DE1615363C3

DE1615363C3 - Device for stabilizing and igniting welding arcs using current pulses

Info

Publication number: DE1615363C3
Application number: DE19671615363
Authority: DE
Inventors: Max 8000 Muenchen Gillitzer; Franz 8023 Pullach Tajbl
Original assignee: Messer Griesheim GmbH
Current assignee: Messer Griesheim GmbH
Priority date: 1967-07-04
Filing date: 1967-07-04
Publication date: 1974-11-07
Also published as: DE1615363B2; AT294258B; FR1571739A; DE1615363A1; CH475820A; NL159315B; NL6809458A; BE717427A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Stabilisieren eines Wechselstromschweißlichtbogens und zum Zünden eines Wechselstrom- oder Gleichstromschweißlichtbogens, wobei Zündimpulse zwischen Elektrode und Werkstück übergehen, die durch eine stoßartige Entladung eines Zündkondensators erzeugt werden.The invention relates to a device for stabilizing an AC welding arc and for igniting an AC or DC welding arc, with ignition pulses between Pass over the electrode and workpiece, which is generated by an impulse discharge of an ignition capacitor will.

Es ist bekannt, beim Schweißen mit Wechselstrom eine Hochfrequenzspannung der Schweißspannung zu überlagern. Diese verhältnismäßig große zusätzliche Spannung bewirkt ein sicheres Wiederzünden des Lichtbogens bei jedem Nulldurchgang der Schweißwechselspannung und stabilisiert hierdurch den Lichtbogen. Daneben wird diese Hochfrequenzspannung bekanntlich auch zum Zünden von Wech-It is known that when welding with alternating current, a high-frequency voltage of the welding voltage to overlay. This relatively large additional voltage causes a safe re-ignition of the arc with every zero crossing of the welding alternating voltage and stabilizes as a result the arc. In addition, this high-frequency voltage is known to be used to ignite alternating

sei- oder Gleichstromschweißlichtbögen verwendet. Der besondere Vorteil eines derartigen Zündverfahrens ist darin zu sehen, daß die Elektrode dem Werkstück zum Zünden des Lichtbogens nur auf eine Entfernung von 2 bis 4 mm genähert zu werden braucht, ohne daß eine direkte Berührung erforderlich ist.Be or direct current welding arcs are used. The particular advantage of such an ignition process can be seen in the fact that the electrode touches the workpiece to ignite the arc only at a distance needs to be approximated by 2 to 4 mm without direct contact being required.

Derartige Hochfrequenzspannungen, die dem Lichtbogen dauernd überlagert werden, rufen Funk- und Fernsehstörungen hervor, die oft über das behördlich zulässige Maß hinausgehen. Dieser Nachteil hat die Entwicklung von Verfahren und Einrichtungen begünstigt, bei denen zum Stabilisieren und Zünden von Schweißlichtbögen nur eine kleine Anzahl von Zündimpulsen im jeweils richtigen Zeitpunkt zwischen Elektrode und Werkstück übergeht.Such high-frequency voltages, which are continuously superimposed on the arc, call radio and television interference, which often go beyond what is officially permitted. This disadvantage has favored the development of methods and devices for stabilizing and igniting of welding arcs, only a small number of ignition pulses at the correct point in time passes between the electrode and the workpiece.

Beim Schweißen mit Wechselstrom wurde beispielsweise durch eigens für diesen Zweck entwikkelte Schaltungen erreicht, daß die Zündimpulse jeweils in gleicher Anzahl unmittelbar nach dem Nulldurchgang der Schweißwechselspannung übergehen können (deutsche Patente 1 002 097 und 1061 006). ,. Bei diesen bekannten Verfahren zum Stabilisieren 'P) und Zünden von Schweißlichtbögen werden Zündkondensatoren verwendet, die über ein als Funkenstrecke ausgebildetes Schaltelement stoßartig über Elektrode und Werkstück entladen werden. Die Zündimpulse haben hierbei stets die gleiche Polarität wie die folgende Halbwelle der Schweißwechselspannung. Die Energie für die Zündimpulse zum Stabilisieren von Wechselstromlichtbögen wird bei diesen bekannten Verfahren dem Schweißstromkreis entnommen, da die zeitliche Steuerung der Zündimpulse auf diese Weise am einfachsten zum zeitlichen Ablauf der Schweißspannung in Beziehung gesetzt werden kann.When welding with alternating current, for example, by means of circuits specially developed for this purpose, the ignition pulses can pass over in the same number immediately after the welding alternating voltage has crossed zero (German patents 1 002 097 and 1061 006). ,. In these known processes for stabilizing 'P), and ignition of welding arcs firing capacitors are used, which are discharged via a radio link embodied as a switching element abruptly over the electrode and workpiece. The ignition pulses always have the same polarity as the following half-wave of the alternating welding voltage. In these known methods, the energy for the ignition pulses to stabilize alternating current arcs is taken from the welding circuit, since this is the easiest way to relate the timing of the ignition pulses to the timing of the welding voltage.

Die zuletzt beschriebenen Verfahren zum Stabilisieren und Zünden von Schweißlichtbögen haben sich in der Praxis bewährt und genügen auch hinsichtlich der Funk- und Fernsehstörungen den behördlichen Vorschriften. Sie haben jedoch auch einige Nachteile, deren Beseitigung wünschenswert erscheint.Have the last described procedures for stabilizing and igniting welding arcs It has proven itself in practice and is also sufficient for the regulatory authorities with regard to radio and television interference Regulations. However, they also have some disadvantages that it is desirable to eliminate appears.

In erster Linie ist hierbei die Frage der Energieversorgung für die Erzeugung der Zündimpulse von Bedeutung. Wie erwähnt, wird bei den bekannten Verfahren die Energie der Zündimpulse dem Schweißstromkreis entzogen. Diese Verfahrensweise bringt störende Rückwirkungen auf den Schweißstromkreis mit sich und wird nur deshalb bisher in Kauf genommen, weil eine Kopplung mit dem Schweißstromkreis unbedingt erforderlich ist.First and foremost here is the question of the energy supply for generating the ignition pulses significant. As mentioned, in the known methods, the energy of the ignition pulses is the Welding circuit withdrawn. This procedure has disruptive repercussions on the welding circuit with itself and has only been accepted so far because a coupling with the Welding circuit is absolutely necessary.

Dies ist auch bei einer aus dem deutschen Patent 1 098 638 bekannten Stabilisierungseinrichtung für Wechselstrom-Schweißlichtbögen der Fall. Diese bekannte Einrichtung weist lediglich eine spezielle Schaltung auf, die zur Erstzündung von Gleichstromlichtbögen geeignet ist, und bei der ein vom Schweißstromkreis unabhängiger, mit dem Netz verbundener Hilfstransformator zur Energieversorgung vorgesehen ist.This is also the case with a stabilizing device known from German patent 1,098,638 for AC welding arcs are the case. This known device has only a special one Circuit which is suitable for the initial ignition of direct current arcs, and in which one of the welding circuit independent auxiliary transformer connected to the mains provided for energy supply is.

Ein Stabilisieren von Wechselstrom-Schweißlichtbögen ist mit dieser speziellen Schaltung jedoch nicht erreichbar.A stabilization of alternating current welding arcs is not possible with this special circuit available.

Ein anderer Nachteil der bekannten Einrichtungen ist in dem ziemlich raschen Verschleiß der im Entladekreis des Zündkondensators verwendeten Funkenstrecken zu sehen, die stets der Belastung durch die gesamte Zündimpulsenergie ausgesetzt sind. Es ist deshalb notwendig, diese Bauelemente häufig nachzustellen oder auszuwechseln. Außerdem entsteht in den Funkenstrecken Ozon und salpetrige Säure, so daß die Metallteile des Gerätes vor Oxydation geschützt werden müssen. Weiterhin ist es erforderlich, die gesamte Schalteinheit, mit der die Zündimpulse erzeugt werden, für die volle Leistung der Zündimpulsströme auszulegen. Dies hat einen verhältnismäßig großen Aufwand und _;— zusammen mit demAnother disadvantage of the known devices is the rather rapid wear and tear of the spark gaps used in the discharge circuit of the ignition capacitor, which are always exposed to the load from the entire ignition pulse energy. It is therefore necessary to readjust or replace these components frequently. In addition, ozone and nitrous acid are generated in the spark gaps, so that the metal parts of the device must be protected from oxidation. Furthermore, it is necessary to design the entire switching unit with which the ignition pulses are generated for the full output of the ignition pulse currents. This has a relatively large effort and _; - together with the

ίο Verschleiß der Schaltelemente — eine Verteuerung der Einrichtung zur Folge.ίο Wear of the switching elements - an increase in costs the establishment.

