ES2999628T3 - Method for limiting the welding power of a welding device - Google Patents

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Christian Magerl
Franz Peter Musil
Peter Lattner
Robert Eberl
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Abstract

La invención tiene como objetivo facilitar un proceso de soldadura estable. Esto se consigue porque un aparato de soldadura (2) recibe una potencia de suministro (P1) procedente de una fuente de energía (2) y el aparato de soldadura convierte al menos una parte de la potencia de suministro (P1) en potencia de soldadura (P2) para generar un arco de soldadura, regulando dicha potencia de soldadura (P2) mediante la especificación de una corriente de soldadura (I2). Para ello se determina la tensión de soldadura (U1) y se especifica la corriente de suministro máxima (I1,max) que puede suministrarse al aparato de soldadura (1) desde la fuente de energía (2). A partir de la tensión de suministro (U1) y de la corriente de suministro máxima (I1,max) se calcula una potencia de suministro máxima (P1,max). La potencia máxima de soldadura (P2,max) que dispensa el dispositivo de soldadura (1) se determina a partir de la potencia máxima de suministro (P1,max), y la potencia de soldadura (P2) está limitada a la potencia máxima de soldadura (P2,max) que se puede dispensar. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento para limitar la potencia de soldadura de un aparato de soldadura
La presente invención se refiere a un procedimiento para hacer funcionar un aparato de soldadura, en donde mediante una fuente de energía se alimenta una potencia de alimentación al aparato de soldadura, que transforma al menos una parte de la potencia de alimentación en una potencia de soldadura para generar un arco de soldadura, en donde la potencia de soldadura se regula preestableciendo una corriente de soldadura, en donde se determina una tensión de alimentación. Además, la presente invención se refiere a un aparato de soldadura para generar un arco de soldadura mediante la transformación de una potencia de alimentación en una potencia de soldadura, estando diseñado el aparato de soldadura para regular la potencia de soldadura mediante una corriente de soldadura preestablecida.
Un aparato de soldadura genera una tensión de soldadura y una corriente de soldadura en un electrodo durante un proceso de soldadura, es decir, durante el encendido y la presencia de un arco de soldadura. En este proceso, el aparato de soldadura suministra a través del arco de soldadura una potencia de soldadura, que a su vez se compone del producto de la tensión de soldadura y la corriente de soldadura. Una fuente de energía alimenta una potencia de alimentación al aparato de soldadura, pudiendo estar previstos como fuente de energía, por ejemplo, una red de alimentación de energía o un generador. Para la alimentación al aparato de soldadura por parte de la fuente de energía, naturalmente también pueden estar previstos transformadores de tensión (inversores, rectificadores, convertidores, etc.) entre la fuente de energía y el aparato de soldadura. La transformación de la potencia de alimentación en la potencia de soldadura se realiza mediante una sección de potencia, regulando el aparato de soldadura la potencia de soldadura mediante el preestablecimiento de la corriente de soldadura. Por ejemplo, la corriente de soldadura se puede regular a un valor nominal preestablecido. La tensión de soldadura se puede ajustar, por ejemplo, manualmente mediante la longitud del arco de soldadura.
Se conocen procedimientos para limitar la potencia de soldadura suministrada. El documento DE 3523879 A1 divulga un procedimiento para limitar la potencia de soldadura con el fin de evitar proyecciones durante la soldadura. Esto se realiza midiendo la potencia de soldadura a través de la corriente de soldadura y una tensión de soldadura y limitándola además a un valor límite preestablecido.
Por el documento US 2018/0056428 A1 se conoce un bloque de alimentación para un aparato de soldadura, que presenta una funcionalidad para la limitación dinámica de potencia. Para ello, unos módulos adicionales del bloque de alimentación proporcionan a un módulo de control del bloque de alimentación parámetros estáticos y dinámicos del bloque de alimentación, como, por ejemplo, información sobre una pérdida máxima de potencia, una potencia útil máxima, reducción de temperatura o potencia, valores reales de tensión de entrada y salida, valores reales de corriente de entrada y salida, etc. El módulo de control, basándose en los parámetros estáticos y/o dinámicos, determina entonces una potencia de salida o pérdida de potencia máximas, así como una potencia de salida o pérdida de potencia máximas admisibles, como condiciones básicas de salida dinámicas y, basándose en éstas, adapta los parámetros de salida (es decir, tensión de salida, corriente de salida y/o potencia de salida).
