CN1200646A

CN1200646A - 电弧转变电路

Info

Publication number: CN1200646A
Application number: CN98105716.0A
Authority: CN
Inventors: 约瑟福·阿伦·达尼尔
Original assignee: Lincoln Electric Co
Current assignee: Lincoln Electric Co
Priority date: 1997-03-18
Filing date: 1998-03-17
Publication date: 1998-12-02
Anticipated expiration: 2018-03-17
Also published as: DK0971567T3; CA2230427C; ES2234049T3; JP2850230B2; CN1131661C; DE59812275D1; CA2230427A1; EP0971567A1; AU5934498A; EP0971567B1; JPH10263828A; ATE282940T1; SG55458A1; AU700319B2; US5847354A

Abstract

一个用于从带有电流调节输入端的电源向等离子系统提供直流电的电路,该等离子系统包括一个电极和一个喷嘴,该喷嘴带有一个等离子电弧开口使电极朝向一个并置的工件,该电路具有一个第一电路支路;一个第二电路支路;一个第二电路支路中的电流检测器装置;开关装置;用于在第一电路支路中调节电流直至电弧发生转变的装置,以及用于当被检测工件电流超出一个低阈值时,提高由上述电源向第一电路支路提供的维持电流的装置。

Description

电弧转变电路

本发明涉及一种等离子弧系统，包括一个电极和一个喷嘴，该喷嘴带有一个使电极朝向一个并置工件的等离子弧开口，并且尤其涉及一种用于这样一种等离子系统的电弧转变电路。

本发明所针对的等离子弧系统，包括一个电极和一个喷嘴，该喷嘴带有一个使电极朝向一个并置的工件的等离子弧开口，该系统由一个合适的电源提供的直流电流驱动。将电源与等离子焰炬相连的电路的第一个支路被用来在电极与喷嘴之间产生一个维持电弧。当工件被移近喷嘴时，工件电流开始流过电极与工件之间的电离层。这时，连接电路的第一个支路被开路或断开，而电源在电极与工件之间提供直流电流，以将维持电弧转变成一个工作电弧，用于由等离子弧系统进行的切割或其它金属加工。已经公开了多种电路，它们用于将电源与等离子割炬相连，如在Tatham5,530,220中公开的电路，也引入此处的参照中。这种已有技术的专利表示出，在连接电路的维持电弧支路中采用了电阻，用于在维持电弧工作模式期间在工件与喷嘴之间产生一个高电压。电阻的大小决定了工件与喷嘴间的正常电压，该电压表示喷射距离，当从维持工作模式变换到操作或切割工作模式时，经过该距离可以使电弧被转变。已经提出了多种电路配置，用于增大所提供的这一电压，以增大喷射距离，例如在电极的引线中采用电感，该电感可以存储电流并产生感应放电，这一感应放电可以产生一个用于增大喷射距离的高电压。这一提高电弧转变电压的概念在此处参照的专利中被描述出来，作为针对本发明的背景的代表性介绍。这一专利表示出一种连接电路，包括一种等离子系统中的各种用于检测电流、控制电流，以及用于在维持电弧模式与切割模式之间转变的电路。

本发明能广泛用于各种等离子系统，为简明起见，将结合一个系统对其进行讨论，其中从工件到电极的电压由维持电弧电路支路中的电阻控制；然而，必须注意到本发明有更为广泛的应用，并且可以被主要用于所有种类的等离子系统中，其中可以检测工件电流，而且连接电源和割炬的电路可以在维持电弧工作模式与切割工作模式间转变。应该注意到，通过提高由维持模式到切割模式的转变所需的电压而增大的喷射距离，应该与实际现行规范一样高；然而，本发明是针对等离子系统的另一个方面。大多数等离子系统保持一个相对较高的维持电弧电流，以便对于电弧转变过程的电压产生最高的可能喷射转变距离。因此，通常采用高维持电弧电流，这一高电流实际上会降低喷嘴的寿命。如果降低维持电弧电流，则喷射距离会相应降低，这在等离子割炬工作中，尤其在自动操作，如机器人切割装置中，是一个明显的缺点。

