CN1289248C - 调整和/或控制具有谐振电路的焊接电流源的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于调整具有谐振电路(27)的焊接电流源(2)的方法，其中通过控制装置(4)控制桥电路(28)，通过电路(28)将来自能源(29)的能量供给使用设备，尤其是一个焊接过程。为了控制桥电路(28)的各个开关元件(32至35)，规定的开关状态S1至S6被存储，并且在正常工作中控制电路(4)按照开关状态S1至S4先后相继地控制桥电路(28)。在出现使用设备上电阻变化时，由控制装置(4)实现以谐振电路(27)的谐振频率工作的特殊工作方式，并且桥电路(28)按照为特殊工作方式存储的开关状态被控制。

Description

调整和/或控制具有谐振电路 的焊接电流源的方法
技术领域
本发明涉及用于调整和/或控制一个具有谐振电路的焊接电流源的方法。
背景技术
DE4411227A1已公开了一种具有谐振电路的电弧焊设备。它由一个具有电网馈电整流器的变换电流源，一个中间电路，一个主级线圈受控的变流器和一个安装在变流器次级线圈的整流器组成，在此整流器上连接一个焊接设备，尤其是一个焊嘴。变流器的控制由一个桥电路，尤其是由一个半桥实现，其中桥电路由开关元件构成。半桥的开关元件在规定的开关期上电导通。桥电路的开关元件的控制和/或调整如此完成：在谐振电流或谐振电压向零变化时开关元件被开通，其中为了释放开关元件，谐振电流或谐振电压衰减到零，并且这个值在开关元件释放或关断之前持续一个短的时间段。
这里的缺点在于，这种谐振电路仅为准或半谐振的，即在电感上电流流动只能在一个方向上，而在电容器上只能出现一种极性的电压。
在“1993IEEE工业应用会议，第28届IAS年会的会议报告”所载“具有高频谐振变换器的电焊接机”(第三卷1993.10)中给出了一种用于调整焊接电流源的方法，焊接电流源包含一个串/并-转换器(LC2-谐振转换器)。其中一个设计为半桥的桥电路受一个由多个数字-和模拟-电路构成的控制装置控制。焊接电流源的调整如此进行：在电流源的正常工作中工作点位于谐振电路特性曲线上谐振频率之外或邻近处，桥电路被控制电路先后相继对应地控制。在出现使用设备的变化时，桥电路如此受控制；谐振电路至少以谐振频率工作。此文献还公开了；在谐振电路的特性曲线变化时，工作点总应保持在谐振频率点的同一侧，或者当谐振电路的特性曲线由于输出上电阻变化而改变时，工作点应不降到低于谐振频率。给出的半桥虽然相对简单和廉价构成，然而在动态负载变化时得到一个稳定的工作的调整可能性受到限制，并且不是对于所有在应用中出现的负载情况都是友好的。
WO97/01211A1公开了一种谐振变换器，其中也应用一个串/并-振荡电路，对不同的负载状态设置不同的谐振频率和特性曲线。其中为了适配谐振变换器的循环频率到由于负载变化导致的不同的振荡电路谐振频率，应用多个振荡器。基于可能的谐振频率的数量，仅仅一个规定数量的谐振频率参与调整，并且可能的转换器工作频率，即允许谐振频率与所用振荡器，尤其是与其频率有关。调整时在振荡器的规定频率之间切换，以实现转换器功率与负载的匹配。这里谐振变换器总是以谐振频率工作。这里的缺点在于，为了适配于不同的谐振频率，多个不同的振荡器是必要的，并且连续地调整是不可能的，因为会出现一个谐振频率，它可以不对应或配置给一个内部振荡器，特别是一个振荡器的频率，因而总是仅能分级调整。缺点还在于谐振变换器的调整总是仅能在谐振频率上才可能，从而工作点在特性曲线上的移动，即定义的高于或低于谐振频率的工作是不可能的。这例如在恒定负载下需要变化转换器功率时是必要的。
发明内容
本发明的目的在于提出一种用于调整和/或控制具有谐振电路的焊接电流源的方法，其中根据功耗的输出要求实现焊接电流源的控制和/或调整。
本发明的任务这样来实现：用于调整一个具有设计为串/并转换器的谐振电路的焊接电流源的方法，其中通过一个控制装置控制一个由第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件构成的桥电路，并且通过此桥电路为一个使用设备供给来自能量源的能量，其中控制装置在正常工作中如此调整桥电路，使得工作点位于谐振电路的特性曲线上、谐振频率之外，桥电路按照存储在控制装置中的开关状态，即第一开关状态、第二开关状态、第三开关状态或第四开关状态被连续地控制，在出现使用设备的电阻变化时，控制装置使桥电路进入特殊工作方式，在特殊工作方式下桥电路以谐振电路的本征频率被控制，并且桥电路按照为特殊工作方式存储的开关状态或过程受控制，其特征在于，设计为全桥的桥电路的用于正常工作的开关状态如此规定：对应于一个正激励相位的第一开关状态，对应于一个正空载的第二开关状态；对应于一个负激励相位的第三开关状态，和对应于一个负空载的第四开关状态，并且在特殊工作方式下桥电路从对应于一个激励相位的第一开关状态或第三开关状态切换到两个供选择的开关状态，即第五开关状态或第六开关状态中的一个，其中在切换后的第五开关状态或第六开关状态下，一个桥路的第三开关元件和第四开关元件被关断，而另一个桥路的第一开关元件和第二开关元件保持导通，并且由控制装置监测从第五开关状态切换为第六开关状态以及从第六开关状态切换到第五开关状态的频繁程度。
有优点的是，通过这种对焊接电流源，尤其是桥电路的调整和/或控制保证了工作点总保持在谐振特性曲线的同一侧上，尤其是在谐振曲线的上升或下降特性曲线上。另一个优点在于，通过不用的工作方式，尤其是正常工作，特殊工作和/或特殊调整方法，谐振电路独立于外部的能量馈给而振荡，并从而可以实现开关元件的开关频率对谐振电路的谐振频率的均衡和再适配。一个主要的优点还在于，通过这种调整具有谐振电路的焊接电流源的方法可以得到相应的输出特性曲线，其中在一个小电流下出现一个相应高的输出电压，用于电弧的保持或电弧的点火，并且功率元件或焊接电流源的尺寸可保持较小，因为增加的所需能量由谐振电路提供。
另一个实施方式是有优点的，其中桥电路的开关元件的开关状态的先后顺序被存储在控制装置中。因为这样对正常工作可以实现一个均匀的控制过程。从而可以在耗电量恒定的状态下保持可再生的脉冲工作，并从而得到好的焊接效果。
采用下述实施方式，可以根据使用设备电阻的变化重新形成适配于谐振电路的预定正常状态。其中在使用设备上的状况不变时，开关状态的激活由谐振电路的一个状态量的两个直接相邻的过零点之间的时间差导出。
其它措施所产生的优点由以下说明可以看出。
附图说明
下面借助实施例详细说明本发明。
附图中：
图1是焊接机或焊接设备的简示图；
图2是具有谐振电路的焊接电流源的简化示意图；
图3是用于焊接电流源的流程的简化示意图；
图4是焊接电流源的谐振特性曲线简化示意图；
图5是在恒定的谐振频率下控制焊接电流源的过程的简化示意图；
图6是在增大谐振频率时控制焊接电流源的过程的简化示意图；
图7是在减小谐振频率时控制焊接电流源的过程的简化示意图；
图8是用于焊接电流源的另一个流程的简化示意图；
图9是在增大谐振频率时按图8控制焊接电流源的过程的简化示意图；
图10是焊接电流源的输出特性曲线的简化示意图；
图11是用于调整或控制焊接电流源的简化方框图；
图12是另一个具有谐振电路的焊接电流源的简化示意图；
