ES2627867T3 - Transformador de alta corriente con al menos cuatro puntos de empalme - Google Patents

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Abstract

Transformador de alta corriente (12) en especial para una fuente de corriente (10) para proporcionar una corriente de soldadura de un dispositivo de soldadura por resistencia (1), con al menos un devanado primario (13) y al menos un devanado secundario (14) con toma central, caracterizado porque para formar un empalme multipunto están previstos al menos cuatro contactos (20, 21, 22, 23), con lo que la corriente de soldadura al menos se divide por dos y de este modo se reducen las pérdidas de transición. contactos (20, 21, 22, 23) que están formados por cuatro superficies de contacto, dentro de las cuales el al menos un devanado primario (13) y el al menos un devanado secundario (14) están dispuestos en un circuito serie/paralelo.

Description

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DESCRIPCION
Transformador de alta corriente con al menos cuatro puntos de empalme
La invencion se refiere a un transformador de alta corriente, en especial para una fuente de corriente para proporcionar una corriente de soldadura de un dispositivo de soldadura por resistencia con al menos un devanado primario y al menos un devanado secundario con derivacion central.
La presente invencion se refiere principalmente, aunque no exclusivamente, a transformadores de alta corriente y a sus componentes para dispositivos de soldadura por resistencia, en especial dispositivos de soldadura por puntos, en los que se producen corrientes continuas especialmente elevadas en un orden de magnitud de algunos kA. La presente solicitud de patente comprende tambien como objeto transformadores de alta corriente para otros aparatos, en los que se aplican corrientes continuas tan elevadas. Ejemplos de tales objetos son aparatos de carga de batenas, aceleradores de partmulas, instalaciones para galvanizar, etc. El documento WO 2007/041729 A1 describe por ejemplo un aparato de carga de batenas y un convertidor de corriente para producir una corriente continua correspondientemente elevada.
En los dispositivos de soldadura por resistencia se obtienen las elevadas corrientes continuas necesarias con ayuda de unos transformadores de alta corriente y rectificadores correspondientes. A causa de las elevadas corrientes que se producen los rectificadores de diodos son desventajosos a causa de las perdidas relativamente elevadas, por lo que se usan principalmente rectificadores activos con elementos conmutadores, que estan formados por unos transistores correspondientes. Sin embargo, tambien los dispositivos de soldadura por resistencia con rectificadores activos, por ejemplo rectificadores smcronos, presentan unas perdidas relativamente elevadas y de este modo unos grados de eficacia relativamente bajos. Debido a que en el estado de la tecnica se producen unas longitudes de lmea considerables y con ello perdidas de lmea, a causa de la estructura habitualmente separada, por ejemplo entre el transformador de alta corriente y el rectificador, se provoca un grado de eficacia muy malo a causa de las elevadas corrientes.
Por ejemplo el estado de la tecnica mas proximo DE 10 2007 042 771 B3 (base del preambulo de la reivindicacion 1) describe un procedimiento para hacer funcionar un dispositivo de soldadura por resistencia mediante el uso de un rectificador smcrono, mediante el cual puede reducirse la potencia disipada y el grado de eficacia.
El documento JP 2003-318045 A describe un transformador con estructura en forma de capa de las espiras, el cual es inapropiado para aplicaciones de alta corriente.
En vfas de fabricacion de la industria automovilfstica se emplean muchos dispositivos de soldadura por puntos (con frecuencia unos 100 a 1.000 aparatos individuales) para establecer diferentes conexiones en la carrocena y en chasis del vehmulo a producir. Despues de que ya los dispositivos de soldadura por puntos individuales causan perdidas muy elevadas a causa de los transformadores de alta corriente, las lmeas y los elementos de conmutacion, las perdidas totales producidas se mueven dentro de unas dimensiones enormes, por ejemplo de entre 1 MW y 50 MW. Debido a que las perdidas se plasman principalmente en forma de calor disipado, deben tomarse a su vez medidas para evacuar el calor, con lo que se empeora todavfa mas el balance energetico total.
