用于调节电流源的方法以及用于此的电流源和过程调节器技术

给出用于调节电流源的方法。所述电流源包括用于将输入电压(UE)转换成中间电路电压(UZK、UZK1)的第一变换器(1)、中间电路电容器(2)以及用于将中间电路电压(UZK、UZK1)转变成输出电压(UA)的第二变换器(3)。在此，在第二变换器(3)的输出端上调节过程。此外，由数字式过程调节器根据在输出端上的事件预定用于调节第一变换器(1)用的中间电路电压(UZK、UZK1)的至少一个参数和/或参数值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于调节电流源的方法，所述电流源具有用于将输入电压转换成中间电路电压的第一变换器、中间电路电容器以及用于将中间电路电压转变成输出电压的第二变换器，其中，在第二变换器的输出端上调节过程并且特别是借助于第二变换器调节输出电压和/或输出电流。此外，本专利技术涉及一种用于电流源的过程调节器，其中，所述电流源包括用于将输入电压转换成中间电路电压的第一变换器、中间电路电容器以及用于将中间电路电压转变成输出电压的第二变换器。在此，所述调节器包括用于输出电压和/或输出电流的输入端、用于操控第二变换器的输出端以及用于执行调节算法的器件，在该器件中输出电压和/或输出电流设作调节参量并且第二变换器设作调节电路的调整单元。最后，本专利技术涉及一种电流源，所述电流源包括用于将输入电压转换成中间电路电压的第一变换器、中间电路电容器以及用于将中间电路电压转变成输出电压的第二变换器和上述类型的调节器，该调节器的用于输出电压和/或输出电流的输入端与焊接电流源的输出端连接并且该调节器的用于操控第二变换器的输出端与第二变换器连接。
技术介绍
用于调节上述类型的电流源的方法原则上是已知的。在此，输入交变电压被转变成中间电路电压。备选地，当输入直流电压不具有所期望的高度时，也可以将输入直流电压转变成中间电路电压。所述中间电路电压由中间电路电容器保持在大致恒定的水平上。接着，所述中间电路电压被转变成输出电压。在此，所述输出电压和/或输出电流借助于第二变换器来调节。例如可以在电压恒定的情况下设有脉冲状的输出电流，如这例如对于脉冲焊接所需要的那样。此外，这样的方法用于电池充电。另一方面也在于，变压器的变压比通常尽可能高地预计(ansetzen)，所述变压器因为电流分离和电流变化例如存在于第二变换器中，从而相对来说低地得出(ausfallen)初级电流。这造成相对高的中间电路电压并且因此特别是对于初级-次级分开的构件造成相对大的空气和泄漏电流距离。但是，上述变压器的高的变压比经常通过如下方式限制，即，所需要的并且工业上可用的构件具有确定的、但对于上面提到的空气和泄漏电流距离来说过小的管脚间距。然而，因此设有的、小的中间电路电压又造成高的初级电流和使用昂贵的构件、特别是在上述电流源的整流器和逆整流器中的昂贵的半导体。这如容易看到的那样是不令人满意的状况，因为电流源的有效功率被外部边界条件不必要地限制。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务在于，给出一种在焊接过程或者电池充电过程的范围内经改善的用于调节电流源的方法、一种经改善的用于电流源的过程调节器以及一种经改善的电流源。特别是，在功率件保持不变的情况下改善焊接质量或者在电池充电时的质量。本专利技术的任务利用开头提到的类型的方法来解决，在所述方法中由数字式过程调节器根据在输出端上的事件来预定用于调节第一变换器用的中间电路电压的至少一个参数和/或参数值。此外，本专利技术的任务利用开头提到的类型的过程调节器来解决，所述过程调节器包括如下的输出端，根据焊接过程或者电池充电过程来准备该输出端以用于影响中间电路电压。最后，本专利技术的任务通过开头提到的类型的电流源来解决，在所述电流源中，用于影响中间电路电压的调节器的输出端与第一变换器连接或者与另一个连接于第一变换器的调节器连接。因此，按照本专利技术，所述中间电路电压可以匹配(也就是说变化)于焊接过程或者电池充电过程，亦即，根据在短时间内出现的状况而在输出端上进行中间电路电压的匹配，以便提供总是充足的能量并且避免中间电路电压的扰动(Einbrechen)。通过对第一变换器的该干预可以决定性地改善上述过程。在此特别有利的是，这样的功率件、也就是说所述两个变换器本身可以保持不变。通过以新式的方法来操控而达到质量提高。因此，本专利技术能够以特别少的技术耗费移植到实际中。此外，也能够按照简单的方式改进已存在的功率件。另一方面也在于，通过使中间电路电压变化而在平均上得出小于其最大值的中间电路电压。但是，空气和泄漏电流距离通常不是按照中间电路电压的最大值来设计，而是按照中间电路电压的平均值来设计。一些构件也是对短时的电压峰值或者说过压有抵抗力的。按照所述方式能够构建没有所提到的缺点的电流源。特别是可以高地预计变压器的变压比，该变压比例如存在于第二变换器中，这导致相对小的初级电流。因此，在电流源有效功率更高的情况下，一方面可以使用具有相对来说小的管脚间距或者相对来说小的电压阻抗的构件，但是另一方面也可以使用具有相对来说低的电流负载能力的构件。