電源裝置以及焊接用電源裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種電源裝置以及焊接用電源裝置，抑制效率降低?？刂齐娐?31)每時(shí)每刻地計(jì)算測(cè)量期間中的輸出電流(Iw)的平方的平均值?？刂齐娐?31)基于從溫度傳感器(28)輸出的溫度檢測(cè)信號(hào)(Td)來(lái)得到環(huán)境溫度。此外，控制電路(31)基于從旋轉(zhuǎn)傳感器(27a)輸出的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)信號(hào)(Fv)，來(lái)得到冷卻風(fēng)扇(27)的旋轉(zhuǎn)速度。控制電路(31)基于與環(huán)境溫度和旋轉(zhuǎn)速度對(duì)應(yīng)的修正系數(shù)，來(lái)計(jì)算使用率基準(zhǔn)值。并且，控制電路(31)對(duì)平均值與使用率基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果來(lái)控制逆變器電路(22)，并輸出或者停止輸出電流(Iw)。
【專利說(shuō)明】
電源裝置以及焊接用電源裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電源裝置以及焊接用電源裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]用于例如電弧焊接機(jī)的電源裝置被規(guī)定額定輸出電流值、額定使用率(例如，參照專利文獻(xiàn)1、2)。電源裝置的控制裝置基于額定使用率來(lái)限制電源裝置的使用(輸出電流、對(duì)電流進(jìn)行輸出的期間)。由此，對(duì)由于晶體管、變壓器等的發(fā)熱而導(dǎo)致的耐久性的降低等進(jìn)行抑制。
[0003]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)I:日本特開(kāi)2013-146735號(hào)公報(bào)
[0006]專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)平11-259149號(hào)公報(bào)【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]實(shí)用新型要解決的課題
[0008]然而，包含在電源裝置中的晶體管等的溫度根據(jù)電源裝置的使用狀態(tài)(例如，晶體管等的冷卻狀態(tài))而變化。但是，若如上所述那樣，根據(jù)額定使用率對(duì)輸出電流的期間進(jìn)行限制，則存在焊接等的處理被中斷的情況。這種處理的中斷導(dǎo)致工時(shí)的增加，使生產(chǎn)效率降低。
[0009]本實(shí)用新型是為了解決上述課題而作出的，其目的在于，抑制效率降低。
[0010]解決課題的手段
[0011]解決上述課題的電源裝置具有:電源電路，其對(duì)輸出電流進(jìn)行輸出；電流檢測(cè)電路，其檢測(cè)所述輸出電流;溫度傳感器，其對(duì)裝置的周圍的溫度進(jìn)行檢測(cè);和控制電路，其控制所述電源電路，所述控制電路基于與由所述溫度檢測(cè)電路檢測(cè)出的周圍溫度對(duì)應(yīng)的第I修正系數(shù)，來(lái)設(shè)定使用率基準(zhǔn)值，對(duì)測(cè)量期間中的輸出電流的平方的平均值進(jìn)行計(jì)算，對(duì)所述使用率基準(zhǔn)值與所述平均值相互進(jìn)行比較，并基于比較結(jié)果，在所述平均值為所述使用率基準(zhǔn)以上時(shí)，使所述輸出電流停止。
[0012]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，根據(jù)由溫度傳感器檢測(cè)的周圍溫度，使用率基準(zhǔn)值被調(diào)整。并且，由于根據(jù)使用率基準(zhǔn)值與輸出電流的平方的平均值的比較結(jié)果，輸出電流被控制，因此基于輸出電流的操作的效率降低被抑制。
[0013]優(yōu)選上述的電源裝置具有:冷卻風(fēng)扇，其對(duì)裝置內(nèi)進(jìn)行冷卻；和旋轉(zhuǎn)傳感器，其對(duì)所述冷卻風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行檢測(cè)，所述控制電路根據(jù)由所述旋轉(zhuǎn)傳感器檢測(cè)出的所述冷卻風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度和所述周圍溫度，來(lái)設(shè)定所述第I修正系數(shù)，并基于所述第I修正系數(shù)來(lái)設(shè)定所述使用率基準(zhǔn)值。
[0014]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，根據(jù)由溫度傳感器檢測(cè)的周圍溫度、和對(duì)裝置內(nèi)部進(jìn)行冷卻的冷卻風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度，使用率基準(zhǔn)值被調(diào)整。并且，由于根據(jù)使用率基準(zhǔn)值與輸出電流的平方的平均值的比較結(jié)果，輸出電流被控制，因此基于輸出電流的操作的效率降低被抑制。