一种典型的气体等离子割炬包括一个电源与喷嘴间的电路，其维持电弧支路保持一个大约为20-30安培的稳定电流。可以知道，为了达到一个更大的转变距离，维持电路的电流与工件到喷嘴的电压可以增大；然而，将维持电弧电流增大至允许产生更大转变距离的水平，将导致包括等离子割炬在内的元件的磨损及寿命的降低。

因此，需要一种电路将直流电源与等离子割炬相连，这一电路可以增大喷射距离或转变距离，而没有高维持电弧电流所导致的缺点。本发明就是针对一种克服了这些缺点的电路，用于将直流电源与等离子系统相连。

等离子系统由可以由脉动电源提供的直流电驱动，如变频器或其它合适的直流电源。将电源与等离子系统或割炬相连的电路，通常包括一个第一电路支路，用于穿过电极与喷嘴产生一个维持电弧，一个第二电路支路，用于穿过电极与喷嘴产生一个工作等离子弧。第二电路支路中的一个电流检测器用来检测第二支路中的实际工件电流，以便可以响应于工件电流，当工件电流超出预定的被测电流时，利用一个开关装置，断开维持电弧支路。这样，当工件被移近喷嘴时，电流开始在电路的第二支路中流动。这一电流是由维持电弧的电离气体所提供，并且表示工件与等离子割炬间的接近程度。当这一电流显示出工件在一个预定的喷射距离时，维持电弧支路或电路被断开，并且电源向工件提供电流。维持电弧被传递到工件上，用于切割或其它与热有关的加工。这种连接电路将维持电弧支路中的电流调节至预定电平，通常在10-30安培的范围内。当连接电路的维持电弧支路被断开时，这一维持电弧电流被变至0。为了调节维持电弧电流至选定的设置值，采用了一种标准的电流调节配置。将一个代表由电源提供给维持电弧电路或支路的实际电流的信号，与代表所需的维持电弧电流的第二信号相比较。将所需的或设置的维持电弧电流与实际的维持电弧电流所做的比较，被用来控制调节电源的输入，以将实际的维持电弧电流调至所需的或设置的电流。在这一标准的电流调节配置中，本发明提供了一种改进，包括用于当被测工件电流超出了一个低水平阈值电流时产生断路信号的装置，该阈值大致低于维持电弧的可靠转变所需的工件电流。本发明采用了用于将代表所需维持电弧电流的信号水平，提高至高于预先需要的或设置的水平的装置，以相应提高由电源提供给维持电弧支路的实际维持电弧电流。这样，当有一个很弱的工件电流时，所需的维持电弧电流就急剧增加。该增加的所需电流导致了流到工件的电流的相应增加，加速或推进了维持电弧向工件的工作电弧转变。通过采用本发明，保持一个低水平的维持电弧电流，直至显示出工件已接近了喷嘴。在这种情况下，将所设置的维持电流增大，以使电源的输出产生一个相应的增加，以加速电弧转变，并且由此显著增加喷射距离。

依照本发明的一个方面，维持电流的设置水平的增加，是通过一个用于产生一个水平增高并具有预定轮廓的时基信号的电路提高的，从而预定的增量被加到设置电流信号上，导致了由电源提供给连接电路的维持电弧支路的实际电流的相应增加。在实践中，优选的预定轮廓是斜坡形，它的开始是根据检测到工作电流达到一个预定的低水平阈值，如20-80mA。在这一设置下，当工件电流达到低水平阈值电流时，产生一个断路信号，该信号开始或启动了一个斜波发生器，该发生器输出一个电压，被加到一个代表设置维持电流的电压上。这样，维持电流沿斜坡增大，直至工件电流达到预定的喷射值，该喷射值必须超过大约150mA，而通常的应用中采用2-3安培。当工件电流达到电弧转变的设定值时，实现了电弧转变，并且斜波发生器被复位，等待下一次维持电弧工作模式。

