NO130930B

NO130930B -

Info

Publication number: NO130930B
Application number: NO298373A
Authority: NO
Inventors: J Glommen
Original assignee: J Glommen
Priority date: 1973-07-24
Filing date: 1973-07-24
Publication date: 1974-12-02
Also published as: NL7409616A; SE7409537L; DE2435645A1

Description

Anordning for fjernregulering av nett- Device for remote control of mains

drevne likestrøm- og vekselstrømsveisemaskiner. powered direct current and alternating current welding machines.

Denne oppfinnelse angår generelt en anordning for fjernregulering This invention generally relates to a device for remote control

av sveisestrømmen og/eller spenningen ved lysbuesveising, og kan benyttes for såvel vekselstrøm-sveisemaskiner (sveisetransfor - matorer), likerettere og dobbeltstrømmaskiner (maskiner med valg-mulighet hva angår strømart), forutsatt at maskinene er innrettet for strømregulering, eventuelt kontinuerlig regulering. Regu-leringen foregår uten ekstra kabel fra sveisemaskinen til arbeidsstedet. of the welding current and/or voltage during arc welding, and can be used for both alternating current welding machines (welding transformers), rectifiers and dual current machines (machines with a choice of current type), provided that the machines are set up for current regulation, possibly continuous regulation. The regulation takes place without an extra cable from the welding machine to the workplace.

Fjernregulering av sveisetransformatorer uten ekstra kabel (dvs. regulering gjennom sveisekablene) er kjent fra før. ingen av de systemer som har fungert tilfredsstillende for regulering av vekselstrøm-sveisemaskiner har imidlertid vært brukbare for likerettere eller for dobbeltstrøm-sveisemaskiner, da de har forut- Remote regulation of welding transformers without additional cable (ie regulation through the welding cables) is already known. however, none of the systems that have worked satisfactorily for regulating alternating current welding machines have been usable for rectifiers or for dual current welding machines, as they have

satt vekselspenning på strømkildens sekundærside. applied alternating voltage on the secondary side of the power source.

Kjente løsninger har omfattet en bærbar reguleringsbrikke innrettet Known solutions have included a portable control chip fitted

til å innkobles i sveisestrømkretsen mellom elektrode eller elektrodeholder og arbeidsstykket eller en klemme for dette, for efter valg å avstedkomme -forskjellige styresignaler i sveisekablene ved hjelp av en oscillasjonsanordning i reguleringsbrikken som ved energisering over sveisekablene frembringer styresignaler i disse kabler i form av oscillasjoner eller pulser, og en reguleringskrets i sveisemaskinen innrettet til å motta styresignaler over sveisekablene fra reguleringsbrikken og til å bevirke regulering av funksjoner i sveisemaskinen eller i tilknytning til denne under påvirkning av styresignalene. Eksempler på kjent teknikk av denne eller lignende art er å finne i svensk patent 221.113, britisk patent 444.297, fransk patent 1.168.650 (som tilsvarer norsk patent 92.089) samt norske patenter nr. 84.513, 100.707 og 108.584. to be connected in the welding current circuit between the electrode or electrode holder and the work piece or a clamp for this, in order to produce, depending on choice, -different control signals in the welding cables by means of an oscillation device in the control chip which, when energized over the welding cables, produces control signals in these cables in the form of oscillations or pulses , and a control circuit in the welding machine designed to receive control signals over the welding cables from the control chip and to effect regulation of functions in the welding machine or in connection with it under the influence of the control signals. Examples of known technology of this or a similar nature can be found in Swedish patent 221,113, British patent 444,297, French patent 1,168,650 (which corresponds to Norwegian patent 92,089) as well as Norwegian patents no. 84,513, 100,707 and 108,584.

