焊丝馈送器功率应用系统和方法技术方案

一种操作焊丝馈送器的方法包括：从焊接电源接收输入功率；对功率继电器进行致动以闭合和打开第一载流路径以用于应用输入功率；致动与功率继电器并联地耦合的旁路电路以与致动功率继电器相协调地闭合和打开第二载流路径。操作焊丝馈送器的方法还包括向焊炬提供焊丝。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2012年6月8日提交的题为“WELDING WIRE FEEDER POWER APPLICATION SYSTEM AND METHOD(焊丝馈送器功率应用系统和方法)”的美国临时申请序号61/657,504的优先权和权益，该专利申请出于一切目的被通过引用整体地结合到本文中。
技术介绍
本专利技术一般地涉及焊接系统，并且更具体地涉及焊丝馈送器功率应用系统和方法。焊接系统支持多种过程，诸如金属惰性气体(MIG)焊接、钨极隋性气体(TIG)焊接、粘焊等，其可在诸如恒流或恒压之类的不同模式下操作。诸如锅炉维修、造船厂工作、建筑等某些焊接应用可将焊接位置或工件定位于与焊接电源相距远距离处。某些送丝器在焊接电源与焊炬之间传输功率。所传输的功率可以是高安培的。在负载下可对传输功率的继电器进行致动。遗憾的是，高安培电流在继电器被致动时可产生电弧。电弧增加继电器的磨损。在负载下致动的继电器可能是大的，并使用磁性灭弧来在负载下致动。
技术实现思路
下面概述在范围方面与最初要求保护的专利技术等量的某些实施例。这些实施例并不意图限制要求保护的专利技术的范围，而是这些实施例仅仅旨在提供本专利技术的可能形式的简要概述。事实上，本专利技术可涵盖多种形式，其可类似于或不同于下面所阐述的实施例。在一个实施例中，焊丝馈送器包括被构造成朝着焊接应用而驱动焊丝的焊丝馈送驱动器和被耦合到焊丝馈送驱动器的送丝控制电路。送丝控制电路还被构造成控制焊丝朝向焊接应用的驱动。焊丝馈送器还包括功率继电器、旁路电路以及控制电路。功率继电器被构造成接收输入功率并闭合以将输入功率传送至焊丝馈送器的操作部件。该操作部件包括焊丝馈送驱动器、送丝控制电路或其任何组合。旁路电路被并联地耦合到功率继电器且被构造成在功率继电器的断开和闭合期间传送输入功率。控制电路被耦合到功率继电器和旁路电路。控制电路被构造成向功率继电器施加信号并通过功率继电器闭合且断开输入功率到操作部件的第一载流路径，并向旁路电路施加信号以与闭合和断开功率继电器相协调地闭合和断开通过旁路电路的第二载流路径。在另一实施例中，焊丝馈送器包括被构造成朝着焊接应用而驱动焊丝的焊丝馈送驱动器和被耦合到焊丝馈送驱动器的送丝控制电路。送丝控制电路还被构造成控制焊丝朝向焊接应用的驱动。焊丝馈送器还包括输入功率电压传感器和被构造成接收输入功率并闭合以将输入功率传送至焊丝馈送器的功率继电器。该操作部件包括焊丝馈送驱动器、送丝控制电路或其任何组合。焊丝馈送器还包括被构造成储存功率的功率储存电路以及被耦合到功率继电器和功率储存电路的控制电路。控制电路被构造成通过功率继电器而闭合并断开输入功率到操作部件的第一载流路径，并将功率储存电路控制为检验功率以对继电器进行供电。在另一实施例中，一种操作焊丝馈送器的方法包括：从焊接电源接收输入功率；致动功率继电器进行以闭合和断开第一载流路径以用于应用输入功率；致动与功率继电器并联地耦合的旁路电路，以对致动功率继电器相协调地闭合和断开第二载流路径。