Es ist ferner aus dem britischen Patent 907 205 eine Einrichtung bekannt mit einem Ladetransformator, in dessen Primärkreis ein Thyristor und in dessen Sekundärkreis ein Zündkondensator mit nachgeschalteter Funkenstrecke vorgesehen ist. Dabei dient der Thyristor nur zum Aufladen des Zündkondensators zum gewünschten Zeitpunkt. Die für den Zündvorgang notwendigen kurzen Impulse werden dann erst nach herkömmlicher Weise durch die Entladungen des Zündkondensators über die Funkenstrecke erzeugt.It is also known from British patent 907 205 a device with a charging transformer, in its primary circuit a thyristor and in its secondary circuit an ignition capacitor with a downstream Spark gap is provided. The thyristor is only used to charge the ignition capacitor at the desired time. The short pulses necessary for the ignition process are then only in the conventional way by discharging the ignition capacitor through the spark gap generated.

Diese bekannte Einrichtung ist somit im wesentlichen ein Funkenstrecken-Generator herkömmlicher Bauart mit all den obengenannten Nachteilen.This known device is thus essentially a conventional spark gap generator Construction with all the disadvantages mentioned above.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche so ausgebildet ist, daß Störungen auf benachbarte Ubertragungskanäle weitgehendst vermieden werden, daß ferner eine Beeinflussung des Schweißstromkreises durch den Zündimpulserzeugerkreis vermeidbar und daß weiterhin ein einfacher Aufbau des Zündgerätes erreichbar ist.The object of the invention is to create a device of the type mentioned at the outset which is designed in this way is that interference on neighboring transmission channels is largely avoided that Furthermore, influencing the welding circuit by the ignition pulse generator circuit can be avoided and that a simple structure of the ignition device can still be achieved.

Die Erfindung besteht darin, daß der Zündkondensator einerseits parallel zu einer Ladestromquelle und andererseits in einem Entladekreis liegt, welcher mindestens einen steuerbaren Halbleiter und die Primärwicklung eines sekundärseitig an Elektrode und Werkstück angekoppelten Impulsübertragers enthält, und daß das steuerbare Halbleiterventil mit einer — vorzugsweise mit dem Schweißstromkreis synchronisierten — Triggereinheit verbunden ist.The invention consists in that the ignition capacitor on the one hand parallel to a charging current source and on the other hand lies in a discharge circuit which has at least one controllable semiconductor and the primary winding contains a pulse transmitter coupled to the electrode and workpiece on the secondary side, and that the controllable semiconductor valve with a - preferably synchronized with the welding circuit - Trigger unit is connected.

Durch die vorgesehene Anordnung des Zündkondensators zwischen der Ladestromquelle und dem Impulstransformator wird der Vorteil erreicht, daß der Zündkondensator mit einer niedrigeren Spannung in der Größenordnung von 400 bis 1000 V aufgeladen werden kann und daß erst nach Entladung des Zündkondensators, die durch Triggern des steuerbaren Halbleiters ausgelöst wird, mittels des Impulstransformators der eigentliche Hochspannungsimpuls erzeugt wird.Due to the intended arrangement of the ignition capacitor between the charging current source and the Pulse transformer has the advantage that the ignition capacitor has a lower voltage in the order of magnitude of 400 to 1000 V can be charged and that only after discharge of the ignition capacitor, which is triggered by triggering the controllable semiconductor, by means of the pulse transformer the actual high voltage pulse is generated.

Somit wird es möglich, den Zündkondensator für kleinere Spannungen auszubilden, was wiederum den Vorteil hat, daß auch die Widerstände im Entladekreis im Hinblick auf die kurze Entladezeit kleiner sein können. Insbesondere die kurze Entladezeit ist im Hinblick auf die Berührungsgefahr durch den Schweißer vorteilhaft.This makes it possible to design the ignition capacitor for lower voltages, which in turn leads to the The advantage is that the resistances in the discharge circuit are also smaller in view of the short discharge time could be. In particular, the short discharge time is in view of the risk of contact by the Welder advantageous.

Weiterhin wird es durch die Erfindung vorteilhaft möglich, auf Grund der Unabhängigkeit der Leistungseinheit vom Schweißstromkreis die Energieversorgung so vorzunehmen, daß keine störenden Rückwirkungen auf den Schweißstromkreis erfolgen können. Furthermore, the invention advantageously makes it possible due to the independence of the power unit make the power supply from the welding circuit in such a way that there are no disruptive repercussions can be done on the welding circuit.

Darüber hinaus wird es durch die Erfindung vorteilhaft möglich, das gesamte Zündgerät einfacher herzustellen, da nicht, wie bisher erforderlich, alleIn addition, the invention advantageously makes it possible to simplify the entire ignition device to produce, since not all, as previously required

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Bauteile des Zündgerätes für Hochspannung über der Zündkondensator über einen Justierwiderstand,Components of the ignition device for high voltage via the ignition capacitor via an adjustment resistor,

2000 V (50 Hz) ausgelegt werden müssen. die Primärwicklung eines Impulsübertragers, dessen2000 V (50 Hz) must be designed. the primary winding of a pulse transformer whose

Zusätzlich wird es vorteilhaft möglich, die Trigger- Sekundärwicklung an Elektrode und Werkstück liegt,In addition, it is advantageously possible to have the trigger secondary winding on the electrode and workpiece,

einheit für kleine Leistungen und Spannungen zu di- und über den steuerbaren Halbleiter entladen. DerUnit for small powers and voltages to and from the controllable semiconductor. the

mensionieren, was insbesondere für die Herstellung, 5 steuerbare Halbleiter bleibt geöffnet, solange Stromdimension what is particularly important for the manufacture, 5 controllable semiconductors remains open as long as electricity

die Raumform und die Wartung des Zündgerätes von im Entladekreis fließt. Um zu verhindern, daß derthe spatial shape and the maintenance of the ignitor flows from in the discharge circuit. To prevent the

Vorteil ist. steuerbare Halbleiter nach der Entladung des Zünd-Advantage is. controllable semiconductors after the ignition

Die erfindungsgemäße Einrichtung unterscheidet kondensators durch einen Stromfluß aus dem Ladesich demnach von den bekannten Einrichtungen im kreis des Zündkondensators weiter geöffnet bleibt, wesentlichen dadurch, daß die Erzeugung der lei- io ist erfindungsgemäß im Ladekreis des Zündkondenstungsstarken Zündimpulse, die zwischen Elektrode sators eine Ladedrossel vorgesehen, die den Anstieg und Werkstück übergehen, in einer vom Schweiß- des Ladestromes verzögert. Für eine kurze Zeitdauer Stromkreis unabhängigen Leistungseinheit erfolgen wird hierdurch der steuerbare Halbleiter stromlos kann, während die leistungsschwachen Steuerim- und damit für den Stromdurchgang gesperrt. Er öffpulse, durch die die Zündimpulse zum richtigen Zeit- 15 net sich erst wieder, wenn der nächste Steuerimpuls punkt ausgelöst werden, in einer von der Leistungs- auftritt.The inventive device differentiates capacitor by a current flow from the charging itself therefore remains open from the known devices in the circuit of the ignition capacitor, essential in that the generation of the leio is according to the invention in the charging circuit of the ignition capacitor Ignition pulses, which are provided between electrode sators a charging choke, which increase the rise and workpiece pass, delayed in one of the welding of the charging current. For a short period of time This means that the controllable semiconductor is de-energized can while the underperforming Steuerim- and thus blocked for the passage of current. He öffpulse, due to which the ignition impulses at the correct time are only released again when the next control impulse point triggered in one of the performance occurrences.

einheit unabhängigen Triggereinheit erzeugt werden Bei den bekannten Einrichtungen zum Stabilisie-unit independent trigger unit can be generated In the known devices for stabilization

können. ren und Zünden von Wechselstromschweißlichtbögenbe able. Renewing and igniting AC welding arcs

