DVS 2913-2001 Guidelines for measurements at single-phase spot welding machines projection seam and seam welding machines.pdf

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1、DVS, Ausschu fr Technik, Arbeitsgruppe Widerstandsschweien“Bezug: Verlag fr Schweien und verwandte Verfahren DVS-Verlag GmbH, Postfach 10 19 65, 40010 Dsseldorf, Telefon (02 11) 15 91- 0, Te l e fa x ( 0 2 11) 1 5 91 - 1 5 0Bearbeiter: OsenbergFile: 2913.fmErstellt am: 21.03.2001Zuletzt gendert am:

2、02.07.2001Nachdruck und Kopie,auch auszugsweise,nur mit Genehmigung des HerausgebersDVSDiese Verffentlichung wurde von einer Gruppe erfahrener Fachleute in ehrenamtlicher Gemeinschaftsarbeit erstellt und wird als eine wichtige Erkenntnisquelle zurBeachtung empfohlen. Der Anwender mu jeweils prfen, w

3、ie weit der Inhalt auf seinen speziellen Fall anwendbar und ob die ihm vorliegende Fassung noch gltig ist.Eine Haftung des DVS und derjenigen, die an der Ausarbeitung beteiligt waren, ist ausgeschlossen.DVS DEUTSCHER VERBANDFR SCHWEISSEN UNDVERWANDTE VERFAHREN E.V.Richtlinien fr Messungenan einphasi

4、gen Punkt-, Buckel- undNahtschweimaschinenRichtlinieDVS 2913(September 2001)Inhalt:1Zweck2 Ermitteln des sekundren Kurzschlustromes, der Kurz-schluwirkleistung, der sekundren Scheinwiderstnde, derWerte des cos und der Kurzschluspannung uk3 Aufstellen des Maschinendiagramms4 Kontaktfehler zwischen de

5、n Elektrodenarbeitsflchen infolgeder Aufbiegung von Punkt-, Buckel- und Nahtschweima-schinen5 Ermitteln der mechanisch mglichen, maximalen HubzahlNmaxan Punkt- und Buckelschweimaschinen6 Zusammenstellung der Formelzeichen7 Anhang mit Rechentabellen und einem Beispiel8 Schrifttum9 Vordruck fr das Mas

6、chinendiagramm1 ZweckDamit die Anwender entsprechend den Empfehlungen im Merk-blatt DVS 2907 1 die Eignung von Punkt-, Buckel- und Naht-schweimaschinen fr bestimmte Schweiaufgaben beurteilenknnen, werden die in VDE 0545 2 festgelegten Bestimmungenum die in ISO 669 3 genormten Begriffe und Bewertungs

7、merk-male ergnzt.Dabei sind der sekundre Kurzschlustrom und der sekundreScheinwiderstand Kenngren fr 1. Das Maschinendiagramm,Bild 1, ist eine vom Hersteller fr den jeweiligen Maschinentypaufzustellende Arbeitsunterlage. Hieraus kann der Anwenderden erreichbaren Schweistrom, abhngig von Armabstand,A

8、usladung, Trafostufe, sowie die zulssige Punktzahl je Minute,abhngig vom Schweistrom, der Stromzeit und dem zulssigensekundren Dauerstrom, ermitteln. Die Angaben fr cos er-mglichen auerdem die Berechnung der Wirk- und Blindwider-stnde des Sekundrkreises bei verschiedenen Armabstndenund Ausladungen.

9、Auch die Aufbiegung und die mechanischmgliche Zahl von Hben je Minute werden als Kenngre in 1bercksichtigt. Damit die Angaben der Maschinenhersteller ver-gleichbar sind, mssen die Gren nach den in diesen Richt-linien festgelegten Mevorschriften ermittelt werden. Die Mes-sungen selbst sind als Typenp

10、rfung durchzufhren. Die Formel-zeichen und Indizes werden entsprechend ISO 669 3 benutzt,soweit sie dort festgelegt worden sind; Zusammenstellung sieheAbschnitt 6.2 Ermitteln des sekundren Kurzschlustromes, der Kurz-schluwirkleistung, der sekundren Scheinwiderstnde,der Werte des cos und der Kurzschl

11、uspannung K2.1 Verfahren, Voraussetzungen und BedingungenDie angegebenen Gren knnen nach zwei verschiedenen Ver-fahren ermittelt werden, die sich durch das Meverfahren unddurch den Fehler des Meverfahrens unterscheiden. Deshalbund wegen der Angaben in Abschnitt 2.1 d) mu das benutzteMeverfahren mit