各个实施例中的相同部件用相同的标号表示。在各个实施例中给出的情况陈述在情况改变时有效地适应到新的情况上。
具体实施方式
图1示出用于各种焊接方法，如MIG/MAG-焊接或TIG-焊接或电极焊接法的焊接机或焊接设备1。当然可以在一个电流源或一个焊接电流源中利用本发明的方案。
焊接设备1包含一个具有一个功率部件3，一个控制装置4和一个配置给功率部件3或控制装置4的切换件5的焊接电流源2。切换件5或控制装置4连接于一个控制阀6，它被安装在储气罐9和焊嘴10间的一个供应气体8，尤其是一种保护气体——如二氧化碳(CO2)，氦或氩及类似气体——的供气管7中。
此外通过控制装置4还可控制一个旋转进料设备11，它通常用在MIG/MAG-焊接中，并且通过供料管12将焊接金属丝13以储存线轴14送到焊嘴10的区域中。当然这是可能的金属丝进料设备11如现有技术那样被集成在焊接设备1，尤其是在基箱中，而不像图1那样设计为附属设备。
用于形成焊接金属丝13和工件16间的电孤15的电流通过供电线17从焊接电流源2的功率部件3馈送到焊嘴10或焊接金属丝13，并且被焊接工件16通过供电线18与焊接设备1，尤其是与焊接电流源2连接，并从而可通过电孤15构成电流回路。
为了冷却焊嘴10，焊嘴10通过冷却回路19在流体监视器20的中间控制下与一个液体容器，尤其是一个水容器21相连接，这样在焊嘴10开动时，冷却回路19，尤其是用于装在水容器21中的液体的液体泵被起动，并从而可冷却焊嘴10或焊接金属丝13。
焊接设备1还具有一个输入-和/或输出装置22，通过它可调整焊接设备1的焊接参数或工作方式。其中通过输入-和/或输出装置22调整的焊接参数被继续传送给控制装置4，并接着由此装置控制焊接机或焊接设备1的各个部件。
此外在所示实施例中焊嘴10通过一个橡皮管束23与焊接设备1或焊接机连接。在此橡皮管束23中安置各个导管从焊接设备1到焊嘴10。橡皮管束23通过一个现有技术的连接装置24连接于焊嘴10，从而橡皮管束23中各个导管通过连接插孔或插入连接与焊接设备1的各个接点连接。为了保证橡皮管束23的相应拉伸卸载，橡皮管束23通过一个拉伸卸载装置25与外壳26，尤其是焊接设备1的基箱连接。
在图2至7中示出具有谐振电路27，尤其是具有一个串/并变换器的焊接电流源2的应用，其中图2示出焊接电流源2的简化等效电路图。
图3示出用于控制焊接电流源2的桥电路28的流程。图4示出谐振电路27的一个频率特性曲线的简要图。图5至图7示出用于控制和/或调整具有谐振电路27的焊接电流源2的特性曲线。
如图2所示，在焊接电流源2的结构中以方框示出一个能量源29。能量源29与一个图中未示出的供能网，尤其是一个公众供能网——例如一个230伏或400伏的交流电网——相连接。在能量源29中馈入的交流电压被转换为直流电压，并且也可以例如后接一个高置调节器(Hochsetzsteller)或低置调节器(Tiefsetzsteller)。
能量源29通过导线30、31与桥电路28连接，并用直流电压馈给此电路。桥电路28可用全桥或半桥实现，在所示实施例中采用一个全桥，它由开关元件32至35以及相应的空载二极管36至39组成。四个开关元件32至35在下面用第一开关元件32、第二开关元件33、第三开关元件34和第四开关元件35来表示。其中开关元件32和33例如由所谓的IGBT-晶体管构成，开关元件34和35例如由MOSFET-晶体管构成。
为了控制各个开关元件32至35，它们通过图中用点划线表示的控制线40至43与控制装置4连接，使得在向控制线40至43施加能量情况下开关元件32至35可被导通或关断。在桥电路28的中间点上连接谐振电路27，尤其是串/并-变换器，其中它由一个电感44和一个与其串联的电容45以及一个与使用设备并联的另一个电容46组成。谐振电路27在此实施例中用虚线框住。
在谐振电路27的输出端设置一个测量装置47，用以采集谐振电路27的电流和电压，其中测量装置47通过导线48、49与控制装置4连接，以传送电流大小和/或电压大小。测量装置47上连接一个整流器50，它由各个二极管示出，其中整流器50的输出连接于焊接设备1的输出端子51和52。在这些输出端子51和52上通过供电线17、18连接使用设备，尤其是焊嘴器10，其中焊嘴10在等效电路图中以欧姆电阻53和供电线17和18的导线电感54的形式示出。
对能量源29，桥电路28和谐振电路27，即焊接电流源2的工作原理不作详尽的说明，因为它们已由现有技术公开。下面说明用于馈给使用设备，尤其是焊嘴10电流和电压以完成焊接过程的控制方法和/或调整方法。
如图4所示，在应用谐振电路27，尤其是应用一个串/并-变换器时它总是在谐频率之上或之下，最好是在谐振频率之上工作。这里谐振频率根据输出状态，尤其是使用设备加到输出端子51和52上的负载电阻而被调整，即在输出端，即在焊嘴10上电阻变化时——例如由于出现短路——谐振频率变化，其中通过焊接电流源2，尤其是谐振电路27的尺寸可以确定相应的频带。在图4所示频率特性曲线中示出具有最小谐振频率55和最大谐振频率56的一条特性曲线。当焊接金属丝13和工件16之间出现短路并从而欧姆电阻53为零时进入最小谐振频率。如果焊接金属丝13和工件16之间的光孤15熄灭，进入最大谐振频率，因为这时欧姆电阻53变为无穷大。
在焊接电流源2工作时，即在焊接过程中谐振电路27的谐振频率可基于不同的负载在这两个频率之间移动，并且为了安全地工作，标在特性曲线中的工作点57被确定在谐振频率的一侧，尤其是在谐振频率之高侧上，使得基于控制装置4的外部调整或控制，这个工作点57根据所需功率沿着所示特性曲线移动，同时保持谐振频率恒定。在焊接过程中不同的输出状态下进入不同的特性曲线，它们位于最小谐振频率55和最大谐振频率56之间。在所示图中横轴表示频率f，纵轴表示传递函数G，其中传递函数G给出输出电压和输入电压之间的能量增益，也就是说，例如传递函数G的值为2时，输出电压达到输入电压的两倍。
然而，在此谐振电路27在焊接电流源2中的应用中应注意：在调整或控制焊接电流源2时工作点27总是被保持在谐振频率的同一侧，即高于或低于谐振频率，因为例如在变更到另一侧时调整原理或控制原理是相反的，即在确定高于谐振频率的工作点57的情况下在输出变化，即使用设备的电阻变化，从而谐振频率变化时工作点必须高于新的谐振频率。
如果像虚线所示那样，工作点57——例如在最小谐振频率55的特性曲线55下——高于谐振频率，则在快速的输出变化，尤其是快速的电阻变化时——例如出现短路时——谐振频率变化，并且特性曲线进入例如最大谐振频率56。这样按照虚线，工作点57此时变换到新的特性曲线上，并且低于谐振频率，作为结果控制原理现在被更改。
如果例如必须由控制装置4进行功率降低，则在工作点57高于谐振频率的情况下必须发生频率增高，从而工作点57可沿着下降的特性曲线移动，如在具有最小谐振频率55的特性曲线上所示那样。
然而如前所述，因为工作点57由于输出变化而变到低于谐振频率，如在最大谐振频率56的特性曲线上虚线所示，则通过提高谐振频率取得或实现功率提升，因为工作点例如沿着最大谐振频率56的上升特性曲线，即在低于谐振频率一侧移动，并从而会导致焊接电流源2的错误运行及元件的损坏。此特殊过程特别发生在从较低频率至较高频率的变换时，因为反过来在由较高的频率至较低频率变换时，如虚线所示工作点57总是保持在特性曲线的同一侧。