Einer der wesentlichsten Vorteile der Erfindung ist haben die Zündimpulse die gleiche Polarität wie die darin zu sehen, daß die Leistungseinheit an eine be- 20 zugehörige Halbwelle der Schweißwechselspannung, liebige Ladestromquelle angeschlossen werden kann Überraschenderweise hat es sich bei der Entwicklung und so, beispielsweise beim Stabilisieren eines Wech- der erfindungsgemäßen Einrichtung gezeigt, daß dies selstromlichtbogens, keine Beeinflussung des nicht unbedingt erforderlich ist, sondern daß die Schweißstromkreises durch das Stabilisierungs- und Zündimpulse dann auch gleichgerichtet sein können, Zündgerät erfolgt. Lediglich die Triggereinheit, in 25 wenn dafür gesorgt wird, daß ein Rückschwingen der der die Steuerimpulse für den steuerbaren Halbleiter Zündimpulse im Entladekreis des Zündkondensators, erzeugt werden, ist beim Wechselstromschweißen mit welches den Lichtbogen wieder löschen würde, verdem Schweißstromkreis verbunden, um eine Syn- hindert wird. Erfindungsgemäß ist deshalb die Prichronisation zwischen dem Verlauf der Schweiß- märwicklung des sekundärseitig an Elektrode und wechselspannung und den Zündimpulsen herzustel- 30 Werkstück liegenden Impulsüberträgers über einen len. Sie besitzt jedoch eine sehr kleine Leistung und Einweggleichrichter, beispielsweise eine Diode, kurzbeeinflußt aus diesem Grunde den Schweißstrom- geschlossen. Bei dieser Ausführung genügt ein einzikreis nicht. ger steuerbarer Halbleiter im Entladekreis des Zünd-One of the main advantages of the invention is that the ignition pulses have the same polarity as the it can be seen that the power unit is connected to an associated half-wave of the welding alternating voltage, Any kind of charging current source can be connected. Surprisingly, the development has improved and so, for example, when stabilizing a changing device according to the invention, this is shown self-current arc, no influencing of the is not absolutely necessary, but that the Welding circuit through which stabilization and ignition pulses can then also be rectified, Ignitor takes place. Only the trigger unit in 25 if it is ensured that the the control pulses for the controllable semiconductor ignition pulses in the discharge circuit of the ignition capacitor, is generated during AC welding, which would extinguish the arc again Welding circuit connected to prevent a syn-. The prichronization is therefore according to the invention between the course of the welding winding of the secondary side on the electrode and AC voltage and the ignition pulses to be produced via a len. However, it has a very low power and a half-wave rectifier, for example a diode, is briefly affected for this reason the welding current closed. A single circle is sufficient for this version not. ger controllable semiconductor in the discharge circuit of the ignition

Der außerordentliche Vorteil, der hiermit verbun- kondensators, in dessen Steuerkreis dann ein Dop-The extraordinary advantage of the connected capacitor, in whose control circuit then a double

den ist, wird bei einem Vergleich der Leistungswerte 35 pelweggleichrichter eingeschaltet ist. Die Einschal-is, when comparing the power values 35 pelwegrectifier is switched on. The switch-on

der beiden Einheiten besonders deutlich. Beispiels- tung des Doppelweggleichrichters ist für die Erfin-of the two units particularly clearly. Example of the full wave rectifier is for the invention

weise können die Momentanleistungswerte der Lei- dung von wesentlicher Bedeutung, da hierdurch ge-wise, the instantaneous power values of the line can be of essential importance, as this

stungseinheit, die bei den bekannten Geräten dem währleistet wird, daß pro Periode der Schweißwech-power unit, which in the known devices ensures that the welding change per period

Schweißstromkreis entzogen wurden, 3OkW betra- selspannung stets zwei Zündimpulse zwischen Elek-Welding circuit were withdrawn, 3OkW bet-

gen, während die Triggereinheit lediglich eine Lei- 40 trode und Werkstück übergehen,gen, while the trigger unit only passes over a conductor 40 and workpiece,

stung von 1 W aufweist. Aus diesem Grunde werden Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in derpower of 1 W. For this reason, another advantage of the invention is that

auch die Schweißeigenschaften von Schweißgeräten gleichzeitigen Brauchbarkeit für das Stabilisieren undalso the welding properties of welding equipment simultaneous usability for stabilizing and

durch die Erfindung wesentlich verbessert. für das Zünden von Wechselstromschweißlichtbögen.significantly improved by the invention. for igniting alternating current welding arcs.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird Ohne daß für diese beiden Anwendungszwecke vervorgeschlagen, daß der Entladekreis den Zündkon- 45 schiedene Einstellungen notwendig sind, wird durch densator, den steuerbaren Halbleiter, den Impuls- die erfindungsgemäße Einrichtung jeder Zündimpuls Übertrager sowie gegebenenfalls einen Widerstand zwischen Elektrode und Werkstück stets zum richtiaufweist und daß diese Bauelemente derart dimen- gen Zeitpunkt ausgelöst. Dieser Vorteil ergibt sich sioniert sind, daß die Zündimpulszeit 0,8 bis 20 μ5, dadurch, daß die Auslösung des Steuerimpulses von vorzugsweise 1 bis 10 μβ beträgt. 50 der Spannung am spannungsabhängigen Schaltele-In an advantageous further development of the invention, it is proposed without this for these two purposes that that the discharge circuit 45 the ignition components are necessary, is indicated by capacitor, the controllable semiconductor, the pulse- the device according to the invention of each ignition pulse Transmitter and, if necessary, a resistance between the electrode and the workpiece is always correct and that these components are triggered at such a time. This advantage arises are sioned that the ignition pulse time 0.8 to 20 μ5, due to the fact that the triggering of the control pulse of is preferably 1 to 10 μβ. 50 of the voltage at the voltage-dependent switching element

Dieser Zündimpulszeitenbereich hat sich als be- ment der Triggereinheit abhängt. Der Verlauf dieserThis ignition pulse time range was dependent on the trigger unit as a ment. The course of this

sonders vorteilhaft erwiesen. Spannung entspricht demjenigen der Schweißspan-proved particularly advantageous. Voltage corresponds to that of the welding chip

Durch die Verwendung eines steuerbaren Halblei- nung, wenn — wie vorgesehen — die Triggereinheit ters, der beispielsweise ein Thyristor sein kann, für an Schweißspannung liegt. Bei brennendem Lichtbodie Auslösung der Zündimpulse ergibt sich weiterhin 55 gen hat die Schweißspannung einen nahezu rechteckder Vorteil, daß für die Leistungseinheit der Einrich- förmigen Verlauf, d.h. einen sehr raschen Spantung keine schnell verschleißbaren Bauelemente ver- nungsanstieg unmittelbar nach dem Nulldurchgang wendet werden müssen. Die Triggereinheit, mit der der Schweißwechselspannung. Aus diesem Grunde die Steuerimpulse für die Öffnung des steuerbaren wird auch der Steuerimpuls und damit der Zündim-Halbleiters erzeugt werden, enthält ein spannungsab- 60 puls unmittelbar nach dem Nulldurchgang der hängiges Schaltelement, das jedoch lediglich eine ge- Schweißwechselspannung ausgelöst. Dies gilt auch genüber der Leistung im Leistungskreis um einige dann, wenn der Schweißwechselspannung eine Größenordnungen kleinere Leistung zu bewältigen Gleichspannungskomponente überlagert ist und dahat. Als spannungsabhängiges Schaltelement kann durch ein unsymmetrischer Verlauf der Schweißdeshalb beispielsweise eine Glimmröhre verwendet 65 wechselspannung vorliegt,
werden. Vor dem Zünden dagegen hat die Leerlaufspan-By using a controllable semiconductor when - as provided - the trigger unit, which can for example be a thyristor, is connected to welding voltage. When the light is on, the triggering of the ignition pulses also results in the welding voltage having an almost square-wave advantage that for the power unit of the uni-shaped course, ie a very rapid chip removal, no rapidly wearable components increase in voltage immediately after the zero crossing. The trigger unit with which the welding alternating voltage. For this reason the control pulses for the opening of the controllable one, the control pulse and thus the ignition in the semiconductor are generated, contains a voltage pulse immediately after the zero crossing of the pending switching element, which, however, only triggers an alternating welding voltage. This also applies to the power in the power circuit by a few when the alternating welding voltage is superimposed on the DC component by an order of magnitude smaller power to cope with. An alternating voltage can be used as a voltage-dependent switching element due to an asymmetrical course of the welding, therefore, for example, a glow tube.
will. Before ignition, on the other hand, the no-load voltage

