NO128143B

NO128143B -

Info

Publication number: NO128143B
Application number: NO270A
Authority: NO
Inventors: W Klebl
Original assignee: Kabel Metallwerke Ghh
Priority date: 1969-01-09
Filing date: 1970-01-02
Publication date: 1973-10-08
Also published as: CH506362A; DE1900856A1; YU269169A; FI51062B; ES375191A1; DE1900856B2; AT292127B; RO54752A; GB1267108A; FI51062C; FR2027970A1; NL6918081A; DK123698B; CS196438B2; BE741495A; SE361004B; YU32818B

Description

Justerbar motstand for innstilling av en materialavhengig propor-sjonalitetsfaktor for sveisestromkarakteristikkens helling. Inn-stillingsenhetens regulering, dvs. i dette tilfelle endringen av drosselens likestromsformagnetisering, foretas også ved hjelp av tachogeneratoren som er koplet sammen med trekkanordningen for platen som skal sveises, eller direkte med platen. Sveisestrommen styres altså i avhengighet'av den hastighet med hvilken platen be-veges fremover under sveisehodet. Variasjoner i tilforselsspenningen og elektrodeavstanden blir det ikke tatt hensyn til ved den kjente anordning, slik at det iblant oppstår sveisesommer som ikke er helt gjennomsveiset og som forer til brudd ved store påkjenninger på Adjustable resistance for setting a material-dependent proportionality factor for the slope of the welding current characteristic. The setting unit's regulation, i.e. in this case the change of the throttle's direct current pre-magnetization, is also carried out by means of the tachogenerator which is connected to the traction device for the plate to be welded, or directly with the plate. The welding current is thus controlled in dependence on the speed with which the plate is moved forward under the welding head. Variations in the supply voltage and the electrode distance are not taken into account in the known device, so that welding seams sometimes occur that are not completely welded and that lead to breakage in the event of large stresses on

disse. these.

Likesom den kjente fremgangsmåte angår den foreliggende oppfinnelse anvendelse av den såkalte WIG-sveisemetode (Wo]f£aa-Inert-Gas), ved hvilken det anvendes en faststående, ikke avbrennende elektrode og den andre elektrode dannes av arbeidsstykket. I mot-setning til denne WIG-metode står MIG-metoden (Metal-Inert-Gas) Like the known method, the present invention relates to the use of the so-called TIG welding method (Wo]f£aa-Inert-Gas), in which a fixed, non-burning electrode is used and the other electrode is formed by the workpiece. In opposition to this WIG method is the MIG (Metal-Inert-Gas) method

som eksempelvis er kjent fra tysk patentskrift 9ol 09^ og hvor det benyttes en avbrennende elektrode. For MIG-metoden kreves en sveiselikeretter , med en karakteristikk som preges av en konstant spenning. Avstanden fra elektrodens spiss til sveisepunktet er her et mål for den lysbuespenning som utnyttes som reguleringsstbrrelse for elektrodens fremmatning. Ved MIG-metoden er sveisestrommen helt uinteres-sant, da det her ved varierende strbmstyrker på grunn av rask av-brenning av elektroden finner sted en automatisk utjevning som re-sulterer i en mer eller mindre sterk sveisestreng for sommen. which is known, for example, from German patent document 9ol 09^ and where a burning electrode is used. For the MIG method, a welding rectifier is required, with a characteristic characterized by a constant voltage. The distance from the tip of the electrode to the welding point is here a measure of the arc voltage that is used as a control variable for the advance of the electrode. With the MIG method, the welding current is completely uninteresting, as here, with varying current strengths due to rapid burn-off of the electrode, an automatic equalization takes place which results in a more or less strong welding string for the seam.

Den fra den omtalte MIG-metode. kjente regulering av spenningen for en sveiselikeretter lar seg i og for seg overfore på den til grunn for oppfinnelsen liggende WIG-metode, men den er likevel absolutt ikke egnet for plater, og særlig.for tynne plater. The one from the mentioned MIG method. known regulation of the voltage for a welding rectifier can in and of itself be transferred to the WIG method underlying the invention, but it is nevertheless absolutely not suitable for plates, and especially for thin plates.