为了不会发生工作点57的这种两侧变换，必须利用下面所说明的控制-和/或调整方法，此方法保证了在使用设备阻抗快速变化时——在焊接过程遇到此情况——工作点57也总是保持在特性曲线的相应固定的一侧，最好在高于谐振频率的一侧。然而由于焊接电流源2的应用，这是很困难的，因为会出现非常快的输出变化或电阻变化，使得在现有技术公开的具有谐振电路的焊接电流源中它们大多数被考虑是否能实现相应的控制和调整。
为了不会发生工作点57从谐振频率的一侧变换到另一侧，用于焊接电流源2的控制或调整，取出一个谐振电路27的，尤其是谐振电路27中的电流过程或电压过程——例如在图5至7中所示的谐振电流58——的状态量作为调整-或控制值。当然也可以取出谐振电路27中的谐振电压代替谐振电流58用于调整和控制，为此特性曲线移相90°。这样就保证了在谐振电路27每次变化频率时工作点57相应错开或移位，即在电阻变化，即负载变化时，焊接电流源2的控制或调整至少以谐振频率或高于谐振频率进行，并从而工作点57不会变到谐振频率的另一侧上，接着可以通过相应的频率增高或频率减小实现工作点57到当前特性曲线的正确一侧上的移动。
为了能详细说明焊接电流源2的调整或控制，尤其是桥电路28或其开关元件32至35的控制，在图5至7中示出了不同的调整-或控制过程。其中图5示出恒定谐振频率，即使用设备的输出状态不变时的调整-或控制过程，图6示出谐振频率提高——例如在拆开短路，电弧长度增大或者电弧15熄灭时—时的调整-或控制过程，图7示出谐振频率降低—例如在形成短路或电弧长度缩短时—时的调整-或控制过程。所示的这些调整-或控制过程在焊接电流源2中的出现是不被预料的，因而一个相应的调整或控制必须随时被进行。
控制和/或调整根据多个参数进行，在图5至7中有一个谐振电路27的状态值，尤其是谐振电流58，控制装置4或测量装置47产生的零点穿越识别59，具有控制值alpha和phi的斜坡特性曲线60，以及开关元件32至35的电压特性曲线61至64和桥电路28的电压特性曲线65。在各个图中各个特性曲线时间同步地被示出。
为了调整或控制，在控制装置4中桥电路28，尤其是其开关元件32至35的第一开关状态S1、第二开关状态S2、第三开关状态S3和第四开关状态S4被存储，它们根据加在焊接电流源2上，即加在焊接烧器10上的输出状况被调用。上述各个开关状态S1至S4的可能的应用流程在图3中用箭头示出。
存储的开关状态S1至S4按照下面的表构成或存储，其中对于开关单元32至35的状态“通”，它们通过控制装置4的相应控制而被导通。此外在下面列出的表中还有开关状态S5和S6，即第五开关状态S5和第六开关状态S6，它们对应图8和9所示实施例。
                      开关单元
开关状态  32    33    34    35    能量供给
S1        通    断    断    通    正激励相位
S2        通    断    通    断    正空载
S3        断    通    通    断    负激励相位
S4        断    通    断    通    负空载
S5        断    通    断    断    特殊运行
S6        通    断    断    断    特殊运行
对能量供给的规定说明从能源29通过桥电路28，如在电压特性曲线65中所示那样馈送能量到焊接电流源2的谐振电路27，即在正激励相位和负激励相位从焊接电流源2的直流电压中间电路，即从能源29产生电流经过开关单元32至35到谐振电路27，并从而到达使用设备，尤其是抵达焊嘴10，相反在正或负空载期没有能量供给或没有电流从中间电路经过桥电路28’的开关单元32至35，然而一个电流回路保持在谐振电路27中，它独立地振荡。
其中通过成对地导通开关单元32和35或33和34形成在激励相位中的电流流动，相反在空载期内开关单元32和34或33和35被导通，从而通过开关单元32至35，谐振电路27被接到一个公共电位上。
原理上，由于在开关过程中出现的元件损耗功率，开关单元32和33。例如IGBT-晶体管在谐振电路27中谐振电流58的电流零点穿越点之前或之后短时间内根据一个规定的控制信号alpha-按照斜坡特性曲线——被接通，相反开关元件34和35——例如MOSFET-晶体管——根据谐振电路27中谐振电流58的一个规定的控制信号，尤其是一个相位角phi被接通，即谐振电路27中的电流被用作控制或调整值，从而具有谐振电路27，尤其是串/并-变换器的焊接电流源2以谐振频率或高于谐振频率工作，即以本征频率或高于本征频率工作，而无需像现有技术采用振荡器那样加入或应用外部值。当然也可应用其它的晶体管，或者开关元件32和33由MOSFET-晶体管构成，而开关元件34和35由IGBT-晶体管构成。
按照装置4用于控制或调整桥电路28的控制-或调整值由控制信号alpha和phi以及一个状态量，尤其是谐振电流58或谐振电压的过零点构成，其中控制信号alpha用于在电流过零点的区域内导通开关元件32和33，控制信号phi用于以规定的谐振电路27电流相位角导通开关元件34和35。控制信号alpha和phi由控制装置4根据所需功率计算或确定，使得通过控制开关元件32至35可以形成桥电路28的相应宽度，相反电流零穿越的控制信号用谐振电流58的过零点构成。
为了形成用于控制开关元件32至35的相应脉冲宽度，可以有各种方法。这里控制信号phi和alpha例如按图5至7中斜坡特性曲线60传送到一个斜坡函数中或者与斜坡信号66比较，并且在出现交点或控制信号phi和alpha与斜坡信号66一致时执行开关元件32至35的相应控制。然而为了实现斜坡信号66与谐振电路27的谐振频率的同步，在每次出现谐振电流58的电流过零点时连续的或线性增长的斜坡电压66重新被起动。
此外，控制信号alpha和phi的值在最大的脉冲宽度，即最大的输出功率下可以有相同大小，从而焊接电流源2以谐振频率工作，并且在较小的输出功率时控制信号phi的值小于alpha的值，这样或者两个控制信号同时，或者控制信号phi位于控制信号alpha之前。此外可以在焊接电流源2以谐振频率工作时控制信号phi和alpha的值对应于谐振电流的脉冲宽度，即控制信号的值与斜坡信号66最大达到的值一致，从而同时或直接在每个电流过零点之后——这取决于切换-和控制时间——导通或关断开关元件32至35。脉冲宽度由两个控制信号phi和alpha的差值确定。当然这个比较或用于开关元件32至35的导通-和/或关断时间点的确定也可以数字形式实现，例如由一个计数器实现，或者通过控制装置4的简单计算实现。
在所述实施例中斜坡信号66例如如此构成：它在谐振电流58的半个周期内，即在两个电流过零点之间上升到一个确定的值，这样，在谐振电流58的半波或半个周期内可完成控制装置4对桥电路28的控制，因为在正常工作时控制信号phi和alpha被使用。