Bei Auftreten eines Steuerimpulses im Steuerkreis nung einen sinusförmigen Verlauf,When a control pulse occurs in the control circuit a sinusoidal curve,

des steuerbaren Halbleiters wird erfindungsgemäß In diesem Falle wird der Zündimpuls erst einigeof the controllable semiconductor is according to the invention. In this case, the ignition pulse is only a few

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Zeit nach dem Nulldurchgang der Schweißwechsel- stromquelle 11 ist nicht unbedingt erforderlich, viel-The time after the zero crossing of the welding alternating current source 11 is not absolutely necessary, but

spannung ausgelöst, und zwar kurz vor dem Span- mehr kann der Brückengleichrichter 12 auch direkt nungsmaximum bei einem Spannungswert, bei dem an eine Wechselstromquelle angeschlossen werden,voltage triggered, namely shortly before the voltage more, the bridge rectifier 12 can also directly voltage maximum at a voltage value at which are connected to an alternating current source,

der Lichtbogen schon gezündet werden kann. Dem- Die Einschaltung eines Trenntransformators 11, der nach liegt der Zeitpunkt des zwischen Elektrode und 5 die Leistungseinheit 4 galvanisch vom Netz trennt, istthe arc can already be ignited. Dem- The inclusion of an isolating transformer 11, the after is the point in time between the electrode and 5, the power unit 4 is galvanically separated from the mains

Werkstück übergehenden Zündimpulses sowohl beim jedoch aus Sicherheitsgründen vorzuziehen.For safety reasons, this is preferable for both the workpiece and the igniting pulse.

Stabilisieren als auch beim Zünden stets so, daß Der Zündkondensator 13 liegt in einem vom Brük-Stabilize as well as during ignition so that the ignition capacitor 13 is located in one of the bridges

seine Wirkung optimal ist. kengleichrichter 12 ausgehenden Ladekreis, der eineits effect is optimal. Kenrectifier 12 outgoing charging circuit, the one

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist auch zum Glättungseinheit (Glättungswiderstand 14, Glättungs-The device according to the invention is also used for the smoothing unit (smoothing resistor 14, smoothing

Zünden von Gleichstromlichtbögen geeignet. Bei io kondensatoren 16 und 17) und eine Ladedrossel 15Suitable for igniting direct current arcs. With io capacitors 16 and 17) and a charging choke 15

einer Schweißstromquelle mit fallender Charakteri- enthält. Die beiden Ausgänge des Brückengleichrich-a welding power source with falling characteristics. The two outputs of the bridge rectifier

stik beispielsweise ist es von besonderem Vorteil, ters 12 sind über den Glättungskondensator 16 mit-stik, for example, it is of particular advantage that ters 12 are connected via the smoothing capacitor 16

wenn die Triggereinheit vor dem Gleichrichtersatz einander verbunden. Der weitere Glättungskondensa-when the trigger unit is connected to each other before the rectifier set. The further smoothing condensation

der Schweißstromquelle angeschlossen wird. Dabei tor 17 ist zwischen Glättungswiderstand 14 und La-connected to the welding power source. Here gate 17 is between smoothing resistor 14 and load

dient die erfindungsgemäße Einrichtung nur zum 15 dedrossel 15 einerseits und zwischen Zündkondensa-the device according to the invention is used only for 15 dedrossel 15 on the one hand and between ignition capacitor

Zünden des Lichtbogens, während beim Schweißen tor 13 und Brückengleichrichter 12 andererseits ein-Igniting the arc while welding tor 13 and bridge rectifier 12 on the other hand

die Steuereinheit auf Grund geeigneter Einstellungen geschaltet.the control unit switched based on suitable settings.

des spannungsabhängigen Schaltelementes nicht ar- Der Ladekreis des Zündkondensators 13 kann beitet. auch direkt an eine Gleichstromquelle angeschlossen Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Merkmale ao werden. In diesem Falle wäre sowohl der Trennder Erfindung werden an Hand der in den Figuren transformator 11 als auch der Brückengleichrichter schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele be- 12 überflüssig. Eine solche Ausführungsform der schrieben. Es zeigt Leistungseinheit ist z.B. vorteilhaft bei beengten F i g. 1 eine erfindungsgemäße Einrichtung zum räumlichen Verhältnissen, da dann lediglich ein bau-Stabilisieren und Zünden eines Wechselstrom- 35 lieh kleiner Teil der Leistungseinheit in der Nähe der Schweißlichtbogens, Schweißstelle zu sein braucht, der dann über längere F i g. 2 a den zeitlichen Verlauf der Schweißwech- Leitungen mit der Gleichstromquelle verbunden ist. selspannung beim Wechselstromschweißen, Auch könnten mit einer solchen Gleichstromquelle F i g. 2 b den zeitlichen Verlauf der Schweißwech- mehrere Leistungseinheiten für eine Mehrstellenselspannung beim Wechselstromschweißen mit über- 30 schweißanlage gleichzeitig versorgt werden,
lagerter Gleichspannungskomponente, Der Entladekreis weist den Zündkondensator 13, F i g. 3 den zeitlichen Verlauf der Leerlaufspan- einen Justierwiderstand 18, die Primärseite eines Imnung einer Stromquelle für das Wechselstromschwei- pulsübertragers 19, der vorzugsweise als Übersetßen, zungstrafo ausgebildet ist, und einen steuerbaren Fig.4 eine erfindungsgemäße Einrichtung zum 35 Halbleiter, beispielsweise einen Thyristor 20, auf. Zünden eines Gleichstromschweißlichtbogens. Die Stromdurchgangsrichtung des Thyristors 20 geht In F i g. 1 ist eine Schweißstromquelle 1, ein Werk- von der Primärwicklung des Impulsübertragers 19 stück 2, eine Elektrode 3, eine Leistungseinheit 4 für zum Zündkondensator 13. Über einen Einweggleichdie Impulserzeugung und eine Triggereinheit (Steuer- richter, beispielsweise eine Diode 21, ist die Primäreinheit) 5 für die zeitliche Steuerung der Impulse dar- 40 wicklung des Impulsübertragers 19 in einer Richtung gestellt. kurzgeschlossen.of the voltage-dependent switching element does not work. The charging circuit of the ignition capacitor 13 can work. also connected directly to a direct current source. Further details and advantageous features will be ao. In this case, both the isolating device according to the invention using the exemplary embodiments shown schematically in the figures transformer 11 and the bridge rectifier would be superfluous. Such an embodiment of the wrote. It shows power unit is advantageous in cramped cases, for example. 1 a device according to the invention for spatial relationships, since then only a structural stabilization and ignition of an alternating current 35 borrowed small part of the power unit in the vicinity of the welding arc needs to be weld, which then over longer F i g. 2 a the temporal course of the welding alternating lines is connected to the direct current source. self-voltage in alternating current welding, with such a direct current source F i g. 2 b the chronological sequence of the welding changes several power units for a multi-point separate voltage in AC welding with over-welding system are supplied at the same time,
stored DC voltage component, the discharge circuit has the ignition capacitor 13, F i g. 3 shows the temporal course of the no-load voltage an adjusting resistor 18, the primary side of a current source for the alternating current pulse transformer 19, which is preferably designed as a transformer, and a controllable , on. Ignition of a direct current welding arc. The current passage direction of the thyristor 20 is In FIG. 1 is a welding power source 1, a work piece from the primary winding of the pulse transformer 19, 2, an electrode 3, a power unit 4 for the ignition capacitor 13 ) 5 for the timing of the impulses presented 40 winding of the impulse transmitter 19 in one direction. shorted.

Die Schweißstromquelle 1 ist an eine Wechsel- Die Sekundärseite des Impulsübertragers 19 ist mitThe welding power source 1 is connected to an alternating The secondary side of the pulse transmitter 19 is with

stromquelle 6 angeschlossen und enthält in bekannter der Elektrode 3 und dem Werkstück 2 verbunden.connected to the power source 6 and contains the electrode 3 and the workpiece 2 connected in a known manner.

