CN111526959A - 具有冷却装置的焊接电源 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种焊接电源(1)，其用于向电焊接电路供给电流和电压以用于执行电焊接方法，其中焊接电源(1)具有功率调节装置以用于调节被供给到焊接电源的电流以适用于电焊接方法，其中更进一步地在焊接电源(1)的外壳(4)上还提供两个极接触装置(5、6)，其中每个均从外壳(4)伸出，并且焊接电源被装备有冷却装置，使用该冷却装置能够耗散掉由焊接电源(1)释放的热损失。在这种焊接电源的情况下且尽管能够充分地冷却电气部件，仍可以将焊接电源的外壳设计成比之前更小。根据本发明，提出具有至少一个互感器的电感装置，所述电感装置被设置在冷却主体中，其中冷却主体与电感装置(26)被设置在外壳(4)的外壳外侧上。

Description

具有冷却装置的焊接电源

技术领域

本发明涉及焊接电流源，其用于向焊接电路供给电流和电压以执行电焊接工艺，其中焊接电流源装备有电流调节装置以用于调节由焊接电流源供给的电流以适用于电焊接工艺，其中在焊接电流源的外壳上，还提供两个极接触装置，其中每个伸出到外壳之外，并且焊接电流源装备有冷却装置，使用该冷却装置能够耗散掉由焊接电流源释放的热损失。

背景技术

存在多种不同的焊接工艺。本发明对于涉及弧焊的各种过程和焊接电流电路装置是特别有意义的。这些是基于在焊接电极和要进行焊接的工件之间的电弧的生热。借助于生热，能够局部熔化要焊接的一种(多种)材料。在几乎所有的弧焊工艺中，为此目的在电弧区域中供给防护气体，以便一方面允许在焊接电极和工件之间的电阻降低的电离气氛，且另一方面防止焊接电极和工件的氧化。代替提供惰性气体作为防护气体，也能够供给活性气体或者混合的形式来用于反应。类似地，可以提供电极，其不需要任何外部气体供给，因为其所需要的物质被集成在电极中并且在电极熔化时被释放。

当焊接焊炬内管施加电压时且当使得焊接焊丝接触目标金属件时，大电流从焊接焊炬流出、经由焊接焊丝且必要时经由电弧到目标金属件且之后到地面。大电流和电弧导致焊接焊丝在防护气体气氛中熔化，这导致焊丝形成熔滴并产生电弧。电弧使得目标金属件和被引导的焊接焊丝熔化。通过形成的熔滴从焊接焊丝脱落或者通过短路将熔滴转移到目标金属件的液化位置，它们变得彼此结合。

弧焊系统或弧焊电路均具有焊接电流源以用于提供所需电流和电压，所述电流供给需要以导电方式被连接到弧焊接系统的焊接焊炬，以致能够向相应的弧焊接供给电流和电压。因为产生在工艺点处的主要条件需要大量的能量，所以焊接电流源必须提供具有大电流值的直流电流或交流电流(统称为焊接电流)。当用于工业时，它们由被连接到焊接电流源的交流电流产生。借助于被容纳在焊接电流源中的导体和功率电子器件，焊接电流源将输入侧上的交流电流转换成适用于弧焊接的焊接电流。因此通常产生大的热损失，其必须被耗散出外壳以防止损坏特别是被容纳在焊接电流源中的电子器件。为此，冷却装置通常被设置在焊接电流源中，不过，由于该冷却装置，焊接电流源的外壳进而变得相对较大。

