CH619626A5 - Power supply circuitry for a welding unit - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stromversorgungsschaltung für eine Schweissanlage, welche Schaltung parallel zueinander geschaltete Ladekreise mit Speicherkondensatoren und Trenndioden, deren gleichnamige Elektroden miteinander verbunden und an die Stromquelle angeschlossen sind, und eine entsprechende Anzahl von Entladekreisen aufweist, von welchen Entladekreisen jeder einen mit dem entsprechenden Ladekreis gemeinsamen Speicherkondensator und ein Element zum Umschalten der Entladung des Speicherkondensators enthält, wobei jeder Entladekreis an die Elektroden der Schweissanlage über einen induktiven Ausgangswiderstand angeschlossen ist. The present invention relates to a power supply circuit for a welding system, which circuit has charging circuits connected in parallel to one another with storage capacitors and isolating diodes, the electrodes of the same name are connected to one another and connected to the power source, and has a corresponding number of discharge circuits, each of which discharge circuits has one with the corresponding charging circuit contains common storage capacitor and an element for switching the discharge of the storage capacitor, each discharge circuit being connected to the electrodes of the welding system via an inductive output resistor.

Eine solche Stromversorgungsschaltung kann im Flugzeugbau, Maschinenbau, in der Elektronik, oder in anderen Branchen angewandt werden, in welcher eine Mikroplasmaschweis-sung von dünnwandigen Werkstücken und Präzisionsteilen aus verschiedenen Eisen- oder Buntmetallen oder deren Legierungen (Stahl, Kupfer, Nickel, Titan, Zinn, Kovar u. ä.) durchzuführen ist. Such a power supply circuit can be used in aircraft construction, mechanical engineering, electronics, or in other industries in which micro-plasma welding of thin-walled workpieces and precision parts made of various ferrous or non-ferrous metals or their alloys (steel, copper, nickel, titanium, tin , Kovar, etc.) is to be carried out.

Die Vielfalt der Abmessungen und wärmephysikalischen Eigenschaften der in der Industrie zu verschweissenden Werkstücke erfordert Schweissanlagen, deren Schweissstrompara-meter sich weitgehend ändern lassen. Die Vervollkommnung der Stromversorgungsschaltungen in dieser Richtung ist in der Regel mit einer Zunahme der in solchen Schaltungen verwendeten Bestandteile verbunden, was eine Vergrösserung der Abmessungen und der Masse solcher Schaltungen sowie eine Verminderung der Funktionstüchtigkeit derselben zur Folge hat. The variety of dimensions and physical properties of the workpieces to be welded in industry requires welding systems whose welding current parameters can be largely changed. The perfection of the power supply circuits in this direction is usually associated with an increase in the components used in such circuits, which results in an increase in the size and mass of such circuits and a decrease in their functionality.

Anderseits erfordert die Automatisierung der Schweisspro-zesse Kleinspeisequellen, die in automatische Taktstrassen und Aggregate ohne Schwierigkeiten eingebaut werden können. On the other hand, the automation of the welding processes requires small food sources that can be installed in automatic cycle lines and units without difficulty.

Es ist eine Stromversorgungsschaltung für Schweissanlagen (s. FR-PS Nr. 2 148 874, Int. Cl. B 23 K 9/00, B 23k 11/00, 23.3.73 und DDR-Patentschrift Nr. 91 409, Int. Cl. B 23k 11/26, 12.07.72) bekannt, die mehrere an die Stromquelle angeschlossene und parallel geschaltete Ladekreise sowie eine entsprechende Anzahl von an die Elektroden der Schweissanlage angeschlossenen Entladekreisen enthält. Jedes aus einem Lade- und einem Entladekreis bestehendes Paar hat einen gemeinsamen Speicherkondensator. Die Ladekreise enthalten Trenndioden, deren gleichnamige Elektroden untereinander verbunden und über einen Schaltthyristor an die Stromquelle angelegt sind. Zu jedem Entladekreis gehört neben dem Speicherkondensator ein Element zum Umschalten deren Entladung, das ein Thyristor ist. Die Entladekreise sind an die Elektroden der Schweissanlage über einen induktiven Ausgangswiderstand angeschlossen. Das Laden der Kondensatoren erfolgt bei dieser Speisequelle während der negativen Halbperiode der Netzspannung. Das Entladen der Kondensatoren über die Lichtbogenstrecke findet bei Änderung der Polarität der Speisespannung statt. Diese Stromversorgungsschaltung liefert Schweissstromimpulse, wobei sie auch die Regelung der Frequenz des Impuls-Pause-Verhältnisses und der Impulsform erlaubt. Jedoch ist bei dieser Speisequelle die obere Grenze der Impulsfrequenz durch die Frequenz der Meterspannung begrenzt. Hierbei ist die Impulsdauer durch die Halbperiode der Netzspannung begrenzt, während das Impuls-Pause-Verhältnis nicht mehr als zwei betragen kann. Indessen sind zum Schweis-sen von dünnwandigen und hochwärmeleitenden Metallen Impulse von grösserer Dauer bei einem in weiten Grenzen veränderlichen Impuls-Verhältnis zweckmässig. Die Erreichung von Impulsen komplizierter Form, beispielsweise von Stufen- oder Trapezimpulsen, die die Regelung der Wärmeverhältnisse während der Wirkung des Schweissstromimpulses ermöglichen, ist mit einer Vergrösserung der Zahl der Lade- und Entlade-kreispaare verbunden, was zur Senkung der Betriebstüchtigkeit und zur Zunahme der Abmessungen und der Masse der Speisequelle führt. Auf die Abmessungen einer solchen Speisequelle hat auch der Umstand Einfluss, das infolge der gleichzeitigen Ladung deren Kondensatoren der Ladestromimpuls eine relativ grosse Amplitude hat, so dass die Elemente des It is a power supply circuit for welding systems (see FR-PS No. 2 148 874, Int. Cl. B 23 K 9/00, B 23k 11/00, 23.3.73 and GDR Patent No. 91 409, Int. Cl B 23k 11/26, 12.07.72), which contains a plurality of charging circuits connected in parallel to the power source and a corresponding number of discharge circuits connected to the electrodes of the welding system. Each pair consisting of a charge and discharge circuit has a common storage capacitor. The charging circuits contain isolating diodes, the electrodes of the same name are connected to each other and connected to the current source via a switching thyristor. In addition to the storage capacitor, each discharge circuit has an element for switching its discharge, which is a thyristor. The discharge circuits are connected to the electrodes of the welding system via an inductive output resistor. The capacitors of this supply source are charged during the negative half-cycle of the mains voltage. The capacitors are discharged via the arc gap when the polarity of the supply voltage changes. This power supply circuit provides welding current pulses, while also allowing regulation of the frequency of the pulse-pause ratio and the pulse shape. However, in this supply source the upper limit of the pulse frequency is limited by the frequency of the meter voltage. The pulse duration is limited by the half-period of the mains voltage, while the pulse-pause ratio cannot be more than two. Meanwhile, for the welding of thin-walled and highly heat-conducting metals, pulses of longer duration are expedient with a pulse ratio that can vary within wide limits. The achievement of pulses of complicated shape, for example step or trapezoidal pulses, which enable the regulation of the heat conditions during the effect of the welding current pulse, is associated with an increase in the number of charging and discharging circuit pairs, which leads to a reduction in operational efficiency and an increase in Dimensions and mass of the food source leads. The fact that, due to the simultaneous charging of their capacitors, the charging current pulse has a relatively large amplitude, so that the elements of the