Weise einen Netzschalter 7, einen Schweißtransfor- Zwischen der einen Seite der Sekundärwicklung desWay, a power switch 7, a welding transformer between one side of the secondary winding of the

mator 8, eine einstellbare Induktion 9 zur Einstellung 45 Impulsübertragers 19 und der Elektrode 3 ist einmator 8, an adjustable induction 9 for setting 45 pulse transmitter 19 and the electrode 3 is a

des Schweißstromes und einen Filterkondensator 10. Trennkondensator 22 und ein Strombegrenzungs-of the welding current and a filter capacitor 10. Separating capacitor 22 and a current limiting

Die Leistungseinheit 4 ist hinter dem Netzschal- widerstand 23 eingeschaltet.The power unit 4 is switched on behind the mains switching resistor 23.

ter 7 an die Wechselstromquelle 6 angeschlossen. Bei Der Impulsübertrager 19 kann auch entbehrt wer-ter 7 connected to the AC power source 6. The pulse transmitter 19 can also be dispensed with

dieser Ausführungsform wird demnach die Lei- den. In diesem Falle enthält der Entladekreis desthis embodiment will therefore suffer. In this case the discharge circuit contains the

stungseinheit 4 gleichzeitig mit der Schweißstrom- 50 Zündkondensators 13 direkt die Elektrode 3 und dasStungseinheit 4 at the same time with the welding current 50 ignition capacitor 13 directly the electrode 3 and the

quelle 1 eingeschaltet. Diese Schaltung ist jedoch Werkstück 2. Die dargestellte Ausführungsform mitsource 1 switched on. However, this circuit is workpiece 2. The embodiment shown with

nicht unbedingt erforderlich, vielmehr kann die Lei- Impulsübertrager 19 ist jedoch vorzuziehen, da imnot absolutely necessary, but rather the Lei pulse transformer 19 is preferable because im

stungseinheit 4 völlig unabhängig von der Schweiß- anderen Falle die ganze Leistungseinheit 4 für we-power unit 4 completely independent of the welding other case, the whole power unit 4 for

stromquelle 1 an ein beliebiges Wechselstromnetz an- sentlich höhere Spannungen ausgelegt werden müßte,power source 1 to any alternating current network, significantly higher voltages would have to be designed,

geschlossen werden. Diese Unabhängigkeit der Lei- 55 Die Triggereinheit 5 für den Thyristor 20 enthältgetting closed. This independence of the lead 55 The trigger unit 5 for the thyristor 20 contains

stungseinheit 4 vom Schweißstromkreis ist besonders einen Doppelweggleichrichter 24, die Sekundärwick-stungseinheit 4 of the welding circuit is in particular a full wave rectifier 24, the secondary winding

vorteilhaft, da auf diese Weise bei der Energieversor- lung eines Steuerimpulstransformators 25, einen Ein-advantageous because in this way, when supplying power to a control pulse transformer 25, an input

gung der Leistungseinheit 4 keine störenden Rück- stellwiderstand 26 und einen BelastungswiderstandThe power unit 4 has no disruptive reset resistor 26 and a load resistor

Wirkungen auf den Schweißstromkreis erfolgen kön- 27. Als Doppelweggleichrichter 24 können beispiels-Effects on the welding circuit can take place 27. As a full-wave rectifier 24, for example

nen. 60 weise ein Brückengleichrichter oder zwei Einweg-nen. 60 wise a bridge rectifier or two one-way

Der Netzanschluß der Leistungseinheit 4 ist mit gleichrichter in Gegentaktschaltung verwendet wer-The mains connection of the power unit 4 is used with a rectifier in push-pull circuit.

der Primärseite einer Ladestromquelle (Trenntrans- den. Die Primärwicklung des Steuerimpulstransfor-the primary side of a charging current source (isolating trans-

formator) 11 verbunden, welche durch mehrere An- mators 25 ist Teil eines Steuerimpulskreises, derformator) 11 connected, which by several anmators 25 is part of a control pulse circuit, the

Schlüsse an der Primärseite für verschiedene Span- außer dieser Wicklung einen Justierwiderstand 28,Connections on the primary side for different span apart from this winding an adjustment resistor 28,

nungen benutzbar ist. Die Sekundärseite der Lade- 65 die Sekundärwicklung eines Steuertransformators 29,is usable. The secondary side of the charging 65 is the secondary winding of a control transformer 29,

stromquelle 11 steht in Verbindung mit einem Brük- einen Trennkondensator 30, ein spannungsabhängi-power source 11 is in connection with a bridge a separating capacitor 30, a voltage-dependent

kengleichrichter 12, an dessen Ausgangsseite der La- ges Schaltelement, beispielsweise eine GlimmröhreA rectifier 12, on the output side of which is the layer switching element, for example a glow tube

dekreis des Zündkondensators 13 liegt. Die Lade- 31, und einen Strombegrenzungswiderstand 32 ent-decircle of the ignition capacitor 13 is located. The charging resistor 31 and a current limiting resistor 32

hält. An Stelle der Glimmröhre 31 können auch, in Seite des Impulsübertragers 19 zur Elektrode 3 liegt jeweils geeigneter Schaltung, eine Spannungsstabilisa- ein Trennkondensator 22, der den Impulsstromkreis torrohre, eine Zenerdiode, ein Transistor oder ein vom Schweißstromkreis trennt. Die Eisenkerndrossel Unijunctionstransistor verwendet werden. 37 im Schweißstromkreis verhindert zu große Verlu-holds. Instead of the glow tube 31, the pulse transmitter 19 to the electrode 3 can also be located in the side in each case suitable circuit, a voltage stabilization an isolating capacitor 22, the pulse circuit gate tubes, a Zener diode, a transistor or a welding circuit. The iron core choke Unijunction transistor can be used. 37 in the welding circuit prevents excessive losses

Die Sekundärwicklung des Steuertransformators 5 ste des Zündimpulsstromes in der Schweißstrom-29 liegt außerdem einerseits direkt, andererseits über quelle 1.The secondary winding of the control transformer 5 ste of the ignition pulse current in the welding current 29 is also on the one hand directly, on the other hand via source 1.

den Justierwiderstand 28 an einem Steuerkondensa- Die zwischen Elektrode 3 und Werkstück 2 über-the adjustment resistor 28 on a control capacitor - the between electrode 3 and workpiece 2

tor 33. Der Trennkondensator 30 ist mit einem Ent- gehenden Zündimpulse sollen Stromstärken in der ladewiderstand 34 überbrückt. Die Primärwicklung Größenordnung von 10 Ampere besitzen. Mit Hilfe des Steuertransformators 29 liegt am Ausgang der io des vorgesehenen Impulsübertragers 19 kann die Schweißstromquelle 1, d. h. an der Schweißwechsel- Spitzenspannung der Zündimpulse je nach Bedarf spannung. Der Stromkreis der Primärwicklung ent- auf Werte zwischen 300 und 5000 Volt eingestellt hält außer dieser selbst noch einen Trennkondensa- werden, wobei die niederen Werte beispielsweise zur tor 35 und eine Sperfdrossel 36. Der Steuertransfor- Herabsetzung der Hochfrequenzstörungen beim mator 29 besitzt an seiner Primärseite mehrere An- 15 Schweißen in Wohngebieten, die höheren Werte beischlüsse für die Anpassung an verschiedene Span- spielsweise beim Automatenbetrieb von Plasmanungen, schweiß- und -schneidanlagen oder beim Unterpul-gate 33. The separating capacitor 30 is with an escaping ignition pulses should currents in the charging resistor 34 bridged. The primary winding is of the order of 10 amps. With help of the control transformer 29 is at the output of the io of the provided pulse transmitter 19 can Welding power source 1, d. H. at the welding alternation peak voltage of the ignition pulses as required voltage. The circuit of the primary winding is set to values between 300 and 5000 volts holds apart from this itself still a separating condensate, whereby the lower values for example to gate 35 and a blocking choke 36. The control transform- reducing the high frequency interference with mator 29 has several 15 welds on its primary side in residential areas, the higher values include for adaptation to different chip types, for example when operating plasma systems with automatic machines, welding and cutting systems or with submerged

Hinter den Anschlüssen der Steuereinheit 5 ist in verschweißen gewählt werden. Entsprechend diesen den Schweißstromkreis eine Eisenkerndrossel 37 ein- geforderten Werten für die zwischen Elektrode 3 und geschaltet. * 20 Werkstück 2 übergehenden Zündimpulse besitzen dieWelding can be selected behind the connections of the control unit 5. According to these the welding circuit has an iron core choke 37 for the values required between electrodes 3 and switched. * 20 workpiece 2 igniting pulses have the

Die beschriebene. Einrichtung zum Stabilisieren durch den Thyristor 20 gehenden gleichgerichteten und Zünden eines Wechselstromschweißlichtbogens Impulse Spannungswerte von 40 bis 1000 Volt und arbeitet wie folgt. ' Stromstärken von 40 bis 400 Ampere.The described. Means for stabilizing through the thyristor 20 going rectified and igniting an AC welding arc pulse voltage values of 40 to 1000 volts and works as follows. '' Amperages from 40 to 400 amps.

