NO126369B - - Google Patents

Description

Regulert lysbue - sveisestrømkilde.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en regulert lysbue-sveisestrømkilde med innstillbar merkeverdistørrelse (Sollwertgros-se). Ved sveisestrømkilder av denne art er det alminnelig kjent at den størrelse soim skal holdes konstant, f. eks. sveiselysbuens brennspenning, kobles tiltoake på den reguleringsforsterker som samtidig tilføres en referansestørrelse som tilsvarer størrelsen av den merkeverdi som skal reguleres. Reguleringsforsterkeren forsterker differansen mellom momentanverdien (Istwert) og merkeverdien (Sollwert), det vil altså si størrelsen av avvikelsen, og virker med sin utgang på det innstillingseltement som ligger i serie eller parallelt med sveisestrøm-kretsen. Man får derved i et bestemt be-lastningsområde for sveisestrøimkilden en konstant utgangsstørrelse, f. eks. lysbuens brennspenning.

En ulempe ved de kjente sveisestrøm-kilder består f. eks. i at utgangsstørrelsen også holdes konstant ved ikke-tent lysbue henholdsvis ubelastet strømkrets. Hvis man f. eks. ønsker å holde flysbuespenningen konstant, vil den én gang ved hjelp av regulatoren innstilte verdi av lysbuebrenn-spenningen også opprettholdes ved ikke-tent lysbue i form av en tomgangsspenning. For å oppnå en pålitelig tenning av lysbuen ved begynnelsen av sveiseprosessen er det imidlertid ubetinget nødvendig at tomgangsspenningen når den i henhold til for-skriftene tillatte momentanverdi på mak-simalt ca. 75 V. Først etter at en bestemt minstestrømstyrke er nådd, skal brennspenningen i henhold til kravene i praksis holdes konstant. Lysbuespenningen må altså ved begynnelsen av tennprosessen synke mer eller mindre hurtig fra den lovlige tillatte maksimalverdi av tomgangsspenningen ved samtidig tiltagende strømstyrke mot den på regulatoren innstilte verdi av brennspenningen, og først deretter holdes konstant i et bestemt strømintervall.

Dette problem, som ikke har vært tatt

i betraktning ved de hittil anvendte regula-torer, løses i henhold til oppfinnelsen ved at arbeidspunktet for en i reguleringskretsen koblet reguleringsforsterker er forskyv-bart til kneet på karakteristikken, slik at reguleringen av lysbuekarakteristikken først finner sted når momentanverdien (Istwert) er sunket til merkeverdien.

Oppfinnelsen skal forklares under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser kob-lingsskjemaet for strømkilden og fig. 2 noen av de med koblingen ifølge fig. 1 oppnåelige strøm-spennings-karakteristikker.

På fig. 1 er de ledninger som passeres av sveisestrømmen, angitt med tykke stre-ker, mens de øvrige er angitt med tynne. Sveisetransformatoren 1 er vist som en trefasetransformator og mates fra et tre-fasenett RST. På sekundærsiden er tilkob-let et innstillingselement i form av en tran-sistor eller styrereaktans 2 som passeres av sveisevekselstrømmen og er forsynt med styre- eller formagnetiseringsviklinger 3 og 4. Innstillingselementet 2 er tre-faset og forbundet med en sveiselikeretter 5 i to-veis, trefasekobling. Ved hjelp av formagnetiseringsviklingen 3 kan man innstille fallende, horisontale eller stigende kurver. Formagnetiseringsviklingen 4 passeres av sveisestrømmen og tjener på i og for seg kjent måte til å understøtte virkningen av viklingen 3. Sveiseelektroden og det ar-beidsstykke som skal sveises, er vist skje-matisk og betegnet med 6.