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Ladeteils der Schaltung für einen hohen Strom ausgelegt werden müssen. Dies ist mit einer Vergrösserung deren Abmessungen, Erhöhung der Wärmeverluste und Senkung des Wirkungsgrades der Speisequelle verbunden. Darüber hinaus bedingt die grosse Amplitude des Ladestromimpulses einen relativ hohen Störpegel bei der Speisequelle. Der Anschluss der beschriebenen Speisequelle an eine Gleichstromquelle gestattet es, den Regelungsbereich der Frequenz und Dauer des Schweissstromes zu erweitern. Da aber hierbei in die Schaltung Gleichrichter und auch ein Filter eingeführt werden müssen, wobei dieser Filter aus den oben erwähnten Gründen für einen hohen Strom ausgelegt werden muss, nehmen die Abmessungen und die Masse dieser Speisequelle wesentlich zu. Darüber hinaus kann in diesem Falle, wie auch beim Speisen mit Wechselstrom, am Ausgang der Speisequelle jeweils nur ein Impulsstrom erhalten werden. Charging part of the circuit must be designed for a high current. This is associated with increasing their dimensions, increasing heat losses and reducing the efficiency of the food source. In addition, the large amplitude of the charging current pulse causes a relatively high interference level at the feed source. The connection of the described supply source to a direct current source allows the regulation range of the frequency and duration of the welding current to be expanded. However, since rectifiers and also a filter have to be introduced into the circuit, this filter having to be designed for a high current for the reasons mentioned above, the dimensions and the mass of this supply source increase significantly. In addition, in this case, as with AC food, only one pulse current can be obtained at the output of the source.

Die Gewinnung eines stetigen Schweissstromes, der oft z. B. beim Schweissen von dünnwandigen Werkstücken benötigt wird, ist nur unter Benutzung einer fast doppelten Menge von Elementen in der Schaltung möglich, was entsprechend die Abmessungen und die Masse der Speisequelle vergrössert. Zu den aufgezählten Nachteilen der bekannten Speisequelle ist noch der Elektrodenverschleiss der Schweissanlage zu zählen, der durch die kurzen Schweissstromimpulse von grosser Amplitude und bei grossem Impuls—Pause-Verhältnis sowie durch die grosse Pulsation innerhalb jedes Impulses, bedingt durch die praktisch annehmbare relativ geringe Zahl der Lade- und Entladekreispaare bewirkt wird. Dies führt zur Verschlechterung der Stabilität und Güte des Schweissvorganges. The acquisition of a steady welding current, which often z. B. when welding thin-walled workpieces is only possible using an almost double amount of elements in the circuit, which increases the dimensions and the mass of the feed source accordingly. One of the disadvantages of the known feed source is the electrode wear of the welding system, which is due to the short welding current pulses of large amplitude and with a large pulse-pause ratio as well as the large pulsation within each pulse, due to the practically acceptable, relatively small number of Charging and discharging circuit pairs is effected. This leads to a deterioration in the stability and quality of the welding process.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Erweiterung der Regelungsmöglichkeiten der einzelnen Parameter des Schweissvorganges, ohne die Abmessungen der Stromversorgungsschaltung vergrössern zu müssen. The aim of the present invention is to expand the control options for the individual parameters of the welding process without having to enlarge the dimensions of the power supply circuit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Stromversorgungsschaltung für eine Schweissanlage derart auszuführen, dass in dieser Schaltung eine gesteuerte abwechselnde Ladung der Speicherkondensatoren mit geregelten Zeitabständen zwischen der Aufladung zweier abwechselnd sich entladenden Kondensatoren und zwischen der Aufladung und Entladung jedes Speicherkondensators gesichert ist. The invention is based on the object of designing the power supply circuit for a welding system in such a way that in this circuit a controlled alternating charging of the storage capacitors is ensured at regular intervals between the charging of two alternately discharging capacitors and between the charging and discharging of each storage capacitor.

Diese Aufgabe wird bei der Schaltung der eingangs genannten Art erfindungsgemäss so gelöst, wie im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 definiert ist. This object is achieved according to the invention in the circuit of the type mentioned at the outset as defined in the characterizing part of claim 1.

Eine derartige Ausführung der Stromversorgungsschaltung gestattet, bei Anschluss an eine Gleichstromquelle die Schweissstromparameter in einem weiten Bereich zu regeln und auch die folgenden Vorteile zu erhalten: Such a design of the power supply circuit allows the welding current parameters to be regulated over a wide range when connected to a direct current source and also to obtain the following advantages:

Es können praktisch beliebige Werte der Impulsdauer und des Impuls-Pause-Verhältnisses erreicht werden, darunter auch von grosser Dauer und geringem Impuls-Pause-Verhältnis, bei welchen der Elektrodenverschleiss vermindert wird. An Stelle des Impulsstromes kann auch ein stetiger Schweissstrom erreicht werden; Virtually any value of the pulse duration and the pulse-pause ratio can be achieved, including long duration and low pulse-pause ratio, at which the electrode wear is reduced. Instead of the pulse current, a steady welding current can also be achieved;

es kann ein weiter Bereich von Pulsationsfrequenz innerhalb eines einzigen Impulses erreicht werden, darunter am meisten gewünschte grosse Frequenze, bei welchen auch die Pulsationsamplitude verschwindend klein ist, so dass der Elektrodenverschleiss vermindert wird; a wide range of pulsation frequency can be achieved within a single pulse, including the most desired large frequencies at which the pulsation amplitude is also negligibly small, so that electrode wear is reduced;

es können Impulse von praktisch beliebiger Form erzeugt werden. Dies wird durch die Steuerung der Schaltungselemente während des Arbeitszyklus erreicht, so dass die Zahl der nötigen Lade- und Entladekreispaare vermindert werden kann. impulses of practically any shape can be generated. This is achieved by controlling the circuit elements during the work cycle, so that the number of charge and discharge circuit pairs required can be reduced.

Die Ungleichzeitigkeit der Aufladung der Kondensatoren gestattet es, die Amplitude des Schweissstrom-Impulses und damit die Abmessungen einer Reihe von Elementen der Schaltung zu vermindern, wodurch eine wesentliche Reduzierung der Abmessungen der Speisequelle erreicht wird. Ausserdem werden die Wärmeverluste und der Störpegel gesenkt und der Wirkungsgrad der Speisequelle erhöht. Durch die Wahl von Schaltungselementen, die für einen kleineren Ladestrom ausgelegt sind, und wegen einer relativ geringen Anzahl von Lade- und Entladekreispaaren, die zur Sicherung praktisch beliebiger Parameter des Schweissstromes ausreichen, übersteigen die Abmessungen der Stromversorgungsschaltung nicht die Abmessungen der bekannten Speisequellen (siehe z. B. FR-PS Nr. 2 148 874 und DDR-PS Nr. 91 409), die mit Wechselstrom arbeiten. The non-simultaneity of the charging of the capacitors makes it possible to reduce the amplitude of the welding current pulse and thus the dimensions of a number of elements of the circuit, thereby achieving a substantial reduction in the dimensions of the feed source. In addition, heat losses and interference levels are reduced and the efficiency of the food source is increased. Due to the selection of circuit elements that are designed for a smaller charging current, and because of a relatively small number of charging and discharging circuit pairs, which are sufficient to secure practically any parameters of the welding current, the dimensions of the power supply circuit do not exceed the dimensions of the known supply sources (see e.g. B. FR-PS No. 2 148 874 and DDR-PS No. 91 409), which work with alternating current.