12、dem Mewert angegeben werden. Fr dasMessen gelten unabhngig vom Meverfahren folgende Bedin-gungen:a) Voraussetzung ist, da die Transformatoren den Bedingungenin VDE 0545 entsprechen. Das Messen des maximalen Kurz-schlustromes und der Kurzschluwirkleistung mu mit mg-lichst sinusfrmigen, nicht lckendem

13、 Strom und nach denBedingungen in DIN ISO 5826 4 erfolgen.b) Die Maschine mu fr das Messen die Beharrungstemperaturerreicht haben; Temperaturmeort: Stelle am Transformator-gehuse mit gutem thermischem Kontakt zum Eisenkern. DieBeharrungstemperatur gilt als erreicht, wenn die Gehuse-temperatur hchste

14、ns um 2oC je Stunde steigt. Fr dasErwrmen der Maschine auf Beharrungstemperatur wird bei-spielsweise eine Spannung an die Klemmen der Maschineangelegt, so da der Dauerstrom bei kurzgeschlossenenElektroden fliet.c) Der Transformator der Schweimaschine darf nicht in Stti-gung kommen (Betrieb, Messen).

15、 Hierdurch soll verhindertwerden, da nur der Primrstrom, nicht aber der zugeordneteSekundrstrom wchst. Bei falschem Einschaltzeitpunkt kannein entsprechender Vorgang allerdings mit Sttigungsspit-zen nur in den ersten Halbwellen entstehen. Ersteres wirdbei dem Verfahren nach 2.2, letzteres bei dem Ve

16、rfahren nach2.3 nicht mit nachgewiesen.d) Wegen mglicher Sttigungsspitzen ist ein zustzliches Mes-sen des Leerlaufstromes bei 5 % berspannung, bezogen aufdie Nennspannung U1N, notwendig. Hierbei darf der doppelteLeerlaufstrom I10, bezogen auf den vorher gemessenen Wertbei Nennspannung U1N, nicht ber

17、schritten werden, s. Ab-schnitt 2.4.e) Fr das Aufstellen des Maschinendiagramms nach Bild 1 mudas Messen des Kurzschlustromes bei der grten Transfor-matorstufe, jeweils kombiniert mit dem grten und kleinstenArmabstand als auch zustzlich mit der grten und kleinstenArmausladung, erfolgen. Die Werte fr

18、 die anderen Transfor-matorstufen sind berechenbar, zustzliche Messungen vonZwischenwerten sind anzustreben. Bei Schweimaschinenmit fester Ausladung und festem Armabstand knnen dieQuadranten I und II entfallen. Dafr sind die Angaben desScheinwiderstandes und der in den einzelnen Stufen erreich-baren

19、 Kurzschlu- und Schweistrme erforderlich. Im Qua-drant II unten ist das Ergebnis der cos -Messung als Kurveoder Einzelwert einzutragen. Die Kurzschluelektroden ms-sen plan aufliegen und blank sein, um erhhte bergangs-widerstnde zu vermeiden.2.2 Ermitteln des sekundren Kurzschlustromes bei vermindert

20、erSpannung, des Scheinwiderstandes, der Wirkleistung, descos und der Kurzschluspannung KDie Ermittlung von Strom und Spannung auf der Primrseite beiverminderter Speisespannung hat den Vorteil, da durch diegeringen Netzbelastungen keine zustzlichen Netzspannungs-nderungen und keine zustzlichen Erwrmu

21、ngen entstehen, diein der Mezeit das Meergebnis beeintrchtigen knnten. Dielngeren Mezeiten bieten weiterhin den Vorteil, mit Megertender Klasse 0,5 eine geringere Meunsicherheit zu erreichen alsbei dem Verfahren nach 2.3.Nachteilig ist der Aufwand fr den zustzlichen Stelltrafo und dasNichterfassen d

22、er Leerlaufstrme.U1Ersetzt Ausgabe Juli 1978B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Seite 2 zu DVS 2913a) Memittel1Strommegert (wahrer Effektivwert) mit Stromwandler oderShunt, Klasse 0,51 Spannungsmeger

23、t, Klasse 0,51 Stelltransformator (beispielsweise Lichtbogenschweitransfor-mator; wenn nicht ausreichend, beispielsweise bei grerenImpedanzen, mehrere Schweitransformatoren in Reihe)1 Leistungsmesser (Strommebereich max. primrer Dauer-strom)1 Thermometerb) Durchfhrung der MessungenDie Meschaltung is

24、t in Bild 2 dargestellt. Nach den Festlegungen in 2.1 sind jeweils 10 Messungen von und den zugehrigen Werten von und durchzufhren.Bild 2. Aufbau fr das Messen bei verminderter Spannung.c) Berechnung der sekundren Scheinwiderstnde Z2und dessekundren Kurzschlustromes I2cc, bezogen auf die Nenn-spannu