操作焊丝馈送器的方法还包括向焊炬提供焊丝。附图说明当参考附图来阅读以下详细描述时，本专利技术的这些及其他特征、方面以及优点将得到更好的理解，在所述附图中相同的附图标记遍及各图表示相同部分，并且在所述附图中：图1是根据本公开的各方面的具有焊接电源和高级过程送丝器的焊接系统的框图；图2是图1的高级过程送丝器的实施例的框图；图3是根据本公开的各方面的高级过程送丝器的正面透视图；图4是图3的高级过程送丝器的实施例的顶视图；图5是根据本公开的各方面的采用功率转换电路、继电器电路、检测电路以及送丝组件的高级过程送丝器的实施例的框图；图6是图5的继电器电路的实施例的示意图；图7是用于使用高级过程送丝器来产生受控波形输出的过程的实施例的流程图；图8是用于检测被供应给高级过程送丝器的输入功率的极性的过程的实施例的流程图；图9A是用于对高级过程送丝器的继电器电路进行致动的过程的实施例的流程图的第一部分；图9B是用于对高级过程馈送器的继电器电路进行致动的过程的图9A的流程图的第二部分；图10是用于调整高级过程送丝器的功率转换电路的过程的实施例的流程图；图11是总线电压、输入电流、输出电压和输出电流对比时间的图表；图12是总线电压、输入电流、输出电压和输出电流对比时间的另一图表；图13是用于在部件的上电或到焊接电源的连接期间控制功率到诸如送丝器或悬挂件之类的焊接部件的施加的示例性电路的图；图14是用于控制到焊接悬挂件的浪涌电流的示例性电路的略微更详细的图；以及图15是用于控制到焊丝馈送器的浪涌电流的示例性电路的类似详图。具体实施方式图1是对焊接应用进行供电的焊接系统10的实施例的框图。如所示，焊接系统10包括焊接电源12和耦合焊炬14。焊接电源12向焊炬14供应输入功率。焊炬14可以是基于期望的焊接应用而被构造成用于粘焊、钨极隋性气体(TIG)焊接或气体金属极弧焊(GMAW)的焰炬。在某些实施例中，焊接电源12向被耦合到焰炬14的悬挂件16供应输入功率，该焰炬14被构造成用于粘焊和TIG焊接。操作员供应用于粘焊或TIG焊接的填料金属(如果有的话)。可将悬挂件16构造成控制电源12和/或将焊接参数通知给操作员。在其他实施例中，焊接电源12向标准送丝器18供应输入功率。标准送丝器18向被构造成用于GMAW焊接或焊剂芯弧焊(FCAW)的焊炬14供应输入功率和填充金属。在某些实施例中，焊接电源12向高级过程送丝器20供应输入功率。高级过程送丝器20被构造成将焊接电源12的输入功率转换成焊接输出。在某些实施例中，高级过程送丝器20的焊接输出可以是受控波形焊接输出。受控波束焊接输出包括适合于脉冲焊接过程或短路焊接过程的焊接输出。焊接电源12被耦合到交流(AC)源22，诸如供应初级功率的电力网或引擎驱动发电机。焊接电源12可将初级功率处理成经由电源电缆24而被供应给焊炬14的输入功率。在某些实施例中，电源电缆24包括第一端子26和第二端子28，其中，一个端子具有正极性且另一个具有负极性。功率转换电路30将AC电流转换成作为直流(DC)或AC的输入功率。功率转换电路30可包括能够按照焊接系统12的需求的规定对功率进行转换的电路元件，诸如变压器、开关、升压转换器、逆变器等。在某些实施例中，功率转换电...

