183036. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés ívhegesztésnél fellépő un. részleges egyenirányítás káros hatásának kiküszöbölésére
1 183 036 2 ellenállású félvezetővel kialakított kivitelt mutatja vázlatban. Az ehhez tartozó jelalakokra a 4. ábra ugyancsak ad útmutatást, a beállítás és a hatásmechanizmus kedvezőbb feltételei különböztetik meg ezt a kivitelt a 3. ábra szerinti kialakítástól. Az 1. ábrán két áramhurok látható. Az egyikben az 1 transzformátor szekunder 2 tekercse és a 3 mágneses erősítő 4 és 5 munkatekercsei kapcsolódnak sorosan, s a hurokban van a 6 hegesztőpisztoly és a 7 munkadarab is, melyek közötti ívvel zár a hurok áramköre. A másik hurokban van a 3 mágneses erősítőnek - a 4, illetve 5 munkatekercsekkel mágnesesen csatolt — 8 és 9 vezérlőtekercse, egy 10 fojtótekercs és egy egyenáramú 11 áramforrás. A 2a ábrán látható az 1 transzformátor szekunder 2 tekercsének kapcsai között mérhető u0 feszültség és az ui ívfeszültség, a 2b ábrán az if hegesztőáram alakja. Amint már említettük, a hegesztőáram alakulása folytán a pozitív félperiódus időtartama erősen csökkent és az if hegesztőáram, bár közel négyszög alakú, de nem oszlik egyenletesen pozitív és negatív félhullámú részre, középértéke nem zérus, hanem az áram tartalmaz egyenáramú if összetevőt is. A 3. ábra szerinti kapcsolás abban különbözik az 1. ábra szerintitől, hogy az egyik, példánknál a második 9 vezérlőtekercset olyan áramköri ág hidalja át, melyben további 13 fojtótekercs és változtatható 12 ellenállás van sorbakapcsolva. Ezzel a 3 mágneses erősítő vezérlése aszimmetrikussá válik, annak ellenére, hogy a két 8 és 9 vezérlőtekercs felépítése önmagában szimmetrikus, menetszámuk azonos. A példánknál második 9 vezérlőtekercs az a tekercs, mely a negatív áramfélhullám amplitúdóját határozza meg, tehát amelyik abban a félperiódusban telítetlen, melyben az if hegesztőáram a 7 munkadarab felől a 6 hegesztőpisztoly irányában folyik. A vezérlés aszimmetriájának előidézésére és az aszimmetria mértékének beállítására szolgál a söntágban levő 12 ellenállás, mely éppen azért változtatható, hogy az aszimmetria olyan mértékét lehessen beállítani, melyben a negatív, illetve pozitív irányú if hegesztőáramok közötti eloszlás egyenletes, az egyenáramú if összetevő zérus értékű. A további 13 fojtótekercset azért alkalmazzuk, hogy elnyomjuk a második 9 vezérlőtekercsben indukált váltakozó feszültség által keltett áramösszetevőt. A 2a és 2b ábrák mintájára készített 4a és 4b ábrák mutatják az így kapott feszültség- és áramalakokat. Látható, hogy a változtatható 12 ellenállás helyes beállításakor az if össztevő zérus értékűvé válik. A találmány szerinti kapcsolási elrendezésnek, mint említettük, az oxidréteg feltöréséhez szükséges összetevő fenntartásán túlmenően más előnye is van. A 2. ábrán látható volt, hogy az L hegesztőáram ugyan közel négyszög alakú, de nem egyenlő a két félperiódus közötti energiamérleg. Ebből folyóan a pozitív félperiódusban a hegesztési teljesítmény is csökken, míg találmányunk szerint a teljesítmény a két félperiódusban közel egyenlő, ugyanakkor az 1 transzformátorra sem gyakorol a hegesztőáram előmágnesező hatást. Az 5. ábrán mutatott kiviteli példa abban különbözik a 3. ábra szerintitől, hogy a változtatható ellenállás beállítását automatizáltuk, a tényleges állapotot mindenkor követően a rendszer önműködően beáll a helyes aszimmetria-arányra. A változtatható 12 ellenállás funkcióját a változtatható belső ellenállású 14 félvezető veszi át, mely célszerűen lehet tranzisztor vagy tirisztor. Ezek vezérlőelektródájára (bázis, kapu) a hegesztőáram pillanatértékével arányos vezérlőjel kerül. Ezt adott esetben szolgáltathatja közvetlenül a hegesztőáram pillanatértékét érzékelő szerv is, a gyakorlatban azonban célszerű külön áramérzékelő szerv és külön vezérlőfokozat alkalmazása. Az 5. ábra szerint az áramérzékelő szerv a hegesztőáram útjába beiktatott 16 ellenállás (természetesen célszerűen azt söntágban rendezzük el, hogy csak az áram arányos töredékét kelljen elviselnie), s a kisértékű ellenálláson eső ugyancsak kis feszültség jut a kétpontszabályozóként kialakított 15 vezérlőfokozat bemenetére, mely azután a 14 félvezetőt megfelelően vezérli. Ha a 14 félvezető tranzisztor, akkor tulajdonképpen elég, ha a 15 vezérlőfokozat puszta illesztési feladatot végez, a 16 ellenállásról vett feszültséget illeszti a tranzisztor báziselektródáján megkívánt feltételekhez. Ha viszont a 14 félvezető tirisztor, akkor a 15 vezérlőfokozat olyan szerv, mely a 16 ellenállásról vett feszültség értékétől függően állítja be a tirisztor gyújtási szögét. Az előbbi esetben a kapcsolóüzemű vezérlés lehet folyamatos, a másik esetben szakaszos. A fentiekben ismertetett kiviteli alakok példakéntiek. Sok más kiviteli alak is lehetséges, melyek közös jellemzője, hogy a hegesztőáramot szállító áramköri hurokba mágneses erősítő két munkatekercse van sorosan beiktatva, az azokkal mágnesesen csatolt vezérlőtekercseket magában foglaló áramköri hurokban pedig azt a vezérlőtekercset, mely a negatív áramhullám amplitúdóját határozza meg, fojtótekercs és változtatható ellenállás soros kapcsolása hidalja át. Az is nyilvánvaló a leírtakból, hogy a találmány - bár előnyösen argon védőgázas, wolframelektródás hegesztési eljárásnál használható - ezen túlmenően minden olyan hegesztőberendezésben alkalmazható, melynél az eljárás sajátosságaiból folyóan az ún. részleges egyenirányítás jelensége fellép és melynél a hegesztési teljesítmény (áram) szabályozására mágneses erősítő alkalmas. Szabadalmi igénypontok 1. Kapcsolási elrendezés ívhegesztésnél fellépő ún. részleges egyenirányítás káros hatásának kiküszöbölésére olyan ívhegesztő berendezésnél, melynél az eső jelleggörbét mágneses erősítő valósítja meg és a mágneses erősítő két munkatekercse a hegesztő transzformátor szekunder tekercsével van sorbakapcsolva, azzal jellemezve, hogy a mágneses erősítő (3) egyik vezérlőtekercse (9) olyan áramköri ággal van áthidalva, melyben fojtótekercs (13) és változtatható ellenállás (12) van sorbakapcsolva. 2. Az 1. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a változtat5 10 15 20 25 30 '35 40 45 50 55 60 65 3