然而由于在不同的输出状况下有不同的周期，即谐振电路27有不同的谐振频率，半波或半个周期的时间——在其中斜坡信号66必须上升到规定值——由于谐振频率的变化而变化，即例如在输出变化时焊接电流源2的谐振频率变化，其中输出变化，尤其是使用设备上的电阻变化可能由短路的出现，电弧的工作或电弧的熄灭导致，从而例如周期，尤其是谐振电流58的半周期67可能被缩短或增大，并且斜坡信号还没有达到规定值或者已超过规定值。
例如在谐振频率提高时斜坡信号66可以不达到规定值，而是如图6所示在一个任意时刻68中断并重新起动，或者在谐振频率下降时此值已被达到或被超过并且还没有电流过零点出现，时刻68如图7所示。
像图6所示那样用于控制开关单元32至35的控制信号phi和alpha位于范围之外，即斜坡信号66在达到控制信号phi和alpha的值之前被中断和重新起动，从而开关单元32至35的控制不再可能依赖于控制信号phi和alpha，因为电流或谐振频率已变化，从而正弦形谐振电流58例如在控制信号phi和alpha抵达之前就从正半波变到负半波或者反过来从负半波变到正半波，然而开关单元32至35还对于前面的半波被控制。
此状态被控制装置4如此识别或如此监测：由控制装置4采集谐振电流58的每个电流过零点，并且由控制装置4在电流过零点输入或有效之后检查与斜坡信号66相比较的控制信号phi和alpha是否已有效，从而控制装置4可以确定开关单元32至35必须被切换到什么开关状态S1至S4上。
在各个开关状态S1至S4之间的切换如此进行；在如图5所示无频率变化的焊接电流源2稳定正常工作时，桥电路28从正激励相位——开关状态S1—转到正空载—开关状态S2—，再从此状态转到负激励相位—开关状态S3—，接着转到负空载—开关状态S4—。从负空载转到正激励相位，使得调整回路闭合。当桥电路28如图5所示稳定运行于高于谐振频率时，上述过程由控制装置4执行，从而在电流零穿插越点之间的半脉冲宽度67保持恒定或近似相等。
然而会出现以下情况：谐振电流58的电流过零点先于两个控制信号phi和alpha中的一个或在它们之间出现，如图6时刻68所示，这时由控制装置4引入一个特殊的控制方法，特别是一个特殊工作方式，以实现对谐振电流58的新谐振频率的同步，并同时避免元件的损坏，尤其是开关元件32至35的损坏，损坏由在不允许的电位更换形式的电流下断路引起。这里控制装置4在出现电流过零点时立即切换桥电路28以一个激励相位—开关状态S1或S3—转到另一个激励相位—开关状态S3或S1。
控制装置4进一步检查在下一个电流过零点之前两个控制信号phi和alpha是否重又被加入。如果没有加入，则重又转到下一个激励相位，如图6和7所示。通过这个在出现电流过零点时从一个激励相位转到下一个激励相位的切换，完成了焊接电流源2的一个短时间以谐振频率的工作，从而阻止了如前所述的工作点57移到另一侧。也存在下述可能性：通过以谐振频率工作，实现桥电路28或斜坡信号66重新同步到新的谐振频率上。
为了同样可识别谐振频率的降低，控制装置4在电流过零点检查并确定斜坡信号66的值是否达到或已超过，从而可由控制装置4再引至一个特殊工作方式。当然这个监测也可用于频率提高时，因为仅需要控制装置4在一个电流过零点时检查是否控制信号phi和alpha已被加入。
为了可实现斜坡信号66及其它控制信号phi和alpha对串/并谐振电路27的新谐振频率的适配，由控制装置4求出新的时间期69，尤其是新的半周期67，在此时间内斜坡信号66必须达到规定值，从而通过给定的方法可以减小或增大斜坡信号66的时间期，即由控制装置4不断收集两个电流过零点间的时间期69，即谐振电流58的半周期67，并且在偏移时进行斜坡信号66的相应变化。
也可以例如忽视斜坡信号66的一个半周期，使得在下一个电流过零点时斜坡信号66如此构成或以其时间期适配于新的时间期69，使得它重又在新的时间期69内达到规定值。这样，在谐振电流58的一个半周期67内完成对新谐振频率的同步，并保证了在不再有谐振频率变化时控制信号phi和alpha重又加入或有效，并从而可稳定运行。
在从一个激励相位切换到另一个激励相位时按照前述开关状态S1至S4，桥电路28开关单元32至35直接在电流过零点被切换。这是可能的，因为通过一个非常迅速的调整，谐振电流58仅有很低的反符号的变化，即从一个正半波变到一个负半波或反过来，从而关断和导通开关元件32或33而不损坏元件是可能的。此外例如电流强度可被监测，使得在其超过规定值时焊接电流源2，尤其是桥电路28短时间被切断，以避免在不允许的电流下—在非前述由正半波至负半波或反过来的切换时为此情况—损坏开关元件32至35。
然而也可按照开关状态S5和S6，如图8和9所示那样切换开关元件32至35到一个特殊状态，尤其是一个特殊工作方式，这在后面还要说明。
通过这种控制桥电路28从一个激励相位到一个空载的控制，即正常工作或高于谐振频率的工作，以及在特殊工作，以及在特殊工作方式下或以谐振频率从一个激励相位直接转到另一个激励相位，实现了为控制所必需的斜坡信号，尤其时间期69—在其中斜坡信号66必须达到规定值—可适配于谐振电路27的谐振频率，尤其是半波时间期69或适配于其电流过零点之间的半周期67。斜坡信号66的时间期的变化可以各种现有技术已公开的方法实现，例如通过匹配于前面出现的时间期或通过简单的百分数增加或减小等实现。对于控制，斜坡信号时间期69的减小或增大不是决定性的，因为在特殊工作中切换装置4总是从一个激励相位切换到另一个激励相位，并且然后当控制信号phi和alpha被放在下一个电流过零点之前时才又回到正常的切换循环。
然而也可以不用图3所示过程同步焊接电流源2，尤其是一个逆变器，到新的谐振频率上，而是转为一个特殊工作方式，如图8所示开关状态S5和S6。这在后面再详细说明。
总之，由控制装置4根据控制信号phi和alpha以及谐振电路27中中的电流过零点对桥电路28的开关元件32至35确定开关状态S1至S4或S1至S6，并这些开关元件被相应地控制，其中在高于谐振频率工作时从一个激励相位切换到一个空载等等，在以谐振频率工作时从一个激励相位切换到另一个激励相位等等。从一个激励相位到下一个激励相位的切换一直进行到可以在高于谐振频率下工作，即直到形成谐振电路27中电流和斜坡信号66之间的同步，并从而具有串/并-变换器的焊接电流源2的工作重又以高于谐振频率的频率振荡，并且从而控制信号phi和alpha重又被加入。
对于图5至7所示控制-和/或调整方法应说明：在导通一个开关元件32至35时它如此进行，串联的开关元件32和33或34和35相对同时被切换，即例如在断开开关元件32或34时，开关元件33或35在同一时刻，特别是在一个规定的延迟时间—专业语言称为时延—之后被开通。当然也可以各个开关元件32至35相继被切换。
为了用于使用设备，尤其是用于电弧15的实际焊接电流能一起参与控制-和/或调整方法，在焊接电流源2的输出端设置另一个测量装置70，用以收集输出电流和输出电压。它通过导线71、72连接于控制装置4，使得可以相就应调整输出电流到预定的额定值。输出电流与调整-或控制方法的关系对于确定或计算用于桥电路28的脉冲宽度是必要的，工作点57可根据所需功率通过变化脉冲宽度沿着调整的特性曲线—如图4所示—移动，从而可以说桥电路28，尤其是半桥或全桥的控制通过脉宽调制方法与可变的周期或周期时间一起实现。