Die Spannung an der Elektrode 3 und dem Werk-The voltage at electrode 3 and the work

I. Stabilisieren 25 stück 2 hat während des Schweißens den in derI. Stabilize 25 pieces 2 has during welding the in the

F i g. 2 a dargestellten rechteckförmigen Verlauf. Un-F i g. 2 a shown rectangular course. U.N-

Die Primärseite des Trenntransformators 11 ist mittelbar nach dem Nulldurchgang der Schweißspanmit einer Wechselstromquelle 6 verbunden. Von der nung zum Zeitpunkt T, d. h. unmittelbar nach Verlö-Sekundärseite des Trenntransformators 11 aus fließt sehen des Lichtbogens, erreicht diese schon einen der Ladestrom über den Brückengleichrichter 12, die 30 sehr hohen Wert. Der sehr steile Spannungsanstieg aus den Glättungskondensatoren 16, 17 und dem bewirkt — wie weiter unten gezeigt wird — mit Hilfe Glättungswiderstand 14 bestehende Glättungseinheit der Triggereinheit 5 die Auslösung eines Impulses und die Ladedrossel 15 so lange zum Zündkondensa- zwischen der Elektrode 3 und dem Werkstück 2 untor 13, bis dieser aufgeladen ist. Die stoßartige Entla- mittelbar nach dem Nulldurchgang der Schweißdung des Zündkondensators über den aus Justier- 35 wechselspannung, ungefähr zum Zeitpunkt T₂, wie in widerstand 18, der Primärwicklung des Impulstrans- F i g. 2 durch I schematisch angedeutet ist. Hierdurch formators 19 und dem Thyristor 20 bestehenden wird ein sicheres Wiederzünden des Wechselstrom-Entladekreis erfolgt in dem Augenblick, in dem der Schweißlichtbogens gewährleistet. In Fig.2a ist Thyristor 20 einen diesen für den Stromdurchgang außerdem zu erkennen, daß der Lichtbogen bei Nullöffnenden Steuerimpuls aus der Triggereinheit 4 er- 40 durchgang zur negativen Halbwelle hin nicht verhält. Dieser Steuerimpuls tritt unmittelbar nach dem löscht. Dieser Zustand tritt erst nach einiger Zeit Nulldurchgang der Schweißwechselspannung auf. nach Schweißbeginn ein, wenn die Elektrode schonThe primary side of the isolating transformer 11 is connected to an alternating current source 6 indirectly after the welding chip has passed zero. From the voltage at time T, ie immediately after the secondary side of the isolating transformer 11 from seeing the arc flowing, this already reaches one of the charging current through the bridge rectifier 12, the 30 very high value. The very steep voltage rise from the smoothing capacitors 16, 17 and the smoothing unit of the trigger unit 5, as will be shown below, causes a pulse to be triggered and the charging choke 15 to the ignition capacitor between the electrode 3 and the workpiece 2 with the help of the smoothing resistor 14 untor 13 until it is charged. The sudden discharge immediately after the zero crossing of the welding ground of the ignition capacitor via the adjustment alternating voltage, approximately at time T ₂ , as in resistance 18, of the primary winding of the pulse transmission. 2 is indicated schematically by I. As a result of the formators 19 and the thyristor 20 existing, a safe reignition of the alternating current discharge circuit takes place at the moment in which the welding arc is guaranteed. In FIG. 2a the thyristor 20 can also be seen for the passage of current, that the arc does not behave towards the negative half-wave when the control pulse from the trigger unit 4 passes through to zero. This control pulse occurs immediately after the clears. This state only occurs after the welding alternating voltage has crossed zero for some time. after the start of welding, if the electrode is already

Der Thyristor 20 bleibt so lange für den Strom- sehr heiß ist.The thyristor 20 remains very hot as long as it is for the current.

durchgang geöffnet, wie im Entladekreis des Zünd- Die F i g. 2 b zeigt den Verlauf einer Schweißwech-Passage open, as in the discharge circuit of the ignition The F i g. 2 b shows the course of a welding change

kondensators 13 Strom fließt. Um nach dem Entla- 45 selspannung mit überlagerter Gleichspannungskomden des Zündkondensators 13 einen weiteren Strom- ponente. Diese Überlagerung wirkt sich bekanntlich fluß aus dem Brückengleichrichter 12 und den Glät- so aus, daß die positive Halbwelle gegenüber der netungskondensatoren 16, 17 für kurze Zeit zu verhin- gativen zeitlich verkürzt erscheint. Der besondere dem, ist die Ladedrossel 15 vorgesehen, welche den Vorteil der Erfindung in einem solchen Falle ist Stromanstieg verzögert. Hierdurch entsteht nach Ent- 50 darin zu sehen, daß auch hier die Impulse I zum richladen des Zündkondensators 13 ein kurzer stromlo- tigen Zeitpunkt T₂ auftreten, obwohl zwischen zwei ser Augenblick im Entladekreis, der ausreicht, um Impulsen abwechselnd verschieden lange Zeiträume den Thyristor 20 wieder für den Stromdurchgang zu liegen.capacitor 13 current flows. After the discharge voltage with superimposed DC voltage cables of the ignition capacitor 13, a further current component. As is known, this superimposition has the effect of the flow from the bridge rectifier 12 and the smoothing system in such a way that the positive half-wave appears to be shortened for a short time compared to the voltage capacitors 16, 17. The special one, the charging throttle 15 is provided, which the advantage of the invention in such a case is delayed current rise. As a result, after Ent- 50 it can be seen that here too the pulses I for properly charging the ignition capacitor 13 occur at a short current-free instant T ₂ , although between two instant in the discharge circuit that is sufficient to alternate pulses of different lengths of time the thyristor 20 to lie again for the passage of current.

sperren. Hieran anschließend wird der Zündkonden- Die Schweißwechselspannung liegt zur Synchroni-lock. This is followed by the ignition condensate The welding alternating voltage is for synchronous

sator 13 wieder bis zum nächsten Entladestoß aufge- 55 sation von Schweißwechselspannung und Triggereinladen. heit5 an der Primärwicklung des Steuertransforma-. Die Dauer der im Entladekreis des Zündkondensa- tors 29. In dessen Primärstromkreis ist ein Trenntors auftretenden Stromimpulse hängt von der Di- kondensator 35 eingeschaltet, der verhindert, daß mensionierung des Zündkondensators 13 und des eine eventuell auftretende Gleichstromkomponente Impulsübertragers 19 ab. 60 des Schweißwechselstromes durch diesen StromkreisThe generator 13 is again charged up until the next burst of discharge of welding alternating voltage and trigger charging. heit5 on the primary winding of the control transformer. The duration of the in the discharge circuit of the ignition capacitor 29. There is an isolating gate in its primary circuit occurring current pulses depends on the capacitor 35 switched on, which prevents dimensioning of the ignition capacitor 13 and a possibly occurring direct current component Pulse transmitter 19 from. 60 of the welding alternating current through this circuit

Eine Feineinstellung ist mit Hilfe des Justierwider- fließt, und der außerdem die Steuereinheit 5 gegen Standes 12 möglich. Die besten Schweißergebnisse einen möglichen Fehlanschluß an eine Gleichstromwerden mit einer Impulsbreite von 1 bis 10 Mikrose- quelle schützt. Die Sperrdrossel 36 sperrt den Prikunden erzielt. märstromkreis des Steuertransformators 29 gegenA fine adjustment is possible with the help of the adjustment counter, and which the control unit 5 also counteracts Stand 12 possible. The best welding results will be a possible incorrect connection to a direct current with a pulse width of 1 to 10 microsource protects. The blocking throttle 36 blocks the customer achieved. märstromkreis the control transformer 29 against

Der Stromimpuls im Entladekreis des Zündkon- 65 unerwünschte Spannungs- und Schaltspitzen. Nach densators 13 wird durch den Impulsübertrager 19 dem Nulldurchgang der Schweißwechselspannung transformiert und der Elektrode 3 und dem Werk- steigt diese sehr rasch an. Hierdurch wird der Steuerstück 2 zugeleitet. In der Leitung von der Sekundär- kondensator 33 sehr schnell aufgeladen. Diese Aufla-The current pulse in the discharge circuit of the ignition connector 65 unwanted voltage and switching peaks. To The capacitor 13 becomes the zero crossing of the welding alternating voltage through the pulse transmitter 19 transformed and the electrode 3 and the work this increases very quickly. This becomes the control piece 2 forwarded. Charged very quickly in the line from the secondary capacitor 33. This charge

