DE69811287T2

DE69811287T2 - Schweissleistungsversorgung

Info

Publication number: DE69811287T2
Application number: DE69811287T
Authority: DE
Inventors: Richard Beeson; Stephen Li; Alan Smith
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 1997-05-19
Filing date: 1998-05-15
Publication date: 2003-06-26
Anticipated expiration: 2018-05-16
Also published as: US20050236383A1; JPH1158004A; DE69811287D1; US5968385A; US20040060912A1; EP0879665B1; US6674179B2; CA2236938C; AU6601198A; CA2236938A1; US20030075927A1; US20070045259A1; EP0879665A1; AU714274B2; US6469401B2; US6111217A; US20020011732A1; US7312419B2; US6894401B2; US6310321B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Schweißstromversorgungsvorrichtungen. Konkreter betrifft sie Inverterschweißstromversorgungsvorrichtungen, welche von einem Motor angetrieben werden.
Es gibt verschiedene Typen von bekannten Schweißstromversorgungsvorrichtungen. Zwei Typen von Schweißstromversorgungsgeräten sind phasengesteuerte und inverterbasierte Stromversorgungsgeräte. Beide Typen nehmen typischerweise eine Wechselstromnetzeingabe (60 Hz) auf. Jedoch können Inverterstromversorgungsgeräte auf eine gewünschte Frequenz gesteuert werden, wohingegen phasengesteuerte Stromversorgungsgeräte auf die Eingangsfrequenz beschränkt sind. Auch können phasengesteuerte Stromversorgungsgeräte nicht für Pulssprühprozesse verwendet werden. Inverterbasierte Stromversorgungsgeräte werden oft bevorzugt, da sie leichter sind, schneller ansprechen, bessere Schweißcharakteristiken haben und für vielfache Prozesse (MIG, TIG, Stab (stick) usw.) besser geeignet sind.
Ein Inverterstromversorgungsgerät erhält einen Gleichstrom-Eingang (oft Gleichstrombus oder dc bus genannt), und schaltet den Eingang, um einen gepulsten oder Wechselstrom-Ausgang bereitzustellen. Bekannte Inverterschweißstromversorgungsgeräte werden zum Aufnehmen eines Netzfrequenzeinganges (60 oder 50 Hz) und zum Gleichrichten des Einganges ausgebildet, um den Gleichstrombus zu erzeugen.
Der invertierte Wechselstrom-Ausgang kann als der Schweiß-Ausgang verwendet werden. Jedoch enthalten einige bekannte Schweißstromversorgungsgeräte einen Gleichrichter, der den Wechselstrom-Inverterausgang gleichrichtet, um einen Gleichstrom-Schweißausgang bereitzustellen. Der Gleichstrom-Eingang zu dem Inverter wird typischerweise durch Gleichrichten eines Wechselstrom-Netzeinganges erhalten. Viele Inverterstromversorgungsgeräte haben Steuerungen; die es dem Stromversorgungsgerät erlauben, die Wechselstromnetzleistung effektiv in eine wirksame Gleichstrom- (und manchmal Wechselstrom-) Schweißenergie zu konvertieren.
Motorgetriebene Generatoren, die beim Schweißen verwendet werden, sind ebenfalls üblich. Eine motorgetriebene Schweißstromversorgungsvorrichtung ist für Anwendungen nötig, bei denen der Benutzer an verschiedenen Orten schweißen muß und es für erforderlich hält, die Schweißstromversorgungsvorrichtung zu bewegen. Ein Hilfsstromausgang (110 oder 220 Volt) wird gewöhnlich für Elektrowerkzeuge, Lampen usw. vorgesehen. Typischerweise werden die motorgetriebenen Generatoren zum Treiben einer einfachen angezapften Drossel oder von phasengesteuerten Stromversorgungsgeräten verwendet. Sie erfordern häufig einen Motor und einen Generator, die speziell für das Schweißstromversorgungsgerät ausgelegt wurden, was teurer sein kann als die Verwendung eines Standard Motors/Generators. Phasengesteuerte motorgetriebene Schweißstromversorgungsgeräte enthalten notwendigerweise alle Nachteile von phasengesteuerten Stromversorgungsgeräten.
Ein weiteres bekanntes motorgetriebenes Schweißstromversorgungsgerät ist ein Gleichstrom-Schweißstromversorgungsgerät, bei welchem der Gleichstrom-Ausgang des Generators direkt als Gleichstrom-Schweißausgang verwendet wird. Solch ein Schweißstromversorgungsgerät, mit Feldsteuerung, ist in der US-A-4 465 920 gezeigt.
Einige wenige bekannte Inverterschweißstromversorgungsgeräte sind mit einem Generatorausgang verbunden und als motorgetriebene Inverterschweißstromversorgungsgeräte verwendet worden. Der Generator- Wechselstromausgang dient als Wechselstrom-Invertereingang (der gleichgerichtet wird, um den Gleichstrombus zu erzeugen). Diese Anordnung erzeugt viele Probleme. Erstens sind inverterbasierte Schweißstromversorgungsgeräte früher ausgelegt worden, um die relativ stabilen und konstanten Wechselstromnetzspannungen aufzunehmen. Ein Generator erzeugt nicht immer einen solchen stabilen und konstanten Ausgang. Zweitens arbeiten diese Motoren gewöhnlich konstant mit Vollgas und sind sehr ineffizient.
Die übliche Praxis, einen Hilfsstromausgang an dem Generator bereitzustellen, hat mindestens einen Nachteil. Der Hilfsstrom ist einphasig, 120 oder 240 V Wechselstrom bei 50 oder 60 Hz, und wird für Elektrowerkzeuge, Lampen, etc. verwendet. Jedoch bringt der Einphasen-Ausgang den Dreiphasen-Ausgang aus der Balance und das Ergebnis ist eine nichtlineare Verzerrung in allen drei Phasen. Die Vezerrung wird dazu führen, dass eine der Phasen eine viel höhere Spitzenspannung als die anderen beiden Phasen hat. Die ungewöhnlich hohe Spitzenspannung kann die Invertereingangskondensatoren beschädigen oder größere Kondensatoren erfordern.
