DE1039159B

DE1039159B - Controlled arc welding rectifier

Info

Publication number: DE1039159B
Application number: DES52772A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Roderich Baisch; Dipl-Ing Gunter Reich
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1957-03-19
Filing date: 1957-03-19
Publication date: 1958-09-18

Description

Geregelter Lichtbogenschweißgleichrichter Die Verwendung von Gleichstrom beim Lichtbogenschweißen weist gegenüber der Wechselstromschweißung eine Reihe von Vorteilen auf, die dazu geführt haben, daß sich die Wechselstromschweißung trotz der erheblich niedrigeren Anschaffungskosten für einen Schweißtransformator gegenüber den für Gleichstromschweißu.ng erforderlichen Stromquellen nicht ausschließlich durchgesetzt hat. Abgesehen davon, daß mit Gleichstrom jede beliebige Art von Elektroden verschweißt werden kann, bieten die Gleichstromquellen auch die Möglichkeit einer gleichmäßigen Belastung der drei Phasen eines Drehstromnetzes.Regulated arc welding rectifier The use of direct current In contrast to AC welding, arc welding has a number of Advantages that have led to AC welding despite compared to the considerably lower acquisition costs for a welding transformer not exclusively the power sources required for direct current welding has prevailed. Apart from the fact that with direct current any kind of electrodes can be welded, the direct current sources also offer the possibility of a uniform loading of the three phases of a three-phase network.

Gegenüber der früher allgemein üblichen Gleichstromquelle, nämlich dem Lichtbogenschweißformer bzw. -generator, hat der in neuerer Zeit bekanntgewordene Lichtbogenschweißgleichrichter den Vorzug, daß mechanisch bewegte Teile vermieden sind und ein wesentlich höherer Wirkungsgrad erzielt wird. Dagegen wirken sich beim Lichtbogenschweißgleichrich.ter Netzspannungsschwankungen, die vom Umformer praktisch unterdrückt werden, in einem durch das übersetzungsverhältnis des Schweißtransformators bedingten Maße auf den Schweißkreis aus.Compared to the previously common direct current source, namely the arc welding former or generator, has become known in recent times Arc welding rectifiers have the advantage that mechanically moving parts are avoided and a significantly higher degree of efficiency is achieved. On the other hand, the Arc welding rectifier mains voltage fluctuations, which are practical from the converter can be suppressed in one by the gear ratio of the welding transformer conditional dimensions on the welding circle.

Ferner darf der Umstand nicht unberücksichtigt bleiben, daß infolge Widerstandserhöhung der einzelnen Bauelemente des Schweißgleichrichters beim übergang vom kalten in den warmen Betriebszustand ein nicht unerheblicher Leistungsabfall eintritt, der wohl durch entsprechende, Dimensionierung der Wicklungen in mäßigen Grenzen gehalten werden könnte, wobei jedoch ein erhöhter Aufwand an Kupfer erforderlich ist.Furthermore, the fact that as a result Increased resistance of the individual components of the welding rectifier during the transition from the cold to the warm operating state a not inconsiderable drop in performance occurs, which is probably due to the appropriate dimensioning of the windings in moderate Limits could be kept, but an increased amount of copper is required is.

Es ist daher bereits eine Regelung des Schweißstromes auf einen vorgegebenen Sollwert durchgeführt worden. Die Ergebnisse haben jedoch im allgemeinen nicht befriedigt, da die Regelung zu langsam arbeitete und die optimale Güte der Schweißung auch weiterhin nicht erreicht werden konnte.There is therefore already a regulation of the welding current to a predetermined one Setpoint has been carried out. However, the results have generally not been satisfactory, because the control worked too slowly and the optimal quality of the weld continues could not be reached.

Man hat daher bei der neuesten Entwicklung von Lichtbogenschweißgleichrichtern für das Schutzgasschweißen, bei dem bekanntlich eine konstante Schweißspannung günstig ist, auf die Regelung verzichtet und sich damit begnügt, den Schweißtransformator mit möglichst geringer Streuung auszubilden, so daß sich flachfallende Kennlinien ergaben.One has, therefore, in the latest development of arc welding rectifiers for gas-shielded welding, where a constant welding voltage is known to be beneficial is dispensed with the regulation and is satisfied with the welding transformer train with the smallest possible scatter, so that flat falling characteristics revealed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Regelung für den Schweißstrom oder die Speisespannung vorzunehmen, die flink genug ist, um alle Anforderungen des Schweißbetriebs zu befriedigen. Die Konstanthaltung des Schweißstromes besitzt beispielweise besondere Bedeutung beim Elin-Hafergut-Verfahren.The invention is based on the object of regulating the welding current or to make the supply voltage nimble enough to meet all requirements of the welding shop. The maintenance of the welding current has For example, it is of particular importance in the Elin oatmeal process.

Demgegenüber ist die Konstanthaltung der Schweißspannung zur Verbesserung der inneren Steuerung wesentlich beim halb- oder vollautomatischen Schutzgas- und Un.terpulverschweißen, wo auch ein hoher Kurzschlußstrom für ganz kurze Zeit im Interesse einer guten Zündung der Elektrode erwünscht ist.In contrast, keeping the welding voltage constant is an improvement the internal control is essential for semi or fully automatic protective gas and Un.terpowder welding, where there is also a high short-circuit current for a very short time A good ignition of the electrode is desirable.

Die Erfindung hat sich daher weiter noch die Aufgabe gestellt, einen Lichtbogenschweißgleichrichter zu schaffen, der durch einfache Umschaltung für die üblichen Verfahren. verwendbar ist.The invention has therefore further set itself the task of providing a To create an arc welding rectifier that by simply switching for the usual procedures. is usable.

Die Erfindung bezieht sich demgemäß auf einen geregelten Lich,tbogenschweißgleichrichter und ist gekennzeichnet durch einen Kontaktregler zur Regelung von Lichtbogenstrom oder Lichtbogenspannung durch periodische Ein- und Ausschaltung der Vormagnetisierung eines Transduktors, der mit den Gleichrichterventilen eine Selbstsättigun@gsschaltung bildet, wobei die Speisespannung des Vormagnetisierungskreises um ein Mehrfaches höher gewählt ist als bei stetiger Regelung.The invention accordingly relates to a regulated light, arc welding rectifier and is characterized by a contact regulator for regulating arc current or arc voltage by periodically switching the premagnetization on and off of a transductor which, with the rectifier valves, creates a self-saturation circuit forms, wherein the supply voltage of the bias circuit is several times is selected higher than with continuous control.

Die Verwendung des Kontaktreglers und der überbemessenen Speisespannung führt zu einer Regelgeschwindigkeit, die allen Anforderungen genügt. Die Ausbildung des Transduktors in Selbstsättigungsschaltung gestattet es, einen verhältnismäßig niedrigen Vormagnetisierungsstrom zu verwenden und damit den Kontaktregler für kleine Schaltleistungen zu bemessen.The use of the contact regulator and the overdimensioned supply voltage leads to a control speed that meets all requirements. Training of the transductor in self-saturation circuit allows a relatively to use low bias current and thus the contact regulator for small Switching capacities to be measured.

Gemäß der weiteren Aufgabenstellung der Erfindung ist der Kontaktregler wahlweise an einen Stromwandler im Sekundärkreis des Netztransformators oder an die Ausgangsklemmen des Gleichrichters schaltbar. Damit ist eine Strom- bzw. Spannungsregelung erzielbar.According to the further object of the invention is the contact regulator either to a current transformer in the secondary circuit of the mains transformer or to the output terminals of the rectifier are switchable. This is a current or voltage regulation achievable.

Obwohl die Verwendung eines Kontaktreglers in Verbindung mit einem Transduktor ohne Zweifel ungewöhnlich ist, dä man im allgemeinen mechanische Kontakte bei Transduktorregelungen vermeidet, ergibt sich im vorliegenden Fall durch den einfachen und robusten Aufbau eine besonders gute Anpassung an den rauhen Schweißbetrieb, da die Schaltung leicht zu überblicken und in Betriebsbereitschaft zu halten ist.Although the use of a contact regulator in conjunction with a Transductor is undoubtedly unusual because it is generally mechanical contacts avoids in transductor regulations, results in the present case from the simple and robust construction a particularly good adaptation to the rough welding operation, because the circuit is easy to see and to keep in readiness for operation.

