[发明专利]电感器以及使用用于维持焊弧的电感器的焊接系统和焊接方法

说明书

一种焊接系统包括在焊接电源的输出上的电感器。电源可以是包括用于产生电力的发电机和发动机的类型，具有将电力调制成适于焊条焊接应用的形式的电力转换电路。电感器具有足够的电感，用于存储使得XX10电极能够维持焊弧的能量，例如在700mH的量级。电感器可以具有特定结构，例如设计成围绕T型和L型芯部元件(62，64)的结构。

本申请为国际申请日为2013年7月26日、国际申请号为PCT/US2013/052374、国家申请号为201380038409.6、发明名称为“具有带间隔件和梳状件的L型和T型芯部元件的电感器，使用用于维持焊弧的电感器的焊接系统和焊接方法”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请是于2012年7月27日提交的题为“用于维持焊弧的电感器和焊接系统”的美国临时申请号61/676,663的非临时美国专利申请，该申请的全部内容通过引用的方式并入本文中。

背景技术

本发明总体上涉及电力电子装置以及用于调制电力的电路。

许多系统被设计成用于工业电力电子设备，通常用于产生电力并将电力转换成用于特定负载和应用的有用形式。例如，电力电子装置用于例如焊接、马达控制、电力分配等应用。许多这种电路利用大功率装置，例如变压器、电容器和电感器以适当地转换并调制交流(AC)电和直流(DC)电。在这种系统中通常发现的一种特定的元件是电感器。这些电感器有时候被称为“扼流圈”，并且通常被设置用于平滑化或调制直流总线以及直流和交流输出的电力。一般而言，电感器包括传输电力的线圈或传导绕组。与这些电感器相关的芯部允许以电磁通量的形式存储电力。根据特定的应用选择线圈和芯部的组合的电感。已经设计了用于这些装置的许多不同的设计，并且这些设计目前正在使用中。

然而，还需要在特定类型的应用中使用电感器设计。例如，在发动机型发电机驱动的焊机中，输出电感器通常用于存储输出电力。需要特定的电感器设计来适应不同类型的焊接电极和焊接工艺。

发明内容

本发明提供了一种适于这些需求的电感器设计。具体地讲，本发明的实施例允许在不影响使用XX18电极的性能的同时存储足够的能量使得XX10电极能够维持焊弧。根据某些实施例，适于焊接电力的电感器包括L型芯部元件和T型芯部元件。T型芯部元件具有中央延伸体和顶部部分，所述中央延伸体具有设置成与L型芯部元件的短侧面相邻的端部，并且所述顶部部分设置成与L型芯部元件的长侧面相邻。间隔件设置在L型芯部部分与T型芯部部分之间且在芯部部分彼此靠近的位置处。梳状件围绕T型芯部元件的中央延伸体设置。绕组设置在梳状件中并且与芯部元件间隔开。电感器具有足够的能量使得XX10电极能够维持弧的能量，例如在700mH的量级。

根据本发明的另一方面，一种焊接系统包括：电力转换电路，该电力转换电路配置成提供适于实施焊条焊接操作的输出电力；焊炬，该焊炬联接到电源并且配置成保持焊条电极并且将输出电力输送到焊条电极用于焊条焊接应用。电感器联接在电力转换电路与焊炬之间，并且具有足够的电感以存储使得XX10电极能够维持弧的能量。

根据本发明的又一方面，一种焊接方法包括：经由电力转换电路提供适于实施焊条焊接操作的电能；使用由电力转换电流输出的电力在XX10电极与工件之间开始产生并维持弧；并且在设置在电力转换电路与电极之间的电感器中存储能量，电感器具有足够的电感以存储使得XX10电极能够维持弧的能量。

附图说明

当结合附图阅读以下详细说明时，会更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点，在整个附图中，附图中相同的附图标记代表相同的部件，其中：

图1是用于以焊接系统的形式的电力转换电路的示例性应用的概略图示；

图2是图1中的电力转换电路的一部分的电路示意图，特别图示了某些功能性电路构件；

图3是在前述附图中图示的类型的系统中使用的示例性输出电感器的立体图；