Además, por el documento US 2009/0277893 A1 se conocen un sistema de soldadura y un procedimiento correspondiente en el que, basándose en parámetros de configuración que se pueden introducir (por ejemplo, diámetro del alambre, espesor del material, etc.), se determina una característica de potencia de salida. A continuación se vigilan la tensión de entrada o la potencia de entrada actuales y se comparan éstas con una tensión de entrada o potencia de entrada ideales, por ejemplo, sin fluctuaciones, etc. Si la potencia de entrada actual se desvía de la potencia de entrada ideal, la potencia de salida se adapta entonces de acuerdo con la característica de salida determinada.
Un objetivo de la presente invención es indicar un procedimiento y un aparato de soldadura que posibiliten un proceso de soldadura estable.
Este objetivo se logra según la invención mediante un procedimiento en donde se preestablece una corriente máxima de alimentación que la fuente de energía puede suministrar al aparato de soldadura y, utilizando la tensión de alimentación y la corriente máxima de alimentación, se calcula una potencia máxima de alimentación, a partir de la potencia máxima de alimentación se determina una potencia máxima de soldadura suministrada por el aparato de soldadura, y se limita la potencia de soldadura a la potencia máxima de soldadura que se puede suministrar.
Además, el objetivo se logra mediante un aparato de soldadura, en donde está prevista una unidad de cálculo, que está diseñada para, a partir de una tensión de alimentación del aparato de soldadura y de una corriente máxima de alimentación que puede ser suministrada al aparato de soldadura por la fuente de energía, calcular una potencia máxima de alimentación y, a partir de la potencia máxima de alimentación, determinar una potencia máxima de soldadura suministrada por el aparato de soldadura, y está prevista una unidad limitadora, que está diseñada para limitar la potencia de soldadura suministrada a la potencia máxima de soldadura que se puede suministrar. Por lo tanto, durante una regulación de la potencia de soldadura se tiene en cuenta la potencia máxima de soldadura que se puede suministrar.
Así pues, la limitación de la potencia de soldadura no se realiza basándose en un valor límite previamente conocido, sino basándose en la potencia máxima de alimentación actual, que a su vez resulta de la utilización de la tensión de alimentación actual. A partir de la potencia máxima de alimentación actual se puede determinar a su vez la potencia máxima de soldadura actual, basándose en la cual se limita la potencia de soldadura que se ha de suministrar. De este modo se evita que el aparato de soldadura intente regular hasta el máximo una potencia de soldadura que sin embargo no puede suministrarse en absoluto. De este modo se puede evitar una terminación no deseada del proceso de soldadura debido a una interrupción no deseada del arco de soldadura. En particular, pueden aparecer fluctuaciones en la tensión de alimentación debido a líneas de alimentación largas entre la fuente de energía y el aparato de soldadura o al utilizar un generador como fuente de energía.
Es ventajoso que esté prevista una unidad de medición diseñada para medir la tensión de alimentación. De este modo puede garantizarse que la tensión de alimentación actual sea conocida. Naturalmente, también es imaginable que la tensión de alimentación se preestablezca de otra manera, por ejemplo, si el aparato de soldadura se conecta a una fuente de energía con otra tensión de alimentación.
Ventajosamente, la potencia de soldadura se limita mediante una limitación de la corriente de soldadura. Para ello, la unidad limitadora puede estar diseñada para limitar la corriente de soldadura con el fin de limitar la potencia de soldadura suministrada a la potencia máxima de soldadura que se puede suministrar. Esto, si está presente un regulador de corriente para regular la potencia de soldadura a través de la corriente de soldadura, se puede realizar limitando el valor nominal (es decir, la corriente nominal) y/o la magnitud de ajuste del regulador de corriente. Si se limita la magnitud de ajuste, es ventajoso que esté implementada una medida antielevación(anti-wind-up)para evitar que el regulador de corriente intente regular hasta el máximo la magnitud de ajuste limitada. Las medidas antielevación son fundamentalmente conocidas, por lo que no las abordaremos aquí con más detalle.