Die Verzerrung wird durch eine Rückwärtskomponente einer Magnetfeldwelle verursacht. Wenn eine Dreiphasenlast vorliegt, erzeugen die drei Statorströme eine Magnetfeldwelle, die in der selben Richtung wie und mit der selben Geschwindigkeit wie der Rotor rotiert. Folglich gibt es keine Relativbewegung zwischen dem Rotor und der Magnetfeldwelle und die Magnetfeldwelle induziert keine Spannung in dem Rotor. Wenn jedoch die Last unbalanziert ist, bewegt sich die Magnetfeldwelle, die von den Statorströmen erzeugt wird, nicht mit der selben Geschwindigkeit wie und in der selben Richtung wie der Rotor. Das Magnetfeld, welches von den Statorströmen erzeugt wird, wenn eine unbalanzierte Last vorliegt, kann in zwei Komponenten zerlegt werden: Eine Vorwärtskomponente, die in der selben Richtung und mit der selben Geschwindigkeit wie der Rotor läuft, und eine Rückwärtskomponente. Die Vorwärtskomponente verhält sich wie eine balanzierte Dreiphasenlast und verursacht kein Problem. Die Rückwärtskomponente bewegt sich mit der selben Geschwindigkeit wie der Rotor, aber in der entgegengesetzten Richtung. Folglich hat sie eine Bewegung relativ zu dem Rotor mit der zweifachen Generatorgeschwindigkeit. Dieses "sich bewegende" Magnetfeld wird eine Spannung in der Rotorfeldwicklung induzieren, welche die hohe Ausgangsspannung verursacht. In Generatoren sind Dämpferkäfige verwendet worden (obwohl nicht notwendigerweise beim Schweißen), um dem Effekt der unbalanzierten Lasten entgegenzuwirken oder diesen zu kompensieren.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung enthält ein Verfahren zum Bereitstellen einer Schweißleistung:
Erzeugen eines elektrischen Ausganges mit einem Motor und einem Generator;
Invertieren des elektrischen Ausganges, um einen Wechselstrom-Inverterausgang bereitzustellen; und
Steuern des Motors unter Verwendung einer Rückkopplung, welche einen Schweißleistungsbetriebsparameter aufzeigt.
Gemäß einem zweiten Aspekt dieser Erfindung enthält eine unabhängige Schweißstromversorgungsvorrichtung:
eine Primärantriebsvorrichtung, welche an eine drehbare Welle mechanisch gekoppelt ist;
einen Generator, welcher einen Rotor hat, der mechanisch an die Welle gekoppelt ist, und welcher ferner einen Stator hat, der magnetisch an den Rotor gekoppelt ist, wobei der Generator einen Generatorausgang zur Verfügung stellt;
einen Inverter, der einen Invertereingang in elektrischer Verbindung mit dem Generatorausgang hat, wobei der Inverter eine Leistung von dem Invertereingang invertiert, um einen Inverterausgang bereitzustellen;
eine Steuereinrichtung, welche mit der Primärantriebsvorrichtung gekoppelt ist, um diese zu steuern, und welche einen Rückkopplungseingang hat; und
eine Rückkopplungsschaltung, welche mit dem Schweißausgang und dem Rückkopplungseingang gekoppelt ist, um ein Rückkopplungssignal, welches auf mindestens einen Schweißausgangsbetriebsparameter anspricht, an den Rückkopplungseingang zu liefern.
Vorzugsweise ist eine Drehzahlsteuereinrichtung für die Primärantriebsvorrichtung vorgesehen und die Steuereinrichtung enthält einen Ausgang, welcher mit der Drehzahlsteuereinrichtung gekoppelt ist, wobei die Drehzahl der Primärantriebsvorrichtung in Reaktion auf das Rückkopplungssignal gesteuert wird. Eine Ausführungsform sieht ein Auswählen zwischen einer Leerlauf- und einer Schnelllaufdrehzahl in Reaktion auf das Rückkopplungssignal vor. Alternativen enthalten das Steuern von einem oder mehreren der Teile Drosselklappenstellungen, Kraftstoffpumpe, Einspritzzeitgeber, Kraftstoff-zu-Luft-Verhältnis, Kraftstoffverbrauch und Zündzeitpunkt.
Weitere Aspekte der Erfindung enthalten das Ableiten der Rückkopplung von einem Schweißstrom, einer Schweißspannung, einer Schweißleistung, einem Rippelstrom, einer Rippelleistung, einer Rippelspannung und/oder Funktionen hiervon. Die Leistung und eine Funktion hiervon kann von einer Schaltung erhalten werden, die Signale multipliziert, welche die Spannung und den Strom repräsentieren, um ein Signal zu erhalten, welches die Leistung repräsentiert, und eine Schaltung, welche das Signal, das die Leistung repräsentiert, integriert.
Vorzugsweise enthält die Stromversorgungsvorrichtung eine oder mehrere Eingangsenergiespeichervorrichtungen, die eine Energie nach dem Gleichrichten speichern, wobei die Steuereinrichtung den Motor zur Erhöhung der Drehzahl veranlaßt, wenn die gespeicherte Energie unter einen Grenzwert absinkt. Eine besondere Ausführungsform einer Stromversorgungsvorrichtung gemäß dieser Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 2A und 2B Graphen sind, welche die Leistung und die integrierte Leistung zeigen;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Teils einer Steuereinrichtung zum Steuern der Motordrehzahl ist;
Fig. 4 ein Steuerdiagramm für eine Generatorfeldstromsteuereinrichtung ist;
Fig. 5-7 Schaltungsdiagramme sind, welche das Steuerdiagramm von Fig. 4 implementieren;
Fig. 8 eine Stirnansicht eines Dämpferkäfigs ist;
Fig. 9 eine Seitenansicht des Dämpferkäfigs von Fig. 8 ist;
Fig. 10 eine Schnittansicht des Dämpferkäfigs von Fig. 8 entlang der Linien 10-10 ist; und
Fig. 11 ein Schaltungsdiagramm einer Verzögerungsschaltung ist, welche in der Ausführungsform verwendet wird.
Diese Erfindung betrifft eine unabhängige (stand alone) Schweißstromversorgungsvorrichtung. Wie hierin verwendet, bedeutet unabhängig eine Schweißstromversorgungsvorrichtung, welche einen Generator enthält, anstatt einer Schweißstromversorgungsvorrichtung, welche Leistung von einem Wechselstromnetz entnimmt. Mit anderen Worten, eine unabhängige Schweißstromversorgungsvorrichtung erzeugt Leistung, anstatt Wechselstromnetzleistung zu konvertieren. Ferner kann eine unabhängige Schweißstromversorgungsvorrichtung den mechanischen Teil und den elektrischen Teil in einem einzigen Gehäuse haben, sie kann modular ausgebildet sein, oder der Motor, der Generator und die elektrische Stromversorgung können jeweils separat sein.