波形电路可以有任意数量的预定轮廓，如斜波、直线斜波、阶梯斜波、凹曲线、凸曲线、时间定常曲线或阶梯函数，而不脱离本发明指定的精神和范围。实际上，检测到低水平的阈值电流，可以立刻将所需的维持电弧电流从设置值15安培转变至较高值25安培。在所有这些情况下，维持电弧电流始终保持在低水平，直至工件接近。之后，用于电源电流调节代表所需的维持电弧电流的信号被增大，以相应增大工件电流，并由此以一个高的维持电流水平，而不是以低水平来控制喷射距离。这一发明提高了割炬的寿命并从维持电弧设置值上提高了喷射距离。

已经发现，电弧转变时的预定工件电流必须大于150mA；因此，低水平阈值电流大致小于100mA。在实践中，看起来引起临界电弧转变的低水平阈值电流在20-80mA的范围内。如果达到了低水平阈值电流，并且维持电弧支路的所需电流也被增加，而没有检测到电弧转变所需的预设电流，则本发明将波形电路复位，将电源的电流调节器换至低水平设置维持电流。在一些实例中已经发现，在本发明将维持电弧电流提高以前可能发生电弧转变。在其它实例中，本发明将所需的维持电弧电流提高至设置值以上，而不导致电弧转变。在这一实例中，本发明仅仅将波形电路复位，等待临界电弧转变的一个新的指示。

本发明的主要目标是提供一个用于将直流电源与等离子系统相连的电路和方法，其电路和系统具有一个比与通常情况大的转变距离或喷射距离，这与维持电弧支路的设置电流有关，从而，提高等离子割炬的性能并降低其磨损。

本发明的另一个目标是提供了一种如上所确定的电路及方法，该电路及方法具有一个转变距离，与之相关的维持电流比在上述电路及方法中使用的通常的设置维持电流高。

根据本发明的另一个进一步的目标，上面所确定的电路及方法，其电路及方法可以降低等离子系统在维持电弧的工作模式期间的能量消耗。

而本发明的另一个目标是提供一种如上所确定的电路及方法，其电路及方法一般可以在160mA-500mA之间进行电弧转变，而现有系统通常需要2-3安培的转变电流。

这些及其它目标及优点将在随后与附图一起进行的描述中变得明显。

图1是一个现有技术电路的简图，该电路用于将电源与等离子系统相连，其中电弧转变在2-3安培下进行，而维持电弧被设置在25安培；

图2是与图1类似的一个简图，表示本发明的优选实施例；

图3是一个电流曲线，表示图2中所示的本发明的优选实施例，其维持电弧所需电流用一个刻度表示，而工件电流用同一时间线但以不同的刻度表示。

图4是一个电流曲线，表示图1中所示的现有技术电路以及图2中所示的本发明的优选实施例中的维持电弧电流，阴影区域表示通过利用本发明节省的能量；

图5是一个等离子弧系统的转变距离或喷射距离的曲线，用于讨论本发明的优点；

图6A是一个电压曲线，表示图2中所示的波形电路输出信号的优选预定轮廓；以及

图6B是一个电压曲线，表示图2中所示的波形电路输出信号的可选择的预定轮廓；

现在参照图，其中的展示的目的是为了表示本发明的优选实施例，而不是为了限制。图1表示一种现有技术电路A，用于将带有输出接线端12、14及电流调节输入端16的直流电源10与一个等离子系统或割炬20相连。电源或功率源10提供直流电流，该电流由电流调节输入端16上的电压确定，根据标准作法，电流调节的输入端由脉冲宽度调制器(PWM)监控。根据标准作法，由输入端16的电压来控制电源10提供的电流。功率源或电源10可以是脉动的或稳态的设备，如变频器或半导体控制三相整流器。为了理解本发明，接线端12、14处提供有稳态的直流电；然而，电路A及本发明的优选实施例在脉动直流电源下将会工作得一样好。等离子割炬或系统20包括电极22和喷嘴24，喷嘴24有一个等离子电弧开口使电极朝向与割炬20并置的工件30。根据标准作法，首先在电极22及喷嘴24间产生一个维持电弧P。经过一个通常由工件电流控制的预定时间，维持电弧P被转变为工作或转变电弧T，如图1中所简略表示。为了产生维持电弧，电流I_P流过第一电路支路40，该支路被表示为包括一个电阻42和一个固体开关44，如IGBT或其它类似开关设备。电阻42经常用于等离子电路，以在工件30与喷嘴24之间产生电压。电阻42的阻值和维持电弧电流I_P决定了工件与喷嘴之间的电压。跨过电阻42的电压在产生割炬20的喷射或转变距离时是很重要的。由于本发明不是基于能由各种电路控制的实际电压，所以采用电阻实际上是说明性的。为了讨论本发明，电阻42的阻值可以假定为5.0ohms，以产生在维持电弧电流I_P为25安培时大约为125伏的电压。