I tilknytning til de nevnte eksempler skal det spesielt bemerkes at fransk patent 1.168.650 (og norsk patent 92.089) baserer seg på en motstandsenhet eller reguleringsbrikke inneholdende to ulike hjelpe-motstander som hver for seg efter valg kan innkobles i sveise-strømkretsen. En slik utførelse kan i prinsippet også benyttes for likerettere og dobbeltstrøm-sveisemaskiner. Denne og lignende ut-førelser som baserer seg på polariserte releer, styrestrømmer av ulike styrker eller polaritet osv., er imidlertid beheftet med en rekke ulemper og feilkilder i praktisk anvendelse, f.eks. ømfint-lighet overfor og fare for uønsket selvregulering og annen feilfunk-sjon ved spennings- og strømfluktuasjoner, lekkasjestrømmer i sveisekablene, ved fuktighet og temperaturvariasjoner etc. Således be-skriver .svensk patent 221.113 en reguleringsbrikke med en oscillasjonsanordning innrettet til å avgi enten positive pulser eller negative pulser uten at frekvensen av disse kan varieres. Regulerings-mulighetene er følgelig begrenset til to funksjoner svarende henholdsvis til pulsenes positive og negative polaritet. In connection with the examples mentioned, it should be noted in particular that French patent 1,168,650 (and Norwegian patent 92,089) is based on a resistance unit or control chip containing two different auxiliary resistors which can be connected individually to the welding current circuit. Such a design can in principle also be used for rectifiers and dual-current welding machines. This and similar designs which are based on polarized relays, control currents of different strengths or polarity, etc., are, however, subject to a number of disadvantages and sources of error in practical application, e.g. sensitivity to and danger of unwanted self-regulation and other malfunctions in the case of voltage and current fluctuations, leakage currents in the welding cables, in the case of humidity and temperature variations, etc. Thus, Swedish patent 221,113 describes a control chip with an oscillation device designed to emit either positive pulses or negative pulses without the frequency of these being varied. The regulation possibilities are consequently limited to two functions corresponding respectively to the positive and negative polarity of the pulses.

Foreliggende oppfinnelse går ut på en fjernreguleringsanordning som kan benyttes like godt uansett hvilken strømart som benyttes for sveisingen og som representerer en vesentlig forbedring med hensyn til de ulemper og mangler som kjente løsninger er beheftet med. The present invention is based on a remote control device which can be used equally well regardless of the type of current used for welding and which represents a significant improvement with respect to the disadvantages and shortcomings with which known solutions are affected.

De nye og særegne trekk ved anordningen ifølge oppfinnelsen, som inkluderer en reguleringsbrikke, er nærmere angitt i patentkravene. The new and distinctive features of the device according to the invention, which includes a control chip, are specified in more detail in the patent claims.

I korthet går hoved-idéen med denne oppfinnelse ut på å anvende styresignaler i form av oscillasjoner eller pulser med frekvenser som er valgbare og som ligger høyere enn nettfrekvensen. Det i prak-sis foretrukne frekvensområde er V'fra 10 kHz og oppover. In short, the main idea of this invention is to use control signals in the form of oscillations or pulses with selectable frequencies that are higher than the mains frequency. The preferred frequency range in practice is V' from 10 kHz upwards.

Når det her er tale om regulering skal dette også betegne mer omfattende funksjoner, f.eks. inn/ut-kobling, styring av funksjoner i tilknytning til sveisemaskinen (trådfremføringsenheter osv.) etc. Det er klart at med den prinsipielle signalform som oppfinnelsen benytter, vil det være mulig å utføre en rekke forskjellige fjern-styringsfunksjoner og ikke bare regulering opp eller ned (dvs. mer eller mindre strøm) som ved tidligere kjente anordninger. When we are talking about regulation, this should also mean more extensive functions, e.g. on/off connection, control of functions connected to the welding machine (wire feed units, etc.) etc. It is clear that with the principle signal form used by the invention, it will be possible to perform a number of different remote control functions and not just regulation up or down (ie more or less current) as with previously known devices.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvis-ning til tegningen, hvor: Fig. 1 viser et blokkskjema over en sveisemaskin med tilleggs-utstyr som inngår i en anordning ifølge oppfinnelsen, In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the drawing, where: Fig. 1 shows a block diagram of a welding machine with additional equipment that forms part of a device according to the invention,

og and

fig. 2 viser skjematisk en utførelsesform av en reguleringsbrikke som inngår i anordningen ifølge oppfinnelsen. fig. 2 schematically shows an embodiment of a control chip which forms part of the device according to the invention.

I en sveisemaskin ifølge oppfinnelsen, som vist på fig. 1, inngår foruten en fortrinnsvis kontinuerlig, regulerbar sveisestrøm- In a welding machine according to the invention, as shown in fig. 1, includes, in addition to a preferably continuous, adjustable welding current-

enhet 1, en fjernreguleringsanordning med en avfølingskrets omfattende en feltsensor M, en frekvensselektor 3 og en informasjons-giver 4. Feltsensoren M kan være en spole eller vikling som er induktivt koblet til en av sveisestrømkablene, f.eks. kabelen 11 unit 1, a remote control device with a sensing circuit comprising a field sensor M, a frequency selector 3 and an information transmitter 4. The field sensor M can be a coil or winding which is inductively connected to one of the welding current cables, e.g. the cable 11