Over en transformator 7 uttas fra net-tet en vekselspenning som likerettes i likeretteren 8 og tilføres et styreelement i form av en spenningsdeler 9. Mellom den over spenningsdeleren 9 uttatte konstante referansespenning og den sveisespenning som uttas over ledningene 10, dannes en differansespenning som påtrykkes en re-guilterlngsforsterkers 12 styrevikling 11; denne reguleringsforsterker er vist utført som transduktor. Denne transduktor er ut-styrt med en ytterligere styrevikling 13 som sammen med innstillingsmotstanden 14 tjener til å innstille reguleringsforsterkerens 12 arbeidspunkt. Til den innstillbare, konstante referansespenning og sveisespenningen kan der ved hjelp av en to-polet ven-der 15 adderes en spenning som står i et bestemt forhold til sveisestrømmen og hvis retning kan vendes. Denne sistnevnte spenning uttas fra en ledning som passeres av sveisevekselstrømmen, over en strømtrans-formator 16, og dens størrelse kan innstilles ved hjelp av et potensiometer 17 og tilføres en likeretter 18 for likeretting. Transduktorens 2 formagnetiseringsvik-ling 3 passeres av en likestrøm som utgjør ininstillingsstørrelsen for .reguleringsforsterkeren 12 for den reguleringsstrekning som består av transduktoren 2 og formagnetiseringsviklingen 3. Denne likestrøm frembringes i en likeretter 20 av den vek-selstrøm som stammer fra en hjelpe vikling 21 på sveisetransformatoren 1. Vekselstrøm-men passerer i form av to pulserende like-strømmer (likeretterne 22) reguleringsforsterkerens 12 to lastviklinger 19 før de når likeretteren 20.

Virkemåten av anordningen ifølge fig.

1 skal forklares under henvisning til fig. 2. Ved hjelp av en strømkilde som består av sveisetransformatoren 1, transduktoren 2 og sveiselikeretteren 5, kan oppnås kurver a og b samt vilkårlig mange mellom disse liggende kurver, som antydet ved streik-prikk-tegnede linjer, forutsatt at formagnetiseringsviklingen 3 passeres av en konstant formagnetiserimgsstrøim. Hvis transduktorens (innstillingselementets) 2 kjerne ikke er formagnetisert, fåes kurven a, og hvis den er magnetisk mettet, fåes kurven b. Transduktorens 2 arbeidsområde 2 ligger innenfor det felt som er begrenset av de to kurver a og b og abscissen. Hvis der nu over styreelementet (spenningsdeleren) 9 uttas en konstant referansespenning på f. eks. 30 V som er lik den ønskede sveise-

spenning (Sollwert), og differansen mellom denne referansespenning og sveisespenningens momentanverdi (Istwert) som er til-stede mellom ledningene 10, dannes og til-føres reguleringsforsterkerens 12 styrevikling 11, kan oppnås en kurve c. Til dette formål innstilles den såkalte for-strøm som passerer reguleringsforsterkerens 12 styrevikling 13, slik ved hjelp av innstillingsmotstanden 14, at der ved styrestrøm null i styreviklingen 11 akkurat ikke kan gå noen strøm gjennom lastviklingene 19 og dermed heller ikke gjennom transduktorens (innstillingselementets) 2 vikling 3, det vil; altså si at denne transduktor ikke er formagnetisert ved hjelp av viklingen 3. Hvis så lysbuen tennes ved 6, synker sveisespenningen fra tomgangsspenning (77 V) idet den føl-ger kurven a, inntil referansespenningen 30 V nåes (der hvor kurven c grener seg av

fra kurven a). I dette øyeblikk blir differansen mellom referansespenningen og sveisespenningens momentanverdi (Istwert) lik null henholdsvis forsøker å bli mindre enn null. Reguleringsforsterkeren 12 åpner, og i dennes lastvikling 19 begyn-ner der å gå strømmer som i transduktorens 2 arbeidsområde, altså mellom kurvene a og b, sørger for at sveisespenningen all-tid er lik den konstante ref eransespenning (30 V). Stiger sveisestrømmen langs kurven c inntil det punkt hvor denne kurve treffer kurven b, nåes enden av transduktorens 2 arbeidsområde, og sveisespenningen synker med ytterligere tiltagende sveise-strøm, idet den følger kurven b inntil kort-slutningsstrømmen tilslutt nåes. Ved konstant referansespenning er arbeidskurven altså sammensatt av tre avsnitt. I annet avsnitt som tilsvarer transduktorens 2 arbeidsområde, er sveisespenningen lik referansespenningen (kurven c). Den konstante referansespenning over spenningsdeleren 9 er innstillbar, kan også høyden av den horisontale kurve c innstilles innenfor det felt som ligger mellom kurvene a og b.