本发明调整具有谐振电路27的焊接电流源2的方法的过程举例说明如下：
能量源馈送的能量通过桥电路28送到谐振电路27，在谐振电路中配置一个使用设备。使用设备通常是焊接处理的电弧15，它在正常工作中被馈给由桥电路28的开关元件32至35产生的电压-和电流脉冲。在正常工作中由控制装置4如此控制桥电路28，使调整电路27的特性曲线上的工作点57位于谐振频率的外面。当在使用设备上出现大约不变的电阻时，则给出此正常工作方式。如果使用设备的电阻变化，这导致谐振频率变化。为了在此使用设备电阻变化的阶段开关元件32至35可以无损伤地工作，它们最低以谐振电路的谐振频率切换。这里如此完成开关元件32至35的切换，使得在调整过程中工作点也总保持在谐振电路27的同一侧，尤其是在其下降或上升侧，即总保持在相对于谐振频率而言的同一侧。工作点57所在的相对于谐振频率的那一侧由工作点57在谐振电路27的特性曲线上的位置确定，工作点57在使用设备的电阻变化之前位于此位置。这个原理上的方法程序对所有提出申请的实施例均有效，只是在开关元件32至35的开关状态和开关持续期的方式上相互不同，在图2至7实施形式中按照开关状态S1至S4切换，而在图8和9实施形式中按照开关状态S1至S6切换。
图8和9示出控制和/或调整桥电路28的另一个实施例，其中利用了开关状态S5和S6。
各个开关元件32至35的控制仍根据输出端子51、52上的输出状况进行，在稳定工作时，即高于谐振频率工作时，焊接电流源2，尤其是桥电路28的开关元件32至35从一个激励相位S1或S3切换到一个空载S2或S4，如图2至7那样。然而如果发生输出变化，尤其是使用设备上的电阻变化，则谐振电路27的谐振频率变化，这已在前面图2至7中被说明。
在此实施例中不再按图2至7的说明那样从一个激励相位S1或S3切换到另一个激励相位S3或S1，而是切换到一个特殊工作方式，其中根据桥电路28刚才位于开关状态S1至S4中的哪一个使用开关状态S5和/或S6。此特殊工作方式下，在出现输出变化时，即谐振频率提高或降低时，由控制装置4按照以前给出的表格切换开关元件32至35从激励相位S1或S3至专用开关状态S5或S6，并且开关元件34或35被关断，相应的开关元件33或32保持导通。这样电流从能量源经过桥电路28的电流有效地被中断，焊接电流源2，尤其是逆变器可以适配或同步于新的谐振频率。通过设置空载二极管36至39，或者通过功率晶体管中集成的空载二极管，保持谐振电路27的电流回路，这样控制装置4可继续求出谐振电流58的电流过零点，并从而可实现同步。
这在图9所示实施例中从时刻68开始。在此时刻68控制装置4识别出电流过零点—如前所述—在控制信号phi和alpha之前被加入，从而不再可切换到后接开关状态S1至S4。控制装置4现在如此控制桥电路28，使得从目前的激励相位S1切换到开关状态S5，如图8所示，为此开关元件32被关断，而开关元件33被开通。同时开关元件35被关断，使得桥电路28有效断开，然而谐振电路27的电流回路通过开关元件35的空载二极管继续维持。如前所述。现在可以不同的方法改变斜坡信号66的时间期，使得获得与新谐振频率的同步，从而又可高于谐振频率工作。
原则上，通过谐振电路27的独立振荡在激励相位之外在谐振电路27中也存在电流，从而控制装置4可持续求出电流过零点，并且在特殊工作方式下开关状态S5和S6时也可以同步。这样也可以通过开关状态S1至S4的规定的存储将它们对应于电流过零点，尤其是谐振电流58的半周期，从而在离开特殊工作方式—如图2至7的开关状态S1和S4或图8和9的S5和S6—之后可重新进入一个调整后的高于谐振频率的正常工作—开关状态S1至S4。至特殊工作方式S5和/或S6的切换在实施例中由控制装置4在谐振频率提高或降低时进行，其中识别和监测对应于前面说明的图1至7。
在所述实施例中在出现下一个电流过零点之后从开关状态S5切换到开关状态S6，并且接着从它切换到开关状态S4，这样在完成同步后可以中断的开关状态S1进入下一个激励相位。其中可以在开关状态S5和S6间多次来回切换，或者在第一个切换状态S5之后重又切换到正常调整电路，或者在第一次调用特殊工作方式—开关状态S5或S6—之后，在返回正常工作之前必须强制地切换到下一个开关状态S6或S5。然而这是要求的：在离开正常工作的情况下重新进入正常工作中调整过程的正确开关状态S1至S4。这是必要的，因为由于谐振电流58的正弦形演变，在具有错误的电位和错误配置的开关状态S1至S4的电流过程时会导致元件损坏。
这是必要的：控制装置4可不断分配开关状态S1至S4给谐振电流58的刚出现的半个周期，这样可在同步后在正确的时刻重新切换桥电路28到正常工作中。
在前述图1至9实施例中也可不用所述的开关状态S1至S6，而是执行下面将要说明的特殊调整方法。这是必要的，因为在利用具有谐振电路27的焊接电流源2时，它必须总是高于或等于谐振频率工作，并且在相应不希望和强的输出变化时，尤其是使用设备的阻抗变化时，同步可以不再一个规定的和可预调的时间期中进行，或者相应存储的最大允许的额定值可被超过。由于太长的同步过程，会发生下面情况：由于元件损耗而出现谐振电路27的本征振荡，并从而焊接电流源2的工作不再可能，因为不再可能分配开关状态S1至S6给谐振电流58的半个周期，并从而焊接电流源2必须重新起动或被激发。
图10和11简要示出特殊调整方法的实施方案。其中图10示出焊接电流源2的输出特性曲线73，它可通过利用谐振电路27和控制在开关状态S1至S6上以及特殊调整方法获得。图11示出对于特殊调整方法的可能参数的框图，它们被送入控制装置4或者在其中进一步处理。
在此输出特性曲线73中垂直轴表示输出电压U，水平轴表示电流I，其中还示出了用点划线表示的现有技术公开的输出特性曲线74。
在图11所示方框图中一个转换器75连接于一个逻辑单元76，其中转换器75的输入端77加入测量装置47和/或70的测量信号，并且在导线78上形成控制信号phi，在导线79上形成控制信号alpha。此外还有输入控制线80，通过它可从逻辑-单元76反馈给转换器75一个RESET(复位)信号。图9所示方框图可作为控制装置4的辅助电路图，即控制装置4完成其所示功能。
此外设置了多个比较器81至84，它们的任务是将从测量装置47和/或70送来的实际电流-和电压值，即实际值，与相应存储的额定值进行比较，使得在超过额定值时可进行调整，并从而可避免由过高的电流-和/或电压值引起的元件损坏。
比较器81的任务是将从测量装置47送来的谐振电流“Ires”与规定的最大可允许额定值“Imax”进行比较，当超过了额定电流“Imax”时通过导线85给出一个“Iresmax”信号到逻辑-单元76。另一个比较器85将谐振电流“Ires”与零电位进行比较，在谐振电流的每个过零点处给出一个信号“Ireso”到导线86上。由此比较实现了零点识别，并传送给逻辑单元75。
另一个比较器83将测量装置70的焊接电压“V”与规定的最大允许额定电压“Vmax”进行比较，在此额定电压“Vmax”被超过时，通过导线87给逻辑-单元75一个信号“Vresmax”。另一个比较器84例如可用于监测一个安装在焊接设备1上的冷却体的温度“T”，将其与最大额定值“Tmax”比较。当然也可以利用其它现有技术已公开的监测系统，以保证焊接电流源2的安全工作。