25、ng und Berechnung der Kurzschluspannung ukDie Scheinwiderstnde Z1, bezogen auf die Primrseite, ergebensich nach der FormelAus den jeweils zusammengehrigen Wertepaaren von und ist der primre Scheinwiderstand zu berechnen. Fr die jeweils10 Messungen, bezogen auf eine Mebedingung, ist der Mittel-wert a

26、nzugeben.Die Werte von Z1werden unter Bercksichtigung der berset-zungsverhltnisseauf der Sekundrseite umgerechnet:I2ist bezogen auf die Nennspannung aus U1Nund Z2zu berech-nen:Fr kleinste Ausladung, kleinsten Armabstand und grte Leer-laufspannung ergibt sich der maximale Kurzschlustrom I2ccundder zu

27、gehrige kleinste Scheinwiderstand Z2cc. Die Kurzschlu-spannung der Maschine ist diejenige Spannung in % der Nenn-spannung bei kurzgeschlossener Maschine, bei der der zulssi-ge Dauerstrom fliet.d) Ermitteln der Kurzschluwirkleistung Pcc, der Kurschlu-scheinleistung Sccund des cos Die Kurzschluwirklei

28、stung , ermittelt in 2.2.b), wird ausge-hend von den Prfspannungen , die sich durch die Netzver-hltnisse ergeben haben, auf Nennspannung U1Numgerechnet.Die zugehrige Kurzschluscheinleistung ergibt sich aus:Hieraus lt sich der cos berechnen:Fr kleinste Ausladung, kleinsten Armabstand und grte Leer-la

29、ufspannung ergeben sich die maximale Kurzschluleistung undder zugehrige Wert des cos .e) MefehlerAuf der Grundlage der Klassengenauigkeit der Megerte 5,bezogen auf den Mebereichsendwert, lt sich nach dem Feh-lerfortpflanzungsgesetz der Fehler fr den Scheinwiderstand Z2und fr I2abschtzen; dabei sind

30、die bei den Messungen ver-nachlssigten Leerlaufstrme mit zu bercksichtigen. Ausfhr-liche Angaben und Berechnungsbeispiele hierzu enthalten 6; 7.Der Fehler fr das Ermitteln des Kurzschlustromes soll 3 %nicht berschreiten.Erfolgen die Messungen als Typenprfung, dann sind mglicheSchwankungen durch die

31、Fertigungstoleranz mit 5% zustzlichzu bercksichtigen.2.3 Direkte Messung des sekundren Kurzschlustromes undErmittlung des sekundren Scheinwiderstandes bei Vorteilhaft bei dieser Methode ist, da durch die kurzen Mezei-ten zustzliche Erwrmungen in der Maschine vermieden wer-den. Auerdem bentigt man ke

32、inen Stelltrafo. Das direkte Mes-sen an der Schweistelle bietet den weiteren wesentlichenVorteil, da alle Verluststrme, beispielsweise Magnetisierungs-strme, bercksichtigt sind. Die kurzen Mezeiten, die benutztwerden mssen, erfordern den Einsatz von Impulsstrommessernfr die Strommessungen und von Sp

33、eicheroszilloscopen fr dieSpannungsmessungen. Es knnen durch die grere Netzbelastung infolge des Mes-sens bei Nennspannungen zeitliche Vernderungen dieserSpannung entstehen. Deshalb mssen Strom- und Spannungs-messungen jeweils zum gleichen Zeitpunkt erfolgen. Um Me-fehler durch falsche Einschaltzeit

34、punkte, die Einschaltstromsteverursachen, zu vermeiden, mssen die ersten 5 Per ausgeblen-det werden; dieser Fehler tritt bei dem Verfahren nach 2.2 nichtauf. Weiterhin sind das Messen der Wirkleistung und die Ermitt-lung des cos nicht mglich.a) Memittel1 Impulsstrommegert, Fehler 2 % bei Vollsinusst

35、rom (DVS2942-1) 81 Speicheroszilloscop1 Thermometer.b) Durchfhrung des MessensMit der Netzspannung sind in einer Schaltung nachBild 3 jeweils 10 Messungen von und nach den Festlegun-gen in 2.1 durchzufhren.U1I1PccL1L2Z1U1I1- m=U1I1U1NU20-N1N2-=Z2Z12- m=IzU2Z2-U1NZ2- kA=ukSpU20I2cc- 1 0 0 %=PccU1PccP

36、= cc,U1NU1- WSccU1NI1cckVA=I1ccI2ccN2N1- kA=PccScc-=cosU1U1NU1U1NU1I2B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Seite 3 zu DVS 2913Bild 3. Meschaltung fr Abschnitt 2.3.Aus den Ergebnissen von jeweils 10 Mes

