[发明专利]焊机的电源装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于焊机的电源装置，更具体地说，涉及用于触摸式启动焊机的电源装置，其中通过首先使电极和工件相互接触然后将其分离而在电极和工件之间产生电弧。

背景技术

在例如JP2000-61636A中描述了用于这种类型的焊机的电源装置的例子。JP2000-61636A公开的电源装置包括输入端交流到直流转换器，该转换器将交流电压转换为直流电压。来自该转换器的直流电压在逆变器(inverter)中转换为高频电压。由变压器对来自该逆变器的高频电压进行电压变换。输出端交流到直流转换器将经过电压变换的高频电压转换为直流电压以施加给电极和工件。当与工件接触的电极与该工件分离时，在电极和工件之间产生电弧。

施加在电极和工件上的输出电压Vo的变化、以及流过电极和工件的输出电流的变化例如可以如图1(a)和1(b)中示出。具体地说，假定在时刻t10，该装置处于无负载状态，此时电极和工件彼此分离而且在它们之间不存在电弧。如图1(a)所示，输出电压Vo保持为预定电压值Va，这例如可以是产生电弧所需要的几十伏(V)。另一方面，输出电流Io是零安(A)，如图1(b)所示。

在时刻t10之后的时刻t11，当使电极和工件相互接触时，输出电流Io突然增加。另一方面，输出电压Vo突然降低到大约零伏(Vo≈0[V])。在时刻t11之后的时刻t12，当电极和工件被分开一定距离时，在它们之间产生电弧。通过保持电极和工件之间的合适距离来维持该电弧。为了使电弧稳定，对逆变器进行恒定电流控制，以将输出电流保持在恒定电流值Ia。逆变器的恒定电流控制也使得输出电压Vo稳定在恒定电压值Vb。电压值Vb取决于输出电流Io的电流值(current value)Ia，但是通常小于电压值Va。

当在时刻t12之后的时刻t13使电极和工件之间的距离更大时，电弧停止，该装置返回无负载状态。

根据上述现有技术，当电源装置处于无负载状态时，输出电压Vo保持在启动电弧所需的恒定电压值Va，因此可以可靠地启动电弧。但是，由于即使在该装置处于无负载状态时也要驱动逆变器以维持输出电压Vo在恒定电压值Va，因此会出现功率损耗。而且，因为一些激励电流流过变压器，所以也会出现由于该激励电流引起的功率损耗。也就是说，出现由图1(a)的阴影部分100代表的一些无负载功率损耗。结果，该电源装置的总功耗会增加。

本发明的目的是提供一种用于焊机的电源装置，其比现有技术的焊机电源装置消耗更少的功率。

发明内容

在根据本发明的用于接触式启动焊机的电源装置中，通过首先将电极和工件彼此接触然后将它们分离开而在电极和工件之间产生电弧。该焊机电源装置包括逆变器，用于将通过其输入端子施加的直流电压转换为高频电压。来自逆变器的高频电压在变压器中经过电压变换而成为经过电压变换的高频电压。输出装置将经过电压变换的高频电压转换为预定形式，例如直流电压或低频交流电压，并且在适用于连接到电极和工件的输出端子之间输出来自变压器的经过转换的电压。判断装置判断是否做出了启动电弧的请求，逆变器控制装置根据判断装置所做出的判断控制逆变器。当判定已经做出了启动电弧的请求时，逆变器控制装置按照在输出端子之间给出(develop)的输出电压具有启动电弧所需的第一值的方式来控制逆变器。另一方面，当判定还没有做出启动电弧的请求时，逆变器控制装置按照输出电压具有低于第一值的第二值的方式控制逆变器。

逆变器控制装置可以连续驱动逆变器，使得该逆变器可以给出第一值的输出电压，并且间歇地驱动逆变器，使得逆变器可以给出第二值的输出电压。

当间歇地驱动逆变器时，可取的是逆变器被驱动的时间段比逆变器不被驱动的时间段短。

判断装置可以根据流过输出端子的输出电流来判断是否已经做出了启动电弧的请求。例如，当电极和工件相互接触以便在它们之间引发电弧时，输出电流突然增大。当判断装置发现输出电流突然增大，或例如增大到超过预定阈值的值时，判断装置确定电极和工件已经相互接触。

但是，当间歇地驱动逆变器时，如果电极和工件在没有驱动逆变器的时间段中相互接触，则输出电流不立即增加，而是在随后的驱动逆变器的时间段中增加。因此，如果判断装置基于这种输出电流判断是否已经做出启动电弧的请求，则存在从电极和工件相互接触的时刻到判断装置识别出已经接触的时刻的时间延迟。

为了估计该时间延迟，可以另外提供判断电压提供装置，其在输出端子之间给出用于这种判断的电压，从而即使在没有驱动逆变器的时间段中也可以由判断装置进行判断。