Способ и устройство для преобразования энергии, а также сварочный аппарат



Способ и устройство для преобразования энергии, а также сварочный аппарат
Способ и устройство для преобразования энергии, а также сварочный аппарат
Способ и устройство для преобразования энергии, а также сварочный аппарат
Способ и устройство для преобразования энергии, а также сварочный аппарат
Способ и устройство для преобразования энергии, а также сварочный аппарат

 


Владельцы патента RU 2507043:

ФРОНИУС ИНТЕРНЭШНЛ ГМБХ (AT)

Изобретение относится к способу управления сварочным аппаратом (1) и сварочному аппарату. Аппарат содержит энергоаккумулятор (2), горелку (7) для образования дуги (6), соединенное с устройством (4) управления устройство (5) ввода и/или вывода для настройки сварочного тока и силовую часть (3) для преобразования энергии энергоаккумулятора (2) для горения дуги (6). Устройство (4) управления вычисляет ориентировочное значение оставшегося времени сварки для горения дуги (6) в зависимости от определяемой емкости энергоаккумулятора (2) и установленное значение сварочного тока и содержит индикатор (27) для отображения вычисленного значения оставшегося времени сварки. Устройство (4) управления осуществляет соответствующую корректировку оставшегося времени сварки при изменении сварочного тока и во время проведения сварочного процесса на основе фактических значений сварочного тока и сварочного напряжения. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к способу преобразования энергии энергоаккумулятора для горения дуги, причем для преобразования энергии используются силовая часть и устройство ввода и/или вывода для настройки тока для горения дуги.

Далее изобретение относится к устройству для преобразования энергии энергоаккумулятора для горения дуги, содержащему силовую часть и устройство ввода и/или вывода для настройки тока для горения дуги.

Наконец, изобретение относится также к сварочному аппарату, содержащему энергоаккумулятор, горелку для образования дуги, устройство ввода и/или вывода и устройство для преобразования энергии энергоаккумулятора для горения дуги.

Для повышения мобильности общеизвестно применение в качестве электропитания энергоаккумуляторов для снабжения электроники или силовой электроники соответствующего аппарата электрической энергией. Из-за ограниченной энергии энергоаккумулятора его приходится регулярно заряжать.

Применение энергоаккумуляторов в аппаратах для обработки металлов, таких как сварочные аппараты, известно, например, из DE 2650522 А1 и GB 2316344 А.

В US 2005/0109748 А1 описан сварочный аппарат с энергоаккумулятором для вырабатывания сварочной энергии или дуги. Напряжение энергоаккумулятора преобразуется с помощью повышающего трансформатора в промежуточное напряжение, которое, в свою очередь, посредством подключенного понижающего трансформатора понижается до необходимого для горения дуги напряжения. Энергоаккумулятор может заряжаться с помощью зарядного устройства. Оно образует самостоятельный блок, который может быть либо интегрирован в сварочный аппарат, либо в качестве внешнего блока соединен с энергоаккумулятором. Недостаток при этом заключается в том, что энергия для дуги вырабатывается в два этапа, в результате чего в повышающем и понижающем трансформаторах возникают коммутационные потери, уменьшающие к.п.д. Дополнительно понижающий трансформатор должен преобразовывать преобразованное с повышением промежуточное напряжение до величины нужного напряжения дуги, так что из-за большего отличия напряжения коммутационные потери повышаются.

В US 2009/008374 А1 и US 2007/181547 описаны переносные, работающие от аккумулятора сварочные аппараты, в которых указывается состояние зарядки аккумулятора.

Также в JP 10-272563 А и JP-2003-028939 А описаны переносные, работающие от аккумулятора сварочные аппараты, в которых пользователям предоставляется информация о зарядной емкости аккумулятора.

Задачей изобретения является создание описанных выше способа и устройства, посредством которых пользователя можно было бы информировать о состоянии энергоаккумулятора. Недостатки известных способов и устройств должны быть устранены или, по меньшей мере, уменьшены.

Другой задачей изобретения является создание сварочного аппарата и осуществляемого им способа, посредством которых пользователь мог бы оптимально управлять энергией с целью использования ограниченной энергии энергоаккумулятора.

Задача изобретения решается посредством описанного выше способа преобразования энергии, при котором в зависимости от определяемой емкости энергоаккумулятора и установленного на устройстве ввода и/или вывода значения тока вычисляется и отображается оставшееся время горения дуги с установленным током. В случае горения дуги для сварочного аппарата этим параметром было бы оставшееся время сварки, т.е. время, еще имеющееся в распоряжении сварщика при установленном токе. При этом предпочтительно, что пользователь уже при включении получает первую информацию о том, как долго еще может использоваться энергоаккумулятор, т.е. как долго еще можно проводить сварку.