Ein Blockdiagramm einer Motor-Inverter-basierten Schweißstromversorgungsvorrichtung 100 ist in Fig. 1 dargestellt, worin die dicken schwarzen Linien eine Energieübertragung aufzeigen und die dünnen Linien Steuer- oder Rückkopplungssignale aufzeigen. Die Schweißstromversorgungsvorrichtung 100 enthält einen Motor 102, einen Generator 104, einen Hilfsleistungsausgang 105, einen Gleichrichter 106, einen Konverter 108, eine Steuereinrichtung 110 und einen Schweißausgang 112. Allgemein gesagt ist der Motor 102 ein Benzin- oder Diesel- Motor (eine Primärantriebsvorrichtung), der eine Welle antreibt, auf welcher ein Rotor des Generators 104 montiert ist. Jeder Motor, der für die gewünschte Leistungsabgabe geeignet ist, kann verwendet werden, und in der bevorzugten Ausführungsform ist der Motor ein kommerziell erhältlicher Dieselmotor, Model DH905 oder DH1005, hergestellt von Kubota. Dieses Modell enthält einen Hebel, der verwendet wird, um zwischen einer Leerlaufdrehzahl und einer Schnelllauf-(oder höheren) Drehzahl auszuwählen. Wie hierin verwendet, beziehen sich Schnelllauf und Schnelllaufdrehzahl auf eine höhere als die Leerlaufdrehzahl.
Der Generator 104 kann ein typischer Generator sein, der einen Rotor und einen Stator hat, und der in der bevorzugten Ausführungsform gestaltet ist unter Verwendung eines Einphasengenerators, wie der, der in der MetroTM Schweißstromversorgungsvorrichtung verwendet wird, erhältlich von dem Rechtsnachfolger dieser Erfindung. Die Hilfs- und die Schweißwicklung des MetroTM werden für diese Erfindung durch eine Dreiphasenwicklung ersetzt. Der Rotor ist magnetisch mit dem Stator gekoppelt und ein Feldstrom wird derart zugeführt, dass, wenn der Rotor dreht, ein Wechselstrom-Ausgangsstrom erzeugt wird.
Der elektrische Ausgang des Generators 104 wird einem Gleichrichter 106 zugeführt, der eine gleichgerichtete Gleichstromleistung erzeugt. Die gleichgerichtete Gleichstromleistung wird an einen Konverter 108 geliefert, der in der bevorzugten Ausführungsform mindestens eine Energiespeichereinrichtung, wie zum Beispiel einen Kondensator 107, zum Glätten des Rippels in dem gleichgerichteten Signal enthält, um einen Gleichstrombus bereitzustellen. Eine alternative Ausführungsform verwendet einen Gleichstromgenerator anstelle des Wechselstromgenerators 104 und des Gleichrichter 111, oder der Gleichrichter 111 kann Teil des Generators 104 oder zwischen Generator 104 und Konverter 108 sein.
Der Konverter 108 enthält in der bevorzugten Ausführungsform auch einen Inverter 109 und den Gleichrichter 111, der das gleichgerichtete und geglättete Gleichstromsignal in einen Schweißausgang (mit einem geeigneten Strom und einer geeigneten Spannung) konvertiert. Der Konverter 108 ist in der bevorzugten Ausführungsform ein Reihenresonanzkonverter, der den Gleichstrombus invertiert, und ein Ausgangsgleichrichter zum Produzieren eines Gleichstrom-Schweißstromes als den Schweißausgang 112. Bei einer anderen Ausführungsform wird ein Wechselstrom-Ausgang verwendet. Ein geeigneter Reihenresonanzkonverter ist im Detail in GB-A-2 309 130 beschrieben, die dem Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung gehört und hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird. Dieser Konverter ist von dem Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung ebenso kommerziell erhältlich als XMT304TM Stromversorgungsvorrichtung. Wie in der GB-A- 2 309 130 beschrieben, ist eine Leistungssteuerungschaltung 113 in dem Konverter 108 enthalten, so dass der Schweißstrom durch den Bediener ausgewählt wird, und der Konverter liefert den gewünschten Strom. Verschiedene Steuerfunktionen, enthaltend einen Heißstart (hot start) und ein Schutzsystem, sind hierin ebenso beschrieben. Modifikationen an dem XMT304TM Reihenresonanzkonverter, um ihn an diese Erfindung anzupassen, umfassen das Entfernen des "autolink"-Merkmals und das Reduzieren des OCV-Kommandos. Zusätzliche Modifikationen werden nachfolgend beschrieben.
Ein Vorteil der Verwendung der bevorzugten Stromquelle ist, dass sie ohne weiteres adaptierbar ist für eine Verwendung in einem weiten Bereich an Schweißprozessen. Zum Beispiel kann durch Aufnehmen einer OptimaTM- oder 60MTM-Steuereinrichtung (Controller), die jeweils von dem gegenwärtigen Rechtsnachfolger erhältlich sind, ein Pulssprühprozess durchgeführt werden. Andere Prozesse enthalten Kurzbogen (short arc), Sprüh-CV (spray CV), Sprüh-CC (spray CC), CC-Stab (CC stick), CC-TIG (CC TIG), Puls-MIG (pulse MIG) oder Puls-TIG (pulse TIG) (zum Beispiel durch Verwenden einer PC300TM-Steuereinrichtung). Diese Prozesse können unter Verwendung der erfindungsgemäßen motorgetriebenen Inverterschweißstromversorgungsvorrichtung durchgeführt werden. Andere Konverter, wie hart-geschaltete Inverter, können ebenso zum Implementieren der Erfindung verwendet werden. Der ausgewählte spezifische Konverter oder Inverter ist nicht entscheident, solange er richtig gesteuert wird, um den gewünschten Ausgangsstrom zu liefern. Ein Konverter wie hierin verwendet, ist eine geschaltete Schaltung, die einen Wechselstrom- oder Gleichstrom-Eingang in einen hiervon verschiedenen Wechselstrom- oder Gleichstrom-Ausgang konvertiert. Ein Inverter wie hierin verwendet, ist eine geschaltete Schaltung, die einen Gleichstrom-Eingang hat und einen Wechselstrom-Ausgang zur Verfügung stellt, oder einer, der einen Wechselstrom-Eingang und einen Gleichrichter hat, um ein Gleichstrom-Signal zu erzeugen, das dann geschaltet wird, um einen Wechselstrom-Ausgang zu erzeugen, je nach dem. Ebenso kann ein Inverter, wie er hier benutzt wird, einen Ausgangsgleichrichter enthalten, um einen Gleichstromausgang zu erzeugen.
Die Steuereinrichtung 110 ist bereitgestellt zum Steuern des Motors in Reaktion auf eine Rückkopplung (feedback) von dem Schweißausgang. Eine Rückkopplung wie hierin verwendet, enthält ein Signal, welches hinweist auf oder anspricht auf ein Ausgangs- oder Zwischensignal, das an die Steuereinrichtung geliefert wird und auf welches hin Steuerentscheidungen getroffen werden. Die Rückkopplung ist nicht vorgesehen zum Veranlassen des Bedieners, den Prozess zu beobachten, und in Reaktion auf die Beobachtungen Einstellungen vorzunehmen. Das Rückkopplungssignal kann jeder Schweißbetriebsparameter sein, wie Strom, Spannung, Frequenz, Leistung, Rippelstrom, Rippelstärke, Rippelspannung, Rippelfrequenz oder Funktionen hiervon. Der spezifische rückgekoppelte Parameter kann mathematisch behandelt werden, wie es von dem Steuerschema gefordert wird.
