[發明專利]調節焊接電流源的方法以及用于實施該方法的焊接電流源

有效

• 申請號: 201010108445.3
• 申請日: 2010-02-01
• 公開（公告）號: CN101791734A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 赫伯特·艾格納
• 申請（專利權）人: 洛爾希焊接技術有限公司
• 主分類號: B23K9/095
• 分類號: B23K9/095;B23K9/10
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 車文;樊衛民

技術領域

本發明涉及一種用于調節具有變流器的焊接電流源的方法，該變 流器在初級側具有串聯諧振電路，而在次級側具有并聯諧振電路，其 中，由橋式電路向串聯諧振電路供應可變的交流電壓，并且并聯諧振 電路經由整流器向焊接過程提供能量，并且其中，控制單元依賴于焊 接電流源的至少一個狀態變量來控制橋式電路。

此外，本發明涉及一種用于實施本方法的焊接電流源。

背景技術

電弧焊接方法在不同的設計方案中公知，在該電弧焊接方法中， 電弧在焊接電極與工件之間燃燒。在此，在焊接電極與工件之間引燃 電弧，該電弧如此劇烈地加熱焊接電極的電弧側端部，以致于材料以 點滴的形式轉移到工件上。點滴的轉移可以在焊接電極與工件之間構 成短路，從而從焊接電極流向工件的焊接電流劇烈地升高。為了在材 料轉移時不形成焊濺(Spritzer)，通常要調節焊接電流源。為此，例 如公知以所謂的串聯-并聯-諧振-轉換器形式出現的焊接電流源。該焊 接電流源包括變流器(通常為變壓器)，該變流器在初級側具有串聯 諧振電路，而在次級側具有并聯諧振電路。由橋式電路向串聯諧振電 路供應可變的交流電壓，而并聯諧振電路經由整流器向焊接過程提供 必要的能量。控制單元依賴于焊接電流源的至少一個狀態變量來控制 橋式電路。

為了調節焊接電流源，在WO?01/53030A1中提出使用兩個用于采 集焊接電流源的電流狀態變量的測量裝置，也就是第一測量裝置和第 二測量裝置，借助第一測量裝置可以采集變流器的初級電流，借助第 二測量裝置可以采集變流器的次級電流。在所提到的文獻中公開的調 節方法中，為了確定或者計算出交流電壓的脈沖寬度，將次級電流包 含在內是必要的。次級電流的采集需要分流器(Shunt)或者也可以是 測值傳感器(Messwertaufnehmer)，該測值傳感器的功能基于霍爾原 理。分流器的使用與顯著的損耗功率聯系在一起，而使用根據霍爾原 理的測值傳感器相對昂貴。

發明內容

因此本發明的任務在于，提供一種調節開頭提到的類型的焊接電 流源的方法，該方法能夠實現對焊接電流的成本低且盡可能無損耗功 率的調節。此外，應該提供一種用于實施這種方法的焊接電流源。

根據本發明，在開頭提到的類型的方法中通過如下方式解決該任 務，即，僅將變流器的初級電流或者相應于初級電流的初級側狀態變 量采集作為焊接電流源的電流狀態變量，并且將控制信號輸送給控制 單元，該控制信號依賴于初級電流或者依賴于相應于初級電流的初級 側狀態變量。

本發明包含如下構思在內，即，在串聯-并聯-諧振轉換器中可以僅 通過采集初級電流或者相應于初級電流的初級側狀態變量來實現簡單 的調節。初級電流(也就是說在串聯諧振電路中流過的電流)通過變 流器的變換比來預先規定變流器的次級電流。由于并聯諧振電路，次 級電流雖然與焊接電流不同(更確切地說通常只有一部分次級電流流 向焊接過程)，但是最大焊接電流由初級電流來預先規定。其原因在 于，在焊接電極與工件之間短路的情況下(也就是電弧電阻為零歐姆 時)，次級電流實際上與焊接電流相同。因為次級電流通過初級電流 的高度來預先規定，所以通過調節初級電流或者相應于初級電流的初 級側狀態變量也可以預先規定最大焊接電流。為此僅需要在初級側設 置測量裝置，而在次級側無需相應的測量裝置。僅通過調節初級電流 或者相應于初級電流的初級側狀態變量，可以預先規定焊接電流最大 值。在此可以在初級側上使用例如成本低且無損耗功率的磁性變流器。 通常出于電流監視以避免損壞橋式電路的原因而已經設置了這種變流 器。

例如可以采集初級側的諧振電路中在電容器上下降的電壓，作為 相應于初級電流的初級側狀態變量。除了系數和相移之外，該電壓相 應于初級電流。該電壓示出針對初級電流的量度，并且同樣可以被提 出用于調節。

因此，對焊接電流源的根據本發明的調節示出一種非常低成本的 調節方法，在該調節中，僅在初級側采集狀態變量，而不必要在次級 側也采集狀態變量。