Die Steuereinheit der erfindungsgemässen Schaltung kann einen Steuergenerator, der Auslöseimpulse erzeugt, und eine Verteilungseinrichtung, die an den Steuergenerator angeschlossen und operativ mit den steuerbaren Trenndioden und den Elementen zum Umschalten der Entladung der Speicherkondensatoren verbunden ist, enthalten. Um die Regelung der Verzögerung des Entiadebeginns des Speicherkondensators gegenüber seiner Aufladung zu ermöglichen, ist es zweckmässig, die Verteilungseinrichtung der Steuereinheit an die Elemente zur Umschaltung der Speicherkondensatoren über ein Verzögerungselement anzuschliessen. The control unit of the circuit according to the invention can contain a control generator which generates trigger pulses and a distribution device which is connected to the control generator and is operatively connected to the controllable isolating diodes and the elements for switching over the discharge of the storage capacitors. In order to make it possible to regulate the delay in the start of discharge of the storage capacitor with respect to its charging, it is expedient to connect the distribution device of the control unit to the elements for switching over the storage capacitors via a delay element.

Im Falle, wenn die Verzögerung der Entladung des Speicherkondensators gegenüber seiner Aufladung gleich dem Zeitintervall zwischen den Aufladungen zweier abwechselnd sich entladender Speicherkondensatoren gewählt wird, kann die Verteilungseinrichtung der Steuereinheit Ausgänge entsprechend der Anzahl der Lade- und Entladekreispaare haben. In the event that the delay in the discharge of the storage capacitor from its charging is chosen equal to the time interval between the charges of two alternately discharging storage capacitors, the distribution device of the control unit can have outputs corresponding to the number of charging and discharging circuit pairs.

Mit dem letzten dieser Ausgänge ist das vorletzte Element zum Umschalten der Entladung des vorletzten Speicherkondensators sowie die steuerbare Trenndiode des letzten Ladekreises elektrisch verbunden. Diese Schaltungsart schliesst den Bedarf an ein Verzögerungselement aus und erweitert den möglichen Stromregelungsbereich. The penultimate element for switching the discharge of the penultimate storage capacitor and the controllable isolating diode of the last charging circuit are electrically connected to the last of these outputs. This type of circuit eliminates the need for a delay element and extends the possible current control range.

Die äussere Charakteristik der Speisequelle, worunter die Abhängigkeit ihrer Ausgangsspannung von dem Schweissstrom zu verstehen ist, kann bei der erfindungsgemässen Speisequelle durch den Rückkopplungskreis der operativ mit der Steuereinheit verbunden ist, vorgegeben sein. The external characteristic of the feed source, which is to be understood as the dependence of its output voltage on the welding current, can be predetermined in the feed source according to the invention by the feedback circuit that is operatively connected to the control unit.

Der Rückkopplungskreis kann einen Widerstand enthalten, der in dem Schweisskreis liegt und parallel zum Steuergenerator der Steuereinheit geschaltet ist, wodurch eine Bogenstrom-korrektur der vorgegebenen Schweissbedingungen gesichert wird. Dadurch ist es möglich, den Schweissstrom unabhängig von der Bogenlänge zu stabilisieren und damit die Schweiss-güte zu erhöhen. The feedback circuit can contain a resistor which lies in the welding circuit and is connected in parallel to the control generator of the control unit, as a result of which an arc current correction of the specified welding conditions is ensured. This makes it possible to stabilize the welding current regardless of the arc length and thus to increase the welding quality.

Bei der erfindungsgemässen Schaltung kann an die Stromquelle in Reihe mit dem induktiven Eingangswiderstand ein Schaltthyristor angeschlossen werden, der den Schweissstrom-impulsbetrieb beim Speisen von einer Gleichstromquelle vorgibt und die Benutzung der Speisequelle für das Arbeiten mit Wechselstrom des industriellen Netzes ermöglicht, ohne die Schaltung der erfindungsgemässen Speisequelle komplizierter zu machen. Durch den Einschaltverzögerungswinkel des Schaltthyristors wird hierbei der Wert der Spannung, bis zu welchem die Speicherkondensatoren aufgeladen werden können, und damit die Amplitude des Schweissstromes bestimmt. In the circuit according to the invention, a switching thyristor can be connected to the current source in series with the inductive input resistance, which specifies the welding current pulse operation when feeding from a direct current source and enables the use of the feeding source for working with alternating current from the industrial network, without the switching of the inventive To complicate the source of food. The switch-on delay angle of the switching thyristor determines the value of the voltage up to which the storage capacitors can be charged, and thus the amplitude of the welding current.

Es sind im folgenden konkrete Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen der Speisequelle unter Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen erläutert: The following concrete exemplary embodiments of the invention are explained using exemplary embodiments of the feed source with reference to the accompanying drawings:

Fig. 1 elektrisches Funktionsschema der erfindungsgemässen Speisequelle, 1 electrical functional diagram of the food source according to the invention,

Fig. 2, 3 Funktionsschemas von Ausführungsvarianten der Steuereinheit in der Speisequelle gemäss Fig. 1, 2, 3 functional diagrams of design variants of the control unit in the feed source according to FIG. 1,

Fig. 4 elektrisches Funktionsschema einer Ausführungsvariante der erfindungsgemässen Speisequelle, 4 shows an electrical functional diagram of an embodiment variant of the feed source according to the invention,

Fig. 5 elektrisches Funktionsschema einer der Ausführungsvarianten der erfindungsgemässen Speisequelle, 5 electrical functional diagram of one of the design variants of the feed source according to the invention,

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Fig. 6 Funktionsschema einer Ausführungsvariante der Steuereinheit in der Speisequelle gemäss Fig. 5, 6 functional diagram of an embodiment variant of the control unit in the feed source according to FIG. 5,

Fig. 7 elektrisches Funktionsschema einer anderen Ausführungsvariante der erfindungsgemässen Speisequelle, 7 electrical functional diagram of another embodiment variant of the feed source according to the invention,

Fig. 8 Funktionsschema einer Ausführungsvariante der Steuereinheit in der Speisequelle gemäss Fig. 7, 8 functional diagram of an embodiment variant of the control unit in the feed source according to FIG. 7,

Fig. 9a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k Zeitdiagramme der Ströme 1 und Spannungen U am Ausgang der einzelnen Elemente der Schaltung und am Ausgang der gesamten erfindungsgemässen Speisequelle. 9a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k time diagrams of the currents 1 and voltages U at the output of the individual elements of the circuit and at the output of the entire feed source according to the invention.