Eine alternative Ausführungform enthält das Steuern des Generators durch die Steuereinrichtung 110, wie dies durch den Pfeil von der Steuereinrichtung 110 zu dem Generator 104 dargestellt ist. Jedoch sollte dieses Steuern als Alternative zu oder als ein optionaler Zusatz zu dem Steuern des Motors 102 durch die Steuereinrichtung 110 angesehen werden. Auch ist das Steuerschema der bevorzugten Ausführungsform nicht als Beschränkung vorgesehen. Vielmehr umfasst die Erfindung allgemein eine Rückkopplung in einer Schweißstromversorgungsvorrichtung, um einen Motor/Generator zu steuern.
Konkret enthält die Steuereinrichtung 110 in der bevorzugten Ausführungsform eine Rückkopplungsschaltung 114, die mit den Schweißbolzen verbunden ist, um ein Schweißstrom- und ein Schweißspannungs-Rückkopplungssignal zu erhalten. Die konkrete Rückkopplungsschaltung wird im Detail später beschrieben. Die Rückkopplungsschaltung 114 ist in einer alternativen Ausführungsform getrennt von der Steuereinrichtung 110 vorgesehen. Ob sie jedoch separiert ist oder Teil von der Steuereinrichtung 110 ist, ist nicht wichtig für die vorliegende Erfindung. Ebenso kann die Steuereinrichtung 110 auf der selben Schaltungsplatte wie die Steuerschaltung 113 sein. Es kann nützlich sein, die Steuereinrichtung 110 als Teil der Steuerschaltung 113 auszubilden, da sich diese Rückkopplungssignale teilen können.
Die Steuereinrichtung 110 verwendet das Rückkopplungssignal, um die Eingangsleistung, die von dem Konverter 108 benötigt wird, zu bestimmen. Dann wird die Drehzahl des Motors 102 angepasst, um diese benötigte Leistung bereitzustellen. Allgemein steuert eine Motordrehzahlsteuereinrichtung die Drehzahl des Motors, welche den Leistungsausgang des Generators steuert. Konkret, in der bevorzugten Ausführungsform, veranlaßt die Steuerschaltung 113 den Motor 102 entweder mit der Leerlaufdrehzahl oder mit der Schnelllaufdrehzahl (nahezu mit oder mit Vollgas) zu laufen. Ein Solenoid kann verwendet werden um den Schnelllauf/Leerlauf-Hebel zu der gewünschten Position zu bringen. Alternativ können mehr als zwei Postitionen (Schnelllauf/Leerlauf) oder ein kontinuierlicher Bereich an Positionen ausgewählt werden, gestützt auf die benötigte Leistung. Eine alternative Ausführungsform enthält die Verwendung der Steuereinrichtung 110 zum Steuern von mindestens einem der Teile Drosselklappenstellung, Kraftstoffpumpe, Einspritz-Zeitgeber, Kraftstoff-zu-Luft-Verhältnis, Kraftstoffverbrauch und Zündzeitpunkt.
Die Entscheidung, im Leerlauf oder im Schnelllauf zu arbeiten, wird in der bevorzugten Ausführungsform gestützt auf eine integrierte Leistung getroffen. Dies ermöglicht es, die Betriebsdrehzahl des Motors 102 aus der benötigten Energie anstatt aus einer instantanen oder Spitzen-Leistung zu bestimmen.
Konkreter enthält der Konverter 108, wie oben beschrieben, ein "Heißstart"-Merkmal, wobei die Leistungsaufnahme bei dem Beginn eines Schweißvorgangs momentan hoch ist, um das Schlagen eines Bogens zu unterstützen und das Festbrennen des Bogens zu verhindern. Dies wird eine hohe Spitzen- oder sofortige Leistungsaufnahme verursachen. Jedoch ist die Gesamtenergie, die in solch einem Heißstart verwendet wird, nicht von ausreichendem Ausmaß, um die von dem (den) Kondensator(en) 107 gespeicherte Energie auf ein Niveau abzusenken, bei welchem der Inverter nicht mehr korrekt arbeitet. Folglich integriert die Steuereinrichtung 110 die Leistung an dem Schweißausgang 112 (die direkt in Beziehung zu der aus dem (den) Kondensator(en) 107 abgezogenen Energie steht). Wenn die integrierte Leistung einen Grenzwert überschreitet, der davon abhängt, wieviel Energie aus dem (den) Kondensator(en) 107 abgezogen werden kann, wird der Motor veranlasst, mit hoher Geschwindigkeit zu operieren. Der Motor läuft mit der hohen Drehzahl weiter, bi die abgezogene Leistung nicht mehr über dem Grenzwert ist.
Der Motor liefert in der bevorzugten Ausführungsform im Leerlaufmodus 4 kW an Inverterausgangsleistung. Solange folglich der Konverter nicht mehr als 4 kW an Leistung abgibt, erzeugt der Motor soviel Leistung wie benötigt wird, während er im Leerlauf läuft. Falls von dem Konverter 108 mehr als 4 kW an Leistung für eine kurze Zeitdauer abgegeben werden (wie während des Heißstarts), muß der Motor nicht höher drehen. Folglich wird die Inverterausgangsleistung in dem Maße, wie sie ungefähr 4 kW übersteigt, integriert. Falls das Integral einen Grenzwert übersteigt, wird der Motor veranlasst, mit höherer Drehzahl zu laufen. Das Integral wird periodisch auf Null gesetzt.
Fig. 2 A veranschaulicht dieses Steuerschema. Die Leistung (an den Schweißbolzen) ist an der y-Achse aufgetragen und die x-Achse zeigt die Zeit. Der 4-kW-Leerlaufausgang ist mit einer gestrichelten Linie dargestellt. Die Graphen zeigen, dass der Schweiß-Einstellungspunkt unter 4 kW ist, und folglich der Motor auf einer Langzeitbasis ausreichend Energie bereitstellen kann, während er im Leerlauf läuft. Jedoch bewirkt der "Heißstart", wie erkennbar ist, dass die momentane Leistung 4 kW übersteigt. Die Steuereinrichtung 110 integriert, die schrägschraffierte Fläche, welche der Energieabzug aus den Kondensatoren ist, wenn der Motor im Leerlauf läuft. Fig. 2 B zeigt das Integral über die Zeit aufgetragen. Wenn das Integral den Betriebsgrenzwert (run threshold) übersteigt, veranlasst die Steuereinrichtung 110 den Motor 102 mit höherer Drehzahl zu operieren.