[0015]解決上述課題的電源裝置具有:電源電路，其對(duì)輸出電流進(jìn)行輸出；電流檢測(cè)電路，其檢測(cè)所述輸出電流;冷卻風(fēng)扇，其對(duì)裝置內(nèi)進(jìn)行冷卻;旋轉(zhuǎn)傳感器，其對(duì)所述冷卻風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行檢測(cè);和控制電路，其控制所述電源電路，所述控制電路基于與由所述旋轉(zhuǎn)傳感器檢測(cè)出的所述冷卻風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度對(duì)應(yīng)的第I修正系數(shù)，來(lái)設(shè)定使用率基準(zhǔn)值，對(duì)測(cè)量期間中的輸出電流的平方的平均值進(jìn)行計(jì)算，對(duì)所述使用率基準(zhǔn)值與所述平均值相互進(jìn)行比較，并基于比較結(jié)果，在所述平均值為所述使用率基準(zhǔn)以上時(shí)，使所述輸出電流停止。
[0016]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，根據(jù)對(duì)裝置內(nèi)部進(jìn)行冷卻的冷卻風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度，使用率基準(zhǔn)值被調(diào)整。并且，由于根據(jù)使用率基準(zhǔn)值與輸出電流的平方的平均值的比較結(jié)果，輸出電流被控制，因此基于輸出電流的操作的效率降低被抑制。
[0017]在上述的電源裝置中，優(yōu)選所述控制電路將第2修正系數(shù)與所述第I修正系數(shù)相加來(lái)設(shè)定容許修正系數(shù)，并將對(duì)額定輸出電流的平方乘以額定使用率和所述容許修正系數(shù)而得到的值設(shè)為所述使用率基準(zhǔn)值，其中，該第2修正系數(shù)被設(shè)定為使所述使用率基準(zhǔn)值成為比對(duì)所述額定輸出電流的平方乘以所述額定使用率而得到的值更大的值。
[0018]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，根據(jù)由溫度傳感器檢測(cè)的周圍溫度、對(duì)裝置內(nèi)部進(jìn)行冷卻的冷卻風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度、第2修正系數(shù)，使用率基準(zhǔn)值被調(diào)整。第2修正系數(shù)使使用率基準(zhǔn)值比基于額定輸出電流Ie和額定使用率α的基準(zhǔn)值更大。并且，由于根據(jù)使用率基準(zhǔn)值與輸出電流的平方的平均值的比較結(jié)果，輸出電流被控制，因此與在額定下控制輸出電流的情況相比，基于輸出電流的操作的效率降低被抑制。
[0019]此外，解決上述課題的焊接用電源裝置使用上述的電源裝置，構(gòu)成為生成對(duì)焊接對(duì)象進(jìn)行加工的輸出電流。
[0020]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，對(duì)焊接對(duì)象的加工中的效率降低被抑制。
[0021]實(shí)用新型效果
[0022]根據(jù)本實(shí)用新型，能夠抑制效率降低。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是電弧焊接機(jī)的框電路圖。
[0024]圖2是表示輸出電流與使用率的關(guān)系的一個(gè)例子的特性圖。
[0025]圖3是表示周圍溫度與修正系數(shù)的關(guān)系的一個(gè)例子的特性圖。
[0026]圖4是表示周圍溫度與修正系數(shù)的關(guān)系的一個(gè)例子的說(shuō)明圖。
[0027]圖5是表示旋轉(zhuǎn)速度與修正系數(shù)的關(guān)系的一個(gè)例子的特性圖。
[0028]圖6是表示旋轉(zhuǎn)速度與修正系數(shù)的關(guān)系的一個(gè)例子的說(shuō)明圖。
[0029]圖7是表示另一例的周圍溫度與修正系數(shù)的關(guān)系的特性圖。
[0030]符號(hào)說(shuō)明:
[0031]11電源裝置
[0032]20電源電路
[0033]26 電流檢測(cè)電路
[0034]27冷卻風(fēng)扇
[0035]27a 旋轉(zhuǎn)傳感器
[0036]28溫度傳感器
[0037]31控制電路
[0038]M焊接對(duì)象
[0039]Iw輸出電流
[0040]Ie額定輸出電流
[0041]α額定使用率
[0042]UA使用率基準(zhǔn)值
[0043]n(T，V)修正系數(shù)(第I修正系數(shù))
[0044]ητ(Τ)修正系數(shù)(第I修正系數(shù))
[0045]nv(V)修正系數(shù)(第I修正系數(shù))
[0046]β容許修正系數(shù)(第2修正系數(shù))
[0047]Si平均值
[0048]T環(huán)境溫度(周圍溫度)
[0049]V旋轉(zhuǎn)速度
【具體實(shí)施方式】