11 1211 12

dezeit kann mit Hilfe des im Ladekreis des Steuerla- großen Vielfachen der Zeitdauer T₂-T₁ (F i g. 2 adezeit can with the help of the large multiple of the duration T ₂ -T ₁ (Fig. 2 a

dekondensators 33 liegenden Justierwiderstandes 28 bzw. 2 b) bei T₄ ihren maximalen Wert. Auf Grunddecondensator 33 lying adjusting resistor 28 or 2 b) at T ₄ its maximum value. Because of

eingestellt werden. Gleichzeitig erfolgt auch an der dieses Sachverhaltes zündet die Glimmöhre 31 erstcan be set. At the same time, this situation also occurs when the glow tube 31 first ignites

Glimmröhre 31 ein schneller Spannungsanstieg, der sehr viel später als im Falle des brennenden Lichtbo-Glow tube 31 a rapid increase in voltage, which occurs much later than in the case of the burning light bulb

diese bei Erreichen einer Grenzspannung zündet. 5 gens. Der Steuerimpuls für den Thyristor 20 und da-this ignites when a limit voltage is reached. 5 gens. The control pulse for the thyristor 20 and there-

Während die Glimmröhre 31 brennt, entlädt sich der mit auch der Zündimpuls zwischen der Elektrode 3While the glow tube 31 is burning, the ignition pulse between the electrode 3 is also discharged

Steuerladekondensator 33 stoßartig über die Primär- und dem Werkstück 2, der in F i g. 3 schematischControl charging capacitor 33 jerks over the primary and the workpiece 2, which is shown in FIG. 3 schematically

wicklung des Steuerimpulstransformators 25, den mit 1 angedeutet ist, erfolgt demnach ebenfalls erstThe development of the control pulse transformer 25, which is indicated by 1, is therefore also only first

Strombegrenzungswiderstand 32 und die Glimmröhre eine geraume Zeit nach dem Nulldurchgang derCurrent limiting resistor 32 and the glow tube a long time after the zero crossing of the

31. Dieser impulsartige Strom dauert so lange, bis io Wechselspannung, etwa zum Zeitpunkt T₅, der schon31. This pulse-like current lasts until io alternating voltage, approximately at time T ₅ , which is already

der Trennkondensator 30 aufgeladen ist. Der Strom- in der Nähe der Maximalspannung zum Zeitpunkt T₄ the separating capacitor 30 is charged. The current near the maximum voltage at time T ₄

fluß hört hierdurch auf, und die Glimmröhre 31 wird liegt. Zum Zeitpunkt T₅ ist die Leerlaufspannung je-Flow stops thereby, and the glow tube 31 is lying. At time T ₅ , the no-load voltage is

gelöscht. Anschließend wird der Trennkondensator doch so weit angestiegen, daß ein Lichtbogen gezün-turned off. Then the separating capacitor is increased so much that an arc is struck.

30 über den Entladewiderstand 34 entladen, worauf det werden kann.30 discharged through the discharge resistor 34, whereupon it can be det.

sich der Vorgang beim nächsten Nulldurchgang der 15 Außer zum Stabilisieren und Zünden von Wech-the process changes at the next zero crossing of the 15 except for stabilizing and igniting alternating

Schweißwechselspannung wiederholt. selstromschweißlichtbögen kann die erfindungsge-AC welding voltage repeated. self-current welding arcs can be the

Der demnach unmittelbar nach dem Nulldurch- mäße Einrichtung auch zum Zünden von Gleichgang der Schweißwechselspannung in der Primär- Stromlichtbögen verwendet werden. Die F i g. 4 zeigt wicklung des Steuerimpulstransformators 25 auftre- ein entsprechendes Ausführungsbeispiel. Eine tende Steuerimpuls wird über dessen Sekundärwick- 20 Schweißstromquelle 38 für das Gleichstromschweilung, den Doppelweggleichrichter 24 und den Ein- ßen ist an eine Drehstromquelle 39 angeschlossen, stellwiderstand 26 dem Thyristor 20 zugeleitet. Die- Die Schweißstromquelle 38 enthält in bekannter ser leistungsschwache Steuerimpuls öffnet den Thyri- Weise einen Transformator 40, eine Drosselgruppe stör 20 in der bereits beschriebenen Weise für den 41 und einen Gleichrichtersatz 42. Sie ist in der übli-Durchgang des leistungsstarken Zündimpulses, der 25 chen Weise mit der Elektrode 43 und dem Werkauf den Schweißstromkreis übertragen wird. stück 44 verbunden.Accordingly, immediately after the zero-diameter device, also for igniting steady-state the alternating welding voltage in the primary electric arcs are used. The F i g. 4 shows winding of the control pulse transformer 25 auftre- a corresponding embodiment. One control pulse is generated via its secondary 20 welding power source 38 for direct current welding, the full-wave rectifier 24 and the inputs are connected to a three-phase current source 39, variable resistor 26 fed to the thyristor 20. The welding power source 38 includes in known This low-power control pulse opens the thyri-way a transformer 40, a throttle group disturb 20 in the manner already described for the 41 and a rectifier set 42. It is in the usual passage the powerful ignition pulse, the 25 chen way with the electrode 43 and the movement the welding circuit is transmitted. piece 44 connected.

Eine ebenfalls im Rahmen der Erfindung liegende Die erfindungsgemäße Einrichtung besteht aus der Ausführungsform unterscheidet sich von der be- Leistungseinheit 45 und der Triggereinheit 46. Diese schriebenen Ausführungsform dadurch, daß mehrere sind in der F i g. 4 nur angedeutet und entsprechen in steuerbare Halbleiter an Stelle des Thyristors 20 vor- 30 ihrem Aufbau der Leistungseinheit 4 und der Triggesehen sind. Werden beispielsweise zwei Thyristo- gereinheit5 der Fig. 1. Die Leistungseinheit 45 liegt ren verwendet, deren Stromdurchgangsrichtung ein- bei diesem Ausführungsbeispiel hinter einem Netzander entgegengesetzt ist, kann der Doppelweggleich- schalter 47 an einer bestimmten, am Transformator richter 24 durch zwei Einweggleichrichter ersetzt 40 abgegriffenen Wechselspannung. Die Triggereinwerden, die jeweils mit einer eigenen Sekundärwick- 35 heit 46 liegt zwischen der Drosselgruppe 41 und dem lung des Steuertransformators 25 verbunden sind. Gleichrichtersatz 42 ebenfalls an einer bestimmten Die zwischen Elektrode 3 und dem Werkstück 2 Wechselspannung.Another within the scope of the invention, the device according to the invention consists of the Embodiment differs from the loading power unit 45 and the trigger unit 46. This described embodiment in that several are shown in FIG. 4 only hinted at and correspond to in Controllable semiconductors are seen in place of the thyristor 20 in front of their construction of the power unit 4 and the Trig are. If, for example, two thyristor units 5 of FIG. 1. The power unit 45 is located ren, whose current flow direction is opposite in this embodiment behind a network, the full-wave DC switch 47 can be on a specific one, on the transformer Richter 24 replaced by two half-wave rectifiers 40 tapped AC voltage. The triggering, each with its own secondary winding 46 lies between the throttle group 41 and the development of the control transformer 25 are connected. Rectifier set 42 also at a specific one The alternating voltage between electrode 3 and workpiece 2.