Um den Arbeitsbereich des Kontaktreglers günstig einstellen zu können, ist es unter Umständen vorteilhaft, die Regelkontakte durch einen Stehwiderstand zu überbrücken, über den der Transduktor eine einstellbare Grundvormagnetisierung erhält.In order to be able to set the working range of the contact regulator favorably, it may be advantageous to use a withstand resistor to switch the control contacts to bridge over which the transducer has an adjustable basic premagnetization receives.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll im folgenden an Hand der schematischen Zeichnung näher beschrieben werden.An embodiment of the invention is to be used below with reference to the schematic drawing are described in more detail.

In der Figur ist mit 1 der Netztransformator bezeichnet, der an das Drehstromnetz mit den Klemmen R. .S', T angeschlossen ist. An der Sekundärseite des Transformators liegt ein Gleichrichtersatz in Drehstrombrückenschaltung, der mit vorgeschalteten Drosseln einen Transduktor 2 in Selbstsättigungsschaltung bildet. Die Vormagnetisierung des Transduktors erfolgt aus denn Netz 5, 6 über einen Gleichrichter 4, der den Steuerkreis 3 speist. Die Vormagnetisierung ist höher gewählt als bei einer stetigen Aussteuerung erforderlich wäre. Sie wird periodisch durch die Kontakte 9 des Reglers 8 unterbrochen, der mit Hilfe eines Schalters 13 entweder an die Ausgangsklemlnen oder über einen Hilfsgleichrichtersatz 12 an einen Stromwandler 11 in einer Phase des Sekundärkreises des Transformators angeschlossen werden kann. Widerstände 7 bzw. 14 dienen zur Einstellung der gewünschten Schweißspannung bzw. des Schweißstromes. Der Stellwiderstand für die Grundvormagnetisierung ist gestrichelt dargestellt und mit 10 bezeichnet. Während des Betriebes ist der mittlere Wert des Vormagnetisierungsstromes vom Lichtbogenstrom bzw. der Lichtbogenspannung nach Maßgabe der Einstellung der Widerstände 14 bzw. 7 derart abhängig, daß Strom bzw. Spannung konstantgehalten werden.In the figure, 1 denotes the mains transformer, which is connected to the Three-phase network is connected to terminals R. .S ', T. On the secondary side of the transformer is a set of rectifiers in a three-phase bridge circuit, the with upstream chokes forms a transductor 2 in a self-saturation circuit. The transductor is premagnetized from the mains 5, 6 via a rectifier 4, which feeds control circuit 3. The bias is selected to be higher than for a constant modulation would be required. It is periodic through the contacts 9 of the controller 8 is interrupted, which is either connected to the output terminals with the aid of a switch 13 or via an auxiliary rectifier set 12 to a current transformer 11 in one phase the secondary circuit of the transformer can be connected. Resistors 7 or 14 are used to set the desired welding voltage or welding current. The variable resistor for the basic premagnetization is shown in dashed lines and denoted by 10. The mean value of the bias current is during operation the arc current or the arc voltage according to the setting of the Resistors 14 and 7 are dependent in such a way that the current or voltage is kept constant will.

Zur weiteren Verbesserung der Regelung kann man den Kontaktregler mit einer Vibrationsspule versehen, wodurch die Empfindlichkeit gesteigert wird.The contact regulator can be used to further improve the regulation provided with a vibrating coil, which increases the sensitivity.

Die Regeleinrichtung nach der Erfindung ist mit Vorteil und in einfachster Weise für Fernsteuerung einzurichten. Zu diesem Zweck brauchen nur die Widerstände 7 bzw. 14 am Schweißgerät montiert zu werden.The control device according to the invention is advantageous and very simple Way to set up for remote control. For this purpose only need the resistors 7 or 14 to be mounted on the welding machine.

Claims

PATE \ TA \ SP1; C CIIE: 1. Regulated arc welding rectifier, characterized by a contact regulator for regulating arc current or arc voltage by periodically switching the premagnetization of a transducer on and off, which forms a self-saturation circuit with the rectifier valve, the The supply voltage of the bias circuit is selected several times higher than with continuous control.

2. Welding rectifier according to claim 1, characterized in that that the contact regulator can be connected to either a current transformer or the output terminals of the Rectifier is switchable.

3. Welding rectifier according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the contacts of the controller are bridged by a variable resistor through which the transducer receives an adjustable basic premagnetization.