用于确定电力电缆的电感的系统和方法技术方案

一种焊接系统(116)监控从电源(12)提供至装置(310)的电力输出的变化以确定在所述电源(12)和所述装置(310)之间的电力电缆(24)的电感。所述装置(310)可至少部分地基于在所述装置的电流需量的变化后在至所述装置的电压中的阈值变化的延迟、在初始化信号后在所述装置的所述电流需量的所述变化的初始化中的延迟、由所述装置消耗的所述电流的变化速率或至所述装置的所述电压与所述装置消耗的所述电流的相对比较或其任意组合确定所述电力电缆(24)的所述电感。如果所述电力电缆的所述电感大于阈值电感，所述装置则可向用户发出信号、禁用所述装置的操作或其任意组合。

【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2014年4月7日提交的题为“用于确定电力电缆的电感的系统和方法”且序列号为61/976,284的美国临时申请的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文以用于所有目的。
技术介绍
本专利技术一般涉及焊接系统且更特别地涉及确定一个或多个电力电缆，如在电源和焊接装置之间的电力电缆的电感。焊接系统支持多种工艺，如金属惰性气体(MIG)焊接、钨惰性气体(TIG)焊接、粘结焊等，其可在不同模式中，如恒定电流或恒定电压下进行操作。某种焊接应用，如锅炉保养和修理、造船厂工作、建筑等可在与焊接电源相距大距离处定位焊接位置或工件。电力电缆将输出电力从焊接电源供给至焊接应用。MIG焊接的高级形式基于脉冲电力的生成以将焊丝熔敷在工件上。然而，电力电缆可被布置在焊接电源和焊接应用之间，从而使电力电缆的电感可能影响焊接应用的定时或幅度。
技术实现思路
下面总结了与原本要求保护的专利技术的范围相称的某些实施例。这些实施例并不旨在限制所要求保护的专利技术的范围，相反地，这些实施例仅旨在提供对本专利技术的可能形式的简要概述。实际上，本专利技术可包括可类似于或不同于下面所阐述的实施例的各种形式。在一个实施例中，一种焊接系统监控从电源提供至装置的电力输出的变化以确定在电源和装置之间的电力电缆的电感。装置可至少部分地基于在装置的电流需量的变化后在至装置的电压中的阈值变化的延迟、在初始化信号后在装置的电流需量的变化的初始化中的延迟、由装置消耗的电流的变化速率或至装置的电压与装置消耗的电流的相对比较或其任意组合确定电力电缆的电感。如果电力电缆的电感大于阈值电感，装置则可向用户发出信号。在电力电缆的电感大于阈值电感时，装置可禁用与电源的操作。用户可调整电力电缆的布置和/或替换电力电缆以影响电力电缆的电感。如果电力电缆的电感小于阈值电感，装置则可启用与电源的操作。在焊接系统的空转期间，装置可在各种时间确定电力电缆的电感。例如，装置可在焊接系统开启时、在焊接系统操作期间定期地和/或在焊接系统操作期间以随机的间隔确定电力电缆的电感。附图说明当参照附图阅读下列具体实施方案时将更好地理解本专利技术的这些和其他特性、方面和优点，在所有附图中相同的字符表示相同的部件，其中：图1为根据本专利技术的方面具有焊接电源和先进工艺送丝器的焊接系统的方框图；图2为图1所示的先进工艺送丝器的一个实施例的方框图；图3为根据本专利技术的方面的先进工艺送丝器的前透视图；图4为图3所示的先进工艺送丝器的一个实施例的俯视图；图5为根据本专利技术的方面的采用电力转换电路、中继电路、感测电路和送丝组件的先进工艺送丝器的一个实施例的方框图；图6为图5所示的中继电路的一个实施例的示意图；图7为使用先进工艺送丝器产生受控波形输出的工艺的一个实施例的流程图；图8为用于感测被供给至先进工艺送丝器的输入电力的极性的工艺的一个实施例的流程图；图9A为用于致动先进工艺送丝器的中继电路的工艺的一个实施例的流程图的第一部分；图9B为用于致动先进工艺送丝器的中继电路的工艺的图9A所示的流程图的第二部分；图10为用于调整先进工艺送丝器的电力转换电路的工艺的一个实施例的流程图；图11为总线电压、输入电流、输出电压和输出电流与时间的关系图；图12为总线电压、输入电流、输出电压和输出电流与时间的另一关系图；图13为在上电或将部件连接至焊接电源期间用于控制电力至焊接部件，如送丝器或悬吊装置的施加的示例性电路的图；图14为用于控制至焊接悬吊装置的涌入电流的示例性电路的稍微更详细的图；图15为用于控制至焊丝馈送器的涌入电流的示例性电路的类似的详图；图16为具有将装置联接至电源的电力电缆的焊接系统的一个实施例；图17为输入电压和输入电流与时间的关系图，其中通过电力电缆将输入电压和输入电流提供至装置；以及图18为用于确定在电源和焊接系统的装置之间的电力电缆的电感的方法的一个实施例的流程图。具体实施方式下面将描述本专利技术的一个或多个特定实施例。为了努力提供对这些实施例的简要描述，可能未在说明中描述实际的实施方式的所有特性。应理解的是，在任何这种实际的实施方式的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须做出许多实施方式特定的决策以实现开发者的特定目标，如符合与系统相关和业务相关的约束，其可能会根据实施方式不同而发生变化。此外，应理解的是，这种开发上的努力可能是复杂且耗时的，但尽管如此，对于受益于本专利技术的普通技术人员来说其仍是进行设计、制作和制造的日常工作。