[發明專利]為AC弧焊工藝提供低電流調節的系統和方法

有效

• 申請號: 201380049783.6
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN104661783B
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: G·B·科普里弗納克;R·L·道奇
• 申請（專利權）人: 林肯環球股份有限公司
• 主分類號: B23K9/10
• 分類號: B23K9/10
• 代理公司: 北京嘉和天工知識產權代理事務所(普通合伙)11269
• 代理人: 嚴慎,支媛

1.一種焊接電源，所述焊接電源包括：

功率轉換電路，所述功率轉換電路被配置來將輸入電流轉換為輸出電流；

控制器；

極性切換橋接電路，所述極性切換橋接電路被可操作地連接到所述功率轉換電路并且被配置來在所述控制器的命令下切換通過焊接輸出電路路徑的所述輸出電流的方向，以提供通過電極和工件的正極性或負極性，所述焊接輸出電路路徑被可操作地連接到所述焊接電源的焊接輸出；以及

并聯低電流電弧調節電路，所述并聯低電流電弧調節電路被可操作地連接到所述橋接電路并且被配置來通過提供經調節的恒定電流防止所述電極和所述工件之間的電弧的熄滅。

2.如權利要求1所述的焊接電源，其中所述并聯低電流電弧調節電路包括至少一個電感器和至少一個恒流源。

3.如權利要求2所述的焊接電源，其中所述至少一個電感器的電感值在10至100毫亨之間。

4.如權利要求2所述的焊接電源，其中所述恒流源提供2安培和10安培之間的所述經調節的恒定電流。

5.如權利要求1所述的焊接電源，其中所述功率轉換電路、所述橋接電路和所述并聯低電流電弧調節電路被配置來在所述焊接電源的所述控制器的命令下提供DC正焊接操作、DC負焊接操作和AC焊接操作中的任一個。

6.如權利要求1所述的焊接電源，其中所述功率轉換電路是以下中的一個：以半橋輸出拓撲結構為基礎的變壓器；以全橋輸出拓撲結構為基礎的變壓器；DC輸出拓撲結構；基于逆變器的電路；或者基于斬波器的電路。

7.如權利要求1所述的焊接電源，其中所述橋接電路包括至少兩個開關晶體管。

8.如權利要求1所述的焊接電源，其中所述并聯低電流電弧調節電路還被配置來在所述焊接輸出電路路徑的電極和工件之間產生電壓，所述電壓足以用于在所述輸出電流的極性轉變期間的電弧重燃。

9.如權利要求1所述的焊接電源，其中所述橋接電路被配置為半橋電路或全橋電路中的一個。

10.如權利要求7所述的焊接電源，其中所述至少兩個開關晶體管中的一個根據所述正極性或所述負極性在所述極性切換橋接電路和所述并聯低電流電弧調節電路之間被共用。

11.一種焊接電源，所述焊接電源包括：

用于將輸入電流轉換為輸出電流的裝置；

用于切換通過焊接輸出電路路徑的所述輸出電流的方向的裝置，來提供至少AC焊接操作，所述焊接輸出電路路徑被可操作地連接到所述焊接電源的焊接輸出，所述切換改變焊接電極和焊接工件之間的所述輸出電流的方向；以及

用于維持經調節的恒定電流的裝置，防止所述焊接電極和所述焊接工件之間的電弧的熄滅。

12.如權利要求11所述的焊接電源，還包括用于在所述輸出電流的極性轉變期間在所述焊接輸出電路路徑的所述焊接電極和所述焊接工件之間產生電壓的裝置，來以相反的極性自動地重建所述焊接電極和所述工件之間的電弧。

13.一種焊接方法，所述焊接方法包括：

在焊接電源中將輸入電流轉換為輸出電流；

在所述焊接電源的控制器的命令下，從第一方向到第二方向切換通過焊接輸出電路路徑的所述輸出電流的方向，所述焊接輸出電路路徑被可操作地連接到所述焊接電源的焊接輸出；以及

維持經調節的恒定電流，防止焊接電極和焊接工件之間的電弧的熄滅。

14.如權利要求13所述的焊接方法，還包括：

在所述焊接電源的所述控制器的命令下，從所述第二方向到所述第一方向切換通過所述焊接輸出電路路徑的所述輸出電流的方向；以及

作為切換到所述第一方向的一部分，在所述焊接輸出電路路徑的所述焊接電極和所述工件之間產生電壓水平，所述電壓水平足以用來在所述第一方向上自動地重燃所述電極和所述工件之間的電弧。

15.如權利要求14所述的焊接方法，其中所述產生電壓水平的步驟通過具有至少一個電感器和至少一個恒流源的電弧調節電路來實現。

16.如權利要求13所述的焊接方法，還包括作為切換到所述第二方向的一部分，在所述焊接輸出電路路徑的所述焊接電極和所述工件之間產生電壓水平，所述電壓水平足以用來在所述第二方向上自動地重燃所述電極和所述工件之間的電弧。