在现有技术中，第二电路支路50被用于当维持电弧P将电极与工件之间的间隙电离时，通过工件30到电极22的电流。设置有一个电流检测器52，用于测量工件电流I_W。装置52的输出是线路54上的电压，该电压代表了工件电流I_W的幅值。输出线路54上的电压被引入比较器56的一个输入端，该比较器有一个逻辑触发输出58，当输出端54的电压达到与预定电流匹配的电压时，输出一个触发信号为逻辑1，该预定电流由在输出线路62上输出有电压的阈值电路60设定。当线路54上的电压超出线路62上的电压上时，在触发输出58上出现逻辑1，以打开维持电弧电路40的开关54。已经确定，来自阈值电路60的典型的工件电流应大于160mA。在现有技术的等离子系统中，这一阈值电流水平通常为预定电流2-3安培。因此，开关4通常为关，直至工件30非常靠近喷嘴24。对阈值电路60的这一设置，25安培的维持电弧电流可以产生大约1/4英寸的喷射距离。这概括地表示在图5中所示的转变距离图中。当这一阈值电路60被设置成大约为2安培时，喷射或转变距离被增至1/3英寸。当喷射的预定电流为2.0安培，15安培的较低的维持电流仍能提供大约为1/4英寸的喷射距离。在设置为2.0安培时，在图1中所示的建议实施例中，10安培的维持电弧电流在1/4英寸的喷射距离处将不会导致电弧转变。这些转变距离值在图1中所示的等离子电弧割炬电路的工作中是众所周知的参数。

电源10带有由误差放大器100控制的受调输出电流，该放大器在线路102上有一个输出电压信号，该信号控制着电源或功率源的脉冲宽度调制电流调节器输入16。根据等离子系统的标准电流调节，实际电流由支路110检测，线路112上的电压代表实际电流I_R的幅值，该电流对误差放大器100而言，是第一输入信号或实际电流水平信号。这一放大器的第二输入是线路120上的电压，其值代表电路A在任何给定时间所需的电流。一个固体选线开关130可以通过可移动的触点132改变设置点，该触点由开关线路134上的逻辑触发。开关130在切割设置点电压源140与维持设置点电压源150之间变换，该切割设置点电压源在接线端142处产生一个电压，而维持设置点电压源在接线端152处产生一个设置点电压。接线端142处的电压表示割炬20所需的切割电流，显示为50安培。接线端152处的电压是代表第一电路支路40中所需的维持电弧电流I_P的电压，并被表示为代表电源10产生的25安培的所需电流的电压。主电感160为电路A中最后一个元件，用于由图1中所示的直流电源10驱动等离子系统或割炬20。