Fig. 10a, b Zeitdiagramme der Auslösespannung und des Schweissstromes, die die Funktion des Schaltthyristors in der erfindungsgemässen Speisequelle veranschaulichen, 10a, b are timing diagrams of the trigger voltage and the welding current, which illustrate the function of the switching thyristor in the feed source according to the invention,

Fig. 1 la, b, c, d Zeitdiagramme der Auslösespannung und des Schweissstromes, die die Abhängigkeit des mittleren Bo-genstromes von der Frequenz der Auslöseimpulse in der erfindungsgemässen Speisequelle veranschaulichen, 1 la, b, c, d time diagrams of the trigger voltage and the welding current, which illustrate the dependence of the mean arc current on the frequency of the trigger pulses in the feed source according to the invention,

Fig. 12a. b Zeitdiagramme der Auslösespannung und des Schweissstromes. die die Bildung von Schweissimpulsen komplizierter Form am Ausgang der erfindungsgemässen Speisequelle veranschaulichen, Fig. 12a. b Time diagrams of the trigger voltage and the welding current. which illustrate the formation of welding pulses of complicated shape at the outlet of the food source according to the invention,

Fig. 13 Zeitdiagramme der Auslösespannung und des Schweissstromes, die die den Impulsschweissbetrieb mit von Null unterschiedlichem Strom in der Pause veranschaulichen. Fig. 13 time diagrams of the trigger voltage and the welding current, which illustrate the pulse welding operation with non-zero current during the break.

Die Speisequelle für Anlagen zum Schweissen von Werkstücken enthält Ladekreis lj, 12... 1„ (Fig. 1), die parallel zu einer Gleichstromquelle, die in der Zeichnung durch die positive Klemme A und die negative Klemme B dargestellt ist, geschaltet sind, und Entladekreise 2X, 22...2n, die an die Elektroden 3 und 4 der Schweissanlage angeschlossen sind. Zu den Ladekreisen 11—ln gehören Speicherkondensatoren 5i, 52...5„, die elektrische Energie speichern, welche für das Brennen des Lichtbogens zwischen den Elektroden 3 und 4 der Schweissanlage verbraucht wird. Zur Entkoppelung der Kondensatoren 5i—5n sind in den Ladekreisen Trenndioden vorgesehen, die steuerbar ausgeführt sind und in dem konkreten Ausführungsbeispiel Ladethyristoren 6,, 62...6n darstellen. Die gleichnamigen Elektroden (Katoden) sämtlicher Ladethyristoren 6i-6n sind miteinander verbunden. Deren gemeinsamer Punkt M ist an die Klemme B der Gleichstromquelle über einen induktiven Eingangswiderstand 7, der den Strom begrenzt und das Schalten der Ladekreise lj-ln gewährleistet, angeschlossen. Zu den Entladekreisen 2t, 22...2n gehören neben den mit den entsprechenden Ladekreisen 1^ 12... ln gemeinsamen Kondensatoren 5i, 52...5n Elemente zum Umschalten der Entladung der Speicherkondensatoren, die als Entladethyristoren 8], 82...8„ ausgeführt sind. Die ungleichnamigen Elektroden der Ladethyristoren 6 und Entladethyristoren 8 jedes Paars der Ladekreise 1 und Entladekreise 2 sind miteinander und mit einem der Beläge der Kondensatoren 5 verbunden. The feed source for systems for welding workpieces contains charging circuit lj, 12 ... 1 "(Fig. 1), which are connected in parallel to a direct current source, which is shown in the drawing by the positive terminal A and the negative terminal B, and discharge circuits 2X, 22 ... 2n, which are connected to the electrodes 3 and 4 of the welding system. The charging circuits 11-ln include storage capacitors 5i, 52 ... 5 "which store electrical energy which is used for burning the arc between the electrodes 3 and 4 of the welding system. To decouple the capacitors 5i-5n, isolating diodes are provided in the charging circuits, which are designed to be controllable and, in the specific exemplary embodiment, represent charging thyristors 6 ,, 62 ... 6n. The electrodes (cathodes) of the same name of all charging thyristors 6i-6n are connected to one another. Their common point M is connected to terminal B of the direct current source via an inductive input resistor 7, which limits the current and ensures the switching of the charging circuits lj-ln. In addition to the capacitors 5i, 52 ... 5n common to the corresponding charging circuits 1 ^ 12 ... ln, the discharge circuits 2t, 22 ... 2n include elements for switching the discharge of the storage capacitors, which act as discharge thyristors 8], 82 .. .8 "are executed. The electrodes of the same name of the charging thyristors 6 and discharging thyristors 8 of each pair of the charging circuits 1 and discharging circuits 2 are connected to one another and to one of the coatings on the capacitors 5.

Die Anoden sämtlicher Entladethyristoren 8,-8n sind über den gemeinsamen Punkt N an die Elektrode 3 der Schweissanlage über einen induktiven Widerstand 9, der zur Glättung der Pulsation des Entladestromes und Einhaltung des Stromes in dem Bogenkreis mit Hilfe einer Diode 10 in der Zeit zwischen dem Ende der Entladung eines Speicherkondensators und dem Beginn der Entladung des nächsten Speicherkondensators bestimmt ist, angeschlossen. The anodes of all the discharge thyristors 8, -8n are via the common point N to the electrode 3 of the welding system via an inductive resistor 9, which is used to smooth the pulsation of the discharge current and maintain the current in the arc circuit with the aid of a diode 10 in the time between End of discharge of a storage capacitor and the start of discharge of the next storage capacitor is determined.

Die Speisequelle enthält eine Steuereinheit 11, die die abwechselnde Zündung der Ladethyristoren 6]-6„ mit vorgegebenem Zeitintervall und die Zündung jedes Entladethyristors 8 nach einer vorgegebenen Verzögerungszeit nach der Zündung des entsprechenden Ladethyristors 6 realisiert. Die Steuereinheit 11 enthält einen Steuergenerator 12, der einen mit Spannung gesteuerten Generator vom beliebigen Typ darstellt, und eine Verteilungseinrichtung 13, die an den Steuergenerator 12 angeschlossen ist und eine Triggerschaltung bzw. einen Impulszähler, beispielsweise einen Ringzähler darstellt. The feed source contains a control unit 11 which realizes the alternate ignition of the charging thyristors 6] -6 "with a predetermined time interval and the ignition of each discharge thyristor 8 after a predetermined delay time after the ignition of the corresponding charging thyristor 6. The control unit 11 contains a control generator 12, which represents a voltage-controlled generator of any type, and a distribution device 13, which is connected to the control generator 12 and represents a trigger circuit or a pulse counter, for example a ring counter.

Mit dem Steuergenerator 12 (Fig. 2) ist über einen Schalter 14 ein Rechteckimpulsgenerator 15, der die Frequenz der Schweissstromimpulse im Impulsschweissbetrieb bestimmt, verbunden. A rectangular pulse generator 15, which determines the frequency of the welding current pulses in pulse welding operation, is connected to the control generator 12 (FIG. 2) via a switch 14.

Die andere Stellung des Schalters 14 verbindet unmittelbar den Steuergenerator 12 mit der Gleichstrom-Speisequelle, die in Fig. 2 durch die Klemme C dargestellt ist und den stetigen Schweissbetrieb bestimmt. The other position of the switch 14 connects the control generator 12 directly to the direct current supply source, which is shown in FIG. 2 by the terminal C and determines the continuous welding operation.

Die Ausgänge 13t, 132... 13n der Verteilungseinrichtung 13 sind jeweils an die Ladethyristoren 6t, 62...6„ und über das Zeitverzögerungselement 16 - an die Entladethyristoren 8j, 82...8n angeschlossen. Das Zeitverzögerungselement 16 stellt einen monostabilen Multivibrator dar und dient zur Vorgabe der Zeitverzögerung des Anfangsmomentes der Entladung jedes Kondensators 5 gegenüber dem Anfangsmoment seiner Aufladung. The outputs 13t, 132 ... 13n of the distribution device 13 are each connected to the charging thyristors 6t, 62 ... 6 "and via the time delay element 16 - to the discharge thyristors 8j, 82 ... 8n. The time delay element 16 represents a monostable multivibrator and serves to specify the time delay of the starting moment of the discharge of each capacitor 5 compared to the starting moment of its charging.