原理上如图10特性曲线所示，焊接电流源2如此工作：它在相应输出电压上提供最大的输出电流，并且可提供相应高的输出电压来点火。在现有技术所示输出特性曲线74上焊接电流源例如在140安培的最大输出电流和用于电弧15点火的50伏输出电压时具有7千瓦功率。
通过利用本发明具有谐振电路27的焊接电流源2可实现：为了电弧15的点火，在可能的140安培输出电流下可有最大90伏的输出电压，并且对于焊接电流源2的计算，以所示特性曲线的平均值为依据，因而具有约5千瓦功率的焊接电流源2就够用了，即由于输出特性曲线73的特殊形状，在小电流时提供非常高的输出电压，并从而可在低电流时形成稳定的电弧15，或通过高输出电压保证电弧15的点火。
输出特性曲线73的特殊形状如此得到：相应高的能量存在于谐振电路27中，即在电感44和电容45、46中，它们可被提供给用于电弧15的点火及维持的输出端和用于清除短路，而同时不必需设计焊接电流源2到此输出电压和可能的输出电流上。
在所示输出特性曲线73中示出焊接电流源2的一个实施形式的电流和电压关系，通过相应地变化谐振电路27或功率部件3的设计，输出特性曲线73的值改变，即通过设计及可能的最大值“Imax和Vmax”的确定，最大输出电压和最大输出电流被改变。
如果在一个现有技术焊接电流源下设计最大输出电压为90伏，最大输出电流为140伏，则此焊接电流源对应用点-划线表示的输出特性曲线74，必须能提供12.6千瓦的功率。此焊接电流源如果用于一个通常的焊接过程，此过程同样可用本发明的一个具有5千瓦功率的焊接电流源2实现，现有技术焊接电流源功率明显过高，并且其体积和重量将很大。
图10所示本发明焊接电流源2的示意性输出特性曲线73如此构成：基于元件或功率部件3的设计，相应的能量供给是可能的，其中输出特性曲线73的特殊形状由谐振电路27的作用而形成，即原则上点划线所示矩形输出特线曲线73对应于现有技术的，而由于谐振电路27中出现的能量，输出特性曲线73对应所示图形变化。
这里例如这是可能的：从大约110安培的电流值88出发，提供约25伏的输出电压用于焊接过程。这是必须的，因为在另一个在此输出电流下的正常特性曲线89中约25伏的用于焊接过程的输出电压是必要的。从由电流值88所示焊接电流源2的设计范围出发，焊接电流源2可提供例如140安培的最大输出电流90，同时提供约15伏的小的输出电压91，从而可提供更大功率用于清除短路，且焊接设备以相应电流值88的电流持续工作是可能的。通过降低电流。焊接电流源2现在完成了电压的提高，其中在减小到约60安培时电压例如提高到40伏。从这一点开始例如进入指数的电压增长，并且如图11所示此输出电压被监测，当相应于电压值92的最大可允许额定电压Vmax被超过时由控制装置4引入后面将说明的特殊调整方法，并从而限制了电压。若非如此，则电压将按虚线所示继续增大，而由于元件损耗功率的限制，元件会损坏。由于控制装置4引入的特殊调整方法，现在电压被调整或被限制在预先规定的值上。
这种输出特性曲线73的优点在于，在小电流下有相应高的输出电压用于维持电弧15，同时功率部件或焊接电流源2的尺寸可保持较小，因为附加的所需能量由谐振电路27提供。
因为在焊接电流源2中串联和/或并联振荡电路的，尤其是谐振电路27的谐振频率根据使用设备的输出状态进行调整，由于强的输出变化，尤其是强的电阻变化，会出现以下情况：同步不能在规定时间期内完成，从而自身振荡的谐振电路27自动结束。这能够完成。因为在空载内或在特殊工作方式下能量源29不提供能量，能量被给到使用设备或者被电流源的元件损耗消耗掉，因而焊接电流源2必须重新起动或触发。
为了不出现上述情况，可由控制装置4在前面所述采用通过从一个激励相位切换到另一个激励相位或者切换到特殊工作状态S5或S6的特殊工作方式的控制-和/或调整方法之外进行一个特殊调整方法。此外也可以基于一个参数，例如谐振电流58或焊接电压，超过规定的额定值来调用和执行特殊调整方法。
如果在输出变化时控制装置4切换桥电路28到特殊状态S5和S6，则由控制装置4监测，由一个特殊状态S5或S6切换到另一个特殊状态S6或S5的频繁程度。并且在控制装置4中存储允许的特殊状态S5和S6间来回切换的频繁程度，最好是次数。如果在特殊状态S5和S6间来回切换太频繁，则由于元件损耗，自身振荡的谐振电路27，尤其是谐振电流58和/或谐振说明书压，将消失，并且焊接过程不再能继续，因为没有能量从能量源29馈入谐振电路27。
如果特殊状态，即切换状态S5或S6的调用，超过规定的切换值—最好是次数—，则控制装置4切换桥电路28进入特殊调整方法，其中开关元件32至35的控制以激励相位的形式完成。然而这时脉冲宽度被降到最小，使得从能量源29馈出的能量较小，从而谐振电路27的振荡继续维持。能量的馈给可在多个周期上进行，或者时间期或周期数被存储在存储装置4中，使得在进行特殊调整方法后重又回到以前所在的开关状态S5或S6，并且重新监测现在同步是否可能。返回前面所在的开关状态S1至S6是随时可能的，因为在不同的特殊情况中控制装置4也分配一个开关状态S1至S6给谐振电流58的半周期，并从而总是可随时返回一个规定的开关状态S1至S6。
此外基于谐振电路27的振荡电压也可提高到超过规定最大电压值和/或电流值—如图10和11所示—，在进入这种情况时控制装置4也执行特殊调整方法。这个监测前面已在图11中通过监测各种参数被说明和示出。如果出现这种情况，首先降低用于桥电路28的脉冲宽度到最小。同时监测在谐振电流58的一个或多个过零点之后信号“Iresmax和/或Vmax”是否降到额定值之下。参数下降到额定值之下所经过过零点数的计数是可调整的，并且存储在控制装置4中。这个过程可多次进行，然而在这种调整尝试超过规定数之后由控制装置4关断桥电路28，即关断开关元件32至35，使得谐振电路27中的谐振电流58和谐振电压可补偿元件损耗，从而焊接电流源2可重新起动或重新触发。
这种调整过程如图10所示。这里输出特性曲线73的电压，尤其是电压值92在输出电流下降时上升到超过可调的电压额定值“Vmax”，它对应电压值92。如果现在不执行特殊调整方法，则电压按虚线继续增长。由于此高电压，元件，尤其是二极管和功率晶体管会损坏，或者焊接电流源2的元件必需有特别大的设计余量。如果电压达到额定值，即达到电压值92，通过降低脉冲宽度提供较小的能量，使得电压通过元件损耗和/或给使用设备的能量供给被降低。接着由控制装置4切换回正常工作，即切换到开关状态S1至S4中的一个。
这也是可能的：如特性曲线上电压值93所示那样再次超过额定值，从而再次在可调节数目的半周期或全周期上降低脉冲宽度到最小值。此特殊调整方法可进行如此之长久，直到在谐振电路27中不再含有能量，或者在达到确定数量的这种调整过程之后，由控制装置4关断桥电路28，从而谐振电路27中残留的能量自行消失。从时刻94开始，能量指数地消失，即电压指数地上升，而电流持续减小。从而又达到在一个焊接过程的开始或者电弧15的再点火时所需提供的非常高的电压。此外也可对不同的电流值存储不同的电压额定值，使得这种指数曲线可被形成。