Предпочтительным образом эта основанная на вычисленном значении информация во время горения дуги, т.е. во время энергопотребления, адаптируется или прогнозируется и указывается.

Если адаптация значения оставшегося времени осуществляется в определенные промежутки времени, а соответствующее значение оставшегося времени записывается в память, то при включении или изменении тока для горения дуги на основе записанных значений может осуществляться существенно более точный расчет.

Преимуществом является также использование энергоаккумуляторов с контроллерами, благодаря чему повышается точность расчетов.

Задача изобретения решается также посредством описанного выше устройства, причем предусмотрено устройство для расчета значения оставшегося времени горения дуги в зависимости от определяемой емкости энергоаккумулятора и установленного на устройстве ввода и/или вывода значения тока для горения дуги, а также индикатор для отображения вычисленного значения оставшегося времени. Возникающие в результате этого и другие преимущества содержатся в уже упомянутых преимуществах и в нижеследующем описании.

Предпочтительным образом предусмотрено устройство для зарядки энергоаккумулятора, так что в зависимости от сообщенной пользователю информации зарядка энергоаккумулятора может происходить быстро и удобно.

На устройстве ввода и/или вывода может быть предусмотрен светодиод для указания состояния зарядки энергоаккумулятора. Кроме того, на устройстве ввода и/или вывода может быть предусмотрен также установочный орган для включения и выключения зарядного устройства.

Наконец, задача изобретения решается также посредством описанного выше сварочного аппарата, предназначенного для осуществления описанного выше способа и содержащего описанное выше устройство.

Изобретение более подробно поясняется со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых изображают:

- фиг.1: сварочный аппарат;

- фиг.2: блок-схему устройства для преобразования энергии энергоаккумулятора для горения дуги;

- фиг.3: схему такого переключающего устройства;

- фиг.4, 5: устройство ввода и/или вывода сварочного аппарата.

В качестве введения следует отметить, что одинаковые детали в примере осуществления обозначены одинаковыми ссылочными позициями.

На фиг.1 изображен аппарат 1, содержащий, по меньшей мере, один энергоаккумулятор 2, силовую часть 3, устройство 4 управления и устройство 5 ввода и/или вывода. Аппарат 1 выполнен для образования дуги 6, регулируемой устройством 4 управления. Таким образом, аппарат 1 может использоваться, например, в качестве сварочного, режущего, чистящего или паяльного аппарата. Подробности таких аппаратов 1, например охлаждение горелки 7, опущены, поскольку это общеизвестно из уровня техники.

Ток для дуги 6 создается между электродом 32, который расположен в горелке 7 или удерживается электрододержателем, и деталью 8. Для этого деталь 8, состоящая из нескольких частей, также соединена с аппаратом 1. Соответственно ток создается силовой частью 3, питаемой энергоаккумулятором 2. Кроме того, ток и, при необходимости, другие параметры могут устанавливаться или регулироваться на устройстве 5 ввода и/или вывода. Для этого оно соединено с устройством 4 управления. Предпочтительно силовая часть 3 снабжена на выходе выводами или гнездами, посредством которых может быть соединена горелка 7 или деталь 8. Таким образом, силовая часть 3 преобразует накопленную в энергоаккумуляторе 2 энергию так, что может быть осуществлен, например, сварочный процесс, как это описано в нижеследующем примере.

Согласно изобретению, имеющаяся в ограниченном распоряжении за счет энергоаккумулятора 2 энергия с минимальными коммутационными потерями используется для дуги 6 за счет того, что в качестве силовой части 3 используется понижающий трансформатор для горения дуги 6, а процессы переключения, по меньшей мере, одного, соединенного с энергоаккумулятором 2 выключателя 9 понижающего трансформатора осуществляются разгруженным образом. Для этого в понижающий трансформатор интегрирована разгрузочная схема 10 для осуществления разгруженных процессов переключения.