Im Falle, wenn dieser Wert gleich dem Zeitintervall zwischen den Anfangsmomenten zweier abwechselnd sich entladender Kondensatoren 5 gewählt wird, hat man jeden Ausgang 13„ der Verteilungseinrichtung 13 mit einem Entladethyristor 8n_] und mit einem Ladethyristor 6n zu verbinden, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. In the event that this value is chosen equal to the time interval between the initial moments of two alternately discharging capacitors 5, each output 13 "of the distribution device 13 must be connected to a discharge thyristor 8n_] and to a charging thyristor 6n, as shown in FIG. 3 is.

Bei der Betrachtung der Fig. 4-8 ist zu berücksichtigen, dass die Schaltungselemente, die mit den in Fig. 1-3 gezeigten identisch sind, die gleichen Ziffernbezeichnungen beibehalten. 4-8, it should be noted that the circuit elements that are identical to those shown in FIGS. 1-3 retain the same numerical designations.

In Fig. 4 ist die Ausführungsvariante I der erfindungsgemässen Speisequelle gezeigt, deren Besonderheit darin besteht, dass zur Verminderung der Abmessungen und bequemen Bauart der Einrichtung die Entladekreise 2j-2n eigene induktive Widerstände 9,, 92...9n und ihnen entsprechende Dioden 10,, 102... 10n haben. 4 shows embodiment variant I of the feed source according to the invention, the special feature of which is that in order to reduce the dimensions and the convenient design of the device, the discharge circuits 2j-2n have their own inductive resistors 9 ,, 92 ... 9n and diodes 10 corresponding to them. , 102 ... 10n.

Es ist auch eine Variante möglich (nicht mitgezeichnet) bei der die Entladekreise 2i-2n in mehrere Gruppen eingeteilt sind, von welchen jede einen gemeinsamen induktiven Widerstand und eine gemeinsame Diode hat. A variant is also possible (not shown) in which the discharge circuits 2i-2n are divided into several groups, each of which has a common inductive resistor and a common diode.

Bei einer anderen Ausführungsvariante enthält die erfin-dungsgemässe Speisequelle einen Rückkopplungskreis 17, der die Vorgabe der äusseren Charakteristik der Speisequelle ermöglicht. Je nach der Art der Rückkopplung (Stromrückkopplung, Spannungsrückkopplung, lineare oder nichtlineare Rückkopplung, positive oder negative Rückkopplung) können verschiedene Type der äusseren Charakteristik erhalten werden. Gegebenenfalls enthält der Rückkopplungskreis zur Einhaltung der vorgegebenen fallenden Stromcharakteristik, die bei der Lichtbogenschweissung mit nichtschmelzbarer Elektrode, insbesondere bei der Plasmaschweissung erforderlich ist, einen in dem Bogenkreis liegenden und parallel zum Steuergenerator 12 über ein Vergleichselement 19 geschalteten Widerstand 18 (Fig. 6). In another embodiment variant, the feed source according to the invention contains a feedback circuit 17, which makes it possible to specify the external characteristics of the feed source. Depending on the type of feedback (current feedback, voltage feedback, linear or non-linear feedback, positive or negative feedback), different types of external characteristics can be obtained. If necessary, the feedback circuit contains a resistor 18 which is located in the arc circuit and is connected in parallel to the control generator 12 via a comparison element 19 (FIG. 6) in order to maintain the specified falling current characteristic which is required in the case of arc welding with a non-fusible electrode, in particular in the case of plasma welding.

Bei der vorzugsweisen Ausführungsvariante der Erfindung gemäss Fig. 7 ist an die Stromquelle in Reihe mit dem induktiven Eingangswiderstand 7 ein Schaltthyristor 20 angeschlossen, der den Schweissimpulsstrom vorgibt und es gestattet, wie dies weiter unten gezeigt wird, die erfindungsgemässe Speisequelle beim Arbeiten mit Wechselstrom des industriellen Netzes zu benutzen, indem er die Amplitude des Schweissstromes durch Änderung der Ladespannung der Speicherkondensatoren regelt. Der Steuergenerator 12 der Steuereinheit 11 hat in diesem Falle keine elektrische Kopplung mit dem Rechteckimpulsgenerator 15 (Fig. 8), an dessen Ausgang die Steuerelektrode des Schaltthyristors 20 angeschlossen ist. In the preferred embodiment of the invention according to FIG. 7, a switching thyristor 20 is connected to the current source in series with the inductive input resistor 7, which specifies the welding pulse current and, as will be shown below, allows the feed source according to the invention when working with alternating current from the industrial Use the network by regulating the amplitude of the welding current by changing the charging voltage of the storage capacitors. In this case, the control generator 12 of the control unit 11 has no electrical coupling with the rectangular pulse generator 15 (FIG. 8), to the output of which the control electrode of the switching thyristor 20 is connected.

Die Speisequelle funktioniert wie folgt. The food source works as follows.

Wird ein stetiger Bogenstrom mit Hilfe der Speisequelle gemäss Fig. 1 benötigt, so wird der Steuergenerator 12 (Fig. 2) mit dem Schalter 14 an die Klemme C der Gleichstromspeise4 If a constant arc current is required with the aid of the feed source according to FIG. 1, the control generator 12 (FIG. 2) with the switch 14 is connected to the terminal C of the direct current feed 4