[0050]下面，對(duì)一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0051]如圖1所示，電弧焊接機(jī)10具有焊接電源裝置(以下簡(jiǎn)稱為電源裝置)11。電源裝置11的正輸出端子Ilp與焊炬12連接，電源裝置11的負(fù)輸出端子Ilm與焊接對(duì)象(母材)Μ連接。電源裝置11將從商用電源提供的三相(U相、V相、W相)的交流輸入電力轉(zhuǎn)換為與設(shè)定值相應(yīng)的直流輸出電力。該直流輸出電力在被保持于焊炬12的電極(例如焊絲)與焊接對(duì)象M之間產(chǎn)生電弧。通過(guò)這樣產(chǎn)生的電弧，焊接對(duì)象M被加工。
[0052]電源裝置11的整流電路21例如為二極管電橋電路。整流電路21將交流輸入電力轉(zhuǎn)換為直流電力。逆變器電路22具有使用了多個(gè)(例如4個(gè))開(kāi)關(guān)元件TR的電橋電路。開(kāi)關(guān)元件TR例如為絕緣柵型雙極晶體管(IGBT:1nsulated Gate Bipolar Transistor)。逆變器電路22將整流電路21的直流輸出電力轉(zhuǎn)換為高頻的交流電力。
[0053]變壓器23例如為具有初級(jí)線圈以及次級(jí)線圈的變壓器。變壓器23將逆變器電路22所產(chǎn)生的交流電力轉(zhuǎn)換為與線圈比相應(yīng)的電壓。整流電路24將變壓器23的輸出電壓轉(zhuǎn)換為直流輸出電力。整流電路24與正輸出端子I Ip和負(fù)輸出端子I Im連接。整流電路24的直流輸出電力被提供給焊炬12。
[0054]逆變器電路22、變壓器23、整流電路24被包含在電源裝置11的電源電路20。另外，電源電路20中也可以包含整流電路21。
[0055]電壓檢測(cè)電路25檢測(cè)輸出端子之間的電壓(輸出電壓)Vw，并輸出與該輸出電壓Vw相應(yīng)的電壓檢測(cè)信號(hào)Vd。電流檢測(cè)電路26檢測(cè)輸出電流Iw，并輸出與該輸出電流Iw相應(yīng)的電流檢測(cè)信號(hào)Id?？刂齐娐?1基于電壓檢測(cè)信號(hào)Vd和電流檢測(cè)信號(hào)Id，來(lái)輸出控制信號(hào)Ic。包含在逆變器電路22中的開(kāi)關(guān)元件TR基于控制信號(hào)Ic來(lái)接通斷開(kāi)?？刂齐娐?1基于控制信號(hào)Ic，來(lái)對(duì)開(kāi)關(guān)元件TR的接通期間進(jìn)行控制。因此，逆變器電路22生成與控制信號(hào)Ic相應(yīng)的交流電力。
[0056]在電源裝置11設(shè)置有冷卻風(fēng)扇27?？刂齐娐?1根據(jù)控制信號(hào)Fe來(lái)接通斷開(kāi)冷卻風(fēng)扇27。通過(guò)接通了的冷卻風(fēng)扇27的送風(fēng)，電源裝置11內(nèi)部的逆變器電路22等被冷卻。
[0057]在冷卻風(fēng)扇27設(shè)置有旋轉(zhuǎn)傳感器27a。旋轉(zhuǎn)傳感器27a檢測(cè)冷卻風(fēng)扇27的旋轉(zhuǎn)速度(轉(zhuǎn)速)，并輸出與該旋轉(zhuǎn)速度(轉(zhuǎn)速)相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)信號(hào)Fv。
[0058]在電源裝置11設(shè)置有溫度傳感器28。溫度傳感器28中使用例如熱敏電阻(thermistor)等。溫度傳感器28被配設(shè)在電源裝置11內(nèi)的規(guī)定位置，例如冷卻風(fēng)扇27附近的框體開(kāi)口部(例如空氣取入口)。溫度傳感器28輸出與周圍溫度(環(huán)境溫度)相應(yīng)的溫度檢測(cè)信號(hào)Td。
[0059]控制電路31基于電流檢測(cè)信號(hào)Id、溫度檢測(cè)信號(hào)Td、旋轉(zhuǎn)檢測(cè)信號(hào)Fv，來(lái)輸出或者停止輸出電流Iw。
[0060]在控制電路31的存儲(chǔ)器31a中，額定輸出電流Ie(A)、額定使用率α(%)被設(shè)定。
[0061]圖2表示輸出電流-使用率特性的一個(gè)例子。在圖2中，實(shí)線所示的特性曲線LI表示電源裝置11的額定下的輸出電流-使用率特性。
[0062]在電源裝置11中，額定輸出電流Ie、額定使用率α被設(shè)定。例如，額定輸出電流Ie為400(A)，額定使用率α為25( %)。在該情況下，在使輸出電流Iw的設(shè)定值與額定輸出電流Ie相等的情況下，需要以10分鐘為I周期，進(jìn)行基于輸出電流Iw( =400)的焊接共計(jì)2.5分鐘，剩余的7.5分鐘使焊接休止。若將輸出電流Iw的設(shè)定值設(shè)為270(A)，則容許使用率為(額定輸出電流/輸出設(shè)定值)2 X額定使用率=(400/270)2 X 25 = 55 ( % )。另外，若使輸出電流Iw的設(shè)定值為200(A)，則容許使用率為100( %)，能夠連續(xù)焊接。
[0063]此外，在控制電路31的存儲(chǔ)器31a中，容許修正系數(shù)β被設(shè)定。
[0064]控制電路31基于溫度檢測(cè)信號(hào)Td來(lái)檢測(cè)電源裝置11的周圍的溫度(環(huán)境溫度)Τ。此外，控制電路31基于旋轉(zhuǎn)檢測(cè)信號(hào)Fv，來(lái)檢測(cè)冷卻風(fēng)扇27的旋轉(zhuǎn)速度V。并且，控制電路31基于容許修正系數(shù)β、額定輸出電流I e、額定使用率α、環(huán)境溫度T、旋轉(zhuǎn)速度V來(lái)計(jì)算使用率基準(zhǔn)值UA。