Es ventajoso que se preestablezca, preferiblemente por parte de un usuario o mediante detección automática, una corriente máxima de alimentación que la fuente de energía pueda suministrar al aparato de soldadura o que el aparato de soldadura pueda recibir y que la potencia máxima de alimentación se calcule a partir de la tensión de alimentación y la corriente máxima de alimentación. La corriente máxima de alimentación puede corresponder a una corriente de desconexión de un fusible de sobrecorriente. A diferencia de la tensión de alimentación, que se supone variable, la corriente máxima de alimentación se preestablece fijamente. Se parte de que la corriente de alimentación no excede la corriente máxima de alimentación.
Preferiblemente, la potencia máxima de soldadura suministrada por el aparato de soldadura se determina teniendo en cuenta una potencia de funcionamiento a partir de la potencia máxima de alimentación que la fuente de energía puede suministrar al aparato de soldadura. En este caso, la potencia de alimentación no sólo sirve para suministrar la potencia de soldadura, sino también para suministrar una potencia de funcionamiento para el funcionamiento posterior del aparato de soldadura. Por lo tanto, la potencia máxima de soldadura está limitada por la potencia de alimentación menos la potencia de funcionamiento. Esto significa que la potencia máxima de soldadura corresponde a la potencia máxima de alimentación restándole la potencia de funcionamiento.
La unidad limitadora puede estar diseñada de modo que se pueda activar y desactivar. De este modo, por ejemplo, un usuario puede decidir si, en caso de un cambio del factor de potencia, se limita la potencia de soldadura o si no se desea tal intervención. Especialmente si no es de esperar un cambio en la tensión de alimentación, puede resultar ventajoso desactivar la unidad limitadora.
La presente invención se explica a continuación con más detalle haciendo referencia a las Figuras 1 a 6c, que muestran, a modo de ejemplo, diseños ventajosos de la invención de forma esquemática y no limitativa. Se muestran:
Figura 1 un aparato de soldadura esquemático,
Figura 2 un aparato de soldadura esquemático con una sección de potencia de soldadura,
Figura 3 un aparato de soldadura con una unidad de cálculo y con una unidad limitadora,
Figuras 4a, b, c las evoluciones en el tiempo de la tensión de alimentación, la corriente de alimentación, la potencia de soldadura, la tensión de soldadura y la corriente de soldadura,
Figuras 5a, b, c las evoluciones detalladas de la tensión de alimentación, la corriente de alimentación, la potencia de soldadura, la tensión de soldadura y la corriente de soldadura cuando la tensión de alimentación desciende,
Figuras 6a, b, c las evoluciones detalladas de la tensión de alimentación, la corriente de alimentación, la potencia de soldadura, la tensión de soldadura y la corriente de soldadura con una limitación según la invención.
En la Figura 1 está representado un aparato 1 de soldadura esquemático, al que una fuente 2 de energía alimenta una potencia P<1>de alimentación. Para ello, la fuente 2 de energía pone a disposición del aparato 1 de soldadura una tensión U<1>de alimentación y una corriente I<1>de alimentación, pudiendo representarse la potencia P<1>de alimentación como producto de la tensión U<i>de alimentación y la corriente I<i>de alimentación:Pi = Ui • Ii.
El aparato 1 de soldadura genera durante un proceso de soldadura un arco arc de soldadura en un electrodo mediante el suministro de una potencia P<2>de soldadura. La potencia P<2>de soldadura puede representarse como el producto de la corriente I<2>de soldadura y la tensión U<2>de soldadura: P<2>= U<2>■ I<2>. Por lo tanto, durante el proceso de soldadura, es decir, cuando el arco arc de soldadura está presente, el aparato i de soldadura genera, es decir, mantiene encendida y activa, una corriente I<2>de soldadura que fluye a través del electrodo, mientras en el electrodo se presenta la tensión U<2>de soldadura. La tensión U<2>de soldadura se conoce, por ejemplo, mediante medición.