Eine alternative Ausführungsform der Steuereinrichtung 110 enthält eine Schaltung zum Entscheiden, ob mit Leerlaufdrehzahl oder mit hoher Drehzahl operiert werden soll, gestützt auf die Maschineneinstellungen. Wenn ein Bediener zu Schweißen beginnt, setzt er Bedienelemente (typischerweise an dem Stromversorgungsvorrichtung-Frontpanel), welche die Schweißparameter wie Strom, Prozess, Spannung etc. bezeichnen. Die Einstellung kann ausgewählt oder eingetippt werden und die Steuereinrichtung 110 überwacht eine oder mehrere dieser Einstellungen und bestimmt aus einer Tabelle, einem Mikroprozessor oder einer analogen Schaltung, ob der Motor mit Schnelllaufdrehzahl arbeiten muss oder nicht, oder ob Leerlaufen ausreicht. Der Drosselhebel wird in Übereinstimmung mit dieser Bestimmung verschoben.
Fig. 3 ist ein Schaltungsdiagramm eines Multiplikators 301 und eines Integrators 302 einer Steuereinrichtung 110. Ein Signal V b reagiert auf die Schweißausgangsspannung und ist durch eine Schaltung bereitgestellt, welche eine Vielzahl von Widerständen R1(100 kOhm), R2(2 kOhm), R3(100 kOhm), R4(45 kOhm), R4A(100 kOhm) und R5(3,32 kOhm), ein Paar von Operationsverstärkern A1 und A2, ein Paar von Kondensatoren C1(330 uF) und C2(47 pF), eine Diode D1 und ein Paar von Transistoren T1 und T2 enthält. Die Komponenten sind so angeordnet, dass das Signal, welches an die Basis des Transistors T5 geliefert wird, auf die Spannungshöhe hinweist.
Ein Signal Ifb reagiert auf den Schweißausgangsstrom und wird unter Verwendung eines LEM erhalten. Ifb wird durch einen Operationsverstärker A10 bereitgestellt, enthaltend ein Paar von Widerständen R10 (100 kOhm) und R11 (150 Ohm), und einen Kondensator C10 (22 pF), eine Diode DIG zu dem Kollektor von Transistor T5. Ein Rückkopplungswiderstand R12 ist ebenfalls vorgesehen. Ein weiterer Transistor T10, ein Kondensator C11 (0,001 uF), ein Widerstand R13 (10kOhm) und ein Operationsverstärker A11 sind mit dem Emitter des Transistors T5 verbunden, so dass der Ausgang von Operationsverstärker A11 ein Signal ist, welches die Leistung an den Schweißbolzen aufzeigt und auf diese anspricht (d. h. ein Leistungs- Rückkopplungssignal).
Das Leistungs-Rückkopplungssignal wird an eine Integrierschaltung 302 geliefert, welche einen Operationsverstärker A15 und Widerstände R18 (10 kOhm), R16 (562 kOhm), R17 (12,1 kOhm) und einen Rückkopplungskondensator C18 (0,1 uF) enthält. Der Ausgang des Operationsverstärkers A15 ist die integrierte Leistung, wenn die Leistung 4 kW übersteigt, und wird von der Steuereinrichtung 110 verwendet, um zu bestimmen, wann der Motor veranlaßt werden soll im Schnelllauf zu arbeiten. Die Widerstände R16 (562 kOhm) und R17 (12,1 kOhm) setzen das 4 kW-Niveau, und der Widerstand R 18 (10 kOhm) und der Kondensator C18 (0,1 uF) stellen eine RC-Integrationszeitkonstante zur Verfügung. Die Entscheidung kann durch die Steuereinrichtung 110 gefällt werden, unter Verwendung eines einfachen Vergleichers (Komparators), der einen Grenzwert als einen Eingang und den Ausgang des Operationsverstärkers A15 als den anderen Eingang hat.
Fig. 4 zeigt einen Spannungsregler 401, der die Spannung des Generators 104 regelt. Der Spannungsregler 401 ist Teil der Steuereinrichtung 110 der bevorzugten Ausführungsform, obwohl er separat von der Steuereinrichtung 110 sein kann. Allgemein steuert der Spannungsregler 401 den Generatorfeldstrom, so dass die Ausgangsspannung des Generators auf dem gewünschten Niveau liegt.
Konkret nimmt ein Gleichrichter/Skalierer 402 die Dreiphasen- Generatorausgangsspannung auf und richtet sie gleich und skaliert sie. Eine Spannungsbefehlsschaltung 404 empfängt als eine Eingangsgröße das Signal, welches anzeigt, ob der Motor in dem Leerlauf- oder in dem Schnelllaufmodus ist, und liefert ein Einstellpunktbefehlssignal an einen Addierer 406. Folglich ist der Einstellpunktbefehl einer von zwei Werten, davon abhängig, ob der Motor im Leerlauf oder mit hoher Drehzahl läuft. Der Addierer 406 nimmt ebenso die skalierte Dreiphasenspannung auf und sein Ausgang ist ein Fehlersignal. Das Fehlersignal wird an eine Verstärkerstufe 407 und dann zu einem Addierer 408 geliefert.
Ein Frequenzsensor 410 fühlt die Frequenz des Generators (die die Motordrehzahl aufzeigt) und liefert ein Signal an einen Begrenzer 411, der von dem Addierer 408 verwendet wird, um den Feldstrom zu begrenzen. Der Frequenzsensor 410 empfängt als weitere Eingangsgröße den Schnellauf/Leerlauf-Befehl, und verschiedene Feldstromgrenzen werden gesetzt, davon abhängig, ob der Motor mit hoher Drehzahl oder im Leerlauf läuft. Folglich stellt der Addierer 408 ein Feldstrombefehlssignal bereit, das eine Funktion des Fehlers ist und das durch die Motor/Generator- Frequenz und die Schnelllauf/Leerlauf-Auswahl begrenzt wird.
Das Feldstrombefehlssignal wird an einen Addierer 412 geliefert, der ferner ein Feldstromrückkopplungssignal empfängt. Der Ausgang des Addierers 412 ist die Differenz zwischen Feldstrombefehl und -Rückkopplung, und ist folglich ein Feldstromfehlersignal. Das Fehlersignal wird an eine weitere Verstärkerstufe 41 g geliefert. Ein PWM-Chip 416 vergleicht das Feldstromfehlersignal mit einem Grenzwert und schaltet einen Transistor bei Bedarf ein und aus. Der Transistor verbindet die 120 V Wechselstromfeldleistung mit dem Feld des Generators 104.
Eine Schaltung, die dieses Schema implementiert, ist in den Fig. 5-7 dargestellt. Der Gleichrichter/Skalierer 402 ist schematisch in Fig. 5 dargestellt und enthält drei identische Schaltungen, von denen jede einzigartig zwei der drei Phasen als Eingang hat. Allgemein enthält jede Schaltung neun Rückkopplungs- und Skalierwiderstände (R20-50), zwei Operationsverstärker (A20-A25) und einen Kondensator (C20-C22). Die Komponenten haben die folgenden Werte: Die Widerstände R20, R24 und R28 haben 332 kOhm, Widerstände R21, R25 und R29 haben 16,2 kOhm, die Widerstände R22, R26 und R30 haben 332 kOhm, die Widerstände R23, R27, R31 haben 16, 2 kOhm, die Widerstände R33, R34 und R35 haben 12.1 kOhm, die Widerstände R36, R37 und R38 haben 12,1 kOhm, die Widerstände R41, R42 und R43 haben 10 kOhm, die Widerstände R44, R45 und R46 haben 10 kOhm, die Widerstände R48, R49 und R50 haben 100 kOhm und die Kondensatoren G20, C21 und C22 haben 0,01 uF. Der Ausgang wird summiert und durch einen Operationsverstärker A27 und den Widerstand R47 (15 kOhm) und Kondensator C40 (0,01 uF) gepuffert.