图1中所示的元件及部件的标号，也用于与图2中所示的系统B相同的元件或部件，系统B是本发明的优选实施例。在现有技术电路A中，阈值电路60′被设置成其在线路62中的输出电压代表200mA的工件电流，而维持设置点150′被调整至其在接线端152处的电压代表15安培的维持电弧电流I_P，而不是现有技术电路A中的25安培。除去这些小小的例外，如图2中所示的电路B的电路部件，具有与现有技术电路A中相同的标号。根据本发明，通过设置一个波形电路200，并且使接线端E被线路204处的逻辑值所控制，对已有技术进行修改或改进，该波形电路以标准电压斜波发生器为形式，并且在线路202处有一个斜波电压输出。当线路204上的逻辑值触发至逻辑1，斜波发生器200能够在线路202上输出一个斜波电压。一个外部复位接线端R被线路206上的逻辑值所控制，当电路40被线路58上的逻辑值开路，使开关线路134触发了选线开关130时，线路206上的逻辑值被触发至复位状态。这样，当开关44被打开，并且选线开关130被移至设置切割电流接线端142处时，不管斜波发生器200处于哪一阶段，线路202处都会被复位至低电平。前面已经解释过，启动线路204处的逻辑值由线路54处的电压控制，该电压代表工件电流I_W。线路210处的电压由低水平设置点电路212控制，设置成代表一个相对低的电流水平，在实践中小于100mA，最好在20-80mA之间。线路54和210处的电压是比较器214的输入，这样当由线路54上的电压所表示的工件电流超出线路210上的设置电压时，线路204上的逻辑值改变。这就启动了输出线路202中的坡形电压，形成加法命令器220的第一个输入。另一个输入是线路222，将选线开关130的电压导至加法命令器220。加法命令器的输出是线路222上的电压及线路202上的增加电压之和，从而增加线路120中的电压，该电压对电流调节器或误差放大器100而言是第二电压信号。

在工作状态，维持电弧电流由15安培的维持设置点电压源150′控制。这样，第一电路支路40中的维持电弧电流I_P相对较低。当工件30移近割炬20时，电流检测装置52检测到电流，并在线路54上产生了一个相应的电压。当这一代表电流的电压达到线路210上的低水平阈值电压时，比较器214导致了线路204上的逻辑值的改变。然后斜波发生器200被启动，并在线路202上产生了一个坡形电压。这一渐增的电压通过加法命令器220被加到线路222中的设置点电压上。这一增大的电压导致了在线路120上的第二信号或所需电流信号的电压的增加。由此，电流调节器100使提供给电路B的电流沿坡形渐增，这一渐增的电流导致了维持电弧电流I_P向25安培方向增大。维持电弧电流的这一增大导致了工件电流I_W的相应增大，以快速地开始由维持电弧向工作等离子电弧的电弧转变。这一转变在200mA的阈值水平下完成，该阈值水平在阈值电路60′中被设置，如图2中所示。图2中所示的优选实施例的工作特性在图3中所示的电流曲线中表示出来，其中维持电流I_P被设置为15安培，并用比工作电流I_W所采用的刻度大的刻度表示。斜波发生器200在40mA时被启动。I_W曲线与线路210中的阈值的交点为点300。当相交发生时，维持电流沿着曲线302变化，直至线路54中工作电流I_W的信号达到线路62中的电压。这一电压被设置为一个代表200mA的阈值，该阈值发生在标在垂直线310上的点306处。然后比较器56断开开关44，以终止维持电流，该电流沿曲线312降至0电流值的。当这些发生时，线路206上的逻辑值使斜波发生器200复位，以中止线路202中增大的电压。工作电流继续沿曲线314向由选线开关130的接线端142上的电压所表示的50安培的方向增加。这一电压被作为线路120上用于控制电源10的输出电流的第二信号。在实践中，如短划线320中所示，斜波发生器200被设置为在15ms内沿坡形升至代表25安培的电压电平。如果线路58上的逻辑值没有改变，并且线路206也如此，则斜波发生器在330点处复位，并等待电弧转变的下一次预告。

如图4中所示，本发明降低了在操作等离子系统或割炬20中所需的能量。在现有技术中所消耗的能量是，由25安培的水平线和维持电弧电流在切割模式期间改变至0的垂直线所限定的矩形区域340。阴影面积342是本发明节省的能量，其中当电流沿坡形向25安培变化时，维持电弧电流保持在15安培，直至300点。在0时刻、维持电弧开始，和306点处的转变之间，有一个连续的能量节省。图5是采用了典型值的一个标准转变距离曲线图。在这一曲线图中，曲线350是表示产生在25安培的维持电弧转变距离曲线。曲线352是15安培下工作的类似曲线，而曲线354是10安培下工作的类似曲线。可以看出，维持电流越高，图1中的电路60或图2中的电路60′的给定阈值设置下的转变距离越大。如果电路60′被设置成500mA，则点350a、352a和354a代表喷射距离。当线路54处的工件电流超出了线路210中设置的低水平之后，斜波发生器200提高了线路120上的电压时，随维持电流的增加，喷射距离从352a点移至350a点。这是通过采用本发明，在喷射距离上得到的一个显著增加。