【技术保护点】
一种焊丝馈送器，包括：焊丝馈送驱动器，被构造成朝向焊接应用而驱动焊丝；送丝控制电路，被耦合到焊丝馈送驱动器并被构造成控制焊丝朝向焊接应用的驱动；功率继电器，被构造成接收输入功率并闭合以将输入功率传送至焊丝馈送器的操作部件，其中，该操作部件包括焊丝馈送驱动器、送丝控制电路或其任何组合；旁路电路，被并联地耦合到功率继电器并被构造成在功率继电器的断开和闭合期间载送输入功率；以及控制电路，被耦合到功率继电器和旁路电路，其中，所述控制电路被构造成向功率继电器施加信号并通过功率继电器闭合和断开输入功率到操作部件的第一电流载送路径，并且控制电路被构造成向旁路电路施加信号以与闭合和断开功率继电器相协调地通过旁路电路而闭合和断开输入功率到操作部件的第二载流路径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.08 US 61/657,504;2013.03.15 US 13/837,8901.一种焊丝馈送器，包括：
焊丝馈送驱动器，被构造成朝向焊接应用而驱动焊丝；
送丝控制电路，被耦合到焊丝馈送驱动器并被构造成控制焊丝朝向焊接
应用的驱动；
功率继电器，被构造成接收输入功率并闭合以将输入功率传送至焊丝馈
送器的操作部件，其中，该操作部件包括焊丝馈送驱动器、送丝控制电路或
其任何组合；
旁路电路，被并联地耦合到功率继电器并被构造成在功率继电器的断开
和闭合期间载送输入功率；以及
控制电路，被耦合到功率继电器和旁路电路，其中，所述控制电路被构
造成向功率继电器施加信号并通过功率继电器闭合和断开输入功率到操作部
件的第一电流载送路径，并且控制电路被构造成向旁路电路施加信号以与闭
合和断开功率继电器相协调地通过旁路电路而闭合和断开输入功率到操作部
件的第二载流路径。
2.权利要求1的焊丝馈送器，其中，用于闭合功率继电器和用于通过旁
路电路来闭合第二载流路径的信号是基本上同时施加的。
3.权利要求1的焊丝馈送器，其中，所述功率继电器包括自锁继电器。
4.权利要求1的焊丝馈送器，其中，所述旁路电路包括驱动电路和固态
开关，固态开关响应于来自驱动电路的驱动信号以通过旁路电路闭合和断开
第二载流路径。
5.权利要求4的焊丝馈送器，其中，所述旁路电路包括被并联地电耦合
以提供期望载流容量的多个固态开关。
6.权利要求1的焊丝馈送器，其中，所述旁路电路包括被构造成响应于跨
过旁路电路和功率继电器的电压尖峰而对电压进行钳制的电压钳制装置。
7.权利要求1的焊丝馈送器，包括连接成检测输入功率的电压的输入功
率电压传感器和连接成检测功率继电器下游的总线的电压的总线电压传感
器，其中，所述控制电路被构造成监测由输入功率电压传感器和总线电压传
感器检测的电压并至少部分地基于输入功率电压或总线电压的下降而断开功
率继电器。
8.权利要求7的焊丝馈送器，包括被构造成储存功率以响应于输入功率
电压的下降而断开功率继电器的功率储存电路。
9.权利要求7的焊丝馈送器，其中，所述控制电路被构造成监测由输入功
率电压传感器和总线电压传感器检测的电压并产生至焊接电源的信号以至少
部分地基于输入功率电压与总线电压之间的比差而将电流从初始水平增加至
更大水平。
10.权利要求1的焊丝馈送器，其中，所述操作部件包括被构造成从焊接
电源接收输入功率并将该输入功率转换成焊接输出的功率转换电路。
11.一种焊丝馈送器，包括：
焊丝馈送驱动器，被构造成朝向焊接应用而驱动焊丝；
送丝控制电路，被耦合到焊丝馈送驱动器并被构造成控制焊丝...

【专利技术属性】
技术研发人员：安东尼·范·卑尔根·萨尔辛施，布莱恩·李·奥特，爱德华·杰勒德·贝斯特尔，
申请(专利权)人：伊利诺斯工具制品有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US