NO790942L - Sveisemaskin. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår, en buesveisemaskin for like-strøm og mer spesielt rettet mot en slik sveisemaskin hvor sveisestrømmen blir oppnådd fra en strømkilde eller generator for vekselstrøm.

Strømmen fra generatoren eller strømkilden, f.eks.

det vanlige strømforsyningsnett, mates gjennom en konvensjonell styrt frekvenskonverter som i vesentlig grad forhøyer frekvensen av vekselstrømmen, og så til en transformator og en likeretter for å frembringe sveisestrøm i pulserende likestrømform. En sveisemaskin av den beskrevne type har flere fordeler, så som god kontroll over sveiseparametrene, lave omkostninger og lavt effektforbruk samt lav vekt. Den eneste alvorlige ulempe ved en slik maskin er at den pulserende sveisestrøm som mates til elektrodene, bevirker forstyrrende lyd eller støy av slik inten-sitet at anvendelsen av slike maskiner hittil har vært begrenset .

Denne oppfinnelse tar sikte på å redusere eller fjerne disse forstyrrende lyder under sveisingen, samtidig med at de forannevnte fordeler blir bibeholdt. For å løse dette problem er sveisemaskinen forsynt med en anordning som skal beskrives nedenfor under henvisning til tegningen omfattende figurene 1

og 2, som viser foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen.

Sveisemaskinen på figur 1 er forbundet med et trefaset vekselstrømnett som kan ha en spenning mellom f.eks. 3 x 220 Volt og 3 x 500 Volt. Det er klart at også andre spenningsområder er mulig, men da de nevnte spenninger er de mest vanlige, er bare disse nevnt. En likeretter 1, f.eks. en trefase-brokrets omdanner den tilførte vekselspenning til en pulserende likespenning som glattes ved hjelp av en kondensator 10 og blir så ført til en frekvenskonverter 2. De vesentligste elementer i frekvenskonverteren 2 er kondensatorer 11 og 12 samt tyristorer 13 og 14 og dessuten en transformator 3. Kondensatorene 11 og 12 dan-ner en oscillasjonskrets sammen med primærviklingen på transformatoren 3, hvilken krets blir vekselvis energisert av hen-holdsvis den første og den annen tyristor 13 og 14. Følgelig blir det til transformatoren 3 levert pulser med alternerende polaritet. Sekundærviklingen på transformatoren 3 er forbundet med en annen likeretter 4, som omdanner pulsene til en pulserende likestrøm som glattes ved hjelp av en drosselspole 5, hvorefter strømmen mates til sveise-elektroden. Drosselspolen 5 bør ha en slik verdi at den forstyrrende lyd fra buen dempes til et akseptabelt nivå. Strømmen blir imidlertid ikke fullstendig glattet ut da en viss grad av pulsasjon har en gunstig virkning på sveise-egenskapene. Ved de normalt opptredende frekvenser av størrelsesorden 0,1 - 10 kHz, fortrinnsvis 0,2-2 kHz, og sveisestrømmer av størrelsesorden 10 - 600 A, fortrinnsvis 40 - 400 A, er det funnet at en passende verdi av drosselspolen 5 ligger mellom 0,5 - 1,5 mH, fortrinnsvis 0,8 - 1 mH. Under disse betingelser er en passende verdi av kondensatoren 10 omkring 50 uF og en foretrukken verdi på kondensatorene 11 og 12

er omkring 12 yF.

En styre-enhet 6 av i og for seg kjent konstruksjon

for styring av tyristorene 13 og 14, blir tilført informasjon vedrørende sveisestrøm og -spenning. Dette kan f.eks. gjøres ved hjelp av en shunt-motstand 7 for avledning av informasjon vedrørende strømmen og med spenningsdeteksjon for avføling av spenningen mellom de ledninger som fører til elektrodene. Styre-enheten 6 leverer styrepulser til tyristorene 13 og 14 for å opprettholde de ønskede verdier av sveistrøm og -spenning.

Som nevnt ovenfor har drosselspolen 5 til formål å glatte strømpulsene fra frekvenskonverteren til en mer jevn like-strøm som påtrykkes sveise-elektrodene, hvilket også vil dempe lyden i sveiselysbuen. ■ Det er imidlertid i forbindelse med denne oppfinnelse funnet at det er av vesentlig betydning at strømmen ikke blir fullstendig glattet ut, men inneholder en resterende del av høyfrekvente strømpulser. Prinsippet med pulserende strøm er tidligere kjent fra eksisterende sveisestrømkilder og denne fordel er basert på det faktum at den såkalte dråpe-innsnevring (drop throttling) på elektrodene blir lettet når strømmen økes under korte perioder, mens den tilførte varme-energi holdes på et lavt nivå ved hjelp av en lavere basis-strøm. Videre vil drosselspolen 5 holde strømpulsene konstante uttrykt som en proséntdel av basis-strømmen over hele det nevnte strøm-område.