正如前面所讨论的，波形电路200可以根据多种不同的波形，提供多种预定的轮廓以提高等离子弧的电流。这些波形在图6A及6B中得到简略表示。在优选实施例中，波形电路为一个斜波发生器，它产生图6A中所示的坡形电压360。在优选实施例中，这一斜波在15ms处被复位。当然，这一复位可以被调节，加上附加的时间x，以产生一个图6A中短划线所示的更长的斜波362。现在回到图6B，采用这一电压曲线以表示出，在本发明的实践中多种波形可以被利用。实线400是一根凸曲线。短划线402是一根凹曲线。此外，如曲线404所示，可以得到一个直接的升压，如曲线406所示，可以采用一系列的台阶。可以采用其它波形，当线路210的阈值被线路54的电压超出时，增加维持电弧电路支路40所需的电流。

Claims

1、在一个用于从带有电流调节输入端的电源向等离子系统提供直流电的电路中，该等离子系统包括一个电极和一个喷嘴，该喷嘴带有一个等离子电弧开口使上述电极朝向一个并置的工件，上述电路具有一个第一电路支路，用于越过上述电极和喷嘴产生维持电弧；一个第二电路支路用于越过上述电极和上述工件产生一个工作等离子弧；一个上述第二电路支路中的电流检测器装置，用于检测上述第二电路支路中的工件电流；开关装置，用于当上述被检测工件电流超出预定电流，以将维持电弧转变成工作等离子弧时，断开上述第一电路支路；以及用于在上述电路支路中调节电流直至上述电弧发生转变的装置，上述电流调节装置包括用于产生一个第一信号的检测装置，该第一信号的水平代表了由上述电源提供给上述第一电路支路的实际电流；用于产生一个第二信号的装置，该第二信号的水平代表了上述第一电路支路中所需的电流；用于比较上述第一和第二信号，以向上述电源的上述电流调节输入端提供一个输入信号，从而将上述实际电流调节至上述所需电流的装置；所作的改进包括：用于当上述被探测的工件电流超出了一个大体低于上述预定电流的低水平阈值电流时，产生一个断路信号的装置；一个波形电路，用于响应于上述断路信号产生一个以预定轮廓渐增的时基信号；以及用于将上述时基信号加到上述第二信号，以上述预定轮廓提高上述第二信号的水平，相应地提高从上述电源向上述第一电路支路提供的上述实际电流的装置。

2、权利要求1中所限定的改进，其中上述预定轮廓是斜波。

3、权利要求2中所限定的改进，其中上述斜波是一条直线斜波。

4、权利要求2中所限定的改进，其中上述斜波包括几个阶梯。

5、权利要求1中所限定的改进，其中上述预定轮廓通常是一条凹曲线。

6、权利要求1中所限定的改进，其中上述预定轮廓通常是一条凸曲线。

7、权利要求1中所限定的改进，其中上述预定轮廓是一条时间定常曲线。

8、权利要求1中所限定的改进，其中上述预定轮廓是一个阶梯函数。

9、权利要求1中所限定的改进，其中上述预定电流在150mA到3安培的范围内。

10、权利要求1中所限定的改进，其中上述预定电流大于大约150mA。

11、权利要求1中所限定的改进，其中上述低水平阈值电流显著低于100mA。

12、权利要求1中所限定的改进，其中上述低水平阈值电流在20-80mA的范围内。

13、权利要求1中所限定的改进，包括用于响应于上述电弧转变，将上述波形电路复位的装置。

14、权利要求13中所限定的改进，包括上述波形电路中的装置，用于在上述断路信号之后的预定时间间隔后将上述波形电路复位，在上述时间间隔内没有电弧转变。

15、一种用于从带有电流调节输入端的电源向等离子系统提供直流电的方法，该系统包括一个电极和一个喷嘴，该喷嘴带有一个等离子电弧开口使上述电极朝向一个并置的工件，上述电路具有一个第一电路支路，用于越过上述电极和喷嘴产生维持电弧；一个第二电路支路用于越过上述电极和上述工件产生一个工作等离子弧；上述方法包括如下步骤：

