[发明专利]焊接电流源

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接电流源，其具有第一整流电路，该第一整流电路能够在输入侧联接到单相的交流电压源上，并且该第一整流电路在输出侧通过无源的功率因数校正电路与时钟控制的桥式电路相连，并且该焊接电流源具有谐振变换器，该谐振变换器具有变压器和至少一个振荡回路，该振荡回路具有至少一个电容器和至少一个与该电容器串联的电感器，并且该谐振变换器在初级侧与桥式电路相连而在次级侧与第二整流电路相连，在该第二整流电路的输出端上能够联接焊接电极和待焊接的工件。

背景技术

这种焊接电流源使用在电弧焊接方法中，其中电弧在焊接电极与工件之间燃烧，从而使得焊接电极的电弧侧端部熔化并且材料以液滴的形式转移到工件上。公知的焊接电流源通常具有第一整流电路，其将在输入侧提供的单相交流电压整流成脉冲式直流电压。为了减小脉冲式直流电压的波纹，通常使用平滑电容器，该平滑电容器为后置的时钟控制的桥式电路提供具有很小的纹波（Restwelligkeit）的直流电压。为了控制时钟控制的桥式电路，焊接电流源通常具有控制单元。依赖于控制单元的控制信号，所提供的直流电压被桥式电路变换成高频交流电压，将该高频交流电压输送给谐振变换器，第二整流电路后置于该谐振变换器。谐振变换器使高频交流电压发生转换，接下来第二整流电路对该高频交流电压进行整流。

由第二整流电路提供的直流电压加在焊接电流源的输出端上并且可以将其提供给焊接电极和待焊接的工件。

将平滑电容器用于减小由第一整流电路提供的直流电压的波纹具有如下后果，即，给交流电压源施加了很大的谐波。通常，作为交流电压源使用的是公共的电压馈电网，并且谐波导致馈电网电压失真。为了使这种失真保持在一定限度内，由公共的电压馈电网的运营商来预先给定谐波负载的临界值，使用者必须遵守该临界值。作为谐波负载的标准可以考虑焊接电流源的功率因数。功率因数限定为焊接电流源的有功功率与其视在功率的比值。在完全没有谐波出现的理想情况下，功率因数正好为1。功率因数越小，电压馈电网带有的谐波负载就越大。

为了减小这种谐波负载，在US6,091,612中提供了一种焊接电流源，其中代替平滑电容器使用无源的功率因数校正电路，该无源的功率因数校正电路后置于第一整流电路并且为时钟控制的桥式电路提供具有虽然减小了但是总还是不可忽略的波纹的直流电压。在公知的焊接电流源中，谐振变换器设计为串联谐振变换器。它包括变压器，该变压器在初级侧具有串联振荡回路，该串联振荡回路具有电容器和与该电容器串联的电感器。由焊接电流源提供在时间上恒定的直流电压。直流电压的高度可以通过对时钟控制的桥式电路的适当控制来改变。

与其中使用平滑电容器的焊接电流源相比较，由US专利文献6,091,612公知的焊接电流源具有如下优点，即，可以减小电压馈电网的谐波负载。然而，公知的焊接电流源必须是超大规格的，以便能够确保焊接电极与工件之间的稳定的电弧。其原因在于，在形成电弧时，可能由于电弧长度和/或电弧电阻的变化而短暂地出现焊接电压和焊接电流的波动。例如，在电弧长度短暂地变长时，焊接电流大大降低而焊接电压可能明显升高。在电弧长度短暂地减小时，焊接电流升高而焊接电压大大降低。因为焊接电流源必须适应电流波动和电压波动，所以在由US专利文献6,091,612中公知的焊接电流源中必需的是，所有的构件首先是变压器都根据短暂出现的最大值来设计。与电流平均值和电压平均值相比较，尤其是由同时出现的最大输出电压和最小输入电压组成的组合要求焊接电流源的超大规格。这与巨大的成本相关。

发明内容

因此，本发明的任务在于，提供一种开头所提及类型的焊接电流源，其一方面能够低成本地制造，而另一方面具有很小的谐波负载。

根据本发明，在该类型的焊接电流源中，该任务通过如下方式来解决，即，与变压器并联有至少一个电容器和/或至少一个电感器。