Силовая часть 3 с интегрированной разгрузочной схемой 10 описана ниже с помощью фиг.2 и 3. Основными компонентами понижающего трансформатора являются выключатели 9, 11 и дроссель 12. При этом говорят о синхронном преобразователе, используемом в качестве синхронного понижающего трансформатора. Чтобы можно было вырабатывать энергию для дуги 6 эффективно, т.е. с к.п.д. порядка 99%, выключатель 9 коммутируется разгрузочной схемой 10 таким образом, что происходит разгрузка как процессов включения, так и процессов выключения. За счет этого в тепло преобразуется крайне мало энергии, поэтому требуется минимальное охлаждение электроники силовой части 3. Следовательно, потребность силовой части 3 в площади уменьшается до минимума.

В этом примере разгрузочная схема 10 реализована с аккумулирующими компонентами, такими как конденсаторы, дроссели и диоды. В целом, диоды регулируют направление тока, в результате чего энергию энергоаккумулятора 2 с минимальными коммутационными потерями во время процессов переключения, по меньшей мере, выключателя 9 можно преобразовать в энергию, необходимую для дуги 6 в процессе сварки, резки или очистки.

Разгрузка включения разделена при этом на два состояния, причем первое состояние образовано дросселем 13 последовательно с выключателем 9, а второе состояние - конденсатором 14 и диодом 15. Второе состояние активно регулируется блоком 16 управления. Первое состояние активно регулируется косвенно через второе состояние, так что в сумме происходит активная разгрузка включения.

В своем простейшем виде блок 16 управления образован выключателем 17, который, как и выключатель 9, соединен со стороны входа с энергоаккумулятором 2. В этом случае соответственно разгружается также выключатель 17. Конкретно через конденсатор 18 и диод 19 происходит разгрузка выключения, а через дроссели 20, 21 - разгрузка включения.

Разгрузка выключения для выключателя 9 происходит аналогичным образом, как для выключателя 17, через конденсатор 22 и диод 23. При этом диод 23 при включенном выключателе 9 препятствует неконтролируемой зарядке конденсатора 22 через выключатель 9.

Разгрузки выключателя 11 не требуется, поскольку это автоматически происходит за счет принципа действия синхронного понижающего трансформатора, как это общеизвестно из уровня техники.

Функция разгрузки включения и выключения во время процессов переключения, активно регулируемых устройством 4 управления сварочного аппарата 1 в соответствии с регулированием синхронного преобразователя, подробно описана, исходя из следующей ситуации:

Выключатель 9 разомкнут, выключатель 11 замкнут, конденсаторы 14, 18, 22 и дроссели 20, 21, 23 разряжены.

В соответствии с этой исходной ситуацией выходной ток 1а или сварочная энергия вырабатывается цепью, состоящей из выключателя 11 и дросселя 12, причем напряжение на выключателе 11, в основном, равно нулю. Следовательно, дроссель 12 разряжается. Чтобы на следующем этапе снова зарядить дроссель 12, включается выключатель 9 и разгруженным образом выключается выключатель 11.

При включении выключателя 9 действует разгрузка включения, так что в момент включения требуется перезаряжать только собственную емкость выключателя 9. В результате возникают лишь небольшие потери при включении, которыми можно пренебречь. Это достигается за счет включенного последовательно с выключателем 9 дросселя 13, который ограничивает возрастание тока в момент включения таким образом, что возрастание тока происходит непрерывно в соответствии с расчетом дросселя 13. Таким образом, минимальные коммутационные потери вызваны только долей выходного тока Ia.

Это возрастание тока продолжается до тех пор, пока ток через дроссель 13 не будет равен выходному току Ia. Это значит, что выходной ток 1а за счет ограничения течет с временной задержкой полностью через выключатель 9 к выходу. Следовательно, через включенный параллельно выключателю 9 диод 15 к выходу больше не течет ток, так что емкость 14 перезаряжается параллельно выключателю 11. В простейшем случае диод 15 и емкость 14 являются частью силового транзистора, образующего выключатель 11. При этом перезарядка происходит через включенный последовательно с емкостью 14 дроссель 13. В результате напряжение в узловой точке К1 с временной задержкой и непрерывно или медленно возрастает до питающего напряжения, т.е. напряжения энергоаккумулятора 2.

Это медленное повышение напряжения позволяет избежать его пиков на выключателях 9, 11, что предотвращает их кратковременное непроизвольное переключение. В частности, предотвращается также включение выключателя 11 при включенном выключателе 9. При этом говорят о так называемой «проводящей фазе», на которой сварочная энергия вырабатывается непосредственно энергоаккумулятором 2. Это тот случай, когда к узловой точке К1 приложено питающее напряжение.