Además, está previsto un regulador i0 de soldadura para regular la potencia P<2>de soldadura. En las figuras representadas está previsto como regulador i0 de soldadura un regulador de corriente, que regula la corriente I<2>de soldadura para, a su vez, regular la potencia P<2>de soldadura. Por ejemplo, un usuario preestablece para el regulador i0 de soldadura una magnitud nominal, para regular la potencia P<2>de soldadura. En el regulador de corriente representado se preestablece una corriente nominal I<2,nominal>, para regular la corriente I<2>de soldadura. Durante el suministro de la corriente I<2>de soldadura se presenta la tensión U<2>de soldadura, en la que se puede influir, por ejemplo, ajustando la longitud del arco arc de soldadura, por ejemplo, modificando la distancia del soplete/electrodo a la pieza de trabajo. Esto significa que la potencia P<2>de soldadura se preestablece, por un lado, mediante la corriente I<2>de soldadura regulada de acuerdo con la corriente nominal I<2,nominal>ajustada y, por otro lado, mediante la tensión U<2>de soldadura.
El aparato i de soldadura puede, como se indica en la Figura 2, comprender también un transformador 14 de tensión, es decir, un transformador de tensión alterna-tensión continua (transformador CA/CC) o un transformador de tensión continua-tensión continua (transformador CC/CC) y una sección 13 de potencia de soldadura conectada al transformador 14 de tensión, transformando el transformador 14 de tensión la tensión U<i>de alimentación en una tensión U<z>de circuito intermedio aplicada a un circuito intermedio capacitivo Z, con lo que la potencia P<i>de alimentación se almacena temporalmente en el circuito intermedio Z. La sección 13 de potencia de soldadura es alimentada por el circuito intermedio Z y, durante el proceso de soldadura, suministra la corriente I<2>de soldadura y por tanto la potencia P<2>de soldadura de acuerdo con los valores preestablecidos del regulador 10 de soldadura. Las diferentes posibilidades básicas de diseño de los aparatos 1 de soldadura son conocidas, por lo que no se tratarán aquí con más detalle.
En la Figura 3 se utiliza el aparato 1 de soldadura general de la Figura 1 para describir la invención. Naturalmente, la invención también se puede aplicar al aparato 1 de soldadura según la Figura 2 u otros tipos de aparatos 1 de soldadura.
Según la invención, está prevista una unidad 12 de cálculo, que está diseñada para calcular la potencia máxima P<i,m áx>de alimentación que la fuente 2 de energía puede suministrar al aparato 1 de soldadura. Ventajosamente, la potencia máxima P<i,m áx>de alimentación se calcula a partir del producto de la tensión U<i>de alimentación<,>que de momento se supone que es constante, y una corriente máxima I<i,m áx>de alimentación que la fuente 1 de energía puede suministrar: P<i,m áx>= U<i>■ I<i,m á x>. La tensión U<i>de alimentación se determina preferiblemente mediante una unidad 13 de medición.
La corriente máxima I<i,m áx>de alimentación puede preestablecerse mediante una corriente de desconexión de un fusible de sobrecorriente y, por ejemplo, ser ajustada o también preajustada manualmente por un usuario en el aparato 1 de soldadura o mediante un reconocimiento automático del tipo de fuente 2 de energía.
La potencia máxima P<2,máx>de soldadura que puede suministrar el aparato 1 de soldadura corresponde fundamentalmente a la potencia máxima P<i,m áx>de alimentación recibida por el aparato 1 de soldadura (y por tanto suministrada por la fuente 2 de energía). Sin embargo, también puede estar prevista una potencia P<b>de funcionamiento necesaria para el funcionamiento del aparato 1 de soldadura, por ejemplo, para almacenar temporalmente una energía intermedia en el circuito intermedio Z. Si la potencia P<b>de funcionamiento también se obtiene a partir de la potencia P<1>de alimentación, al determinar la potencia máxima P<2,máx>de soldadura se resta la potencia P<b>de funcionamiento de la potencia de alimentación: P<2,máx>= P<i,m áx>- P<b>.
La potencia P<b>de funcionamiento también se puede representar como producto de la tensión U<i>de alimentación y una corriente I<b>de funcionamiento, con lo que la potencia máxima P<2,máx>de soldadura se puede representar a su vez como P<2,máx>= U<i>(I<i,m áx>- I<b>).