som antydet på fig. 1, eller lagt direkte på transformatoren i sveisestrømenheten. Frekvensselektoren er en enhet oppbygget efter i og for seg kjente prinsipper og tjener til å bestemme hvorvidt styresignaler som er oppfanget ved hjelp av feltsensoren M, svarer as indicated in fig. 1, or placed directly on the transformer in the welding current unit. The frequency selector is a unit built according to principles known per se and serves to determine whether control signals picked up by the field sensor M correspond

til en av to eller flere forutinnstilte frekvenser som frekvensselektoren reagerer på. informasjonsgiveren 4 er innrettet til å motta signaler fra frekvensselektoren i avhengighet av de styre-signalfrekvenser som denne avføler, og informasjonsgiveren leverer overensstemmende reguleringssignaler til sveisestrømenheten I slik at denne blir regulert opp eller ned, koblet inn eller ut alt efter hvilke funksjoner som er innlagt i systemet. to one of two or more preset frequencies to which the frequency selector responds. the information transmitter 4 is arranged to receive signals from the frequency selector in dependence on the control signal frequencies which it detects, and the information transmitter delivers corresponding regulation signals to the welding current unit I so that it is regulated up or down, switched on or off depending on which functions are entered in the system.

Frekvensselektoren kan f.eks. være bygget opp på grunnlag av en såkalt "multi function switch", type FX-101 fra Consumer Micro-circuits Ltd. i England (beskrevet i firmaets publikasjon D/032). informasjonsgiveren kan være en vanlig bryter eller kontaktor, eventuelt en elektronisk bryter eller lignende. The frequency selector can e.g. be built up on the basis of a so-called "multi function switch", type FX-101 from Consumer Micro-circuits Ltd. in England (described in the company's publication D/032). the information provider can be a normal switch or contactor, possibly an electronic switch or the like.

På fig. 1 utgjør enheten 2 reguleringsanordningen i sveisemaskinen, nett-tilkoblingen til denne skjer over ledningene R og T, eventuelt også ledningen S i tilfelle av trefase-drift, og elektrodeholderen er betegnet E mens arbeidsstykket er betegnet A. In fig. 1, unit 2 forms the control device in the welding machine, the mains connection to this is via the wires R and T, possibly also the wire S in the case of three-phase operation, and the electrode holder is designated E while the workpiece is designated A.

På fig. 2 er det vist en utførelsesform av en reguleringsbrikke innrettet til å innkobles mellom elektrodeholder E og arbeidsstykke A for å avstedkomme styresignaler for fjernregulering av sveisestrømmen fra sveisestrømenheten 1 ved hjelp av reguleringsanordningen 2. Reguleringsbrikken har på den ene side en felles kontakt KO og på den annen side en rekke kontakter Kl, K2, ... Kn som efter valg kan brukes i avhengighet av hvilke funksjoner som ønskes innlagt i fjernreguleringen. Det er innsatt et likeretter-ledd L og i serie med dette en strømbegrensende impedans, fortrinnsvis en reaktans Z. Likeretteren sørger for eventuelt nød-vendig likeretning og glatting av strømkurven. Videre inneholder reguleringsbrikken en parallell-kobling av flere - minst to - oscillasjonskretser 01, 02 ... On som er innstilt til å oscillere eller avgi pulser med hver sin frekvens, henholdsvis fl, f2 ... fn. Disse oscillasjonskretser drives efter eventuell likeretning av strøm som leveres fra sveisestrømenheten over sveisestrømkablene II og 12 og avgir styresignaler i form av oscillasjoner eller pulser på disse kabler for oppfangning ved hjelp av feltsensoren In fig. 2 shows an embodiment of a control chip designed to be connected between electrode holder E and workpiece A in order to generate control signals for remote regulation of the welding current from the welding current unit 1 by means of the control device 2. The control chip has on one side a common contact KO and on the other side a number of contacts Kl, K2, ... Kn which can be used depending on which functions are desired to be included in the remote control. A rectifier link L is inserted and in series with this a current-limiting impedance, preferably a reactance Z. The rectifier ensures any necessary rectification and smoothing of the current curve. Furthermore, the control chip contains a parallel connection of several - at least two - oscillation circuits 01, 02 ... On which are set to oscillate or emit pulses with their own frequency, respectively fl, f2 ... fn. These oscillation circuits are operated according to any rectification of current supplied from the welding current unit via the welding current cables II and 12 and emit control signals in the form of oscillations or pulses on these cables for capture by the field sensor