Die Spannungsbefehlsschaltung 404 enthält die Widerstand R51 (10,8 kOhm) und R52 (6,75 kOhm) und ein Relais CR1. Einer der Kontakte von CR1 ist offen und der andere geschlossen, davon abhängig, ob der Leerlauf oder der Schnelllauf ausgewählt ist.
Der Addierer 406, die Verstärkerstufe 407 und der Addierer 408 sind ebenso in Fig. 5 dargestellt. Sie enthalten einen Operationsverstärker A30, einen Rückkopplungswiderstand R55 (3,32 kOhm), einen Rückkopplungskondensator C42 (1 uF), und einen Transistor T20. Diese Komponenten sind entsprechend konfiguriert, um einen Ausgang zu liefern, der ein Fehler des Spannungsbefehls von dem Einstellpunkt ist, begrenzt durch die Frequenzfühlschaltung 410.
Die Frequenzfühlschaltung 410 ist in Fig. 6 dargestellt und empfängt einen Eingang von dem Skalierer/Gleichrichter 410. Dieser Eingang wird durch einem Widerstand R61 (475 kOhm) an einen Frequenz-Spannungs-Konverterchip FVC1 geliefert. Der Frequenz-Spannungs-Konverterchip FVC1 ist konventionell konfiguriert und enthält als zugeordnete Komponenten Widerstände R62 (10 kOhm) und Widerstände R63 und Kondensatoren C60 (0,1 uF) und C61 (1 uF). Der Ausgang des FVC1 wird an einen Operationsverstärker A60 geliefert, welcher als zugeordnete Komponenten Widerstände R64 (1 kOhm), R65 (18,2 kOhm), R66 (8,25 Ohm), R67 (1 MOhm) und R69 (2 kOhm) enthält. Das Schnelllauf/Leerlauf-Auswahl-Signal wird durch einen Transistor T60 und Widerstände R70 (10 kOhm) und R68 (7,5 kOhm) an einen Eingang von Operationsverstärker A60 geliefert.
Die Frequenzfühlschaltung 410 enthält ferner drei NAND-Gatter, NAND1, NAND2 und NAND3. Die NAND-Gatter, zusammen mit einem Paar von Analogschaltern S60 und 561, und den Widerständen R72 (20 kOhm) und R73 (1,53 kOhm), R75 (3,92 kOhm), R76 (1,74 kOhm) und Transistor T61 von zugeordneten Schaltungen, sind konfiguriert um das Begrenzungssignal an Addierer 408 zu liefern. Eine alternative Ausführungsform enthält die Verwendung der Frequenzfühlschaltung 410 oder einer alternativen Schaltung, um zu bestimmen, ob der Motor bis zu dem Punkt langsamer wird, bei dem ein Absterben wahrscheinlich ist. Wenn die Steuereinrichtung 110 ermittelt, dass ein Absterben wahrscheinlich ist, kann die Konvertersteuerung außer Kraft gesetzt werden, so dass der Ausgang vorübergehend reduziert wird, bis die Wahrscheinlichkeit eines Absterbens verringert ist.
Fig. 7 ist eine schematische Darstellung des Zählers 412 und der Verstärkerstufe 414, zusammen mit dem PWM-Chip 416. Das Feldstromrückkopplungssignal wird von einem Operationsverstärker A80 und Widerständen R8 (10 kOhm), R81 (56 kOhm) und R82 (10 kOhm) skaliert. Der Kondensator C80 hat 0,01 uF. Der Ausgang des Operationsverstärkers A80 wird mit dem Befehlssignal von Addierer 408 durch einen Operationsverstärker A81 und einen Widerstand R84 (100 kOhm) summiert, um das Fehlersignal zu liefern. Ein Operationsverstärker A82 und die Widerstände R85 (10 kOhm) und R86 (10 kOhm) liefern die Verstärkerstufe. Der Ausgang der Verstärkerstufe 414 wird durch einen Widerstand R87 (3,32 kOhm) an einen PWM- Chip IC1 geliefert, der in üblicher Weise konfiguriert ist, um den Transistor T80 an- und auszuschalten und einen Strom an eine Feldwicklung FW1, ein Paar von Bürsten B1 und B2 und ein Paar von Schleifringen 51 und 52 zu liefern, im Einklang mit einem gewünschten Stromniveau.
Viele Schweißstromversorgungsvorrichtungen, die an einem Wechselstromnetz arbeiten, enthalten eine Unterspannungsschutzschaltung. Folglich wird, wenn die Eingangsspannung unter einen Grenzwert fällt, ein Schalter angeschaltet (oder ausgeschaltet), so dass und die Stromversorgungsvorrichtungs-Steuereinrichtung die Stromversorgungsvorrichtung abschaltet. Wenn jedoch die Last einer motorgetriebenen Schweißstromversorgungsvorrichtung ansteigt, wenn der Motor im Leerlauf ist, tritt ein vorübergehender Spannungsabfall auf. Folglich muß, falls die Konvertersteuereinrichtung eine Unterspannungsschutzschaltung enthält, diese entfernt oder modifiziert werden, um dem relativ langsamen Ansprechen des Motors Rechnung zu tragen.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Verwendung einer RC- Verzögerungsschaltung in der Unterspannungsschutzschaltung, die zu laden beginnt, wenn der Unterspannungsschalter eingeschaltet wird. Der Kondensator fährt mit dem Laden fort, solange der Schalter eingeschaltet ist. Nach einer ausreichenden Verzögerung, (1 Sek. in der bevorzugten Ausführungsform) wird der Unterspannungs-Verriegelungsmechanismus aktiviert. Die Verzögerungsschaltung ist in Fig. 11 dargestellt und das Niederspannungsdetektiersignal wird durch eine Diode D90 und einen 1 MOhm Widerstand R90 geliefert, um einen 1 uF Kondensator C90 aufzuladen. Wenn der Kondensator C90 geladen ist, wird das Niederspannungsausschaltsignal bereitgestellt, aber ein vorübergehendes Andauern, kürzer als die Zeit, die zum Laden des Kondensators C90 benötigt wird (1 Sek), wird ignoriert. Der Kondensator C90 wird durch einen 100 kOhm Widerstand R92 und eine Diode D92 von einem Transistor T92 schnell entladen. Der Transistor T92 wird durch einen 2 kOhm Widerstand R93 eingeschaltet, wenn die niedrige Spannung nicht detektiert wird. Die bevorzugte Ausführungsform verwendet eine 24 V Steuerplatinenenergie für den Unterspannungseingang, der abgeleitet ist von und direkt proportional ist zu der Wechselstrom-Eingangsspannung, um auf Unterspannung zu überprüfen.