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

5 5

619 626 619 626

quelle gelegt. Der Auslöseimpuls U12 (Fig. 9a) des Steuergenerators 12 (Fig. 2) wird über den Ausgang 13! der Verteilungseinrichtung 13 auf den Ladethyristor 6t (Fig. 1) gegeben, der sich hierbei öffnet und den Ladestrom l6l (Fig. 9e) von der Gleichstromquelle (Fig. 1) über den induktiven Eingangswiderstand 7 zum Kondensator 5t des Ladekreises Ii durchlässt. Der Kondensator 5i beginnt sich zu laden (Fig. 9b). Von dem gleichen Ausgang 13t (Fig. 2) der Verteilungseinrichtung 13 wird ein Auslöseimpuls auf das Zeitverzögerungselement 16 gegeben, welches nach einer vorgegebenen Zeit À r (Fig. 9h) ein Impuls liefert, der den Entladethyristor 8! (Fig. 1) des Entladekreises 2t öffnet. Bei einer Dauer der Zeitverzögerung À t, die kleiner als die Ladezeit rs (Fig. 9b) des Kondensators 5t (Fig. 1) ist, wird ein Kreis zum Durchfliessen des Stromes von der Gleichstromquelle über den induktiven Eingangswiderstand 7, den Ladethyristor 6l5 den Entladethyristor 8X, den induktiven Ausgangswiderstand 9 und den zwischen den Elektroden 3 und 4 der Schweissanlage entstehenden Bogen gebildet. Der Strom im Bogenkreis (Fig. 9k) steigt bis zur vollen Ausladung des Kondensators an (Fig. 9b), wo seine Spannung den maximalen Wert U„,ax erreicht, der die Spannung UE der Gleichstromquelle infolge der Resonanzladung des Kondensators 5! übersteigt. Hierbei wird der Ladethyristor 6i (Fig. 9e) durch die an diesem entstehende Sperrspannung gesperrt. Zu dieser Zeit beginnt sich der Kondensator (Fig. 1 und 9b) über den Entladethyristor 8i, den induktiven Ausgangswiderstand 9 und den Bogen zu entladen. Der Strom im Bogenkreis (Fig. 9k) nimmt ab. Die Abnahmegeschwindigkeit des Stromes in dem Bogenkreis wird durch den Wert des induktiven Ausgangswiderstandes 9 bestimmt. Neh der Zeit TJ2, die durch die Frequenz des Steuergenerators 12 bestimmt wird, gelangt sein nächster Impuls U12" (Fig. 9a) über die Verteilungseinrichtung 13 (Fig. 2) zum Ladethyristor 62 (Fig. 9) des nächstfolgenden Ladekreises 12. source laid. The trigger pulse U12 (Fig. 9a) of the control generator 12 (Fig. 2) is via the output 13! the distribution device 13 to the charging thyristor 6t (FIG. 1), which opens in the process and passes the charging current 16l (FIG. 9e) from the direct current source (FIG. 1) via the inductive input resistor 7 to the capacitor 5t of the charging circuit Ii. The capacitor 5i begins to charge (Fig. 9b). From the same output 13t (Fig. 2) of the distribution device 13, a trigger pulse is given to the time delay element 16, which after a predetermined time À r (Fig. 9h) delivers a pulse that the discharge thyristor 8! (Fig. 1) of the discharge circuit 2t opens. With a duration of the time delay À t that is less than the charging time rs (FIG. 9b) of the capacitor 5t (FIG. 1), a circuit for the current to flow through from the direct current source via the inductive input resistor 7, the charging thyristor 6l5 becomes the discharge thyristor 8X, the inductive output resistor 9 and the arc formed between the electrodes 3 and 4 of the welding system. The current in the arc (Fig. 9k) increases until the capacitor is fully discharged (Fig. 9b), where its voltage reaches the maximum value U ", ax, which the voltage UE of the DC source due to the resonant charge of the capacitor 5! exceeds. In this case, the charging thyristor 6i (FIG. 9e) is blocked by the reverse voltage generated thereon. At this time the capacitor (FIGS. 1 and 9b) begins to discharge via the discharge thyristor 8i, the inductive output resistor 9 and the arc. The current in the arc circle (Fig. 9k) decreases. The rate of decrease of the current in the arc circle is determined by the value of the inductive output resistor 9. After the time TJ2, which is determined by the frequency of the control generator 12, its next pulse U12 "(FIG. 9a) reaches the charging thyristor 62 (FIG. 9) of the next charging circuit 12 via the distribution device 13 (FIG. 2).

Der Kondensator 52 des Ladekreises 12 beginnt sich aufzuladen (Fig. 9c), während der Kondensator 5j sich weiter entladet (Fig. 9b). Nach Abschluss der Entladung des Kondensators 5i (Fig. 1) wird der Thyristor 8i gesperrt, während der Strom im Bogenkreis noch einige Zeit über die Diode 10 durch die von dem induktiven Ausgangswiderstand 9 (Fig. 9k) gespeicherte Energie fliesst. The capacitor 52 of the charging circuit 12 begins to charge (FIG. 9c), while the capacitor 5j continues to discharge (FIG. 9b). After the discharge of the capacitor 5i (FIG. 1) has ended, the thyristor 8i is blocked, while the current in the arc circuit still flows for some time via the diode 10 through the energy stored by the inductive output resistor 9 (FIG. 9k).

Die Ladung und Entladung der Kondensatoren 52-5„ geschieht ähnlich wie bei dem Kondensator 5i (s. Fig. 9c-j). The charging and discharging of the capacitors 52-5 “takes place in a manner similar to that of the capacitor 5i (see FIGS. 9c-j).

Nach der Entladung des Kondensators 5n des Entladekreises 2n wiederholt sich der beschriebene Zyklus von neuem. After the capacitor 5n of the discharge circuit 2n has been discharged, the cycle described is repeated again.

In dem beschriebenen Falle reguliert der Bedienungsmann die Frequenz des Steuergenerators 12 in solchen Grenzen, dass der Schweissstrom bei den vorgegebenen Parametern der Schaltung nicht unterbrochen wird. In the case described, the operator regulates the frequency of the control generator 12 within such limits that the welding current is not interrupted given the circuit parameters.

Wird ein Impulsschweissbetrieb benötigt, so wird der Steuergenerator 12 (Fig. 2)über den Schalter 14 an den Rechteckimpulsgenerator 15, der Impulse von vorgegebener Frequenz erzeugt, gelegt. Die Arbeitsweise der Speisequelle gemäss Fig. 1 ist in diesem Falle der oben beschriebenen gleich. Der Unterschied besteht lediglich darin, dass die Auslöseimpulse von der Steuereinheit 11 nicht stetig, sondern als Impulspakete auf die Ladethyristoren 6 gegeben werden. If pulse welding operation is required, the control generator 12 (FIG. 2) is connected via the switch 14 to the rectangular pulse generator 15, which generates pulses of a predetermined frequency. 1 works in this case the same as that described above. The only difference is that the trigger pulses are not sent by the control unit 11 continuously, but rather as pulse packets to the charging thyristors 6.

Bei der Ausführung der Steuereinheit 11 gemäss Fig. 3 löst die Verteilungseinrichtung 13 gleichzeitig den Ladethyristor 6n und den Entladethyristor 8n_t aus, wobei ein zeitliches Zusammenfallen des Ladebeginns des Kondensators 5n mit dem Entladebeginn des Kondensators 5n_i gesichert wird. Hierbei ist die Verzögerungszeit A r (Fig. 9) der Periode T des Steuergenerators 12 gleich. Im Prinzip ist eine andere Verkettung der Verteilungseinrichtung 13 mit dem Thyristoren 6 und 8 möglich, zum Beispiel, jeder Ausgang 13„ kann mit dem Ladethyristor 6n und dem Entladethyristor 8n_2 bzw. 6n und 8n_3 usw. (nicht mitgezeichnet) verbunden werden. In diesem Falle ergibt sich eine Verzögerungszeit_A r, die ein Mehrfaches der Periode T darstellt und jeweils 2T, 3T usw. beträgt. 3, the distribution device 13 simultaneously triggers the charging thyristor 6n and the discharge thyristor 8n_t, ensuring that the start of charging of the capacitor 5n coincides with the beginning of the discharge of the capacitor 5n_i. Here, the delay time A r (FIG. 9) of the period T of the control generator 12 is the same. In principle, another linkage of the distribution device 13 with the thyristors 6 and 8 is possible, for example, each output 13 "can be connected to the charging thyristor 6n and the discharge thyristor 8n_2 or 6n and 8n_3 etc. (not shown). In this case, there is a delay time_A r which is a multiple of the period T and is 2T, 3T etc. in each case.

Die beschriebene Ausführung der Steuereinheit 11 erweitert den Stromregelungsbereich, da eine solche Schaltung we-5 niger kritisch zur Auswahl der Parameter hinsichtlich der Kommutierung grosser Ströme ist. The described design of the control unit 11 extends the current regulation range, since such a circuit is less critical for the selection of the parameters with regard to the commutation of large currents.