[0065]例如，控制電路31基于下面的公式來(lái)計(jì)算使用率基準(zhǔn)值UA。
[0066]UA=(Ie)2XaX(P+n(T，V))."[I]
[0067]這里，容許修正系數(shù)β是在不產(chǎn)生焊接電源的燒損以及耐久性的降低的范圍內(nèi)，使能夠暫時(shí)超過(guò)使用率的系數(shù)。該容許修正系數(shù)β被設(shè)定為比“I”大的值(例如，1.03?1.1左右)。
[0068]修正系數(shù)n(T，V)是用于根據(jù)電源裝置11的使用狀態(tài)來(lái)修正使用率基準(zhǔn)值UA的系數(shù)。電源裝置11的使用狀態(tài)包含:使用電源裝置11的環(huán)境的溫度、電源裝置11的動(dòng)作狀態(tài)。動(dòng)作狀態(tài)例如為對(duì)包含在電源裝置11中的部件進(jìn)行冷卻的冷卻風(fēng)扇27的狀態(tài)(旋轉(zhuǎn)速度、轉(zhuǎn)速)?？刂齐娐?1基于溫度檢測(cè)信號(hào)Td和旋轉(zhuǎn)檢測(cè)信號(hào)Fv，得到修正系數(shù)n(T，V)。
[0069]這里，對(duì)基于額定輸出電流Ie和額定使用率α的控制進(jìn)行說(shuō)明。
[0070]例如，基于圖2中實(shí)線所示的特性曲線LI來(lái)設(shè)定基準(zhǔn)值αΟ。該基準(zhǔn)值αΟ是基于額定輸出電流Ie和額定使用率α，并利用
[0071]QO = (Ie)2Xa ---[2]
[0072]而求出的。也就是說(shuō)，基準(zhǔn)值aO被設(shè)定為額定輸出電流Ie的平方與額定使用率α相乘的結(jié)果的值。并且，在測(cè)量期間Tk(10分鐘)中的輸出電流Iw的平方的平均值Si超過(guò)該基準(zhǔn)值aO時(shí)，停止輸出電流Iw。
[0073]考慮在上述公式[I]中不考慮修正系數(shù)n(T，V)的情況，也就是說(shuō)，考慮將修正系數(shù)n(T，V)設(shè)為“O”的情況。將此時(shí)的基準(zhǔn)值設(shè)為α?。該基準(zhǔn)值α?為對(duì)上述的基準(zhǔn)值αΟ應(yīng)用了容許修正系數(shù)β的值。并且，該基準(zhǔn)值α I比基準(zhǔn)值αΟ大。
[0074]在圖2中，特性曲線L2表示通過(guò)容許修正系數(shù)β來(lái)對(duì)電源裝置11的特性曲線LI進(jìn)行了修正后的輸出電流-使用率特性。也就是說(shuō)，容許修正系數(shù)β對(duì)大于僅根據(jù)額定輸出電流Ie和額定使用率α而設(shè)定的基準(zhǔn)值αΟ的基準(zhǔn)值進(jìn)行設(shè)定。
[0075]并且，修正系數(shù)n(T，V)根據(jù)環(huán)境溫度T和旋轉(zhuǎn)速度V，來(lái)對(duì)如上所述應(yīng)用了容許修正系數(shù)β的基準(zhǔn)值α I進(jìn)行修正。
[0076]對(duì)環(huán)境溫度T與修正系數(shù)ητ(Τ)的關(guān)系的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明。
[0077]如圖3所示，針對(duì)高環(huán)境溫度T的修正系數(shù)ητ(Τ)被設(shè)定為比針對(duì)低環(huán)境溫度T的修正系數(shù)ητ(Τ)的值小。另外，修正系數(shù)ητ(Τ)被設(shè)定為相對(duì)于環(huán)境溫度Τ，階梯狀地變化。
[0078]例如，將電源裝置11被使用的溫度范圍的最大值(最高溫度)Tmax與最小值(最低溫度)Tmin之間劃分為規(guī)定數(shù)量(圖3中為8個(gè))的區(qū)間，使用各區(qū)間中的修正系數(shù)ητ(Τ)。另外，針對(duì)環(huán)境溫度T的區(qū)間的數(shù)量可以變更為任意的值。
[0079]例如，溫度范圍的最大值Tmax為50(°C)，最小值Tmin為_(kāi)20( °C)。
[0080 ] 將表示區(qū)間的邊界的溫度(區(qū)間溫度)設(shè)為T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7。
[0081]與各區(qū)間對(duì)應(yīng)的修正系數(shù)ητ(Τ)被保存在存儲(chǔ)器31a。圖1所示的控制電路31從存儲(chǔ)器31a讀取與環(huán)境溫度T對(duì)應(yīng)的修正系數(shù)ητ(Τ)。
[0082]如圖4所示，在環(huán)境溫度T比最低溫度Tmin低的情況下，修正系數(shù)中設(shè)定有發(fā)出警報(bào)的值。發(fā)出警報(bào)的值是被保存的數(shù)值所表現(xiàn)的最大值(或者最小值)，例如為“_99”。
[0083]在環(huán)境溫度T為最低溫度Tmin以上，并且小于區(qū)間溫度T7的情況下，與最低溫度Tmin和區(qū)間溫度T7的中間溫度( = (ΤΜΙΝ+Τ7)/2)對(duì)應(yīng)的值作為修正系數(shù)ητ⑴被保存在圖1所示的存儲(chǔ)器31a。
[0084]同樣地，在環(huán)境溫度T為區(qū)間溫度T7以上，并且小于區(qū)間溫度T6的情況下，與區(qū)間溫度T7和區(qū)間溫度T6的中間溫度( = (T6+T7)/2)對(duì)應(yīng)的值作為修正系數(shù)ητ(Τ)被保存在圖1所示的存儲(chǔ)器3 la。