(a)在上述第二电路支路中检测工件电流；

(b)当上述被检测工件电流超出了一个预定电流时，断开上述第一电路支路，以将维持电弧转变为工作等离子弧；

(c)在上述第一电路支路中调节电流，直至上述电弧转变；

(d)上述电流调节步骤包括以下步骤：

(e)产生一个第一信号，该信号的水平代表由上述电源提供给上述第一电路支路的实际电流；

(f)产生一个第二信号，该信号的水平代表上述第一电路支路中所需的电流；

(g)比较上述第一和第二信号，以向上述电源的上述电流调节输入端提供一个输入信号，从而在上述第一电路支路中将上述实际电流调节成上述所需的电流；

(h)当上述被检测工件的电流超出一个大体低于上述预定电流的低水平阈值电流时，产生一个断路信号；

(i)响应于上述断路信号，产生一个时基信号，该信号具有预定轮廓的渐增的水平；以及

(j)将上述时基信号加到上述第二信号上，以上述预定轮廓提高上述第二信号的水平，相应地提高由电源提供给上述第一电路支路的上述实际电流；

16、权利要求15中所限定的方法，其中上述预定电流在150mA到3安培的范围内。

17、权利要求15中所限定的方法，其中上述预定电流大于大约150mA。

18、权利要求15中所限定的方法，其中上述低水平阈值电流大体低于100mA。

19、权利要求15中所限定的方法，其中上述低水平阈值电流在20-80mA的范围内。

20、权利要求15中所限定的方法，包括另外的步骤：

(k)响应于上述电弧转变将上述波形电路复位。

21、权利要求20中所限定的方法，包括另外的步骤：

(i)在一个在上述断路信号之后的预定时间间隔后将上述波形电路复位，在上述时间间隔内没有电弧转变。

22、权利要求15中所说明的方法，包括另外的步骤：

(k)在一个在上述断路信号之后的预定时间间隔后将上述波形电路复位，在上述时间间隔内没有电弧转变。

23、在一个用于从带有电流调节输入端的电源向等离子系统提供直流电的电路中，该等离子系统包括一个电极和一个喷嘴，该喷嘴带有一个等离子电弧开口使上述电极朝向一个并置的工件，上述电路具有一个第一电路支路，用于越过上述电极和喷嘴产生维持电弧；一个第二电路支路用于越过上述电极和上述工件产生一个工作等离子弧；一个上述第二电路支路中的电流检测器装置，用于检测上述第二电路支路中的工件电流；开关装置，用于当上述被检测工件电流超出预定电流，以将维持电弧转变成工作等离子弧时，导通上述第一电路支路；以及用于在上述电路支路中调节电流直至上述电弧发生转变的装置，上述电流调节装置包括用于产生一个第一信号的检测装置，该第一信号的水平代表了由上述电源提供给上述第一电路支路的实际电流；用于产生一个第二信号的装置，该第二信号的水平代表了上述第一电路支路中所需的电流；用于比较上述第一和第二信号，以向上述电源的上述电流调节输入端提供一个输入信号，从而将上述实际电流调节至上述所需电流；所作的改进包括：上述第二信号有一个设置水平；用于当上述被探测的工件电流超出了一个大体低于上述预定电流的低水平阈值电流时，产生一个转变信号的装置；以及用于将上述第二信号的水平提高至上述设置水平，相应地提高从上述电源向上述第一电路支路提供的上述实际电流的电路装置。

24、权利要求23中所限定的改进，其中上述预定电流在150mA到3安培的范围内。

25、权利要求23中所限定的改进，其中上述低水平阈值电流大体低于100mA。

26、权利要求23中所限定的改进，包括用于响应于上述电弧转变而将上述第二信号从上述被增大的水平向上述第二设置水平转变的装置。

27、权利要求23中所限定的改进，包括在上述电路装置中，用于在一个在上述转变信号之后的预定时间间隔之后，将上述第二信号从上述被增大的水平向上述设置水平转变的装置，在上述时间间隔中没有电弧转变。