmen (12) og tilføres en svejse- 25 strømregulator (21), og at den udgang fra svejsestrømregu1 atoren (21), der fører indsti 11 ingssignalet, er forbundet med frekvensomformerne (10, H). 30 35