当介绍本专利技术的各种实施例的元件时，冠词“一”、“一个”、“所述”和“该”均旨在表示具有元件中的一个或多个。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在是包容性的且表示可能有除了所列元件以外的额外元件。焊接系统包括电源，其沿电力电缆将电力输出提供至一个或多个装置。被联接至电源的装置可包括但不限于送丝器、先进工艺送丝器、感应加热器、等离子切割器、发电机或其任何组合。电力电缆的电感可使至装置的电流输入延迟，从而影响使从电源提供的电力输出可用于该装置的时间。如下面详细讨论的，装置(例如，先进工艺送丝器)可减少或消除电力电缆的电感对装置的输出的影响。例如，装置可利用储电电路(例如，总线电容器、电池)启用装置以当源于装置的输出电力不同于从电源接收的输入电力时在一段时间提供所需的输出。下面图1-15描述了具有经电力电缆24被联接至电源12的先进工艺送丝器20的焊接系统10的实施例。先进工艺送丝器20可减少或消除电力电缆24的电感可能对被联接至焊接系统10的焊炬14的焊接输出所产生的影响。下面图16-18描述了具有可确定电力电缆24的电感的装置310的焊接系统10的实施例。装置310可将电力电缆24的电感与阈值电感进行比较且可当所确定的电感大于阈值电感时向用户提供信号。装置310的控制电路可当确定的电力电缆24的电感大于阈值电感时禁用装置310的操作，从而保护装置310的电路部件和/或保持源于装置310所需质量的输出。如可以理解的，装置310可包括但不限于先进工艺送丝器20。尽管在本文中被描述成确定电力电缆24的电感且基于确定的电感在装置310的操作中实现变化，但在其他实施例中，可确定指示焊接系统10中的延迟的某个其他参数且可基于这个其他参数实现在装置310操作中的变化。换句话说，在一些实施例中，由装置310的控制电路确定的指示延迟的参数可类似于电力电缆24中的电感，而在其他实施例中该参数可能仅与电力电缆24中的电感具有某种关系。例如，在某些实施例中，在确定的指示延迟的参数和电力电缆24的电感之间可能有直接关系(例如，1：1的关系)，而在其他实施例中，电力电缆24的电感可能仅是影响指示延迟的参数的一个因素。然而，在一般情况下，在焊接系统10中指示延迟的参数可能至少是部分受电力电缆24的电感影响的，或至少通常在焊接系统10中的电感中。图1为给焊接应用供电的焊接系统10的一个实施例的方框图。如所示的，焊接系统10包括焊接电源12和联接的焊炬14。焊接电源12将输入电力供给至焊炬14。焊炬14可以是基于所需的焊接应用被配置成进行粘结焊、钨惰性气体(TIG)焊接或气体金属电弧焊接(GMAW)的焊炬。在一些实施例中，焊接电源12将输入电力供给至被联接至被配置用于粘结焊或TIG焊接的焊炬14的悬吊装置16。如果有的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焊接系统，其包括：焊接相关的装置，其被配置成经电力电缆被联接至电源，其中所述焊接相关的装置被配置成经所述电力电缆从所述电源接收电力，且所述焊接相关的装置包括感测电路，其被配置成确定指示在当所述电力从所述电源输出时和当所述电力是通过所述电力电缆而由所述焊接相关的装置进行接收时之间延迟的参数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.07 US 61/976,284;2015.02.06 US 14/616,3331.一种焊接系统，其包括：焊接相关的装置，其被配置成经电力电缆被联接至电源，其中所述焊接相关的装置被配置成经所述电力电缆从所述电源接收电力，且所述焊接相关的装置包括感测电路，其被配置成确定指示在当所述电力从所述电源输出时和当所述电力是通过所述电力电缆而由所述焊接相关的装置进行接收时之间延迟的参数。2.根据权利要求1所述的焊接系统，其中所述焊接相关的装置包括先进工艺送丝器。3.根据权利要求1所述的焊接系统，其中所述感测电路被配置成至少部分地基于在所接收的电力的电流变化后的向阈值电压变化的所接收的电力的电压的延迟确定指示所述延迟的所述参数。4.根据权利要求1所述的焊接系统，其中所述感测电路被配置成至少部分地基于所接收的电力的电流的斜坡率确定指示所述延迟的所述参数。5.根据权利要求1所述的焊接系统，其中所述感测电路被配置成至少部分地基于在所述电流的变化后所接收的电力的电压与所接收的电力的电流的比较确定指示所述延迟的所述参数。6.根据权利要求1所述的焊接系统，其中所述感测电路被配置成至少部分地基于向需求电流变化的所接收的电力的电流延迟确定指示所述延迟的所述参数。7.根据权利要求1所述的焊接系统，其中所述焊接相关的装置包括等离子切割器。8.根据权利要求1所述的焊接系统，其中所述焊接相关的装置包括感应加热器。9.根据权利要求1所述的焊接系统，其中所述焊接相关的装置包括发电机。10.根据权利要求1所述的焊接系统，其中所述焊接相关的装置包括焊接电源。11.根据权利要求1所述的焊接系统，其中指示所述延迟的所述参数包括所...

【专利技术属性】
技术研发人员：凯尔·安德鲁·法埃佛，安东尼·范·卑尔根·萨尔辛施，格雷格·唐纳德·普罗赫诺，杰里米·丹尼尔·奥费雷施，
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