Puede suceder que el regulador 10 de soldadura regule hasta el máximo una corriente I<2>de soldadura, que en combinación con la tensión U<2>de soldadura que se presenta causaría una potencia P<2>de soldadura que excedería la potencia máxima P<2,máx>de soldadura. Esto puede pasar, por ejemplo, si la potencia máxima P<2,máx>de soldadura que se puede suministrar ha descendido, por ejemplo, debido a una tensión U<i>de alimentación reducida, o si la tensión U<2>de soldadura aumenta.
Para que la potencia P<2>de soldadura que realmente se presenta no exceda la potencia máxima P<2,máx>de soldadura, se regula de nuevo la corriente I<2>de soldadura hasta un valor nominal I<2,nominal>preestablecido de tal manera que el producto de la corriente I<2>de soldadura y la tensión U<2>de soldadura no exceda la potencia P<2,máx>de soldadura actual. Si no se limita la potencia P<2>de soldadura, el arco arc de soldadura puede interrumpirse debido a una corriente I<i>de alimentación que aumente demasiado (y una correspondiente desconexión de un fusible de sobrecorriente) y/o una tensión U<i>de alimentación que descienda demasiado por debajo de una tensión crítica U<i,m ín>de alimentación (por debajo de la cual no es posible ningún proceso de soldadura). Por tanto, según la invención, una unidad limitadora 11 limita la potencia P<2>de soldadura a la potencia máxima P<2,máx>de soldadura.
Esto se realiza preferiblemente limitando la corriente I<2>de soldadura, lo que a su vez puede realizarse limitando la magnitud nominal I<2,nominal>de la corriente I<2>de soldadura regulada, como se indica en la Figura 3. Sin embargo, también se puede realizar una limitación de la magnitud de ajuste del regulador 10 de soldadura. Mediante una limitación de la corriente I<2>de soldadura se puede asegurar que con una potencia P<2>de soldadura reducida se pueda mantener la tensión U<2>de soldadura.
A continuación se describe a modo de ejemplo la limitación de la corriente I<2>de soldadura (es decir, la magnitud de regulación). Se determina en un momento actual la potencia diferencial AP<2>de soldadura, que resulta de la diferencia entre la potencia máxima P<2m áx>de soldadura y la potencia P<2>de soldadura que se ha de suministrar: AP<2>= P<2m áx>-P2.
Para limitar la potencia de soldadura para la etapa actual P<2,i>de regulación, puede utilizarse la potencia P<2,i>de soldadura filtrada (P<2,i>= filtro(P<2,máx>- P<b>)) o sin filtrar.
Si además se tienen en cuenta las pérdidas P<pérdida>de potencia, resultan la potencia de soldadura para P<2,i>= P<2,máx>-P<b>- P<pérdida>o la potencia de soldadura filtrada P<2,i>= filtro(P<2,máx>-P<b>-P<pérdida>). La pérdida P<pérdida>de potencia describe preferiblemente pérdidas del extremo de conmutación y de conducción en conmutadores de semiconductores (transistores), así como, por ejemplo, pérdidas óhmicas en las líneas, los transformadores, etc. En cambio, la potencia almacenada temporalmente en el circuito intermedio Z está comprendida por la potencia P<b>de funcionamiento.
Además, la corriente Í<2>,¡ de soldadura para la etapa de regulación actual puede determinarse a partir del cociente de
la potencia P<2>J de soldadura del momento actual y la tensión U<2>de soldadura actualmente presente 2 . Por lo tanto, la corriente nominal I<2,nominal>puede adaptarse correspondientemente. De este modo se limita la corriente I<2>de soldadura en cada caso en la etapa de regulación actual, con lo que a su vez se limita la potencia P<2>de soldadura. En este contexto, se puede conseguir que se mantenga la tensión U<2>de soldadura y por lo tanto el arco arc de soldadura. De manera correspondiente están representadas en las Figuras 4a, 4b, 4c las evoluciones de la tensión U<1>de alimentación, de la corriente I<2>de soldadura y de la tensión U<2>de soldadura.