Den karakteristiske kurve for en sveiselikeretter ifolge MIG-metoden forlbper nemlig parallelt med abscisseaksen, og de karakteristiske kurver for lysbuen har alle en svakt stigende form. Det fremkommer således to tilnærmet parallelt forlbpende karakteristiske kurver, hvilket ved et lite spenningsavvik medforer et vesentlig avvik for sveisestrommen, slik at platene da enten gjennombrennes ved altfor hby sveisestrom eller det ikke danner seg noen sveisesom på grunn av for lav sveisestrom. The characteristic curve for a welding rectifier according to the MIG method runs parallel to the abscissa axis, and the characteristic curves for the arc all have a slightly rising shape. Thus, two characteristic curves running in parallel appear, which in the case of a small voltage deviation leads to a significant deviation for the welding current, so that the plates are then either burnt through with a welding current that is too high or no welding seam is formed due to a welding current that is too low.

Formålet med. oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte ved regulering av sveisestrommen, som også ved anvendelse av WIG-metoden automatisk sikrer en uforanderlig, feilfri sveise-sbm i arbeidsstykket. Dette formål oppnås ved en fremgangsmåte av den innledningsvis angitte type som ifolge oppfinnelsen er kjenne-tegnet ved at sveisestrommens faktiske verdi tas ut fra en mellom likeretterelementene og elektrodene anordnet likestromomformer og sammenliknes i en regulator med. den fra en tachometergenerator avgitte, onskede verdi av sveisestrommen, og at innstillingsenheten ved. et reguleringsavvik justeres for kompensasjonsformål av regulatoren. The purpose of. the invention is to provide a method for regulating the welding current, which also when using the TIG method automatically ensures an unchanging, error-free welding sbm in the workpiece. This purpose is achieved by a method of the type indicated at the outset which, according to the invention, is characterized by the fact that the actual value of the welding current is taken from a direct current converter arranged between the rectifier elements and the electrodes and compared in a regulator with. the desired value of the welding current given by a tachometer generator, and that the setting unit knows. a regulation deviation is adjusted for compensation purposes by the regulator.

Fordelen ved oppfinnelsen ligger i at det til forskjell fra de tidligere fremgangsmåter, for forste gang angis en reguleringskopling for likestromsveising ved hjelp av WIG-metoden, hvilket innebærer at sveisestrommens faktiske verdi stadig måles og ved hjelp av en kopling for forsterket forstyrrelsesstorrelse påvirker innstillingsenheten allerede ved de minste variasjoner, slik at altså sveisestromstyrken svarer til de aktuelle gitte krav. Reguleringen kan utfores meget raskt, slik at variasjoner i mate-spenningen eller elektrodeavstanden, eller også temperaturendringer ikke innvirker merkbart på sveisestrommen, men slik at sveisestromstyrken alltid får den verdi som er nodvendig for gjennomsveising av sveisesommen. The advantage of the invention lies in the fact that, in contrast to the previous methods, for the first time a regulation coupling is specified for direct current welding by means of the TIG method, which means that the actual value of the welding current is constantly measured and by means of a coupling for amplified disturbance magnitude the setting unit affects already at the smallest variations, so that the welding current corresponds to the current given requirements. The regulation can be carried out very quickly, so that variations in the supply voltage or the electrode distance, or also temperature changes, do not have a noticeable effect on the welding current, but so that the welding current strength always has the value that is necessary for welding through the weld seam.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det fdlgende under henvisning til tegningen, der fig. 1 og 2 viser to koplings-skjemaer hvor innstillingsenhetene er forskjellig utformet. The invention shall be described in more detail in the following with reference to the drawing, where fig. 1 and 2 show two connection diagrams where the setting units are designed differently.

På tegningen betegner 1 en matespenningskilde som eksempelvis kan være 50-H.z -vekselstromnettet og som er forbundet med. en transformator 2 hvis sekundærside er nært forbundet med en transduktor 3. Mellom sveisehodets med. (+) og (-) betegnede elek-troder h og transduktoren 3 er det innkoplet en likestromomformer 5 fra hvis sekundærside det kan tas ut en strom som svarer til sveisestrommens faktiske verdi. En tachometer- eller tachogenerator In the drawing, 1 denotes a supply voltage source which can, for example, be the 50 Hz alternating current network and which is connected to. a transformer 2 whose secondary side is closely connected to a transducer 3. Between the welding head's med. (+) and (-) designated electrodes h and the transducer 3, a direct current converter 5 is connected from the secondary side of which a current corresponding to the actual value of the welding current can be extracted. A tachometer or tachogenerator