Die bevorzugte Ausführungsform enthält die Verwendung eines einphasigen Hilfsleistungsausgangs, 120 V Wechselstrom bei 60 Hz, für Elektrowerkzeuge, Lampen etc. 240 V Wechselstrom und/oder 50 Hz können ebenfalls vorgesehen sein. Die Hilfsleistung kann direkt von dem Generator entnommen werden, ohne Vor- Konditionierung, oder sie kann vorkonditioniert werden. In der bevorzugten Ausführungsform ist ein Dämpferkäfig vorgesehen, um der unbalanzierten Last entgegenzuwirken. Allgemein ist ein Dämpferkäfig eine Reihe von niederohmigen Leitern nahe der Oberfläche der Rotorpolkörpers. Der Dämpferkäfig wirkt auf den Rotor als Wicklung geringer Impedanz. Die rückwärtslaufende Magnetfeldwelle der Statorströme (verursacht durch die einphasige Last) induziert hohe Stromstärken in den Dämpferkäfigstäben. Dieser Strom induziert ein Magnetfeld, welches dazu tendiert, die rückwärts laufende Statormagnetfeldwelle auszulöschen.
Konkret enthält der Dämpferkäfig in der bevorzugten Ausführungsform sieben Aluminiumstäbe mit 0,25 Zoll Durchmesser, die in geschlossenen Schlitzen angeordnet sind. Fig. 8-10 zeigen eine Stirnansicht, eine Seitenansicht bzw. eine Schnittansicht eines Rotors mit einem Dämpferkäfig gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Rotor ist auf einem Schaft 801 montiert und enthält eine Wicklung 802. Die sieben Aluminiumstäbe 803 können in Fig. 9 und Fig. 10 gesehen werden. Die Schlitze, in denen die Stäbe angeordnet sind, haben in der bevorzugten Ausführungsform 0,26 Zoll Durchmesser und sind 0,03 unter der Oberfläche. Der Dämpferkäfig wird durch ein Aluminiumteil an jedem Ende vervollständigt, welches in dieselbe Form wie das Ankerblech geschnitten ist. Die Stäbe sind an die Endteile TIG-geschweißt. Alternative Herstellungsmethoden enthalten die Verwendung von Kupferstäben, silbergelötet an Kupferendteile, Kupferstäbe, hartgelötet oder geschweißt an ein Kupferringendteil, oder Aluminiumdruckgießen durch die Rotorlöcher. Die dargestellte Ausführungsform ist ein Zweipolgenerator, aber ein Generator mit vier oder mehr Polen kann ebenso verwendet werden.
Die bevorzugte Ausführungsform überwacht die Anforderung nach der Hilfslast und veranlasst den Motor, wenn nötig, mit hoher Drehzahl zu Laufen, in Reaktion auf die Hilfslast. Eine alternative Ausführungform, die auch die Verzerrung aufgrund des Hilfsleistungsausgangs reduziert, ist es, eine Hilfsleistungs-Rückkopplungsschaltung in die Steuereinrichtung 110 aufzunehmen. Eine andere ist es, einen großen Kondensator auf dem Fuß anzuordnen, der die höhere Spannung erhält. Ferner können mehrere Statoren die Verzerrung reduzieren, die durch die unbalanzierte Last verursacht wird.
Eine alternative Ausführungsform ist durch die gestrichelten Steuerleitungen in Fig. 1 zwischen der Steuereinrichtung 110 und dem Konverter 108 dargestellt. Das Rückkopplungssignal wird in dieser Ausführungsform vielmehr von dem Inverter als von dem Schweißausgang erhalten. Die Steuereinrichtung 110 verwendet die Rückkopplung um die gewünschte Motordrehzahl zu ermitteln. Die ausgewählte Drehzahl kann eine von mindestens zwei diskreten Drehzahlen (z. B. Leerlauf/Schnelllauf) oder von einem kontinuierlichen Spektrum an Drehzahlen sein. Die Parameter, die für die Rückkopplung verwendet werden, sind eines oder mehrere der Teile Ausgangs- und/oder Reservoirstrom, Inverterausgangs- und/oder Reservoirspannung, Inverterausgangs- und/oder Reservoirleistung, Rippelparameter und Frequenz. Die "Reservoir"-Rückkopplungssignale können insbesondere dann angemessen sein, wenn der Konverter ein Reihenresonanzkonverter ist. Eine andere Alternative enthält die Verwendung eines Ausgangstransformators und das Ableiten der Rückkopplungssignale (wie die oben beschriebenen) von der Sekundärseite des Transformators. Die Rückkopplungssignale können, wie oben beschreiben, eine mathematische Funktion der Betriebsparameter sein. Eine weitere Alternative enthält das Steuern von mindestens einem der Teile Drosselklappenstellung, Kraftstoffpumpe, Einspritzzeitgeber, Kraftstoff-zu-Luft-Verhältnis, Kraftstoffverbrauch und Zündzeitpunkten des Motors.
Andere Alternativen enthalten das Steuern des Motors basierend auf einer Generatorbetriebsparameterrückkopplung. Der Generatorbetriebsparameter kann Feldstrom, Generatorausgangs (oder Invertereingangs) -Strom, -Spannung, -Leistung, -Frequenz, oder Hilfsstrom, -Spannung, -Leistung oder -Frequenz sein. Wie oben beschrieben, kann das Rückkopplungssignal eine mathematische Funktion des Betriebsparameters sein. Ferner kann, wie oben beschrieben, der Motorparameter, der gesteuert wird, Drehzahl, Drosselklappenstellung eine Einspritzpumpe, ein Einspritzzeitgeber, ein Kraftstoff-zu-Luft-Verhältnis, Kraftstoffverbrauch und Zündzeitpunkt sein.
Eine weitere Alternative ist es, den Generator in Reaktion auf die oben beschriebenen Schweiß- und Konverterbetriebsparameter zu steuern. Der Feldstrom ist in einer alternativen Ausführung form gesteuert.
Weitere Alternativen enthalten das Steuern des Inverters, so dass er effektiver mit einem Generatoreingang arbeitet. Eine solche Alternative ist oben beschrieben, worin der Inverter so gesteuert ist, dass er für eine Zeitdauer bei niedrigen Spannungen arbeiten kann. Eine weitere Alternative ist, einen Vor-Regler zwischen dem Generator und dem Konverter bereitzustellen, dass der Eingang eine Wechselstromnetzleistung mimt. Der Vorregler kann eine Leistungsfaktorkorrektur, einen Gleichrichter, große Kapazitäten oder Energiespeichervorrichtungen und eine geregelte Brücke enthalten. Eine alternative Ausführungsform enthält einen weich geschalteten Konverter als den Vor-Regler, und eine weitere ist ein Spannungskonverter als Vor-Regler. Der Vor-Regler kann insbesondere nützlich sein, wenn die Hilfsleistung direkt von dem Generator abgeleitet wird. Alternativ kann die Hilfsleistung vorgeregelt sein. Eine weitere Alternative ist die Verwendung eines 60Hz-Inverters zum Erzeugen der Hilfsleistung. Entweder eine Phase oder drei Phasen können als Eingang an den Hilfsinverter verwendet werden.