Die Arbeitsweise der Speisequelle nach der Variante I (Fig. 4) hat keine Besonderheiten im Vergleich zur beschriebenen. The operation of the food source according to variant I (Fig. 4) has no special features compared to the one described.

io Bei der Ausführungsform II der Speisequelle gemäss Fig. 5 wird auf das Vergleichselement 19 der Steuereinheit 11 von dem Widerstand 18 des Rückkopplungskreises 17 ein Signal gegeben. Bei der Abweichung des Bogenstromes vom Sollzustand erscheint am Ausgang des Vergleichselementes 19 eine 15 Spannung, die die Frequenz des Steuergenerators 12 in dem zur Einhaltung des Sollbogenstromes nötigen Sinne ändert. In the embodiment II of the feed source according to FIG. 5, a signal is given to the comparison element 19 of the control unit 11 by the resistor 18 of the feedback circuit 17. If the arc current deviates from the target state, a voltage appears at the output of the comparison element 19, which changes the frequency of the control generator 12 in the sense necessary to maintain the target arc current.

Die Erzeugung eines stetigen Schweissstromes bei der vorzugsweisen Ausführungsvariante der erfindungsgemässen Speisequelle nach Fig. 7 geschieht wie bei den vorstehend be-20 schriebenen Ausführungsvarianten gemäss Fig. 1 und 5. A constant welding current is generated in the preferred embodiment variant of the feed source according to the invention according to FIG. 7 as in the embodiment variants described above according to FIGS. 1 and 5.

Auf die Steuerelektrode des Schaltthyristors 20 wird hierbei eine Gleichspannung gegeben und der Thyristor 20 befindet sich in offenem Zustand. In this case, a DC voltage is applied to the control electrode of the switching thyristor 20 and the thyristor 20 is in the open state.

Zur Sicherung eines Impulsschweissbetriebes werden bei 25 dieser Ausführungsvariante Auslöseimpulse vom Rechteckimpulsgenerator 15 (Fig. 8) auf die Steuerelektrode des Schaltthyristors 20 gegeben. Der Thyristor 20 wird von einem Auslöseimpuls geöffnet und arbeitet wie oben beschrieben. In der Pause zwischen den Impulsen von dem Rechteckimpulsgenera-30 tor 15 ist der Schaltthyristor 20 gesperrt und es fliesst kein Schweissstrom. In order to ensure a pulse welding operation, triggering pulses from the rectangular pulse generator 15 (FIG. 8) are given to the control electrode of the switching thyristor 20 in this embodiment variant. The thyristor 20 is opened by a trigger pulse and operates as described above. In the pause between the pulses from the rectangular pulse generator 30 gate 15, the switching thyristor 20 is blocked and no welding current flows.

In Fig. 10a sind die Impulse der Auslösespannung U12 an der Steuerelektrode des Schalttransistors 20 und in Fig. 10b -die entsprechenden Schweissstromimpulse gezeigt. Wie aus 35 dem Diagramm in Fig. 10 hervorgeht, wird der Schweissim-pulsstrom, der am Ausgang der gemäss Fig. 7 ausgeführten Speisequelle erhalten wird, durch das Zeitintervall T20 (Fig. 10), das der Öffnungsfrequenz des Schaltthyristors 20 (Fig. 7) entspricht, gekennzeichnet. Das Zeitintervall T12, das 40 der Frequenz des Steuergenerators 12 (Fig. 7) entspricht, bestimmt die Pulsation des Schweissstromes innerhalb des Impulses. The pulses of the trigger voltage U12 at the control electrode of the switching transistor 20 are shown in FIG. 10a and the corresponding welding current pulses are shown in FIG. 10b. As can be seen from the diagram in FIG. 10, the welding pulse current that is obtained at the output of the feed source designed according to FIG. 7 is determined by the time interval T20 (FIG. 10) that corresponds to the opening frequency of the switching thyristor 20 (FIG. 7 ) corresponds to, marked. The time interval T12, which corresponds to 40 the frequency of the control generator 12 (FIG. 7), determines the pulsation of the welding current within the pulse.

Die in Fig. 7 gezeigte Speisequelle kann man zum Arbeiten mit Wechselstrom benutzen, wobei der Spannungswert, bis auf 45 welchen die Kondensatoren 5 aufgeladen werden, und damit die Amplitude des Schweissstromes durch Regelung der Öffnungsphase des Schaltthyristors 20 vorgegeben wird. The feed source shown in FIG. 7 can be used to work with alternating current, the voltage value, up to which the capacitors 5 are charged, and thus the amplitude of the welding current being predetermined by regulating the opening phase of the switching thyristor 20.

Im Prinzip kann jede der beschriebenen Ausführungsvarianten der Speisequelle mit Wechselstrom arbeiten. Aber so beim Fehlen eines Schaltthyristors muss man zur Gewinnung einer vorgegebenen Schweissstromamplitude einen gleichen Öffnungswinkel für sämtliche Ladethyristoren 6 sichern, was praktisch sehr schwer zu verwirklichen ist. In principle, each of the described variants of the supply source can work with alternating current. But so in the absence of a switching thyristor one has to ensure an identical opening angle for all charging thyristors 6 in order to obtain a predetermined welding current amplitude, which is practically very difficult to achieve.

Die Regelung der Schweissstromparameter wird bei der er-55 findungsgemässen Speisequelle wie folgt realisiert. The regulation of the welding current parameters is realized as follows with the feed source according to the invention.

Wie schon erwähnt, ermöglicht der Rechteckimpulsgenerator 15 (Fig. 2, 3, 8) eine Regelung der Impulsfrequenz, die die Frequenz der Schweissstromimpulse bestimmt. As already mentioned, the rectangular pulse generator 15 (FIGS. 2, 3, 8) enables regulation of the pulse frequency, which determines the frequency of the welding current pulses.

Der mittlere Schweissstrom IQ im stetigen Betrieb wird 60 durch die Impulsfrequenz des Steuergenerators 12 bestimmt. In Fig. IIb und 1 ld ist ein Schweissstrom mit einer Pulsations-frequenz, die der Frequenz der in Fig. IIa und 1 lc gezeigten Impulse des Steuergenerators 12 entspricht, gezeigt. The mean welding current IQ in continuous operation is determined 60 by the pulse frequency of the control generator 12. IIb and 11d show a welding current with a pulsation frequency which corresponds to the frequency of the pulses of the control generator 12 shown in FIGS. 11a and 11c.

Wie aus dem Vergleich der Diagramme hervorgeht, ist der 65 Wert I0 des mittleren Stromes desto grösser, je höher die Frequenz des Steuergenerators 12 ist. Die erwähnte Frequenz wird durch die Rückkopplungsschaltung gehalten und ist insbesondere durch die Bezugsspannung des Vergleichselementes As can be seen from the comparison of the diagrams, the higher the frequency of the control generator 12, the greater the value I0 of the average current. The frequency mentioned is maintained by the feedback circuit and is in particular by the reference voltage of the comparison element

619 626 619 626

6 6

19 vorgegeben.. Der maximale Frequenzwert ist durch die Ladezeit r5 des Kondensators 5 begrenzt. 19. The maximum frequency value is limited by the charging time r5 of the capacitor 5.

Durch Änderung der Frequenz und der Verzögerungszeit Ar nach einem bestimmten Gesetz kann man Impulse von verschiedener Form erhalten: Stufenimpulse (Fig. 12a), Trapezimpulse (Fig. 12b) usw., sowie auch im Impulsbetrieb mit einem von Null unterschiedlichen Strom arbeiten, was die Stabilität des Prozesses im Impulsbetrieb erhöht und die Aufrechterhaltung der vorgegebenen Wärmebedingungen gestattet. By changing the frequency and the delay time Ar according to a certain law, pulses can be obtained in various forms: step pulses (Fig. 12a), trapezoidal pulses (Fig. 12b) etc., as well as in pulse mode with a non-zero current, which the Stability of the process in pulse mode increased and the maintenance of the given heating conditions allowed.