6 leverer en strom som svarer til sveisestrommens onskede verdi. Sveisestrommens onskede verdi og faktiske verdi sammenliknes og overlagres på hverandre og tilfores til en regulator 7. Denne regulator griper inn i formagnetiseringén av transduktorkjernen 3»6 delivers a current that corresponds to the desired value of the welding current. The welding current's desired value and actual value are compared and superimposed on each other and fed to a regulator 7. This regulator intervenes in the pre-magnetization of the transducer core 3"

og ved. et avvik mellom faktisk verdi og onsket verdi for sveisestrommen forandres denne formagnetisering over regulatoren 7. and wood. a deviation between the actual value and the desired value for the welding current, this premagnetization is changed via the regulator 7.

Regulatoren 7 får sin energitilførsel over en transformator 8. The regulator 7 receives its energy supply via a transformer 8.

Et potensiometer 9 ©r anordnet for å kunne innstille forskjellige onskede verdier for sveisestrommen. A potentiometer 9 is arranged to be able to set different desired values for the welding current.

Virkemåten for fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen er folgende i overensstemmelse med koplingen på fig. 1: The operation of the method according to the invention is as follows in accordance with the connection in fig. 1:

Ved innkopling av sveiselikeretteren får transduktoren When connecting the welding rectifier, the transducer gets

3 en bestemt formagnetisering som forinnstilles fra regulatoren 7. Denne' formagnetisering er forinnstilt i overensstemmelse med de aktuelle materialdata for den plate som skal sveises, eksempelvis ved innstilling -éller forskyvning av potensiometeret 9, Dersom det under drift skulle inntreffe at avstanden mellom sveiseelektrodene av en eller annen uforutsett grunn skulle oke, vil det kreves en hoyere spenning. Sveisestrommen faller for en kort tid. og gjennom den i øyeblikket opptredende differanse mellom den faktiske verdi og den onskede verdi for strommen får regulatoren 7 en sådan informa-sjon at transd.uktorens3 f ormagnetisering forandres og det i overensstemmelse dermed, igjen kan flyte en hoyere strom mellom elektrodene h. Spenningsvariasjoner i matespenningskilden 1 kan også utjevnes 3 a specific pre-magnetization that is preset from the regulator 7. This pre-magnetization is preset in accordance with the relevant material data for the plate to be welded, for example by setting -or displacement of the potentiometer 9, If during operation it should happen that the distance between the welding electrodes of a or other unforeseen reason should be OK, a higher voltage will be required. The welding current drops for a short time. and through the currently appearing difference between the actual value and the desired value for the current, the regulator 7 receives such information that the magnetization of the transducer 3 changes and, in accordance with this, a higher current can again flow between the electrodes h. Voltage variations in supply voltage source 1 can also be equalised

på denne måte, da disse straks medforer variasjoner i sveisestrommen og disse variasjoner utjevnes over regulatoren ved endring av trans-duktorens 3 formagnetisering. Også temperaturbetingede endringer av forholdene inne i koplingen, som kan påvirke strommen, utjevnes raskt med. koplingsanordningen ifolge oppfinnelsen. Med koplingsanordningen ifolge oppfinnelsen sikres således at sveisestrommen til elektrod.ene k til stadighet har den verdi som er nodvendig for å sveise en fullstendig gjennomsveiset som.''in this way, as these immediately lead to variations in the welding current and these variations are equalized via the regulator by changing the premagnetization of the transducer 3. Temperature-related changes in the conditions inside the coupling, which can affect the current, are also quickly compensated for. the coupling device according to the invention. With the coupling device according to the invention, it is thus ensured that the welding current to the electrodes k constantly has the value that is necessary to weld a completely through-welded as.''