Claims

1. Unabhängige Schweißstromversorgungsvorrichtung enthaltend:

eine Verbrennungsmotor-Primärantriebsvorrichtung (102), welche an eine drehbare Welle mechanisch gekoppelt ist;

einen Generator (104), welcher einen Rotor hat, der mechanisch an die Welle gekoppelt ist, und welcher ferner einen Stator hat, der magnetisch an den Rotor gekoppelt ist, wobei der Generator einen Generatorausgang zur Verfügung stellt;

einen Inverter (108), der einen Invertereingang in elektrischer Verbindung mit dem Generatorausgang hat, wobei der Inverter eine Leistung von dem Invertereingang invertiert, um einen Inverterausgang bereitzustellen;

eine Steuereinrichtung (110), welche mit der Primärantriebsvorrichtung (102) gekoppelt ist, um diese zu steuern, und welche einen Rückkopplungseingang hat;

und

eine Rückkopplungsschaltung (114), welche mit dem Schweißausgang (112) und dem Rückkopplungseingang gekoppelt ist, um ein Rückkopplungssignal, welches auf mindestens einen Schweißausgangsbetriebsparameter anspricht, an den Rückkopplungseingang zu liefern.

2. Stromversorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Primärantriebsvorrichtung (102) eine Drehzahlsteuereinrichtung enthält und die Steuereinrichtung (110) einen Ausgang enthält, welcher mit der Drehzahlsteuereinrichtung gekoppelt ist, und wobei die Drehzahl der Primärantriebsvorrichtung (102) in Reaktion auf das Rückkopplungssignal gesteuert wird.

3. Stromversorgungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Drehzahlsteuereinrichtung eine Leerlauf/Schnellauf-Auswahlvorrichtung enthält, zum Auswählen zwischen einer Leerlaufdrehzahl und einer Schnelllaufdrehzahl in Reaktion auf das Rückkopplungssignal.

4. Stromversorgungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, ferner enthaltend einen Gleichrichter (106), der den Inverter (18) an den Generatorausgang koppelt, wobei der Inverter mindestens eine Eingangsenergiespeichervorrichtung enthält, welche gleichgerichtete Energie speichert, und wobei die Steuereinrichtung (110) die Primärantriebsvorrichtung (102) veranlasst, die Drehzahl zu erhöhen, wenn die gespeicherte Energie einen Grenzwert unterschreitet.

5. Stromversorgungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (110) Mittel zum Steuern von mindestens einem der Teile Drosselklappenstellung, Kraftstoffpumpe, Einspritzzeitgeber, Kraftstoff-zu-Luft- Verhältnis, Kraftstoffverbrauch, und Zündzeitpunktgeber der Primärantriebsvorrichtung (102) enthält.

6. Stromversorgungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Betriebsparameter ein Schweißstrom und/oder eine Schweißspannung ist.

7. Stromversorgungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Rückkopplungsschaltung (114) einen Multiplikator aufweist, wobei der Multiplikator Signale, welche für Spannung und Strom repräsentativ sind, multipliziert, um ein eine Leistung repräsentierendes Signal zu erhalten, und wobei ferner die Rückkopplungsschaltung (114) einen Integrator enthält, um das die Leistung repräsentierende Signal zu integrieren.

8. Stromversorgungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Schweißbetriebsparameter eine Funktion eines Rippels in dem Ausgang ist.

9. Stromversorgungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner enthaltend einen Gleichrichter, der an den Inverterausgang gekoppelt ist, um einen Gleichstrom-Schweißausgang zu liefern.

10. Stromversorgungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Generator (104) ein Gleichstrom-Generator ist oder ein Wechselstrom- Gleichstrom-Generator ist und der Inverter einen Eingangsgleichrichter enthält.

11. Verfahren zum Bereitstellen einer Schweißleistung, enthaltend:

Erzeugen eines elektrischen Ausgangs mit einem Verbrennungsmotor (102) und einem Generator (104);

Invertieren des elektrischen Ausgangs um einen Wechselstrom-Inverterausgang bereitzustellen; und

Steuern des Motors (102) unter Verwendung einer Rückkopplung, welche einen Schweißausgangsbetriebsparameter aufzeigt.