也可以说，在超过规定的可调整的额定值时，由控制装置4执行一个特殊调整过程，其中用于桥电路28的脉冲宽度被降到最小，并且在一个或多个谐振电流58的过零点之后关断桥电路28。为此至少在使用设备上，即在输出端子51和52上，的输出电压和谐振电流58被监测和与一个额定值比较。
总之，说明了一种在具有形式为串/并-转换器的谐振电路27的焊接电流源2中应用的方法，其中为了控制桥电路28，尤其是半桥或全桥，多个规定的、用于桥电路28的开关元件的开关状态S1至S6被存储，并且在一个由控制装置4在正常工作中进行的调整过程中，即高于或低于谐振频率工作时，根据谐振电路27的一个状态量，尤其是谐振电路27的谐振电流58或谐振电压，桥电路28先后相继被控制为开关状态S1至S4。并且在出现输出变化，尤其是使用设备上的电阻变化时由控制装置4实现桥电路28以谐振电路27本征频率工作的特殊工作方式，并且桥电路(28)按照为特殊工作方式存储的开关状态，尤其是开关状态S1或S4以及S5或S6被控制。并且在各个工作方式中，尤其是在正常工作中，在特殊工作方式中，和/或在特殊调整方法中用于正常工作中的各个开关状态S1至S4由控制装置(4)配置给自身振荡的谐振电路(27)，尤其是谐振电流(58)或谐振电压的过零点，并从而开关状态S1至S4依赖于谐振电路27的状态量，尤其是谐振电流58或谐振电压的过零点。
对于焊接电流源2的工作，多种工作方式尤其是正常工作方式，特殊工作方式和特殊调整方法被实现，使得控制装置4可如此高速焊接电流源2，尤其是桥电路28，使在谐振电路27的特性曲线改变时—如图4所示—工作点57总保持在谐振电路27特性曲线的同一侧，尤其是下降或上升的特性曲线段上。
此外也可以在这种具有谐振电路27的焊接电流源2中采用一个电流变换器95，尤其是一个变压器，这样可以完成对能量源29所提供能量的变换。其中电流变换器95可设置在桥电路28，即谐振电路27，和整流器50之间，例如在图12中所示的那样。然而这种电流变换器95也可以设置在能量源29中。
最后要指出，在前面所述实施例中各个部分或元件或元件组被示意或简单示出。此外各个实施例的前述特征组合或措施的各部分也可与其它实施例的其它各特征相结合，形成独立的本发明解决方案。
首先在图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12中所示各个实施例构成独立的本发明解决方案的主题。相关的本发明任务和解决方案可从对这些图的详细说明得知。
                        标号说明
1焊接设备             2焊接电流源             3功率部件
4控制装置             5切换件                 6控制阀
7供气管               8气体                   9储气罐
10焊嘴                11金属丝进料设备        12供料管
13焊接金属丝          14储存线轴              15电弧
16工作                17供电线                18供电线
19冷却回路            20流体监视器            21水容器
22输入-和/或输出装置  23橡皮管束              24连接装置
25拉伸卸载装置        26外壳                  27谐振电路
28桥电路              29能量源                30导线
31导线                32开关元件              33开关元件
34开关元件            35开关元件              36空载二极管
37空载二极管          38空载二极管            39空载二极管
40控制线              41控制线                42控制线
43控制线              44电感                  45电容
46电容                47测量装置              48导线
49导线                50整流器                51输出端子
52输出端子                 53电阻                  54导线电感
55最小谐振频率             56最大谐振频率          57工作点
58谐振电流                 59过零点识别            60斜坡特性曲线
61电压特性曲线             62电压特性曲线          63电压特性曲线
64电压特性曲线             65电压特性曲线          66斜坡信号
67周期                     68时刻                  69时间期
70测量装置                 71导线                  73输出特性曲线
74输出特性曲线             75转换器                76逻辑单元
77输入端                   78导线                  79导线
80控制线                   81比较器                82比较器
83比较器                   84比较器                85导线
86导线                     87导线                  88电流值
89常特性曲线               90输出电流              91输出电压
92电压值                   93电压值                94时刻
95电流变换器

Claims (19)

1.用于调整一个具有设计为串/并转换器的谐振电路(27)的焊接电流源(1)的方法，其中通过一个控制装置(4)控制一个由第一开关元件(32)、第二开关元件(33)、第三开关元件(34)和第四开关元件(35)构成的桥电路，并且通过此桥电路(28)为一个使用设备供给来自能量源(29)的能量，其中控制装置(4)在正常工作中如此调整桥电路(28)，使得工作点(57)位于谐振电路(27)的特性曲线上、谐振频率之外，桥电路(28)按照存储在控制装置(4)中的开关状态，即第一开关状态(S1)、第二开关状态(S2)、第三开关状态(S3)或第四开关状态(S4)被连续地控制，在出现使用设备的电阻变化时，控制装置(4)使桥电路(28)进入特殊工作方式，在特殊工作方式下桥电路(28)以谐振电路(27)的本征频率被控制，并且桥电路(28)按照为特殊工作方式存储的开关状态或过程受控制，其特征在于，设计为全桥的桥电路(28)的用于正常工作的开关状态如此规定：对应于一个正激励相位的第一开关状态(S1)，对应于一个正空载的第二开关状态(S2)；对应于一个负激励相位的第三开关状态(S3)，和对应于一个负空载的第四开关状态(S4)，并且在特殊工作方式下桥电路(28)从对应于一个激励相位的第一开关状态(S1)或第三开关状态(S3)切换到两个供选择的开关状态，即第五开关状态(S5)或第六开关状态(S6)中的一个，其中在切换后的第五开关状态(S5)或第六开关状态(S6)下，一个桥路的第三开关元件(34)和第四开关元件(35)被关断，而另一个桥路的第一开关元件(32)和第二开关元件(33)保持导通，并且由控制装置(4)监测从第五开关状态(S5)切换为第六开关状态(S6)以及从第六开关状态(S6)切换到第五开关状态(S5)的频繁程度。