[0085]并且，在環(huán)境溫度T為區(qū)間溫度T2以上，并且為區(qū)間溫度T1以下的情況下，與區(qū)間溫度!^和區(qū)間溫度T1的中間溫度( = (TdT2)A)對(duì)應(yīng)的值作為修正系數(shù)ητ(Τ)被保存在圖1所示的存儲(chǔ)器31a。區(qū)間溫度!^例如為在額定電流、額定使用率下，保證電源裝置11的使用的最高溫度。
[0086]在環(huán)境溫度T比區(qū)間溫度!^大，并且為最高溫度Tmm以下的情況下，與區(qū)間溫度Tmax和區(qū)間溫度T1的中間溫度(=(Τμαχ+??/2)對(duì)應(yīng)的值作為修正系數(shù)ητ⑴被保存在圖1所示的存儲(chǔ)器31a。
[0087]并且，在環(huán)境溫度T比最高溫度Tmax高的情況下，與上述的比最低溫度Tmin低的情況同樣地，修正系數(shù)中設(shè)定有發(fā)出警報(bào)的值。
[0088]對(duì)冷卻風(fēng)扇27的旋轉(zhuǎn)速度V與修正系數(shù)nv(V)的關(guān)系的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明。
[0089]如圖5所示，針對(duì)低旋轉(zhuǎn)速度V的修正系數(shù)nv(V)被設(shè)定為比針對(duì)高旋轉(zhuǎn)速度V的修正系數(shù)nv(V)的值小。另外，修正系數(shù)nv(V)被設(shè)定為相對(duì)于旋轉(zhuǎn)速度V，階梯狀地變化。
[0090]例如，將電源裝置11被使用的速度范圍的最大值(最高速度)Vmax與最小值(最低速度)Vmin之間劃分為規(guī)定數(shù)量(圖3中為8個(gè))的區(qū)間，使用各區(qū)間中的修正系數(shù)nv(V)。另外，針對(duì)旋轉(zhuǎn)速度V的區(qū)間的數(shù)量可以變更為任意的值。
[0091]將表示區(qū)間的邊界的速度(區(qū)間速度)設(shè)為VhV^VhV^V^VhVT。
[0092]與各區(qū)間對(duì)應(yīng)的修正系數(shù)nv(V)被保存在存儲(chǔ)器31a。圖1所示的控制電路31從存儲(chǔ)器31a讀取與旋轉(zhuǎn)速度V對(duì)應(yīng)的修正系數(shù)nv(V)。
[0093]如圖6所示，在旋轉(zhuǎn)速度V比最低速度Vmin低的情況下，修正系數(shù)中設(shè)定有發(fā)出警報(bào)的值。發(fā)出警報(bào)的值是被保存的數(shù)值所表現(xiàn)的最大值(或者最小值)，例如為“_99”。
[0094]在旋轉(zhuǎn)速度V為最低速度Vmin以上，并且小于區(qū)間速度V7的情況下，與最低速度Vmin和區(qū)間速度V7的中間速度(=(Vmin+Vt )/2)對(duì)應(yīng)的值作為修正系數(shù)nv (V)被保存在圖1所示的存儲(chǔ)器31a。
[0095]同樣地，在旋轉(zhuǎn)速度V為區(qū)間速度V7以上，并且小于區(qū)間速度V6的情況下，與區(qū)間速度V7和區(qū)間速度V6的中間速度( = (V6+V7)/2)對(duì)應(yīng)的值作為修正系數(shù)nv(V)被保存在圖1所示的存儲(chǔ)器3 la。
[0096]并且，在旋轉(zhuǎn)速度V為區(qū)間速度V2以上，并且為區(qū)間速度V1以下的情況下，與區(qū)間速度V2和區(qū)間速度Vi的中間速度( = (Vi+V2)/2)對(duì)應(yīng)的值作為修正系數(shù)nv(V)被保存在圖1所示的存儲(chǔ)器31a。區(qū)間速度如為冷卻風(fēng)扇27的標(biāo)準(zhǔn)的旋轉(zhuǎn)速度。冷卻風(fēng)扇27在各個(gè)產(chǎn)品中，轉(zhuǎn)速具有差別。標(biāo)準(zhǔn)的旋轉(zhuǎn)速度例如為旋轉(zhuǎn)速度的差別的范圍的中央值。
[0097]在旋轉(zhuǎn)速度V比區(qū)間速度％大，并且為最高速度Vmm以下的情況下，與區(qū)間速度Vmm和區(qū)間速度V1的中間速度(=(Vmax+Vi )/2)對(duì)應(yīng)的值作為修正系數(shù)nv (V),被保存在圖1所示的存儲(chǔ)器3 la。
[0098]圖1所示的控制電路31基于針對(duì)環(huán)境溫度T的修正系數(shù)nT(T)與針對(duì)旋轉(zhuǎn)速度V的修正系數(shù)m(V)，計(jì)算修正系數(shù)n(T，V)。例如，控制電路31通過(guò)下面的公式，
[0099]n(T,V)=nx(T)+nv(V)."[3]
[0100]計(jì)算修正系數(shù)n(T，V)。
[0101]控制電路31基于
[0102]Si = (1/Tk) X J(Iw)2dt …[4]
[0103]來(lái)計(jì)算規(guī)定的測(cè)量期間Tk中的輸出電流Iw的平方的平均值Si。另外，在焊接電源的情況下，測(cè)量期間Tk為1 (分鐘)(=600秒)。
[0104]另外，控制電路31以規(guī)定的取樣周期Ts(秒)，對(duì)輸出電流Iw進(jìn)行取樣，對(duì)取樣結(jié)果進(jìn)行模擬/數(shù)字變換(Α/D變換)，得到輸出電流的數(shù)字值Id(m)。這樣，上述的平均值Si根據(jù)
[0105]Si(m) = (D(m-k-l )+---+D(m) )/k."[5]
