DE1953869A1

DE1953869A1 - Schaltungsanordnung zum Schutz einer Schweissmaschine

Info

Publication number: DE1953869A1
Application number: DE19691953869
Authority: DE
Inventors: Helmut Ebert
Original assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Current assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Priority date: 1969-10-25
Filing date: 1969-10-25
Publication date: 1971-05-06

Description

Schaltungsanordnung zum Schutz einer Schweiß- -maschine Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Schutz eines Schweißtransformators einer von steuerbaren Gleichrichtern gesteuerten, wechselstrombetriebenen Schweißmaschine.
Bei lfiderstandsschweißmaschinen werden die Schweißelektroden über einen Transformator mit dem Wechselstromnetz verbunden.
Das Ein- und Ausschalten der Maschine erfolgt übliche'rweise über zündstiftgesteuerte Entladungsventile (z.3. Ignitronröhren), deren Leitfähigkeit durch einen Zeitgeber und durch Zündventile (z.B. Thyratronröhren) gesteuert wird. Ein Fehler in dieser Steueranordnung, z.B. eine Betriebsstörung oder der Ausfall eines Zündventiles, kann dazu führen, daß> zumindest vorübergehend,nur noch eine Halbwelle der Speisespannung auf die Primärwicklung des Schweißtransformators gelangt. Dieser Betrieb mit pulsierenden Halbwellen gleicher Polarität verursacht -aufgrund seiner einseitigen Wirkung heftige Erschütterungen der Maschine und kann z.B. durch Windungsschluß zur Zerstörung des sehr teuren Schweißtransformators führen.
Der Erfindung läg nun die Aufgabe zugrunde, eine Schutzschaltung zu schaffen, die die Zerstörung eines mit pulsierenden Wechselstromhalbwellen gleicher Polarität angesteuerten Schweißtransformators verhindert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst1 daß die Schaltungsanordnung einen Xondensator und einen dem Kondensator nachgeschalteten-Schwellwertschalter zur Stillsetzung der Maschine enthält, daß der Kondensator so bemessen und dem Betriebsstromweg derart zugeordnet ist, daß er bei ungestörtem, kontinuierlichem Betrieb vom Betriebswechselstrom ständig auf einen unter der Ansprechschwelle des Schwellwertschalters liegenden Wert umgeladen wird, und daß er beim Eintreffen einer Halbwellenfolge einseitiger Polarität auf einen solchen Wert aufgeladen wird, daß der Schwellwertschalter anspricht.
Mit geringem Aufwandverhindert die erfindungsgemäße Schaltung die Zerstörung eines kostspieligen Schweißtransformators beim Auftreten von Steuerungsfehlern der Schweißmaschine. Der Anschluß einer solchen Schutzschaltung ist einfach. Dadurch ist in vorteilhafter Weise auch möglich, eine Schweißmaschine nachträglich mit der erfindungsgemäßen Schutzschaltung auszurüsten.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer mit einer Schutzschaltung ausgerüsteten Widerstandsschweißmaschine.
In Fig. 2 und 3 sind zwei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Schutzschaltung gezeigt, deren unterschiedliche Anschaltung an eine Schweißmaschine in Fig. 1 gestrichelt dargestellt ist.
In Fig. 1 ist mit 1 und 2 die Primär- bzw. Sekundärseite eines Schweißtransformators mit Elektroden 3 und 4 bezeichnet, zwischen denen das Schweißgut, im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Platten 5 und 6, angeordnet ist. DerPrimärkreis des Schweißtransformators ist beispielsweise zwischen den Phasen R und S eines Drehstromnetzes angeschlossen. In einer Phase (S) liegt eine an sich bekannte Schaltung 7 für die Steuerung der Schweißmaschine, die beispielsweise zwei von Thyratronröhren gesteuerte, antiparallel geschaltete Ignitronröhren enthält.
IVfit 8 ist eine Schutzschaltung bezeichnet, die an die Klemmen 9 und 10 eines in der einen Netzzuleitung angeordneten Stromwandlers 11 angeschlossen ist. Diese Art der Ansteuerung ist bei der in Fig. 2 gezeigten Schutzschaltung verwendet.
ie Klemmen 9 bzw. 10 sind in Fig. 2 unmittelbar bzw. über einen gegebenenfalls einstellbaren Vorwiderstand 12 mit einem Aondensator 13 verbunden, dem eine Gleichrichterschaltzlg 14 nachgeschaltet ist, an deren Ausgangsklezmen ein Schwellwertschalter liegt, der einen Thyristor 15 enthält, dessen Anode mit der Katode einer Zenerdiode 16 verbunden ist, deren Anodenleitung zur Steuerelektrode des Thyristors geführt ist. In der Katodenleitung des Thyristors liegt ein Relais D, dessen Ruhekontakt d einen Schalter bildet bzw. betätigt, der die Maschine beim Ansprechen des Relais stillsetzt.
Die bei ungestörtem, kontinuierlichem Betrieb zwischen den Klemmen 9 und 10 induzierte Wechselspannung lädt den Kondensator 13 in Abhängigkeit von der Polarität der jeweils eintreffenden Halbwelle der Netzspannung ständig um. Wenn aufgrund eines Fehlers in der Steuerschaltung 7 nur noch positive oder nur noch negative Halbwellen derMaschine zugeliefert werden, entfällt die Umladung des Kondensators 13 und er wird soweit aufgeladen, daß die Durchbruchspannung der Zenerdiode 16 erreicht wird, durch die die Ansprechschwelle des Schutzschalters bestimmt ist.
In diesem Augenblick wird der Thyristor 15 aufgesteuert und die madespannung des Kondensators 13 betätigt das Relais D. Der Ruhekontakt d wird geöffnet und damit die Maschine stillgesetzt.
Das Wirdungsverhältnis des Stromwandlers muß so groß sein, daß der Kondensator 13 auf den erfordorlienen Wert aufgeladen werden kann, und der Widerstand 12 muß so bemessen oder eingestellt sein, daß eine Entladung des Kondensators im Eingangskreis verhindert wird.
Fig. 3 zeigt eine etwas andere Ausführungsform der Schaltung, die sich auch in der Ansteuerung von der Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet. Es sind hierfür, wie in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnet, ein weiterer Stromwandler 17 mit Ausgangsklemmen 18, 19 sowie weitere Anschlußpunkte 20 und 21 vorgesehen, an denen die Schutzschaltung 8 unmittelbar mit den Netzleitungen R bzw. S verbunden ist.
Schaltungsteile, die auch in Fig. 2 vorhanden sind, wurden mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Der Kondensator 13 liegt bei dieser Ausführungsform parallel zur Primärwicklung 1 des Schweißtransformators.
Der Anschlußpunkt 20 der Netzleitung ist über einen Widerstand 22 und in Sperrichtung liegende Dioden 23, 24, welchen ein Thyristor 25 parallel geschaltet ist, mit einem Ende des Kondensators 13 verbunden, dessen anderes Ende über eine hierzu symmetrische Schaltanordnung 22' bis 25' mit dem Anschlußpurkt 21 der Netzleitung verbunden ist. Die Steuerelektroden der Thyristoren 25 bzw. 25' sind mit den Klemmen 9 bzw. 18 der gegenphasig geschalteten Stromwandler 11 bzw. 17 verbunden.
Unter der Annahme, daß die Stromwandler 11 mld 17 so geschaltet sind, daß der Thyristor 25 bei jeder positiven und der Thyristor 25' bei jeder negativen Halbwelle der Nezspaiirui gezündet wird, ergibt sich bei kontinuierlichem Betrieb wie bei der Schaltung in Fig. 2 eine ständige Umladung des Kondensators 13.
Gelangen aufgrund eines Fehlers in der Steuereinrichtung 7 nur positive oder nur negative Halbwellen auf den Kondensator 13, wird dieser wie bei Fig. 2 soweit aufgeladen, bis wieder die Durchbruchsspannung der Zenerdiode 16 erreicht wird, der Thyristor 15 zündet und das Relais D betätigt wird, das mittels des Ruhekontaktes d die Maschine abschaltet.