发明内容

因此，本发明的目标是提供一种之前提到的类型的焊接电源(焊接电流源)，其中除了充分地冷却电气部件之外，还可以将焊接电流源的外壳设计成比之前更小。

这个目标是根据本发明的上述类型的焊接电流源来实现的，其中电流互感器装置的电感装置被设置在冷却主体中且冷却主体以及电感装置在外壳的外侧被设置在外壳上。在本发明的范围内，已经惊人地发现，通过将冷却装置和电感装置从外壳的内侧移动到外壳的外侧，外壳能够被缩小的不仅仅是冷却装置和电感装置的体积。对于被设置在外壳空间内侧的冷却主体和电感装置，通常在电子部件和电感装置(如互感器)(其也被设置在外壳中)之间必须满足最小间隙，以避免过热。此外，在外壳中需要紧固材料来紧固电感装置和冷却装置，这也导致增大外壳的内部空间。通过在外壳中省略所有这些部件和所需布线并且也通过不需要维持与电感装置的最小间隙，因此外壳能够变得显著减小的不仅仅是根据本发明不再提供在外壳内的部件的体积。借助于根据本发明的措施，优点还在于，热损失能够被特别快且有效地耗散到环境中，这是因为不会有热量积聚的可能不去也不会阻碍热空气从外壳耗散掉。

本发明的优选实施例可以提供，电感装置装备有被设置在冷却主体内部的至少一个互感器。使用本发明的这种实施例，冷却主体和电感装置能够以特别节省空间的方式被设置，且同时地电感装置导致的热损失能够被耗散到环境中。

尽管将电感装置设置在焊接电流源的外壳的外侧，不过电感装置能够被可靠地保护以免损坏，这是由于盖、特别是挡板被设置在电感装置上方。即使有盖也能够实现良好的热耗散，可以适当地提供，在焊接电流源的指定的使用位置中，盖被设置在一个区域中，此时其与焊接电流源的指定的设立表面具有最大间隙且距电感装置具有一定间距，以致在盖和电感装置之间产生热空气流出所通过的开口。

本发明的另一个优选实施例可以提供，冷却主体被设置在外壳后壁的外侧上。外壳的后壁特别适于设置冷却主体和电感装置，因为借助于后壁中的凹部，电感装置至被设置在外壳内的电子部件的布线能够通过特别短的路线来实现。

在本发明的优选实施例中，通过冷却主体的冷却肋能够实现特别良好且快速的散热，该冷却肋以至少基本竖直的方式彼此间隔开地设置。在特别有利的方式中，因此能够使用固有的热对流来散热。因此被加热空气能够在冷却肋之间的冷却主体区域内无阻地上升，且从而在基本竖直的方向上流动。

此外，被设置在外壳外侧的冷却主体优选地在其冷却肋的区域中装备有凹部，借助于该凹部，中断多个冷却肋，其中在冷却主体中提供凹部以用于将电感装置设置在冷却主体中。电感装置因此能够优选地从背离外壳的侧面被插入到冷却装置的凹部中。

为了进一步增加散热且因此冷却效果，优选地可以提供，特别是在背离外壳的电感装置侧面上设置风扇装置。因此也被设置在焊接电流源的外壳的外侧上的这种风扇装置能够被具体地涉及成独立组件，即所谓的风扇盒，并且具有至少一个旋转风扇，其空气流基本指向电感装置。在特别有利的方式中，风扇盒能够被理想地设计成是开口的，以致耗散电感装置的热的空气流能够以最可能的无阻方式流动。因此，风扇盒应该优选地不覆盖冷却主体的整个后侧，而是优选地基本仅覆盖电感装置的区域。此外，冷却主体的上侧应该被有利地设计成使得在此的出流空气能够无阻地从冷却主体离开。在本发明的特别有利的实施例中，在冷却主体的上侧上，因此冷却主体应该理想地没有盖。

最后，在已经证明其本身有利的本发明的一种进展中，功率焊接源装备有两个或更多个冷却主体，其被置于焊接电流源的外壳的外侧上，其中这些冷却主体中的每个均具有至少一个电感装置并且能够以之前所述的方式之一被设计。