Во время «проводящей фазы» должны быть сделаны соответствующие приготовления для последующей разгрузки выключения и следующей разгрузки включения. На происходящей во время «проводящей фазы» «зарядной фазе» конденсаторы 14, 18, 22 заряжаются за счет активирования блока 16 управления, т.е. включения выключателя 17. Первым возможным моментом активирования блока 16 управления является тот момент, в который к узловой точке К1 приложено питающее напряжение. Выключатель 17 остается включенным до тех пор, пока к конденсатору 14 не будет приложена половина питающего напряжения. Кроме того, конденсаторы 18, 22 меньшей емкости, чем конденсатор 14, в течение этого времени полностью заряжаются через дроссель 21 и диод 24. Последние включены между конденсаторами 18, 22, так что оба заряжаются одинаковым зарядным током IL2. При этом дроссель 21 регулирует время зарядки конденсаторов 18, 22 одинаковой емкости, так что они заряжаются до питающего напряжения одновременно и одинаково. При этом конденсаторы 18, 22 заряжаются самое большее в течение времени, которое требуется для достижения половины питающего напряжения на конденсаторе 14. В соответствии с этим осуществляется расчет дросселя 21. Кроме того, дроссель 21 и диод 24 вызывают последовательное включение конденсаторов 18, 22 во время их зарядки. Напротив, для разгрузки выключения конденсатор 18 и диод 19 и конденсатор 22 и диод 23 работают независимо друг от друга.

В течение этого времени во включенном последовательно с выключателем 17 дросселе 20 в соответствии с зарядным током IL1 конденсатора 14 накапливается энергия.

Выключатель 17 выключается после того, как конденсаторы 18, 22 будут полностью заряжены, а к конденсатору 14 будет приложена половина питающего напряжения. Заряженный конденсатор 18 и диод 19 служат при этом в качестве разгрузки выключения выключателя 17, поскольку за счет конденсатора 18 в момент коммутации питающее напряжение приложено также со стороны выхода выключателя 17, в результате чего он может выключаться или размыкаться, в основном, без напряжения или разности потенциалов. Полная разрядка конденсатора 18 происходит затем через дроссель 20 к конденсатору 14 или к выходу. Следовательно, за счет дросселя 21 и диодов 19, 25 эта промежуточно накопленная энергия не теряется. Конденсатор 18 разряжается, тогда, как конденсатор 22 продолжает поддерживаться на питающем напряжении.

С выключением выключателя 17 конденсатор 14 заряжается накопленной в дросселе 20 энергией до питающего напряжения. Это происходит посредством цепи, состоящей из дросселя 20, конденсатора 14 и диода 25. Дроссель 20 рассчитан так, что в течение времени включения выключателя 17 накапливается достаточно энергии, чтобы при выключенном выключателе 17 зарядить конденсатор 14 до питающего напряжения.

Наконец, с достижением питающего напряжения на конденсаторе 14 заканчивается также «зарядная фаза» на «проводящей фазе». Следовательно, может быть закончена также «проводящая фаза», поскольку обеспечена разгрузка выключения для выключателя 9. Дополнительно обеспечен также отбор энергии из дросселя 13, так что, в основном, одновременно с выключением выключателя 9 происходит также разгрузка следующего процесса его включения.

При выключении выключателя 9 происходит разгрузка, как в случае выключателя 17, за счет того, что посредством конденсатора 22 и диода 23 также со стороны выхода на выключателе 9 или в узловой точке К2 имеется питающее напряжение, так что на выключателе 9, в основном, не возникает падения напряжения или разности потенциалов и он может быть выключен почти без потерь.

Таким образом, из энергоаккумулятора 2 через выключатель 9 в дроссель 13 ток больше не течет, так что накопленная в нем энергия может быть, в основном, полностью разряжена. Это происходит таким образом, что в результате полной разрядки конденсатора 22 напряжение в узловой точке К2 непрерывно падает через диод 23 к выходу. Точно так же с выключением выключателя 9 разряжается и конденсатор 14, который влияет на напряжение в узловой точке К1. При этом напряжение в узловой точке К1 за счет большей емкости конденсатора 14 по сравнению с конденсатором 22 падает медленнее, чем в узловой точке К2. За счет этого на дросселе 13 возникает так называемая отрицательная площадь под кривой мгновенных значений напряжения, в результате чего ток через дроссель 13 падает, поскольку полярность напряжения на нем обратная из-за разряженного раньше конденсатора 22. Таким образом, потенциал в узловой точке К2 или со стороны выхода выключателя 9 после разрядки конденсатора 22, в основном, равен нулю, причем этот потенциал в узловой точке К2 поддерживается диодом 26. Отрицательная площадь под кривой мгновенных значений напряжения на дросселе 13 вызывает при этом подачу к выходу тока, возникающего от разрядки дросселя 13. Следовательно, энергия дросселя 13 и конденсатора 14 подается к выходному току Ia, в основном, без потерь. Таким образом, снова происходит разгрузка следующего процесса включения выключателя 9. Соответственно с выключением выключателя 9 снова включается выключатель 11, так что выходной ток Ia не прерывается. Конкретно это происходит тогда, когда в узловой точке К1 напряжение падает, в основном, до нуля. В результате этого происходит разгрузка включения. Вследствие этого снова возникает исходная ситуация. Это повторяется до тех пор, пока требуется сварочная энергия.