Claims

Fatentansrüche

1. Schaltungsanordnung zum Schutz eines Schweißtransformators einer von steuerbaren Gleichrichtern gesteuerten, wechselstronbetriebenen Schweißmaschine, dadurch ge'cennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung einen Kondensator (13) und einen dem Kondensator nachgeschalteten Schwellwertschalter zur Stillsetzung der Maschine enthält, daß der Kondensator (13) so bemessen und dem Betrietsstromweg derart zugeordnet ist, daß er bei ungestörtem, kontinuierlichem Betrieb vom Betriebswechselstrom ständig auf einen unter der Ansprechschwelle des Schwellwertschalters liegenden Wert umgeladen wird, und daß er beim Eintreffen einer Halbwellenfolge einseitiger Polarität aufeinen solchen Wert aufgeladen wird, daß der Schwellwertschalter anspricht.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, daß der Schwellwertschalter einen Thyristor (15) enthält, zwischen dessen Anode und Steuerelektrode eine Zenerdiode (16) zur Festlegung der Ansprechschwelle vorgesehen ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Stillsetzung der Maschine ein vom Schwellwertschalter gesteuertes Relais (D) vorgesehen ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kondensator (13) eine Gleichrichterschaltung (14) nachgeschaltet ist, an deren Ausgangsklemmen der Schwellwertschalter liegt.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (13) über einen Vorwiderstand (12) mit den Ausgangsklemmen (9, 10) eines in einer Zuleitung (R) der Betriebsspannung vorgesehenen Stromwandlers (11) verbunden ist, und daß der Vorwiderstand (12) so bemessen ist, daß keine Entladung des Kondensators eintritt. (Fig. 2)

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch -1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse des Kondensators (13) über eine Diodenstrecke (23, 24, 23', 24') der ein steuerbarer Gleichrichter (25, 25') parallelgeschaltet ist, und einen mit dieser Parallelschaltung in Serie liegenden Widerstand (22, 22') mit jeweils einer Zuleitung (R, S) der Betriebsspannung verbunden sind, daß die Steuerelektroden der als steuerbare Gleichrichter verwendeten Thyristoren von jeweils einem in einer Zuleitung der Betriebsspannung vorgesehenen Stromwandler (11, 17) angesteuert sind, und daß die Stromwandler gegenphasig geschaltet sind (Fig. 3).