La Figura 4a representa evoluciones ejemplares de la tensión U<1>de alimentación y de la corriente I<1>de alimentación. La corriente I<1>de alimentación es constante de forma ininterrumpida en la Figura 4a. La tensión U<1>de alimentación se halla hasta un primer momento t<1>en un primer valor de tensión, disminuye después del primer momento t<1>hasta un segundo momento t<2>a una tensión reducida U<10>de alimentación y aumenta después del segundo momento t<2>de nuevo al primer valor de tensión original. El salto en la tensión U<1>de alimentación desde un primer valor de tensión constante hasta una tensión reducida U<10>de alimentación constante y el posterior aumento brusco de nuevo hasta el primer valor de tensión constante sólo sirven para simplificar la representación y, por lo tanto, deben considerarse sólo a modo de ejemplo. Una disminución de la tensión U<1>de alimentación puede surgir, por ejemplo, de una sobrecarga, un mal funcionamiento, etc. de la fuente 2 de energía y/o de una línea de alimentación de la fuente 2 de energía al aparato 1 de soldadura. La evolución de la potencia P<1>de alimentación (no representada explícitamente) corresponde en el caso representado a la evolución de la tensión U<1>de alimentación, ya que la corriente I<1>de alimentación es constante.
La Figura 4b representa la evolución de la potencia P<2>de soldadura y la Figura 4c representa la evolución de la corriente I<2>de soldadura utilizando el procedimiento según la invención. Se regula la corriente I<2>de soldadura hasta el momento t<1>a la corriente nominal I<2,nominal>inalterada. Como producto de la corriente I<2>de soldadura con la tensión U<2>de soldadura resulta la potencia P<2>de soldadura.
A partir del primer momento t<1>, la tensión U<1>de alimentación desciende a la tensión reducida U<10>de alimentación, como se describió anteriormente. De este modo, a partir del primer momento t<1>disminuye también la potencia máxima P<1,máx>de alimentación, ya que la corriente máxima h<.máx>de alimentación se preestablece de forma constante.
De este modo, a partir del primer momento t<1>, la potencia P<2>de soldadura también disminuye hasta la potencia máxima P<2,máx>de soldadura ahora reducida, que resulta de la potencia máxima P<1,máx>de alimentación. Si se siguiese regulando la corriente I<2>de soldadura a partir del primer momento (sin limitación) hasta la corriente nominal I<2,nominal>inalterada, se presentaría un aumento en la corriente I<1>de alimentación, como se describe posteriormente con referencia a las Figuras 5a, b, c.
Por lo tanto, ventajosamente, a partir del primer momento t<1>se limita la corriente I<2>de soldadura (Figura 4c), lo que puede realizarse interviniendo en la corriente nominal I<2,nominal>o la magnitud de ajuste del regulador 10 de soldadura. La potencia P<2>de soldadura así limitada resulta, entre el primer momento t<1>y el segundo momento t<2>, de la tensión U<2>de soldadura preestablecida, que es constante sólo a modo de ejemplo, y de la corriente I<2>de soldadura regulada, que aquí se limita. El tiempo de aumento, el retardo en el tiempo, así como la sobreoscilación y suboscilación de la potencia P<2>de soldadura en la Figura 4b y de la corriente I<2>de soldadura en la Figura 4c, están representados en forma extrema y sirven sólo para comprender mejor la invención.
Naturalmente, la limitación de la potencia P<2>de soldadura, como puede verse en las Figuras 4a, b, c, no se realiza de manera instantánea, ya que el regulador 10 de soldadura primero tiene que reaccionar al nuevo valor nominal o valor de ajuste. Es fundamentalmente ventajoso que la limitación de la corriente I<2>de soldadura no se realice bruscamente, ya que esto puede provocar ruidos audibles.
Las Figuras 5a, b, c muestran las evoluciones detalladas de los parámetros de alimentación, es decir, de la tensión U<1>de alimentación y de la corriente I<1>de alimentación, así como de los parámetros de soldadura, es decir, de la tensión U<2>de soldadura y de la corriente I<2>de soldadura, en el primer momento t<1>de las Figuras 4a, 4b, 4c, cuando está desactivada o no está prevista una regulación/limitación según la invención. Por lo tanto, el primer momento t<1>representado en las Figuras 4a, b, c se representa aquí en detalle en forma de los momentos detallados individuales t<3>, t<4>, t<5>. El periodo de tiempo entre los momentos detallados t<3>y t<5>puede ser, por ejemplo, de 5 ms a 5 s, presentándose preferiblemente un periodo de tiempo de 200 ms entre los momentos detallados t<3>y t<5>.