本发明的附加优选设计从权利要求、说明书和附图中可得。

附图说明

借助于附图中以纯粹示意性方式被示出的实施例更具体地解释了本发明。附图中：

图1是根据本发明的用于弧焊接工艺的焊接电流源的透视图，其具有被连接到它们的两个极接触装置的焊接电流电缆；

图2是图1的焊接电流源的透视图，其从后侧观察且移除了风扇盒；

图3是图1的焊接电流源的另一透视图，其中风扇盒被安装，且从后侧观察；

图4是图1的焊接电流源的侧视图，其中示出了风扇盒和电感装置的横截面。

图5是图1的焊接电流源的分解图。

具体实施方式

图1示出了焊接电流源，其中电流和电压被提供以用于借助于没有被进一步示出的弧焊接焊炬执行弧焊接工艺。此外，焊接电流源1包含具有操作面板2的控制装置，使用该操作面板2，能够调整要被执行的相应弧焊接工艺的参数并控制焊接工艺。在这种情况下，通过使用焊接电流源1，能够执行MIG/MAG或也能够执行WIG、等离子体、电极以及所有其他的弧焊接工艺或者大电流应用。在本发明的另一些可能实施例中，也能够使用焊接电流源1执行其他弧焊接和切割过程。

从焊接电流源1的外壳4突出两个极接触装置5、6，其被提供用于均连接焊接电流电缆3。如图1能够看到的，外壳4的上部区段4a在外壳的两侧上相对于下部外壳区段4b的T形的较窄前部130突出。关于下部外壳区段4b的T形的后部较宽部131，上部外壳区段4a具有的宽度至少近似地对应于下部外壳区段4b的后部较宽部131的宽度。借助于这种设计，在外壳4的每个侧面上产生上部外壳区段4a的一个区域，其中上部外壳区段4a的突出部的下侧7被外壳盖覆盖，该外壳盖在这种情况下是外壳板且能够被自由出入。上部外壳区段4a的底侧7的这两个区域是矩形的并且能够从前侧自由出入以及从外壳4的相应侧面出入。上部外壳区段4a的底侧7的这两个区域由下部外壳区段的T形的较窄部彼此分开。在上部外壳区段4a的底侧7的这两个区域中的每个处，均设置有两个极接触装置5、6中的一个，以致这两个区域中的每个处均仅存在一个极接触装置5、6。在上部外壳区段4a的底侧7处，这两个极接触装置5、6因此被设计成从根据本发明的优选功率焊接源1的外壳4突出。焊接电流源的外壳4被设置在两件式设立元件9上，使用该设立元件9，外壳能够被设立在基体上。

如图2所示，箱立方体形冷却主体11被设置在外壳4的后侧10上。冷却主体11基本延伸过外壳4的整个高度，并且具有借助于交叉构件14、15彼此连接的至少两个基本竖直的侧壁12、13。多个冷却肋16被设置在侧壁之间。冷却肋16被定向成平行于侧壁12、13且因此也至少基本垂直于外壳后壁21。冷却肋的取向对应于被加热空气的固有的自调节热对流或流动方向。基本上等长的冷却肋16的长度从而对应于侧壁12、13的长度。冷却主体11借助于后壁18朝向外壳的外壳后壁21被闭合。

能够从图5的分解图推断出，焊接电流源1的外壳4的后侧10装备有外壳后壁21，该外壳后壁21装备有矩形凹部22。凹部22的形状和大小从而基本上对应于冷却主体11的形状。例如，借助于框架23和螺钉连接，冷却主体11能够被附接到外壳4的后壁21。外壳后壁21的凹部22能够使用冷却主体11的后壁18被完全闭合，如图6所示。

近似在冷却主体的中间处，被设置在这个区域中的铝冷却肋16装备有细长矩形凹部25，其能够例如通过铣槽来实现。被设置在凹部25中的是电感装置26，其近似对应于凹部25的细长立方体形状。电感装置26包含至少一个互感器且必要的话包含一个或更多个其他的电感器。所述至少一个互感器被塑料化合物封装以便更好地散热。从而得到的立方体形块状的电感装置26被插入到冷却肋的凹部25中并被附接到后壁18。电感装置26的电连接27颜色通过穿过后壁18的一个或更多个贯通凹部，以便被电连接到外壳内部的没有被进一步示出的电子部件。电感装置从而覆盖后壁18的为此目的提供的所有的贯通凹部。在外壳内侧上，发热电子部件可以被设置在后壁18上。它们的热功率损失因此能够经由后壁18被直接供给到被设置在外壳外侧上的冷却肋并且被耗散到环境。