Hvis der til den konstante referansespenning som uttas over spenningsdeleren 9, adderes en spennings verdi som står i et bestemt forhold til sveisestrømmen, kan man frembringe fallende og stigende kurver som angitt ved de tre linjer d, e og f. Hvis den spenningsverdi som leveres av likeretteren 18 og stammer fra strømtrans-formatoren 16 og hvis størrelse kan innstilles ved hjelp av potensiometrene 17, adderes til differansen mellom den konstante referansespenning og sveisespenningens momentanverdi, hvilket kan foregå ved hjelp av venderen 15, vil den sammensatte referansespenning stige med tiltagende sveisestyrke, dvs. man får stigende kurver hvis helning varierer alt etter potensiome-terets 17 stilling (kurvene dog e). Hvis1 der

imidlertid substraheres en verdi som står

i et bestemt forhold til sveisestrømstyrken,

hvilket kan foregå ved hjelp av venderen

15, oppnåes en fallende kurve av formen f.

Også denne kurve består av tre avsnitt.

Idet man går ut fra tomgangsspenningen,

antar sveisespenningens momentanverdi

etterhvert som sveisestrømmen øker fra

null, først langs kurven a, derpå langs en

av kurvene d, e eller f for tilslutt å anta

den verdi som er bestemt ved kurven b.

Hvis transformatoren 7 er en konstant-transformator, vil den konstante referansespenning som uttas over spenningsdeleren

9, bli uavhengig av nettspenningsvariasjo-ner. Sveisespenningen vil, styrt av regnle-.ringsforsterkeren 12, tvangsmessig følge

den konstante referansespenning. Hvis med

andre ord referansespenningen er stabili-sert, er sveisespenningen den samme.

Den prinsipielle oppfinnelsestanke ligger i anvendelsen av en reguleringsforsterker med hvis hjelp sveisespenningen tvin-ges til å følge referansespenningen. Som

reguleringsforsterker er ovenfor omtalt og

på tegningen vist en transduktor. Det ligger imidlertid innenfor oppfinnelsens ram-me, i stedet for en transduktor f. eks. å

bruke en rørforsterker eller en maskinre-gulator (amplidyne). Oppfinnelsen gjør det

selvfølgelig også mulig å frembringe slike

karakteristikker ved vekselstrøm-sveise-strømkilder, f. eks. transformatorer, eller

roterende omformere og ved likestrømom-f ormer e.

Claims (5)

1. Regulert lysbue-sveisestrømkilde med innstillbar merkeverdistørrelse (Soll-

wertgrosse), karakterisert ved at arbeidspunktet for en i reguleringskretsen koblet reguleringsforsterker (12) er for-skyvbart til kneet på karakteristikken, slik at reguleringen av lysbue-karakteristikken først finner sted når momentanverdien (Istwert) er sunket til merkeverdien.

2. Sveisestrømkilde ifølge påstand 1, karakterisert ved at der i reguleringsforsterkerens (12) inngangskrets sammen med reguleringsavvikelsen overlagres en ytterligere strømkildeparameter over en ved hjelp av et styreelement (9) innstillbar måletransformator (7) og at reguleringsforsterkeren (12) påvirker et innstillingselement (2).

3. Sveisestrømkilde ifølge påstand 2, karakterisert ved at polariteten av den styrespenningsstørrelse som overlagres i reguleringsforsterkerens (12) inngangskrets, kan vendes.

4. Sveisestrømkilde ifølge en av de fo-regående påstander, karakterisert ved at innstillingselementet (2) og reguleringsforsterkeren (12) utgjøres av trans-duktorer.

5. Sveisestrømkilde ifølge påstand 4, karakterisert ved at det som transduktor (2) utførte innstillingselement er forsynt med en ytterligere formagnetise-ringsvikling (4) som passeres av sveise-strømmen.