M. M.

Når regulering skal skje, plaseres reguleringsbrikken mellom elektrodeholder E og arbeidsstykke A slik at det dannes for-bindelse over ett av kontaktpunktene Kl, K2 ... Kn gjenom reguleringsbrikken til kontakten KO. Ved bruk av kontaktpunktet Kl vil oscillasjonskretsen 01 avgi et styresignal med frekvens fl, mens bruk av andre kontaktpunkter K2 ... Kn gir tilsvarende særskilte frekvenser f2 ... fn. When regulation is to take place, the regulation chip is placed between the electrode holder E and workpiece A so that a connection is formed across one of the contact points Kl, K2 ... Kn through the regulation chip to the contact KO. When using the contact point Kl, the oscillation circuit 01 will emit a control signal with frequency fl, while using other contact points K2 ... Kn gives correspondingly distinct frequencies f2 ... fn.

Det er klart at når sveisestrømmen er en vekselstrøm, vil det være likegyldig om kontakten Ko forbindes med arbeidsstykket eller med elektrodeholderen. Gir imidlertid sveisemaskinen like-strøm i sveisekablene, må reguleringsbrikken i henhold til fig. 2 plaseres slik at likeretterleddets polaritet stemmer overens med sveisemaskinens polaritet. It is clear that when the welding current is an alternating current, it will be indifferent whether the contact Ko is connected to the workpiece or to the electrode holder. However, if the welding machine provides direct current in the welding cables, the control chip according to fig. 2 is positioned so that the polarity of the rectifier link matches the polarity of the welding machine.

Det vil innsees at istedenfor å anordne flere parallelle oscillasjonskretser som på fig. 2, kan reguleringsbrikken være forsynt med bare én oscillasjonskrets som har en innstillbar, frekvensbestemmende komponent som tillater valg av frekvens ved hjelp av en vender på reguleringsbrikken. It will be realized that instead of arranging several parallel oscillation circuits as in fig. 2, the control chip can be provided with only one oscillation circuit which has an adjustable, frequency-determining component which allows selection of frequency by means of a switch on the control chip.

Det essensielle med reguleringsbrikken er at den på grunnlag av energisering med likestrøm eller vekselstrøm fra sveisestrøm-enheten er i stand til å generere en utvalgt signalfrekvens blant to eller flere og avgi disse tilbake over sveisekablene. Oscillasjonskretsen eller -kretsene kan f.eks. arbeide som såkalt "chopper" og levere likestrømpulser som styresignal. Likeretter-leddet L i reguleringsbrikken er ikke ubetinget nødvendig i alle anvendelser, f.eks. ikke når sveisestrømenheten har form av en sveiselikeretter som utelukkende leverer likestrøm. The essential thing about the control chip is that, on the basis of energization with direct current or alternating current from the welding current unit, it is able to generate a selected signal frequency from among two or more and emit these back over the welding cables. The oscillation circuit or circuits can e.g. work as a so-called "chopper" and deliver direct current pulses as a control signal. The rectifier link L in the control chip is not absolutely necessary in all applications, e.g. not when the welding current unit is in the form of a welding rectifier that exclusively supplies direct current.

Systemet er gjort ufølsomt overfor støy blant annet ved å sørge for at signalene må ha en viss minste varighet for at regulering skal finne sted. Denne funksjon er innebygget i den omtalte frekvensselektor, The system is made insensitive to noise, among other things, by ensuring that the signals must have a certain minimum duration for regulation to take place. This function is built into the mentioned frequency selector,

Claims

1. Device for remote control of mains-operated direct current and alternating current welding machines without additional cable to the workplace, comprising a portable control chip designed to be connected to the welding current circuit between the electrode or electrode holder and the work piece or a clamp for this, in order to optionally provide different control signals in the welding cables using of an oscillation device in the control chip which, when energized over the welding cables, produces control signals in these cables in the form of oscillations or pulses, and a control circuit in the welding machine designed to receive control signals over the welding cables from the control chip and to effect regulation of functions in the welding machine or in connection with it under the influence of the control signals, characterized in that the oscillation device in the control chip is designed to produce control signals with selectable, specific frequencies that are higher than the mains frequency, and that the control circuit in welding the machine includes a sensing circuit with a frequency selector for frequency identification.

2. Device according to claim 1, characterized in that the control chip comprises a single oscillation circuit in which at least one frequency-determining component is stepwise adjustable by means of a switch or switch.

3. Device according to claim 1, characterized in that the control chip comprises at least two parallel oscillation circuits, each of which has at least one connection point that is accessible outside the control chip.

4. Device according to claim 3, characterized in that the control chip comprises a series connection of a rectifier and an impedance and that this series connection is in series with the parallel connection of the oscillation circuits.