[0106]而得到。其中，D(m) = Id(m)2，k是在測(cè)量期間Tk(10分鐘)中通過(guò)取樣而得到的數(shù)字值的數(shù)，k = Tk/Ts。通過(guò)該公式，控制電路31得到測(cè)量期間Tk( 10分鐘)中的輸出電流Iw的平方的平均值Si。然后，控制電路31繼續(xù)實(shí)施取樣，并在每個(gè)取樣周期Ts計(jì)算平均值Si。
[0107]取樣周期Ts例如被設(shè)定為I秒。例如，電流檢測(cè)電路26通過(guò)低通濾波器(截止頻率為I?I OHz左右)來(lái)檢測(cè)輸出電流Iw。該低通濾波器對(duì)輸出電流Iw進(jìn)行平滑化。由此，控制電路31得到與輸出電流Iw對(duì)應(yīng)的平均值Si。另外，也可以將低通濾波器設(shè)置在控制電路31。
[0108]另外，通過(guò)短的取樣周期Ts(例如，10ys)的設(shè)定，得到與輸出電流的變化對(duì)應(yīng)的數(shù)字值。這種設(shè)定需要保持龐大的數(shù)據(jù)(k = 6，000，000)的存儲(chǔ)器、高速的運(yùn)算處理，導(dǎo)致成本的上升。
[0109]控制電路31將平均值Si與使用率基準(zhǔn)值UA比較。然后，控制電路31基于比較結(jié)果，來(lái)輸出或者停止輸出電流Iw。例如，在平均值Si比使用率基準(zhǔn)值UA小的(Si<UA)情況下，控制電路31繼續(xù)輸出輸出電流Iw。并且，在平均值Si為使用率基準(zhǔn)值UA以上(Si 2 UA)的情況下，控制電路31停止輸出電流Iw。
[0110]接下來(lái)，對(duì)上述電源裝置11的作用進(jìn)行說(shuō)明。
[0111]電源裝置11的控制電路31基于溫度檢測(cè)信號(hào)Td，來(lái)每時(shí)每刻地計(jì)算環(huán)境溫度T。此外，控制電路31基于旋轉(zhuǎn)檢測(cè)信號(hào)Fv，來(lái)每時(shí)每刻地計(jì)算冷卻風(fēng)扇27的旋轉(zhuǎn)速度V。并且，控制電路31基于額定輸出電流I e、額定使用率α、容許修正系數(shù)β、環(huán)境溫度T、旋轉(zhuǎn)速度V，來(lái)每時(shí)每刻地計(jì)算使用率基準(zhǔn)值UA。
[0112]此外，控制電路31對(duì)輸出電流Iw的平方的平均值Si進(jìn)行計(jì)算。例如，如上所述，按每個(gè)取樣周期Ts，對(duì)輸出電流Iw進(jìn)行取樣，得到數(shù)字值Id。并且，通過(guò)上述公式[5]，來(lái)計(jì)算平均值Si。
[0113]并且，控制電路31對(duì)平均值Si與使用率基準(zhǔn)值UA進(jìn)行比較?？刂齐娐?1根據(jù)比較結(jié)果來(lái)輸出對(duì)逆變器電路22的控制信號(hào)I c。
[0114]例如，在平均值Si比使用率基準(zhǔn)值UA小的情況下，控制電路31輸出控制信號(hào)Ic，以接通斷開(kāi)逆變器電路22的開(kāi)關(guān)元件TR。由此，逆變器電路22輸出與開(kāi)關(guān)元件TR的接通斷開(kāi)對(duì)應(yīng)的交流電力?；谠摻涣麟娏?，輸出電流I w被輸出。
[0115]另一方面，若平均值Si達(dá)到使用率基準(zhǔn)值UA，或者平均值Si超過(guò)使用率基準(zhǔn)值UA，則控制電路31根據(jù)控制信號(hào)Ic，停止逆變器電路22的開(kāi)關(guān)元件TR的接通斷開(kāi)。由此，輸出電流Iw被停止。
[0116]上述的使用率基準(zhǔn)值UA根據(jù)環(huán)境溫度T、旋轉(zhuǎn)速度V而變化。
[0117]例如，若環(huán)境溫度T上升，則控制電路31根據(jù)該環(huán)境溫度T來(lái)減小使用率基準(zhǔn)值UA。也就是說(shuō)，使圖2所示的特性曲線L2在箭頭Al所示的方向上移動(dòng)。在該情況下，輸出電流Iw中的使用率變小?？刂齐娐?1基于使用率基準(zhǔn)值UA與平均值Si的比較結(jié)果，停止輸出電流Iw。由此，在環(huán)境溫度T上升的高溫時(shí)，對(duì)輸出電流Iw進(jìn)行輸出的期間被限制，電源裝置11中的逆變器電路22、變壓器23等的溫度超過(guò)規(guī)定的溫度(容許溫度)的情況被抑制。
[0118]另一方面，若環(huán)境溫度T降低，則控制電路31根據(jù)該環(huán)境溫度T來(lái)增大使用率基準(zhǔn)值UA。也就是說(shuō)，使圖2所示的特性曲線L2在箭頭A2所示的方向上移動(dòng)。在該情況下，輸出電流Iw中的使用率變大?？刂齐娐?1基于使用率基準(zhǔn)值UA與平均值S i的比較結(jié)果，停止輸出電流Iw。由此，在環(huán)境溫度T降低的低溫時(shí)，對(duì)輸出電流Iw進(jìn)行輸出的期間變長(zhǎng)。也就是說(shuō)，基于輸出電流Iw的處理(焊接)的時(shí)間變長(zhǎng)。因此，操作難以被中斷，操作效率的降低被抑制。