En la Figura 5a, por ejemplo, la tensión U<1>de alimentación desciende en el momento detallado t<3>, por ejemplo, debido a influencias externas (fluctuaciones de red). El valor de la tensión U<1>de alimentación desciende en este caso hasta que, en el momento detallado t<4>, se alcanza la tensión crítica U<1,mín>de alimentación. Hasta la tensión crítica U<1,mín>de alimentación (ésta puede ser diferente dependiendo de la fuente 2 de energía), la fuente 2 de energía puede seguir suministrando una corriente I<2>de soldadura aún constante. Al alcanzarse la tensión crítica U<1,mín>de alimentación (o una tensión inferior a ésta) en el momento t<4>, se desconecta el aparato 1 de soldadura. Por lo tanto, la corriente I<1>de alimentación disminuye a un valor de 0A (Figura 5a). Una vez que la corriente I<1>de alimentación ha caído a 0A, la tensión U<1>de alimentación aumenta de nuevo hasta un valor que es inferior al que tenía la tensión U<1>de alimentación en el momento t<3>.
Dado que el aparato 1 de soldadura se ha desconectado en el momento t<4>, no aparecen ninguna corriente I<2>de soldadura ni ninguna tensión U<2>de soldadura (Figura 5c), de modo que el arco arc de soldadura se interrumpe. Dado que la corriente I<1>de alimentación cae en el momento t<4>a 0A, la potencia P<1>de alimentación también cae, como se puede ver en la Figura 5b, en el momento t<4>a un valor de 0W.
Las Figuras 6a, b, c muestran, de manera análoga a las Figuras 5a, b, c, las evoluciones detalladas de los parámetros de alimentación y de los parámetros de soldadura en el momento t<1>, estando representados los momentos detallados t<3>, t<4>, t<5>. A diferencia de las Figuras 5a, b, c, en las Figuras 6a, b, c está prevista una limitación según la invención, suponiéndose una regulación instantánea idealizada para simplificar la representación, por lo que aquí la corriente I<2>de soldadura se reduce instantáneamente en cuanto disminuye la tensión U<1>de alimentación, con lo que, en comparación con las Figuras 4b y 4c, no hay retardo de tiempo, ni tiempo de aumento ni sobreoscilación y suboscilación de la potencia P<2>de soldadura y de la corriente I<2>de soldadura. También aquí se reduce por lo tanto a partir del momento detallado t<3>, por ejemplo, debido a influencias externas, la tensión U<1>de alimentación (Figura 6a). Dado que, sin embargo, la corriente I<2>de soldadura se reduce mediante la limitación según la invención, la corriente I<1>de alimentación puede mantenerse constante. De este modo, la tensión U<1>de alimentación no alcanza o no cae por debajo de la tensión crítica U<1,mín>de alimentación, con lo que el aparato 1 de soldadura mantiene el arco arc de soldadura. Por lo tanto, mediante el procedimiento según la invención se puede evitar, reduciendo la corriente I<2>de soldadura, una disminución demasiado rápida de la tensión U<1>de alimentación, con lo que no se alcanzan la tensión crítica U<1,mín>de alimentación o una tensión inferior a ésta y el aparato 1 de soldadura no se desconecta. A partir del momento detallado t<5>, la tensión U<1>de alimentación ha disminuido hasta la tensión reducida U<10>de alimentación y permanece en ésta, véase la Figura 4a.
La evolución de la potencia P<1>de alimentación corresponde a la evolución de la tensión U<1>de alimentación en virtud de la corriente I<1>de alimentación constante (provocada por la limitación de la potencia P<2>de soldadura). En la Figura 6b pueden verse la potencia P<1>de alimentación que se puede suministrar y la potencia P<2>de soldadura. La distancia entre las evoluciones de la potencia P<1>de alimentación y la potencia P<2>de soldadura representa la pérdida P<pérdida>de potencia del sistema de soldadura.