Поскольку силовая часть 3 используется, в частности, для получения сварочной энергии из энергоаккумулятора 2, в соответствии с его емкостью в распоряжении пользователя имеется ограниченная энергия.

Поэтому, согласно изобретению, имеющаяся в распоряжении энергия или производные от нее параметры могут отображаться на индикаторе 27 устройства 5 ввода и/или вывода на фиг.4, 5. Для этого по емкости энергоаккумулятора 2 и установленному установочным органом 30 току для образования дуги 6 вычисляется время, в течение которого хватит энергии для этого тока. Расчет параметра, в частности имеющегося в распоряжении времени, т.е. оставшегося времени, осуществляется описанным ниже образом.

В энергоаккумуляторы 2 из уровня техники нередко интегрированы так называемые SoC- (State of Charge) и/или SoH (State of Health) - контроллеры. В соответствии с устройством 4 управления аппарата 1 они создают, в частности, текущее состояние зарядки, которое, в основном, соответствует емкости энергоаккумулятора 2. Кроме того, устройству 4 управления известен также установленный ток для дуги 6. Он необходим, поскольку эффективно используемая емкость энергоаккумулятора 2 значительно зависит от нагрузки. При этом нагрузка соответствует установленному току. Например, при сварке с высоким сварочным током емкость энергоаккумулятора 2 расходуется быстрее, чем при сварке со средним или низким сварочным током. Следовательно, емкость энергоаккумулятора 2 и ток для горения дуги 6 служат основой расчета.

Например, при включении аппарата 1 по току и емкости вычисляется время, в течение которого можно работать с этим установленным током, и это отображается на индикаторе 27. При этом говорят об оставшемся времени или в случае сварочного аппарата - об оставшемся времени сварки. Если ток для горения дуги 6, в частности сварочный ток, изменяется, то соответственно корректируется и оставшееся время сварки. Поскольку при включении сварочного аппарата 1 процесс сварки еще не проводился, отображенное оставшееся время сварки служит лишь ориентировочным значением. При этом фактическое энергопотребление еще не учитывается. Оно зависит, в частности, от длины дуги 6, используемого сварочного электрода 32, соответствующего применения сварки и т.д.

При проведении процесса сварки устройство 4 управления на основе фактических значений сварочного тока и сварочного напряжения или тока и напряжения энергоаккумулятора 2 вычисляет фактическое энергопотребление в зависимости от определенного времени. На основе этого прежнего энергопотребления можно прогнозировать будущее энергопотребление, тем самым, корректировать оставшееся время сварки и отобразить на индикаторе 27 новое значение. Это может происходить в равные промежутки времени во время горения дуги 6, например каждые пять, тридцать или шестьдесят секунд. На индикаторе 27 вычисленное последним оставшееся время сварки отображается предпочтительно до тех пор, пока не начнется новый сварочный процесс, не изменится сварочный ток или не будет выключен аппарат 1.

Далее, по меньшей мере, вычисленное последним значение может быть записано в память, так что при следующем включении это значение отображается на индикаторе 27.

Чтобы расчет оставшегося времени сварки можно было произвести еще точнее, в процессе сварки в память записываются, например, полученные в равные промежутки времени фактические значения. По окончании процесса сварки можно, тем самым, вычислить по ним потребленную в процессе сварки энергию, причем это значение энергопотребления соотносится с установленным сварочным током в процессе сварки. Если сварочный процесс осуществляется несколько раз на одном и том же установленном токе, то можно образовать среднее значение энергопотребления. Поскольку для каждого проведенного сварочного процесса в память записывается необходимое для этого время сварки, оно также может быть усреднено. Таким образом, можно, так сказать, создать библиотеку, в которой, например, для большого числа возможных настроек сварочного тока хранится среднее значение энергопотребления в течение определенного времени. При этом такую библиотеку можно соответственно актуализировать с каждым проведенным сварочным процессом. Таким образом, достигается то, что при включении сварочного аппарата 1 или при изменении сварочного тока обусловленное установленным сварочным током энергопотребление, в основном, известно из библиотеки по эмпирическим значениям. По емкости энергоаккумулятора 2 и хранящемуся в библиотеке энергопотреблению можно, тем самым, вычислить, сколько можно провести сварочных процессов на установленном сварочном токе и при имеющейся в распоряжении емкости энергоаккумулятора 2. Поскольку в библиотеке в соответствии с энергопотреблением сохраняется также соответствующее время сварки, можно вычислить оставшееся время сварки и отобразить его на индикаторе 27.