37、sungen sind fr unddie Mittelwerte und zu bilden. Die Werte fr I2ergeben sich durch Umrechnung auf Nennspannung.c) Berechnung des sekundren Scheinwiderstands Z2Fr die Berechnung von Z2mu U1Nentsprechend den berset-zungsverhltnissen auf die Sekundrseite bezogen werden.Mit den in 2.3 b) ermittelten Wer

38、ten von I2und den Werten vonU20lt sich der sekundre Scheinwiderstand ausberechnen.Fr kleinste Ausladung, kleinsten Armabstand und grte Leer-laufspannung ergeben sich der maximale, sekundre Kurz-schlustrom I2ccund der zugehrige kleinste ScheinwiderstandZ2cc.d) MefehlerEntsprechend den Angaben in 2.2

39、e) sind die Fehler zu ermitteln.2.4 Messen des primren Leerlaufstromes mit 5 % berspannungEntsprechend 2.1 c) und 2.1 d) darf im Leerlauf bei 5 % ber-spannung, bezogen auf U1N, der doppelte Leerlaufstrom I10, be-zogen auf den vorher gemessenen Wert, bei Nennspannungnicht berschritten werden. Dies is

40、t nur fr eine Mebedingungnach 2.1 e) mit 7 Einzelmessungen fr die grte Trafostufenachzuweisen.a) Memittel1 Voltmeter, Klasse 0,51 Stromwandler, Klasse 0,51 Strommegert (wahrer Effektivwert), Klasse 0,51 Stelltransformatorb) Durchfhrung und Auswertung der MessungenMit einer Schaltung nach Bild 4 ist

41、der primre Leerlaufstrom beiNennspannung und bei 5 % berspannung zu messen.Falls sich die Nennspannung nicht mit ausreichend kleiner Unsi-cherheit einstellen lt, wird zweckmigerweise die Leerlauf-kurve I10= f (U1) fr den bentigten Bereich ermittelt.Bild 4. Aufbau fr das Messen des primren Leerlaufst

42、romes mit 5 %berspannung.Aus Bild 5 lt sich der primre Leerlaufstrom bei Nennspannungund 5 % berspannung entnehmen. Das Verhltnis zwischendiesen beiden Strmen sowie die Abweichung des gemessenenvom zugelassenen primren Leerlaufstrom sind anzugeben.Bild 5. Diagramm zur Ermittlung des vorhandenen Prim

43、rleerlaufstro-mes aus normierter Leerlaufkennlinie.3 Aufstellen des MaschinendiagrammsDie in Abschnitt 2.2 ermittelten Werte fr den Scheinwiderstandsind in das Diagrammfeld 1 des Vordruckes, siehe Anlage, einzu-tragen und durch Kurven gem Bild 1 zu verbinden und mit derStufen-Nummer zu kennzeichnen.

44、 Zwischenwerte sind zu inter-polieren.In das Diagrammfeld II sind die maximalen Schweistrme, ab-hngig von den Scheinwiderstnden und den Transformatorstu-fen, einzutragen. Im Quadranten II unten sind die Werte fr dencos , abhngig vom sekundren Scheinwiderstand, einzuzeich-nen. Nach der Ersatzschaltun

45、g in Bild 6 wird die Primr-Nenn-spannung U1Num U2, und zwar bei Thyristoren und Schtzenum U21,5 V vermindert. Weil mit zugehriger Steuerung imAbschnitt 2.3 gemessen wird, ist dies bereits bei den Werten vonI2bercksichtigt, jedoch nicht beim Messen nach 2.2. Eine Ver-ringerung von I2wird jedoch durch

46、 den Widerstand des Schwei-gutes R2xverursacht.Die Verringerung hngt vom Verhltnisab. Als berschlgiger Faktor kann 0,8 eingesetzt werden. DerFaktor 0,8 bercksichtigt nicht alle Einflugren und kann daherauch kleiner werden. Der Schweistrom I2sist deshalb unter Ver-nachlssigung des Magnetisierungsstro

47、mes und geringfgigerWiderstandsnderungen im Primrkreis durch Nennbelastungund bertemperatur nach der Formelzu berechnen.L1L2SteuerungSpeicheroszilloscopStromme-spuleN NUmstellermegertImpulsstrom-1 2U1I2U1minI2minI2I2mU1NU1m- k A=U20U1N- V=Z2U20I2- m=L1L2U1%U1U1N- 100 %= I10%I10I1N- 100%=U1%I10%R2sZ2

48、-I2s0,8 I2kA=B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Seite 4 zu DVS 2913Fr das Diagrammfeld III sind die zulssigen sekundren Dauer-strme I2pfr die einzelnen Stufen, abhngig von den verschie-denen Windungszahlen