可选地，在根据本发明的所示优选实施例中，被设计成风扇盒29的风扇装置被设置在电感装置之上。风扇装置可以装备有一个或更多个用电驱动的风扇，其中由所述风扇盒29的所述至少一个风扇生成的空气流基本垂直地指向被设置在这个区域中的电感装置26和冷却肋。风扇盒29仅覆盖冷却肋中的一部分。在风扇装置或盒29上，可以设置盖30，其用作保护和引导板，借助于该盖30，可以覆盖电感装置26的突出超过风扇装置的区段。特别是在其上端上，盖30可以被设置成与电感装置具有间隙，同时其在其两侧上朝向电感装置弯曲。从而盖30能够包括形成指向上的流动通道的作用，借助于该通道，由电感装置加热的空气能够向上流走。

附图标记列表：

1焊接电流源

2操作面板

3焊接电流电缆

4a上部外壳区段

4b下部外壳区段

5极接触装置

6极接触装置

7底侧

9设立元件

10后侧

11冷却主体

12侧壁

13侧壁

14交叉构件

15交叉构件

16冷却肋

18冷却主体的后壁

21外壳后壁

22凹部

23框架

25凹部

26电感装置

27电连接

29风扇盒

30盖

Claims (11)

1.一种焊接电流源，其用于向电焊接电流电路供给电流和电压以用于执行电焊接工艺，其中所述焊接电流源被装备有电流调节装置以用于调节由所述焊接电流源供给的所述电流以适用于电焊接工艺，还在所述焊接电流源的外壳上提供两个极接触装置，其中每个极接触装置伸出到所述外壳之外，并且所述焊接电流源被装备有冷却装置，使用该冷却装置能够耗散掉由所述焊接电流源释放的热损失，

特征在于

具有至少一个互感器或者任何其他的电感器的电感装置被设置在作为冷却装置的冷却主体中，并且所述冷却主体以及所述电感装置被设置在所述焊接电流源的所述外壳的外壳外侧上。

2.根据权利要求1所述的焊接电流源，特征在于，所述冷却装置被设置在外壳后壁的外侧上。

3.根据前述两项权利要求中至少一项权利要求所述的焊接电流源，特征在于，风扇装置在所述冷却装置的背离所述外壳外侧的侧面上被设置在所述冷却装置上。

4.根据前述权利要求中至少一项权利要求所述的焊接电流源，特征在于，所述电感装置被装备有被设置在所述冷却装置的所述冷却主体内部的至少一个互感器和至少一个附加电感器。

5.根据前述权利要求中至少一项权利要求所述的焊接电流源，特征在于，所述冷却装置被装备有冷却肋，优选地以间隔开的方式至少基本垂直定向的冷却肋。

6.根据前述权利要求中至少一项权利要求所述的焊接电流源，特征在于，借助于所述电感装置，设置盖、特别是电流导板。

7.根据前述权利要求中至少一项权利要求所述的焊接电流源，特征在于，所述至少一个电感器、特别是互感器被封罩在塑料化合物中。

8.根据前述权利要求中至少一项权利要求所述的焊接电流源，特征在于，所述冷却装置被装备有后壁，借助于该后壁闭合外壳后壁的凹部。

9.根据权利要求8所述的焊接电流源，特征在于，所述焊接电流源的电子部件被设置在所述后壁的外壳内侧上。

10.根据权利要求8或9所述的焊接电流源，特征在于，所述后壁的至少一个凹部，所述电感装置的至少一个电气连接通过该凹部延伸到所述焊接电流源的所述外壳中。

11.根据前述权利要求中至少一项权利要求所述的焊接电流源，特征在于，被设置在所述焊接电流源的一个或更多个外壳外侧上的多个冷却主体，其中所述冷却主体中的每个均装备有相应的电感装置，并且相应的电感装置具有至少一个互感器。

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