[0119]冷卻風(fēng)扇27根據(jù)個(gè)體差異而旋轉(zhuǎn)速度V不同。此外，冷卻風(fēng)扇27存在由于老化而導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)速度V降低的情況。由此，在旋轉(zhuǎn)速度V低的冷卻風(fēng)扇27中，電源裝置11的內(nèi)部溫度變高?？刂齐娐?1根據(jù)冷卻風(fēng)扇27的旋轉(zhuǎn)速度V來(lái)減小使用率基準(zhǔn)值UA。也就是說(shuō)，使圖2所示的特性曲線L2在箭頭Al所示的方向上移動(dòng)。由此，對(duì)輸出電流Iw進(jìn)行輸出的期間變短，電源裝置11中的逆變器電路22、變壓器23等的溫度超過(guò)規(guī)定的溫度(容許溫度)的情況被抑制。
[0120]另一方面，在冷卻風(fēng)扇27的旋轉(zhuǎn)速度V高的情況下，電源裝置11的內(nèi)部溫度變低?？刂齐娐?1根據(jù)冷卻風(fēng)扇27的旋轉(zhuǎn)速度V來(lái)增大使用率基準(zhǔn)值UA。也就是說(shuō)，使圖2所示的特性曲線L2在箭頭A2所示的方向上移動(dòng)。由此，對(duì)輸出電流Iw進(jìn)行輸出的期間變長(zhǎng)。也就是說(shuō)，基于輸出電流Iw的處理(焊接)的時(shí)間變長(zhǎng)。因此，操作難以被中斷，操作效率的降低被抑制。
[0121]如以上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，起到以下的效果。
[0122](I)控制電路31每時(shí)每刻地計(jì)算測(cè)量期間Tk中的輸出電流Iw的平方的平均值Si?？刂齐娐?1基于從溫度傳感器28輸出的溫度檢測(cè)信號(hào)Td來(lái)得到環(huán)境溫度T。此外，控制電路31基于從旋轉(zhuǎn)傳感器27a輸出的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)信號(hào)Fv，得到冷卻風(fēng)扇27的旋轉(zhuǎn)速度V?？刂齐娐?1基于與環(huán)境溫度T和旋轉(zhuǎn)速度V對(duì)應(yīng)的修正系數(shù)n(T，V)，計(jì)算使用率基準(zhǔn)值UA。并且，控制電路31對(duì)平均值Si與使用率基準(zhǔn)值UA進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果來(lái)控制逆變器電路22，并輸出或者停止輸出電流Iw。這樣，通過(guò)使用與環(huán)境溫度T和冷卻風(fēng)扇27的旋轉(zhuǎn)速度V對(duì)應(yīng)的使用率基準(zhǔn)值UA，與根據(jù)電源裝置11的額定(額定輸出電流Ie、額定使用率α)來(lái)控制輸出電流Iw的情況相比，能夠抑制操作效率的降低。
[0123](2)使用與環(huán)境溫度T和冷卻風(fēng)扇27的旋轉(zhuǎn)速度V對(duì)應(yīng)的使用率基準(zhǔn)值UA。由此，例如，在環(huán)境溫度T上升的情況下，通過(guò)減小使用率基準(zhǔn)值UA，從而能夠縮短對(duì)輸出電流Iw進(jìn)行輸出的期間，并抑制電源裝置11中的逆變器電路22、變壓器23等的溫度超過(guò)規(guī)定的溫度(容許溫度)的情況。此外，在冷卻風(fēng)扇27的旋轉(zhuǎn)速度V低的情況下，通過(guò)減小使用率基準(zhǔn)值UA，從而能夠縮短對(duì)輸出電流Iw進(jìn)行輸出的期間，并抑制電源裝置11中的逆變器電路22、變壓器23等的溫度超過(guò)規(guī)定的溫度(容許溫度)的情況。
[0124]另外，上述各實(shí)施方式也可以通過(guò)以下的方式來(lái)實(shí)施。
[0125].雖然在上述實(shí)施方式中，使用基于環(huán)境溫度T與旋轉(zhuǎn)速度V的修正系數(shù)n(T，V)來(lái)計(jì)算使用率基準(zhǔn)值UA，但也可以基于環(huán)境溫度T與旋轉(zhuǎn)速度V的任意一方來(lái)計(jì)算使用率基準(zhǔn)值UA。例如，使用與環(huán)境溫度T成比例的修正系數(shù)ητ(Τ)。在該情況下，圖1所示的控制電路31通過(guò)
[0126]υΑ=(Ιθ)2ΧαΧ(β+ητ(Τ)) ---[6]
[0127]來(lái)計(jì)算使用率基準(zhǔn)值UA。
[0128]這種使用率基準(zhǔn)值UA被用于例如不具備冷卻風(fēng)扇的電源裝置等。在這種電源裝置中，也與上述實(shí)施方式同樣地，能夠抑制效率降低、可靠性降低。
[0129]此外，與環(huán)境溫度T同樣地，也可以使用相對(duì)于旋轉(zhuǎn)速度V成比例的修正系數(shù)nv(V)。在該情況下，控制電路31通過(guò)
[0130]UA=(Ie)2XaX (β+ην(ν)) ---[7]
[0131]來(lái)計(jì)算使用率基準(zhǔn)值UA。在使用了這種使用率基準(zhǔn)值UA的電源裝置中，也起到與上述實(shí)施方式同樣的效果。
[0132].雖然在上述實(shí)施方式中，使用了相對(duì)于環(huán)境溫度T和旋轉(zhuǎn)速度V階梯狀地設(shè)定的修正系數(shù)，但也可以使用通過(guò)其他的方法而設(shè)定的修正系數(shù)。
[0133]例如，如圖7所示，也可以使用針對(duì)環(huán)境溫度T的修正系數(shù)ητ(Τ)來(lái)計(jì)算使用率基準(zhǔn)值UA ο這種修正系數(shù)nT( T)可以通過(guò)例如基于環(huán)境溫度T對(duì)修正系數(shù)nT (T)進(jìn)行計(jì)算的運(yùn)算式(例如，一次函數(shù))而求出。圖1所示的控制電路31根據(jù)運(yùn)算式來(lái)計(jì)算針對(duì)環(huán)境溫度T的修正系數(shù)ητ(Τ)。