Оставшееся время сварки вычисляется или определяется, следовательно, итеративно, поскольку имеющаяся еще в распоряжении энергия и ее текущее потребление учитываются в равные промежутки времени. Таким образом, также отображаемое на индикаторе 27 оставшееся время сварки регулярно адаптируется, так что в распоряжении имеется относительно точная информация об энергоаккумуляторе 2.

Разумеется, описанное отображение оставшегося времени сварки может использоваться также для аналогичных функций. Это происходит особенно в том случае, когда энергоаккумулятор 2 комбинируется не с модулем для сварки, а, например, с инверторным или инструментальным модулем.

Преимуществом далее является то, что имеется возможность зарядки энергоаккумулятора 2. Если в качестве силовой части 3 используется синхронный понижающий трансформатор, то он может использоваться также для зарядки энергоаккумулятора 2 за счет эксплуатации синхронного преобразователя в качестве повышающего трансформатора. При этом синхронный понижающий трансформатор эксплуатируется в обратном направлении путем перемены местами входа и выхода. Таким образом, для работы повышающего трансформатора на фиг.2 значение имеют выключатель 11, дроссель 12 и диод 28. Если функция диода 28 заменяется выключателем, то говорят о синхронном повышающем трансформаторе. Следовательно, выключатель 11 используется в обоих режимах работы синхронного преобразователя, так что для каждого режима работы требуется разное управление. Например, управление выключателем 11 для работы в качестве повышающего трансформатора активируется за счет активирования на устройстве 5 ввода и/или вывода режима зарядки (Charge) с помощью установочного органа 30 на фиг.4, 5. Активированный режим зарядки указывается, например, светодиодом 31.

В активированном режиме зарядки выполнено то основное условие, что энергоаккумулятор 2 может быть заряжен. Для этого требуется подключить соответствующий источник напряжения. Это происходит на выходе синхронного понижающего трансформатора, который в этом случае служит входом синхронного повышающего трансформатора. Конкретно выход представляет собой сварочные гнезда, когда силовая часть 3 устанавливается в сварочном аппарате. В качестве источника напряжения может использоваться, например, аккумуляторная батарея автомобиля. В зоне сварочных гнезд может быть предусмотрена защита от перемены полярности, так что силовая часть 3 защищена при подключении источника напряжения.

Согласно общеизвестной функции повышающего трансформатора напряжение источника напряжения должно быть ниже напряжения энергоаккумулятора 2.

После активирования режима зарядки и подключения источника напряжения энергоаккумулятор 2 заряжается. Для этого выключателем 11 управляют таким образом, что напряжение источника напряжения повышается до напряжения энергоаккумулятора 2. Зарядный ток для энергоаккумулятора 2 течет к нему соответственно через диод 28, причем упомянутые выше возможные SoC- и/или SoH-контроллеры обеспечивают равномерную зарядку отдельных элементов энергоаккумулятора 2. Состояние зарядки контролируется SoC- и/или SoH-контроллерами и сообщается устройству управления 4. Таким образом, состояние зарядки может отображаться индикатором 27, например, в процентах. Вследствие этого процесс зарядки автоматически завершается устройством управления 4, как только энергоаккумулятор 2 будет полностью заряжен. Это отображается на индикаторе 27 или указывается одним из светодиодов 31 (Energy). Например, светодиод 31 (Energy) загорается красным цветом, если энергоаккумулятор 2 должен быть заряжен, или зеленым цветом, если тот полностью заряжен. Таким образом, с помощью установочного органа 30 можно перейти с режима зарядки, например, снова на режим сварки (WIG - сварка вольфрамовым электродом в инертном газе или ELE -дуговая сварка электродами).