Eine Verminderung der Pulsationsamplitude, die hinsichtlich der Stabilität des Prozesses erwünscht ist, eine Verbesserung der Schweissgüte und Senkung des Elektrodenverschleis- A reduction in the pulsation amplitude, which is desirable with regard to the stability of the process, an improvement in the welding quality and a reduction in the electrode wear

ses kann man durch Erhöhung der Frequenz des Steuergenerators 12 sowie durch die Wahl der Kapazität der Kondensatoren 5 und des Wertes des induktiven Ausgangswiderstandes 9 erreichen. This can be achieved by increasing the frequency of the control generator 12 and by choosing the capacitance of the capacitors 5 and the value of the inductive output resistor 9.

5 Die Möglichkeit, die Bogenstromparameter in weiten Grenzen zu regeln, gestattet es, die beschriebene Speisequelle zum Schweissen von Teilen verschiedener Dicke zu benutzen. Die erfindungsgemässe Speisequelle ist einfach im Aufbau, kompakt, wirtschaftlich und sichert hohe Schweissgüte. 5 The possibility of regulating the arc current parameters within wide limits allows the described feed source to be used for welding parts of different thicknesses. The feed source according to the invention is simple in construction, compact, economical and ensures high welding quality.

io Die geringen Abmessungen und die Masse ermöglichen den Einbau der Speisequelle in automatische Taktstrassen und Aggregate. io The small dimensions and mass enable the installation of the feed source in automatic cycle lines and units.

s s

3 Blatt Zeichnungen 3 sheets of drawings

Claims (7)

619 626619 626 1. Stromversorgungsschaltung für eine Schweissanlage, welche Schaltung parallel zueinander geschaltete Ladekreise mit Speicherkondensatoren und Trenndioden, deren gleichnamige Elektroden miteinander verbunden und an die Stromquelle angeschlossen sind, und eine entsprechende Anzahl von Entladekreisen aufweist, von welchen Entladekreisen jeder einen mit dem entsprechenden Ladekreis semeinsamen Speicherkondensator und ein Element zum Umschalten der Entladung des Speicherkondensators enthält, wobei jeder Entladekreis an die Elektroden der Schweissanlage über einen induktiven Ausgangswiderstand angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenndioden der Ladekreise (lj, 12... 1„) steuerbar ausgeführt sind und der gemeinsame Verbindungspunkt (M) von deren gleichnamigen Elektroden über einen induktiven Eingangswiderstand (7), der den Ladestrom begrenzt und den Ladekreis schaltet, an die Stromquelle angeschlossen ist, wobei an die Steuerelektroden der Trenndioden und die Elemente zum Umschalten der Entladung der Speicherkondensatoren eine Steuereinheit (11) angeschlossen ist, die eine abwechselnde Auslösung der steuerbaren Trenndioden mit einem vorgegebenen Zeitintervall und eine Einschaltung jedes Elementes zum Umschalten der Entladung der Speicherkondensatoren nach einer vorgegebenen Zeitverzögerung nach der Auslösung der entsprechenden steuerbaren Trenndiode bewirkt. 1.Power supply circuit for a welding system, which circuit has charging circuits connected in parallel to one another with storage capacitors and isolating diodes, the electrodes of the same name are connected to one another and connected to the power source, and has a corresponding number of discharging circuits, each of which discharging circuits has a storage capacitor which is common to the corresponding charging circuit and contains an element for switching the discharge of the storage capacitor, each discharge circuit being connected to the electrodes of the welding system via an inductive output resistor, characterized in that the isolating diodes of the charging circuits (lj, 12 ... 1 ") are designed to be controllable and the common connection point (M) of the electrodes of the same name via an inductive input resistor (7), which limits the charging current and switches the charging circuit, is connected to the power source, the control electrodes of the isolating diodes and the elements for switching switch the discharge of the storage capacitors a control unit (11) is connected, which causes an alternate triggering of the controllable isolating diodes with a predetermined time interval and a switching on of each element to switch the discharge of the storage capacitors after a predetermined time delay after the triggering of the corresponding controllable isolating diode. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (11) einen Steuergenerator (12), der Auslöseimpulse erzeugt, und eine Verteilungseinrichtung (13), die an den Steuergenerator (12) angeschlossen und mit den steuerbaren Trenndioden und den Elementen (8j-8n) zum Umschalten der Entladung der Speicherkondensatoren verbunden ist, enthält. 2. Circuit according to claim 1, characterized in that the control unit (11) has a control generator (12) which generates trigger pulses, and a distribution device (13) which is connected to the control generator (12) and with the controllable isolating diodes and the elements ( 8j-8n) for switching the discharge of the storage capacitors. 2 2nd PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilungseinrichtung (13) der Steuereinheit (11) an die Elemente (8i-8n) zum Umschalten der Entladung der Speicherkondensatoren über ein Zeitverzögerungselement (16) angeschlossen ist. 3. Circuit according to claim 2, characterized in that the distribution device (13) of the control unit (11) to the elements (8i-8n) for switching the discharge of the storage capacitors via a time delay element (16) is connected. 4. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilungseinrichtung (13) der Steuereinheit (11) Ausgänge (13!—13n) entsprechend der Anzahl der Ladekreise (1) und Entladekreise (2) hat, und dass mit dem letzten der Ausgänge (13n) das vorletzte Element (8n—1) zum Umschalten der Entladung des vorletzten Speicherkondensators (5„_i) sowie die steuerbare Trenndiode (6n) des letzten Ladekreises (ln), welcher den Speicherkondensator (5n) enthält, elektrisch verbunden sind. 4. Circuit according to claim 2, characterized in that the distribution device (13) of the control unit (11) has outputs (13! -13n) corresponding to the number of charging circuits (1) and discharging circuits (2), and that with the last of the outputs (13n) the penultimate element (8n-1) for switching the discharge of the penultimate storage capacitor (5 "_i) and the controllable isolating diode (6n) of the last charging circuit (ln), which contains the storage capacitor (5n), are electrically connected. 5. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem Rückkopplungskreis (17) versehen ist, der operativ mit der Steuereinheit (11) verbunden ist. 5. Circuit according to claim 1 or 2, characterized in that it is provided with a feedback circuit (17) which is operatively connected to the control unit (11). 6. Schaltung nach den Ansprüchen 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückkopplungskreis (17) einen im Schweisskreis liegenden und parallel an den Steuergenerator (12) der Steuereinheit (11) angeschlossenen Widerstand (18) enthält, der zur Einhaltung des Sollstromes dient. 6. Circuit according to claims 2 and 5, characterized in that the feedback circuit (17) contains a resistor (18) which is in the welding circuit and is connected in parallel to the control generator (12) of the control unit (11) and serves to maintain the desired current. 7. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an die Stromquelle in Reihe mit dem induktiven Eingangswiderstand (7) ein Schaltthyristor (20) angeschlossen ist, der das Impulsverhalten des Schweissstromes vorgibt. 7. Circuit according to claim 6, characterized in that a switching thyristor (20) is connected to the current source in series with the inductive input resistor (7), which specifies the pulse behavior of the welding current.