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，桥电路(28)的第一开关元件(32)、第二开关元件(33)、第三开关元件(34)和第四开关元件(35)的第一开关状态(S1)、第二开关状态(S2)、第三开关状态(S3)和第四开关状态(S4)的先后顺序被存储在控制装置(4)中。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在使用设备上的状况不变时，第一开关状态(S1)、第二开关状态(S2)、第三开关状态(S3)和第四开关状态(S4)的激活由谐振电路(27)的一个状态量的两个直接相邻的过零点之间的时间差导出。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，用于正常工作的第一开关状态(S1)、第二开关状态(S2)、第三开关状态(S3)和第四开关状态(S4)由控制装置(4)导出和/或配置。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，第一开关状态(S1)、第二开关状态(S2)、第三开关状态(S3)和第四开关状态(S4)的导出和/或配置由自身振荡的谐振电路(27)的一个状态量的过零点来实现。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在焊接电流源(2)正常工作中，第一开关状态(S1)、第二开关状态(S2)、第三开关状态(S3)和第四开关状态(S4)之间的切换被控制装置(4)不断重复。
7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在特殊工作方式中，控制装置(4)在出现电流过零点时将切换桥电路(28)直接从对应于一个激励相位的第一开关状态(S1)或第三开关状态(S3)切换到对应于另一个激励相位的第三开关状态(S3)或第一开关状态(S1)。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，桥电路(28)的控制通过脉宽调制方法、与以控制信号Phi和alpha控制的可变周期一起被实现。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，由控制装置(4)按照控制信号Phi和alpha以及谐振电路(27)的一个状态量的过零点，确定桥电路(28)的第一开关元件(32)、第二开关元件(33)、第三开关元件(34)和第四开关元件(35)的第一开关状态(S1)、第二开关状态(S2)、第三开关状态(S3)、第四开关状态(S4)、第五开关状态(S5)、第六开关状态(S6)，并相应地控制这些开关元件。
10.如权利要求3所述的方法，其特征在于，第一开关元件(32)和第二开关元件(33)在谐振电路(27)的电流过零点之前或之后短时间内被一个控制信号alpha接通，并且第三开关元件(34)和第四开关元件(35)被一个控制信号Phi接通。
11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，控制装置(4)用于控制或调整桥电路(28)的控制或调整值由控制信号alpha和Phi以及谐振电路(27)的一个状态量的过零点构成。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在对应于正激励相位的第一开关状态(S1)和对应于负激励相位的第三开关状态(S3)下，从焊接电流源(2)的中间电路，即能量源(29)流出的电流经过第一开关元件(32)、第二开关元件(33)、第三开关元件(34)和第四开关元件(35)流入到谐振电路(27)，并从而给到使用设备，相反在对应于正或负空载的第二开关状态(S2)或第四开关状态(S4)下，没有能量供给或电流从中间电路经过桥电路(28)的第一开关元件(32)、第二开关元件(33)、第三开关元件(34)和第四开关状态(35)进入谐振电路(27)，然而这时在谐振电路(27)中保持着电流。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，在激励相位中的电流通过成对地导通第一开关元件(32)和第四开关元件(35)、或者第二开关元件(33)和第三开关元件(34)形成，相反在空载中第一开关元件(32)和第三开关元件(34)、或者第二开关元件(33)和第四开关元件(35)被导通。
14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，控制装置(4)持续地将第一开关状态(S1)、第二开关状态(S2)、第三开关状态(S3)、第四开关状态(S4)分配给谐振电流的刚到的半周期，从而在同步后桥电路(28)在正确的时刻切换回正常工作状态。
15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，多个比较器(81-84)与控制装置(4)或一个逻辑单元(76)相连接，并且比较器(81-84)将测量装置(47和/或70)提供的实际出现的电流和电压值与相应存储的额定值进行比较，并且在超过额定值时由控制装置(4)实现调整。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，比较器(81)将测量装置(47)提供的谐振电流“Ires”与预定的最大可允许额定电流“Imax”进行比较，并且在超过额定电流“Imax”时将一个信号“Iresmax”通过导线(85)给到逻辑单元(76)。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，比较器(83)将测量装置(70)提供的焊接电压“U”与预定的最大可允许额定电压“Umax”进行比较，并且在超过此额定电压“Umax”时将一个信号“Uresmax”通过导线(87)给到逻辑单元(76)。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，由控制装置(4)监测在谐振电路中多个过零点之后信号“Iresmax”是否降到额定值“Imax”之下。
19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，由控制装置(4)监测在谐振电路中多个过零点之后信号“Uresmax”是否降到额定值“Umax”之下。
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