Разумеется, сварочный аппарат может иметь также соответствующее присоединение, посредством которого энергоаккумулятор 2 может быть заряжен с помощью зарядного устройства. В этом случае не требуется режим работы синхронного преобразователя в качестве повышающего трансформатора.

Далее возможно, чтобы на аппарате 1, в частности сварочном аппарате, был предусмотрен дополнительный выход в виде розетки низкого напряжения, которая подключена к силовой части 3 параллельно сварочным выходам или сварочным гнездам, т.е. чтобы на аппарате 1 был предусмотрен выход для питания дополнительных потребителей. Таким образом, могут быть подключены дополнительные потребители, такие как лампы, неоновые лампы, отрезные шлифмашины, в частности флекс-модули, клеящие пистолеты, электродрели или сверлильные модули, электролобзики или электролобзиковые модули и т.д.

Разумеется, в аппарате 1 или сварочном аппарате могут быть расположены повышающий трансформатор и DC/AC-модуль, и, тем самым, может быть выполнен дополнительный выход в виде выхода переменного напряжения, в частности в виде розетки на 240 В. При этом в аппарате 1 или сварочном аппарате могут быть расположены один или несколько выходов низкого напряжения и выход переменного напряжения, благодаря чему непосредственно к аппарату 1 могут быть подключены дополнительные устройства, работающие на соответствующем напряжении. Если подключаются и используются такие дополнительные устройства, то, как уже сказано, можно определять и отображать их энергопотребление. Для этого возможно наличие одного общего индикатора еще имеющейся в распоряжении энергии и/или индикатора продолжительности одного или нескольких процессов сварки, так, что потребитель может оптимально использовать имеющуюся энергию.

Преимущество такого выполнения аппарата 1 или сварочного аппарата заключается в том, что у потребителя теперь имеется в распоряжении сварочный аппарат для соединения материалов, к которому могут быть подключены еще дополнительные устройства для других работ, например для резки материалов, причем электропитание общее.

1. Способ управления сварочным аппаратом (1), содержащим энергоаккумулятор (2) для образования дуги (6), силовую часть (3) и соединенное с устройством (4) управления устройство (5) ввода и/или вывода для настройки сварочного тока, отличающийся тем, что при включении сварочного аппарата (1) через устройство (4) управления в зависимости от определяемой емкости энергоаккумулятора (2) и установленного на устройстве (5) ввода и/или вывода значения сварочного тока вычисляют и отображают ориентировочное значение оставшегося времени сварки на установленном сварочном токе, при изменении сварочного тока оставшееся время сварки корректируют и во время проведения сварочного процесса адаптируют на основе фактических значений сварочного тока и сварочного напряжения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что адаптацию значения оставшегося времени сварки осуществляют в определенные промежутки времени и соответствующее значение оставшегося времени записывают в память устройства управления.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что значение оставшегося времени вычисляют в зависимости от записанных в память значений энергопотребления для установленного тока.

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что емкость энергоаккумулятора (2) определяют с помощью, по меньшей мере, одного контроллера.

5. Сварочный аппарат (1), содержащий энергоаккумулятор (2), горелку (7) для образования дуги (6), соединенное с устройством (4) управления устройство (5) ввода и/или вывода для настройки сварочного тока и силовую часть (3) для преобразования энергии энергоаккумулятора (2) для горения дуги (6), отличающийся тем, что устройство (4) управления выполнено с возможностью вычисления ориентировочного значения оставшегося времени сварки для горения дуги (6) в зависимости от определяемой емкости энергоаккумулятора (2) и установленного значения сварочного тока и соответствующей корректировки оставшегося времени сварки при изменении сварочного тока и во время проведения сварочного процесса на основе фактических значений сварочного тока и сварочного напряжения и снабжено индикатором (27) для отображения вычисленного значения оставшегося времени сварки.

6. Аппарат по п.5, отличающийся тем, что устройство (4) управления выполнено с возможностью вычисления значения оставшегося времени сварки в определенные промежутки времени и снабжено памятью для хранения соответствующих значений оставшегося времени.

7. Аппарат по п.5 или 6, отличающийся тем, что он снабжен, по меньшей мере, одним контроллером энергоаккумулятора (2), используемым для определения его емкости.

8. Аппарат по п.5 или 6, отличающийся тем, что он снабжен устройством для зарядки энергоаккумулятора (2).

9. Аппарат по п.7, отличающийся тем, что он снабжен устройством для зарядки энергоаккумулятора (2).

10. Аппарат по п.8, отличающийся тем, что на устройстве (5) ввода и/или вывода имеется светодиод (31) для индикации состояния зарядки энергоаккумулятора (2).