Et annet vesentlig trekk ved drosselutgangen ifølge foreliggende oppfinnelse ligger i at den reagerer raskt på end-ringer i tilstanden i lysbuen (f.eks. kortslutning), hvilket gjør det mulig å regulere de dynamiske egenskaper over styre-enheten 6. Dette betyr også at det blir oppnådd en sveisestrømkilde av meget universell karakter med variable karakteristikker (både statiske og dynamiske).

Det vil innsees at drosselspolen 5 ikke nødvendigvis

har en fast verdi, men kan være variabel for å oppnå en justerbar induktansverdi. På denne måte kan effekten av drosselspolen på lydnivået og/eller lysbuen optimaliseres.

Figur 2 viser en annen foretrukken utførelsesform av sveisemaskinen ifølge oppfinnelsen. Denne utførelse har likhet med den på figur 1, og av denne grunn er. tilsvarende elementer forsynt med samme henvisningstall.

Mellom midt-uttaket på transformatoren 3 på dennes sekundærside og en av sveise-elektrodene er det anordnet en drosselspole 5. Denne spole 5 kan enten være koblet mellom transformatoren og motstanden 7 eller mellom motstanden 7 og elektroden. Drosselspolen 5 har en slik verdi at den forstyrrende lyd fra lysbuen blir dempet til et akseptabelt nivå. Imidlertid blir strømmen ikke fullstendig glattet ut, fordi en viss mengde pulsasjon har en gunstig virkning på sveise-egenskapene. Med de normalt opptredende frekvenser av størrelsesorden 0,1 - 10 kHz, fortrinnsvis 0,2-2 kHz og sveisestrømmer av størrelses-orden 10 - 600 A, fortrinnsvis 40 - 400 A, er det ifølge oppfinnelsen funnet at en passende verdi for drosselspolen 5 ligger mellom 0,5 og 1,5 mH, fortrinnsvis mellom 0,8 og 1 mH. Under disse betingelser er en hensiktsmessig verdi av kondensatoren 10 omkring 50 yF og en passende verdi av kondensatorene 11 og 12 omkring 12 yF hver.

Det er klart at drosselspolen 5 ikke nødvendigvis må

ha en fast verdi, men kan være variabel for å oppnå en variabel ' induktansverdi. På denne måte kan virkningen av drosselspolen på lydnivået og/eller lysbuen optimaliseres.

Det er klart at oppfinnelsen kan modifiseres og endres på forskjellig måte innenfor rammen av grunntanken for oppfinnelsen. Videre kan alle de beskrevne elementer erstattes med teknisk ekvivalente elementer. Dessuten er det klart at de . nevnte komponentverdier og verdier av parametre (strøm, spenning, frekvens etc.) bare har til hensikt å angi eksempler i tilknyt-ning til oppfinnelsen, og at den grunnleggende idé med oppfinnelsen ikke er begrenset til de nevnte verdier eller, områder, men at oppfinnelsen også kan brukes for andre verdier av para-metrene efter tilpasning av verdiene av de forskjellige elementer i overensstemmelse med disse nye parameter-verdier.

Claims (5)

1. Likestrøm-sveisemaskin, karakterisert ved en likeretter-anordning (1) forbundet med en vekselstrøm-kilde, en frekvenskQ nverter-anordning (2, 3) forbundet med like-retteranordningen, en annen likeretter-anordning (4) forbundet med frekvenskonverter-anordningen, en dempningsanordning (5) forbundet med den annen likeretter-anordning eller en utgangs-klemme på frekvenskonverter-anordningen (3), og en styre-enhet (6) som styrer frekvenskonverter-anordningen i avhengighet av sveisestrømmen og -spenningen.

2. Maskin ifølge krav 1, karakterisert ved at frekvenskonverter-anordningen (3) omfatter en transformator og at dempnings-anordningen er koblet mellom et midtuttak på transformatorens sekundærside og en av sveise-elektrodene.

3. Maskin ifølge krav 1, karakterisert ved at dempningsanordningen (5) er koblet mellom den annen likeretter-anordning og en av sveise-elektrodene.

4. Maskin ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at dempningsanordningen omfatter en drosselspole (5) .

5. Maskin ifølge krav 4, karakterisert ved at drosselspolen har en induktans på.mellom 0,5 og 1,5 mH, fortrinnsvis mellom 0,8 og 1 mH.