übergehenden Zündimpulse haben dann wechselnde Die Anschlüsse von Leistungseinheit 45 und Trig-Ignition pulses passing over then have alternating The connections of power unit 45 and trigger

Polarität. Eine solche Ausführungsform wäre sogar gereinheit 46 sind lediglich der Einfachheit halber inPolarity. Such an embodiment would even be g unit 46 only for the sake of simplicity in FIG

unbedingt notwendig, wenn — wie bisher angenom- 40 der geschilderten Weise vorgesehen. Beide Einheitenabsolutely necessary if - as previously assumed - 40 provided in the manner described. Both units

men wurde — die den Lichtbogen stabilisierenden können auch an beliebige andere Wechselstromquel-- those stabilizing the arc can also be connected to any other AC source

Zündimpulse die gleiche Polarität wie die wiederzu- len angeschlossen werden. Eine Verbindung, insbe-Ignition pulses have the same polarity as the one to be connected again. A connection, especially

zündende Halbwelle haben müßten. Es hat sich je- sondere der Triggereinheit 46 mit dem Schweiß-igniting half-wave should have. The trigger unit 46 with the welding

doch überraschenderweise gezeigt, daß dies nicht der Stromkreis, ist im Falle des Gleichstromschweißensbut surprisingly shown that this is not the circuit, in the case of direct current welding

Fall ist, sondern die gleiche stabilisierende Wirkung 45 nicht unbedingt erforderlich. Die in F i g. 4 darge-Is the case, but rather the same stabilizing effect 45 is not absolutely necessary. The in F i g. 4 shown

auch dann erzielt wird, wenn die Zündimpulse gleich- stellte Schaltung hat jedoch bei Schweißstromquellenis also achieved when the ignition pulse has the same circuit, however, in the case of welding power sources

gerichtet sind. Hierzu ist es allerdings erforderlich, mit fallender Charakteristik den besonderen Vorteil,are directed. For this, however, it is necessary, with decreasing characteristics, to have the special advantage

daß im Entladekreis des Zündkondensators 13 Rück- daß die Triggereinheit 46 bei geeigneter Einstellungthat in the discharge circuit of the ignition capacitor 13 back that the trigger unit 46 with a suitable setting

.schwingungen nach Durchgang eines Zündimpulses ihrer Bauelemente nur beim Zünden arbeitet, wäh-.vibrations after the passage of an ignition pulse of their components only works during ignition, while-

unterbunden werden. Bei der Erfindung geschieht 50 rend beim Schweißen wegen der dann zu niedrigenbe prevented. In the invention, 50 rend happens when welding because of the then too low

dies dadurch, daß die Primärwicklung des Impuls- Spannung am spannungsabhängigen Schaltelementthis is because the primary winding of the pulse voltage on the voltage-dependent switching element

Übertragers 19 über die Diode 21 kurzgeschlossen (31, F i g. 1) keine Steuerimpulse und damit auchTransformer 19 short-circuited via diode 21 (31, FIG. 1) no control pulses and thus also

wird. Auf diese Weise entstehen trotz der unvermeid- keine Zündimpulse zwischen Elektrode 43 undwill. In this way, despite the inevitable no ignition pulses arise between electrode 43 and

baren Induktionen im Schweißstromkreis nur gleich- Werkstück 44 ausgelöst werden,able inductions in the welding circuit are only triggered in the same way - workpiece 44,

gerichtete Impulse, und zwar jeweils zwei pro Pe- 55 Die erfindungsgemäßen Einrichtungen zum Stabi-Directed pulses, two per person 55 The devices according to the invention for stabilizing

riode der Schweißwechselspannung. lisieren und Zünden von Schweißlichtbögen sindperiod of alternating welding voltage. lise and ignite welding arcs

-T-T₇- j nicht auf das Lichtbogenschweißen im engeren Sinne -TT ₇ - j does not apply to arc welding in the strict sense

IL Zünden begrenzt, d. h. auf das Lichtbogenschweißen mit oderIL ignition limited, d. H. to arc welding with or

Die beschriebene Einrichtung paßt sich ohne An- ohne Schutzgas und mit abschmelzender oder nichtderung irgendeiner Einstellung von sich aus den ge- 60 abschmelzender Elektrode. Sie sind gleichermaßen genüber dem Schweißen unterschiedlichen Bedingun- und mit den gleichen Vorteilen anwendbar beim Ungen beim Zünden des Lichtbogens an. Vor dem Zün- terpulverschweißen, Lichtbogenauftragsschweißen den des Lichtbogens hat die sowohl an der Elek- und Lichtbogenschneiden sowie beim Plasmaschweitrode3 und dem Werkstück 2 als auch an der Pri- ßen, Plasmaauftragsschweißen, Plasmaschneiden, märwicklung des Steuertransformators 29 liegende 65 Plasmahobeln und Plasmaspritzen. Bei den Pias-Leerlauf spannung den in F i g. 3 dargestellten Ver- maverfahren können die Einrichtungen sowohl auf lauf. Die Spannung steigt nach dem Nulldurchgang den durchgeführten als auch auf den nicht durchgesinusförmig langsam an und erreicht erst nach einem führten Lichtbogen vorteilhaft angewandt werden.The device described fits without an inert gas and with melting or non-change any setting of its own accord of the melting electrode. They are alike Compared to welding, it can be used in different conditions and with the same advantages when it comes to working when the arc is ignited. Before ignition powder welding, arc deposition welding that of the arc has that of both the electric and arc cutting edges as well as the plasma welding rod3 and the workpiece 2 as well as on the pressing, plasma deposition welding, plasma cutting, märwickung of the control transformer 29 lying 65 plasma planes and plasma sprayers. At the Pias idle voltage as shown in FIG. 3 illustrated procedure, the facilities can both on run. The voltage rises sinusoidally after the zero crossing to the carried out as well as the not carried out slowly and can only be used advantageously after a led arc.

Für alle diese Anwendungsgebiete können ohne wesentliche Änderungen in der Dimensionierung und Einstellung der Bauelemente stets Einrichtungen benutzt werden, die im wesentlichen den in den Ausfühfungsbeispielen beschriebenen Einrichtungen ent-For all these areas of application can be made without significant changes in the dimensions and Adjustment of the components always devices are used, which are essentially those in the Ausfühfungsbeispielen facilities described

sprechen. Es handelt sich demnach bei der erfindungsgemäßen Einrichtung um ein universell anwendbares Gerät, das auf einem großen Gebiet des elektrischen Schweißens und Schneidens mit Vorteil eingesetzt werden kann.to speak. The device according to the invention is therefore universally applicable Device which is useful in a wide range of electric welding and cutting can be used.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for stabilizing an AC welding arc and for igniting an AC or DC welding arc, with ignition pulses between the electrode and pass over the workpiece, which is generated by an impulse discharge of an ignition capacitor are, characterized in that the ignition capacitor (13) on the one hand parallel to a charging current source (11, 12) and on the other hand in a discharge circuit, which is at least a controllable semiconductor (20) and the primary winding of an electrode (3) on the secondary side and workpiece (2) coupled pulse transmitter (19), and that the controllable semiconductor valve (20) with a trigger unit - preferably synchronized with the welding circuit (5) is connected.

2. Device according to claim 1, characterized in that that the discharge circuit, the ignition capacitor (13), the controllable semiconductor (20), the pulse transmitter (19) and possibly has a resistor (18) and that these components are dimensioned such that the ignition pulse time 0.8 to 20 μβ, preferably 1 to 10 μβ.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the primary winding of the pulse transmitter (19) is short-circuited via a half-wave rectifier, for example a diode (21).

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pulse transmitter (19) is designed as a translation transformer.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the discharge circuit of the ignition capacitor (13) for generating ignition pulses of alternating polarity two controllable semiconductors are provided.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the trigger unit (5) has a control pulse transformer (25), which is used to generate two ignition pulses per Welding alternating current period is followed by a full wave rectifier (24).

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that by the Trigger unit (5) the ignition pulses for arc ignition shortly before the no-load voltage maximum, on the other hand for arc stabilization after every zero crossing of the welding alternating current are triggered.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the trigger unit (5) a voltage-dependent switching element (31) with an assigned control capacitor (33) and adjustable resistor (28).

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the trigger unit (5) has a separating capacitor (30) in the discharge circuit of the control capacitor (33), which is bridged by a discharge resistor (34).

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the voltage-dependent Switching element (31) with a secondary winding on the primary side of an alternating current source, preferably. at the Welding AC voltage, connected control transformer (29) is connected.

11. Device according to claim 10, characterized in that the control transformer (29) has a separating capacitor (35) on the primary side.

12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that in the loading circuit of the ignition capacitor a choke (15) is provided.

13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the charging current source (11, 12) the secondary winding of an alternating current source (6) on the primary side Charging transformer (11), a bridge rectifier (12) and a smoothing unit (14,16,17).

14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the charging current source (11, 12) connected to the welding power source (1) behind its power switch (7) is.

15. Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the loading circuit connected directly to a DC power source.

16. Device according to one of claims 1 to 15, characterized in that the Welding circuit has an iron core choke (37).

17. Device according to one of claims 1 to 16, characterized in that the or the controllable semiconductor thyristors (20) are.

18. Device according to one of the preceding claims for igniting a direct current welding arc when using a welding current source with falling characteristics, characterized in that the primary winding of the control transformer (29) and thus the control unit (46) to the welding power source (38) is connected upstream of the rectifier set (42).