11. Аппарат по п.9, отличающийся тем, что на устройстве (5) ввода и/или вывода имеется светодиод (31) для индикации состояния зарядки энергоаккумулятора (2).

12. Аппарат по любому из пп.9-11, отличающийся тем, что на устройстве (5) ввода и/или вывода имеется установочный орган (30) для включения и выключения зарядного устройства.

13. Аппарат по п.8, отличающийся тем, что на устройстве (5) ввода и/или вывода имеется установочный орган (30) для включения и выключения зарядного устройства.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству (27) для защиты корпуса (26) компонента сварочного аппарата во время изменения его местоположения. Устройство (27) для защиты корпуса выполнено в виде пластины (28).

Изобретение относится к способу и устройству для управления источником тока (1), соединенным с ручным рабочим прибором (4) в виде сварочной горелки. Посредством элементов управления (3) блока (2) управления и индикации на источнике тока (1) настраиваются параметры источника тока (1).

Изобретение относится к системе крепления газовой форсунки (33) на сварочной горелке и газовой форсунке. Газовая форсунка (33) крепится на держателе (30), расположенном на сварочной горелке (10), с возможностью разъемного крепления газовой форсунки (33) путем поворотного движения газовой форсунки (33).

Изобретение относится к установочному средству (29) устройства (18) ввода и/или вывода параметров сварочного процесса сварочного аппарата (1). Средство выполнено в виде гибкого элемента или пленки (30) с двумя выемками (33) для насаживания или крепления на двух вращающихся ручках (34) устройства (18) ввода и/или вывода с соответственно первой частью (38) и соответственно второй частью (39).

Изобретение относится к устройству, токоподводящему зажиму (31) и способу для подвода электрической энергии к сварочной проволоке (13) в сварочной горелке (10). .

Изобретение относится к способу и устройству формирования конца сварочного электрода (13) с комбинацией материал / диаметр для процесса заправки в направляющий канал (12).

Изобретение относится к контактному узлу сварочного аппарата для двух сварочных проволок. .

Изобретение относится к способу и устройству для управления источником тока (1), соединенным с ручным рабочим прибором (4) в виде сварочной горелки. Посредством элементов управления (3) блока (2) управления и индикации на источнике тока (1) настраиваются параметры источника тока (1).

Изобретение относится к способу и устройству для преобразования энергии энергоаккумулятора (2) для горения дуги (6). Для преобразования энергии отрегулированным образом включается и выключается, по меньшей мере, один выключатель (9) понижающего трансформатора.

Изобретение относится к автоматической дуговой сварке в защитных газах неплавящимся электродом, преимущественно к оборудованию для орбитальной сварки неповоротных стыков трубопроводов.

Изобретение относится к способу и устройству управления дуговой сваркой изделий неплавящимся электродом в среде защитных газов. .

Изобретение относится к устройствам для электродуговой сварки в среде защитных газов на открытых площадках и может быть использовано в отраслях промышленности, где имеется производственная необходимость выполнять сварку конструкций из различных материалов, в том числе и активных на ветру.

Изобретение относится к области сварочного производства и может быть использовано для наплавки трехфазной дугой износостойких, коррозионостойких и других упрочняющих покрытий.

Изобретение относится к способу и устройству автоматического управления положением электросварочной горелки относительно стыка в процессе сварки с колебательными перемещениями электрода поперек.

Изобретение относится к устройству для электродуговой резки металла и может быть использовано в машиностроении. .

Изобретение относится к области дуговой сварки металлов плавящимися электродами и предназначено для сварки металлоконструкций и изделий различной толщины при производстве монтажных и ремонтных работ в строительстве, в быту и других областях народного хозяйства. Устройство содержит трансформатор стержневого типа с полуобмотками на каждом стержне, блок управления тиристорами, тиристоры с отсекающими диодами, между общими точками соединения которых установлен коммутирующий конденсатор, причем тиристоры с отсекающими диодами и первичная обмотка трансформатора подключены к зажимам питающей сети, а вторичная обмотка - к зажимам нагрузки. Импульсный трансформатор подсоединен первичной обмоткой между одноименными электродами тиристоров и средним выводом первичной обмотки трансформатора стержневого типа, а его вторичные обмотки, соединенные встречно, зашунтированы дополнительными конденсаторами и через дополнительные тиристоры подключены к зажимам нагрузки и среднему выводу вторичной обмотки трансформатора стержневого типа. 2 ил.
Наверх