La unidad 12 de cálculo y/o la unidad limitadora 11 pueden comprenderhardwarebasado en microprocesador, por ejemplo, un ordenador o un procesador de señales digitales (DSP), en donde se ejecute elsoftwarecorrespondiente para llevar a cabo la función respectiva. La unidad 12 de cálculo y/o la unidad limitadora 11 también pueden comprender circuitos integrados, por ejemplo, un circuito integrado de aplicación específica (ASIC) o una agrupación de puertas programable de campo (FPGA), o un dispositivo lógico programable configurable (CPLD), y/o paralelamente vigilarse con un microprocesador. Sin embargo, la unidad 12 de cálculo y/o la unidad limitadora 11 también pueden comprender un circuito analógico o un ordenador analógico. También son concebibles formas mixtas. También es posible que estén implementadas diferentes funciones en un mismohardwarey/o en distintas partes dehardware.Son especialmente ventajosas las formas mixtas en las que distintas unidades están realizadas tanto enhardwarecomo ensoftware.

Claims (7)

  1. REIVINDICACIONES 1. Procedimiento para hacer funcionar un aparato (1) de soldadura, en donde mediante una fuente (2) de energía se alimenta una potencia (P<1>) de alimentación al aparato (1) de soldadura, que transforma al menos una parte de la potencia (P<1>) de alimentación en una potencia (P<2>) de soldadura para generar un arco (arc) de soldadura, en donde la potencia (P<2>) de soldadura se regula preestableciendo una corriente (I<2>) de soldadura, en donde se determina una tensión (U<1>) de alimentación, caracterizado por que se preestablece una corriente máxima (h,máx) de alimentación que la fuente (2) de energía puede suministrar al aparato (1) de soldadura, por que, a partir de la tensión (U<1>) de alimentación y la corriente máxima (h.máx) de alimentación, se calcula una potencia máxima (P<1>,máx) de alimentación, por que, a partir de la potencia máxima (P<1>,máx) de alimentación, se determina una potencia máxima (P<2>,máx) de soldadura suministrada por el aparato (1) de soldadura y por que se limita la potencia (P<2>) de soldadura a la potencia máxima (P<2>,máx) de soldadura que se puede suministrar.
  2. 2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que la potencia (P<2>) de soldadura se limita mediante una limitación de la corriente (I<2>) de soldadura.
  3. 3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado por que la potencia máxima (P<2>,máx) de soldadura suministrada por el aparato (1) de soldadura se determina, teniendo en cuenta una potencia (Pb) de funcionamiento, a partir de la potencia máxima (P<1>,máx) de alimentación que la fuente de energía (2) puede suministrar al aparato (1) de soldadura.
  4. 4. Aparato (1) de soldadura para generar un arco (arc) de soldadura mediante la transformación de una potencia (P<1>) de alimentación en una potencia (P<2>) de soldadura, estando el aparato (1) de soldadura diseñado para regular la potencia (P<2>) de soldadura mediante una corriente (I<2>) de soldadura preestablecida, caracterizado por que está prevista una unidad (12) de cálculo, que está diseñada para, a partir de una tensión (U<1>) de alimentación del aparato (1) de soldadura y de una corriente máxima (h.máx) de alimentación que puede ser suministrada al aparato (1) de soldadura por una fuente (2) de energía, calcular una potencia máxima (P<1>,máx) de alimentación y, a partir de la potencia máxima (P<1>,máx) de alimentación, determinar una potencia máxima (P<2>,máx) de soldadura suministrada por el aparato (1) de soldadura, y por que está prevista una unidad limitadora (11), que está diseñada para limitar la potencia (P<2>) de soldadura suministrada a la potencia máxima (P<2>,máx) de soldadura que se puede suministrar.
  5. 5. Aparato (1) de soldadura según la reivindicación 4, caracterizado por que está prevista una unidad (13) de medición, que está diseñada para medir la tensión (U<1>) de alimentación.
  6. 6. Aparato (1) de soldadura según la reivindicación 4 o 5, caracterizado por que la unidad limitadora (11) está diseñada para limitar la corriente (I<2>) de soldadura con el fin de limitar la potencia (P<2>) de soldadura suministrada a la potencia máxima (P<2>,máx) de soldadura que se puede suministrar.
  7. 7. Aparato (1) de soldadura según una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado por que la unidad limitadora (11) está diseñada de modo que se pueda activar y desactivar.
    FIG. 2
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