Utforelseseksempelet ifolge fig. 2 er forskjellig fra eksempelet ifolge fig. 1 bare når det gjelder valg av innstillingsenhet. Mens det på fig. 1 er benyttet en transduktor, er denne på fig. 2 erstattet av en tyristor. På tegningen er det skjematisk inntegnet bare en tyristor 10 som i praksis selvsagt må erstattes med en komplett kopling. For oppfinnelsen er- det likevel bare funk-sjonen for en enkelt slik tyristor som har betydning, slik at det ble valgt en forenklet fremstilling. Virkemåten for koplingen ifolge fig. 2 er prinsipielt den samme som for koplingen ifolge fig. 1. Imidlertid medforer benyttelsen av det elektroniske element "tyristor" forbedringer med hensyn til reguleringshastigheten, da et slikt element har kortere reguleringstid enn en transduktor. Som kjent blir tyristoren ved. hver spennings- nullgjennomgang på nytt i stand til å lede strom, og den må da tennes på nytt. Denne ten-ning skjer over regulatoren 7 som alt etter omstendighetene tenner tyristoren 10 ved et tidligere eller senere tidspunkt, slik at det i overensstemmelse hermed tilfores mer eller mindre strom til sveiseelektrodene k. Koplingen ifolge oppfinnelsen har videre den fordel fremfor andre koplinger at det ved starten ikke lenger er nodvendig med spesielle kunstkoplinger. Som folge av den langsomme stigning av strbmmens onskede verdi -ved starten, kan det oppnås en noyaktig definert begynnelse av sveisingen og en "blot" sveisestrbminnkop-ling. The embodiment according to fig. 2 is different from the example according to fig. 1 only when it comes to selecting the setting unit. While in fig. 1 a transducer is used, this is in fig. 2 replaced by a thyristor. In the drawing, only a thyristor 10 is shown schematically, which in practice must of course be replaced with a complete connection. For the invention, however, it is only the function for a single such thyristor that is important, so that a simplified design was chosen. The operation of the coupling according to fig. 2 is in principle the same as for the connection according to fig. 1. However, the use of the electronic element "thyristor" brings improvements with respect to the regulation speed, as such an element has a shorter regulation time than a transducer. As you know, the thyristor stays on. each voltage zero crossing again able to conduct current, and it must then be re-ignited. This ignition takes place via the regulator 7 which, depending on the circumstances, ignites the thyristor 10 at an earlier or later time, so that accordingly more or less current is supplied to the welding electrodes k. The coupling according to the invention also has the advantage over other couplings that at the start is no longer necessary with special artificial couplings. As a result of the slow rise of the current's desired value at the start, a precisely defined beginning of the welding and a "mere" welding current connection can be achieved.

Ved en fordelaktig videreutvikling av oppfinnelsen utformes matetransformatoren 2 som spredetransformator. Sådanne transformatorer har den fordel at de reagerer "blott" på raske strbmendringer på sekundærsiden, og altså gjor disse uvirksomme med hensyn til koplingen. Særlig når tyristoren 10 benyttes, opptrer det så stbtliknende strbmstyrker at det her er særlig fordelaktig å utforme transformatoren som spredetransformator. In an advantageous further development of the invention, the feeder transformer 2 is designed as a spreading transformer. Such transformers have the advantage that they "merely" react to rapid voltage changes on the secondary side, and thus render these ineffective with respect to the connection. In particular, when the thyristor 10 is used, there are currents that are so similar that it is particularly advantageous to design the transformer as a spreading transformer.

Regulatoren 7 som også kan betegnes som en regulerings-forsterker, bygges hensiktsmessig som en transistorforsterker med stor forsterkning. Denne forsterker bor koples slik at d.en virker som en proporsjonal- integral-regulator. The regulator 7, which can also be described as a regulation amplifier, is conveniently built as a transistor amplifier with high gain. This amplifier should be connected so that it acts as a proportional-integral regulator.

Claims

1. Procedure for automatic regulation of direct current arc welding of thin plates that are fed under a fixed welding head, in particular longitudinal welding under shielding gas of plates shaped into tubes, where the welding electrodes are fed from a voltage source via a transformer, a unit for setting the welding current and rectifier elements, characterized in that the actual value of the welding current is taken from an intermediate rectifier

- the elements and electrodes (h) are arranged in a direct current converter (5) and are compared in a regulator (7) with the desired value of the welding current given by a tachometer generator (6), and that the setting unit at. a regulation deviation is adjusted for compensation purposes by the regulator (7). ' 2. ' Method according to claim 1, characterized in that a transducer (3) is used as setting unit.

3. Method according to claim 1, characterized in that a thyristor (10) is used as the setting unit. h. Method according to one of claims 1-3?characterized in that a spreading transformer is used as transformer (2).