[0134]另外，雖然省略了附圖，但對(duì)于冷卻風(fēng)扇27的旋轉(zhuǎn)速度V也是同樣的。也就是說(shuō)，控制電路31使用運(yùn)算式(例如，一次函數(shù))，基于旋轉(zhuǎn)速度V來(lái)計(jì)算修正系數(shù)nv(V)。并且，控制電路31根據(jù)上述的公式[I]，來(lái)計(jì)算使用率基準(zhǔn)值UA。
[0135]在應(yīng)用了這些使用率基準(zhǔn)值UA的電源裝置中，也與上述實(shí)施方式同樣地，能夠抑制效率降低。此外，能夠抑制可靠性降低。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電源裝置，其特征在于，具有: 電源電路，其對(duì)輸出電流進(jìn)行輸出； 電流檢測(cè)電路，其檢測(cè)所述輸出電流； 溫度傳感器，其對(duì)裝置的周圍的溫度進(jìn)行檢測(cè);和 控制電路，其控制所述電源電路， 所述控制電路基于與由所述溫度傳感器檢測(cè)出的周圍溫度對(duì)應(yīng)的第I修正系數(shù)，來(lái)設(shè)定使用率基準(zhǔn)值，對(duì)測(cè)量期間中的輸出電流的平方的平均值進(jìn)行計(jì)算，對(duì)所述使用率基準(zhǔn)值與所述平均值相互進(jìn)行比較，并基于比較結(jié)果，在所述平均值為所述使用率基準(zhǔn)以上時(shí)，控制所述電源電路以使所述輸出電流停止。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源裝置，其特征在于， 具有: 冷卻風(fēng)扇，其對(duì)裝置內(nèi)進(jìn)行冷卻;和 旋轉(zhuǎn)傳感器，其對(duì)所述冷卻風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行檢測(cè)， 所述控制電路根據(jù)由所述旋轉(zhuǎn)傳感器檢測(cè)出的所述冷卻風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度和所述周圍溫度，來(lái)設(shè)定所述第I修正系數(shù)，并根據(jù)所述第I修正系數(shù)，來(lái)設(shè)定所述使用率基準(zhǔn)值。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電源裝置，其特征在于， 所述控制電路實(shí)施控制以將第2修正系數(shù)與所述第I修正系數(shù)相加來(lái)設(shè)定容許修正系數(shù)，并將對(duì)額定輸出電流的平方乘以額定使用率和所述容許修正系數(shù)而得到的值設(shè)為所述使用率基準(zhǔn)值，其中，該第2修正系數(shù)被設(shè)定為使所述使用率基準(zhǔn)值成為比對(duì)所述額定輸出電流的平方乘以所述額定使用率而得到的值更大的值。4.一種電源裝置，其特征在于，具有: 電源電路，其對(duì)輸出電流進(jìn)行輸出； 電流檢測(cè)電路，其檢測(cè)所述輸出電流； 冷卻風(fēng)扇，其對(duì)裝置內(nèi)進(jìn)行冷卻； 旋轉(zhuǎn)傳感器，其對(duì)所述冷卻風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行檢測(cè);和 控制電路，其控制所述電源電路， 所述控制電路基于與由所述旋轉(zhuǎn)傳感器檢測(cè)出的所述冷卻風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度對(duì)應(yīng)的第I修正系數(shù)，來(lái)設(shè)定使用率基準(zhǔn)值，對(duì)測(cè)量期間中的輸出電流的平方的平均值進(jìn)行計(jì)算，對(duì)所述使用率基準(zhǔn)值與所述平均值相互進(jìn)行比較，并基于比較結(jié)果，在所述平均值為所述使用率基準(zhǔn)以上時(shí)，控制所述電源電路以使所述輸出電流停止。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電源裝置，其特征在于， 所述控制電路實(shí)施控制以將第2修正系數(shù)與所述第I修正系數(shù)相加來(lái)設(shè)定容許修正系數(shù)，并將對(duì)額定輸出電流的平方乘以額定使用率和所述容許修正系數(shù)而得到的值設(shè)為所述使用率基準(zhǔn)值，其中，該第2修正系數(shù)被設(shè)定為使所述使用率基準(zhǔn)值成為比對(duì)所述額定輸出電流的平方乘以所述額定使用率而得到的值更大的值。6.一種焊接用電源裝置，其特征在于， 權(quán)利要求1?5的任意一項(xiàng)所述的電源裝置構(gòu)成為生成對(duì)焊接對(duì)象進(jìn)行加工的輸出電流。
【文檔編號(hào)】B23K9/10GK205544975SQ201520834351
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2015年10月26日
【發(fā)明人】宮部浩, 宮部浩一, 宮杰
【申請(qǐng)人】株式會(huì)社達(dá)誼恒