所述表面上矛盾的情况通过变化的中间电路电压在平均上更小的值得出。此外，通过新式的调节器结构产生在设计第一变换器时选择参数的优点。中间电路电压的短时间的提高仅在该短的时间段内提供允许高的输出功率的输出特性曲线。在实际中，在静态的电流源运行中，输出特性曲线的该区域几乎从来没有使用，或者用于持续运行的电流源的确本来不应针对所述区域来选择参数。在较大的时间段上减少的中间电路电压限制了电流源的可能的输出功率。因此，例如500A的输出电流在1：10的变压器的情况下相当于50A的初级电流。如果在中间电路上700Vdc供使用，则在输出端上理论上可以给出700Vdc×50＝35kW。如果将中间电路电压例如减少到650V，则仅可以给出32.5kW的功率。绝大多数的构件可以短时间以更高的功率加载。因此，例如变压器的感应率可以明显地更少地确定尺寸。因此，本专利技术也可以从中看到、看出，虽然中间电路电压在传统上尽可能地保持恒定，亦即在中间电路中力求直流电压，但是中间电路电压的变化导致多项优点。尽管背离了该原则，在中间电路中的电压当然还是可以至少暂时保持恒定。本专利技术的有利的实施方案和进一步扩展方案由从属权利要求以及由在概览附图的的说明得出。有利的是，预定在事件前的经计算的时刻的理论值并且匹配中间电路电压直至所述时刻。按照这种方式可以确保，在事件出现时有充足的功率供使用并且中间电路电压仅稍微扰动或者完全不扰动。有利的是，所述中间电路电压借助于第一变换器来调节并且根据未来的输出电压和/或未来的输出电流来预定中间电路电压的理论值。在变型方案中，中间电路电压(与在控制该中间电路电压时不同地)特别良好地遵循根据输出电压和/或输出电流预定的理论值。此外，过程调节器仿佛“看”到未来并且按照未来的要求来准备在中间电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于调节电流源的方法，所述电流源具有用于将输入电压(UE)转换成中间电路电压(UZK、UZK1)的第一变换器(1)、中间电路电容器(2)以及用于将中间电路电压(UZK、UZK1)转变成输出电压(UA)的第二变换器(3)，其中，在第二变换器(3)的输出端上调节过程，其特征在于，由数字式过程调节器根据在输出端上的事件预定用于调节第一变换器(1)的中间电路电压(UZK、UZK1)的至少一个参数和/或参数值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.18 AT A591/20121.用于调节电流源的方法，所述电流源具有用于将输入电压(UE)
转换成中间电路电压(UZK、UZK1)的第一变换器(1)、中间电路电
容器(2)以及用于将中间电路电压(UZK、UZK1)转变成输出电压(UA)
的第二变换器(3)，其中，在第二变换器(3)的输出端上调节过程，
其特征在于，由数字式过程调节器根据在输出端上的事件预定用于调
节第一变换器(1)的中间电路电压(UZK、UZK1)的至少一个参数和
/或参数值。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，预定在事件前的经
计算的时刻的理论值，并且匹配中间电路电压(UZK、UZK1)直至所
述时刻。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，作为参数预定
中间电路电压(UZK、UZK1)或者其理论值、变换器(5)的开关时刻、
脉冲宽度、用于变换器(5)的至少一个开关的峰值电流等等。
4.按照权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，所述中间
电路电压(UZK、UZK1)借助于第一变换器(1)来调节并且根据未来
的输出电压(UA)和/或未来的输出电流(IA、IA1)来预定中间电路电
压(UZK、UZK1)的理论值。
5.按照权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，输出电流
(IA、IA1)是脉冲形的并且所述中间电路电压(UZK、UZK1)在脉冲
之前提高。
6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，当脉冲形的输出电
流(IA、IA1)达到其上理论值时，所述中间电路电压(UZK、UZK1)
降低。
7.按照权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述中间电路
电压(UZK、UZK1)在较短的脉冲时比在较长的脉冲时更强烈地提高。
8.按照权利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，所述中间
电路电压(UZK、UZK1)在电流源空载时降低。
9.用于电流源的数字式过程调节器(4、5)，所述电流源具有用

【专利技术属性】
技术研发人员：T·克诺尔，A·希斯迈尔，
申请(专利权)人：弗罗纽斯国际有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT