Konstantstromregelung

Hauptaufgabe einer Schweißsteuerung ist die Zeit- und Leistungsvorgabe für eine Widerstandsschweißmaschine. Die Steuerung gibt über den Stromsteller (Thyristorleistungsteil) die Schweißzeit und die Schweißstromeinstellung vor, bzw. der Anwender kann diese Werte programmieren. Die Zeit ist bei der aktuellen digitalen Steuerung fest und wird immer abgearbeitet. Der Schweißstrom wird über einen Phasenanschnitt festgelegt, in der Regel als Skalenteilwert, abhängig von der Steuerung in Prozent oder in Promille von 0 bis 99 bzw. 0 – 999 Skalenteile. Durch die nicht immer idealen Umgebungsbedingungen kann der resultierende Stromwert natürlich schwanken. Um dieses auszugleichen setzt man bei höherwertigen Steuerungen eine Regelung des Schweißstromes ein.

Grundsätzlich wird bei einer Regelung mittels Rückführung eine Regelgröße konstant gehalten. Dies geschieht durch Vergleich des Istwertes mit dem vorgegebenen Sollwert. Bei der Konstantstromregelung wird der Schweißstrom sekundärseitig mit Hilfe eines Rogowski Gürtels gemessen und mit dem vorgegebenen Wert verglichen. Die Stellgröße zur Konstantregelung ist dabei der Phasenanschnitt, die Zündwinkeländerung der Thyristoren. Dabei werden solche Störgrößen wie Netzspannungsschwankungen, Sekundärimpedanzänderungen oder Oberflächenstreuungen erkannt und kompensiert.

Bei eingestellter Konstantstromregelung kann dann der Schweißstrom direkt in Kiloampere programmiert werden. Bei 50 Hz Anwendungen arbeitet der Regler periodenbezogen, die Todzeit liegt bei 20 ms. In Invertern arbeitet der Regler entsprechend schneller mit einer Todzeit von nur 1 ms. Konstantstromregelung ist schon bei Steuerungen der Serie MPS200 verfügbar, erkennbar an der Bezeichnung R1. Die Inverter der Serie HWI2000 besitzen grundsätzlich die Möglichkeit der Konstantstromregelung.