Se produce otro inconveniente a causa de que debido a las elevadas perdidas de estas instalaciones se necesitan unas potencias de conexion muy altas de la red de alimentacion, con lo que se producen unos costes muy elevados para la produccion, la puesta en marcha y el funcionamiento de una instalacion de este tipo.
Para producir un unico punto de soldadura con una corriente de soldadura de 20 kA se necesita segun el estado de la tecnica, desde el punto de vista actual, por ejemplo una potencia de conexion de la red de alimentacion de hasta 15 kW, en donde con la corriente de soldadura citada se obtienen unas perdidas de hasta 135 kW, con lo que se consigue un grado de eficacia muy malo de tan solo aprox. el 10 %.
La tarea de la presente invencion consiste por ello en producir un transformador de alta corriente, mediante el cual puedan reducirse las perdidas y pueda mejorarse el balance energetico y el grado de eficacia. Se pretende reducir o evitar los inconvenientes de dispositivos y procedimientos conocidos.
La tarea conforme a la invencion es resuelta mediante un transformador de alta corriente citado anteriormente, en especial para una fuente de corriente para proporcionar una corriente de soldadura de un dispositivo de soldadura por resistencia, en el que para formar un empalme multipunto estan previstos al menos cuatro contactos, con lo que la corriente de soldadura al menos se divide por dos y de este modo se reducen las perdidas de transicion; contactos que estan formados por cuatro superficies de contacto, dentro de las cuales el al menos un devanado primario y el al menos un devanado secundario estan dispuestos en un conexionado serie/paralelo. Mediante un empalme multipunto de este tipo pueden ahorrarse lmeas, que habitualmente son necesarias para conectar el lado secundario del transformador de alta corriente al consumidor, o puede reducirse su longitud y, de este modo, reducirse las perdidas ohmicas y las perdidas de transicion de contacto. De este modo pueden usarse unas lmeas lo mas cortas posibles con unas secciones transversales lo mas grandes posibles. Otra ventaja estriba en que, a causa de un empalme de esta clase se reducen las perdidas, en particular las perdidas por resistencia de transicion de contacto. A causa de los al menos cuatro contactos puede dividirse por dos la corriente a transmitir, con lo que se
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produce tambien una reduccion de las perdidas de transicion. De este modo se consigue tambien que las superficies de contacto activas puedan aumentarse notablemente y, de esta forma puedan reducirse a su vez las resistencias de transicion. Mediante un transformador de alta corriente conforme a la invencion de este tipo se consigue que, con una corriente de por ejemplo 20 kA, la tension de conexion de aqu en adelante solo tiene que ser de 75 kW (frente a los 150 kW en dispositivos comparables del estado de la tecnica), en donde se producen perdidas de 60 kW. De esta forma frente al estado de la tecnica puede conseguirse por ejemplo una duplicacion del grado de eficacia hasta aprox. el 20 % o mas.
Para conseguir la relacion de multiplicacion necesaria del transformador de alta corriente para generar la elevada corriente secundaria, el mismo presenta conforme a otra caractenstica de la invencion varios devanados primarios conectados en serie, de forma preferida al menos 10, y varios devanados secundarios conectados en paralelo, de forma preferida al menos 10, con toma central. La corriente primaria fluye a traves de los devanados primarios conectados en serie del transformador de alta corriente, mientras que la corriente secundaria relativamente alta se divide entre los varios devanados secundarios conectados en paralelo, de forma preferida al menos 10. Las corrientes parciales secundarias se alimentan a los elementos de conmutacion correspondientes del rectificador smcrono. Mediante una division asf se obtiene una relacion de multiplicacion correspondientemente elevada, a pesar de los bajos numeros de devanados primarios y secundarios. Mediante esta estructura se necesitan unos numeros menores de devanados primarios, en contraposicion a los transformadores de alta corriente convencionales, con lo que puede reducirse la longitud del devanado primario y, por medio de esto, pueden reducirse las perdidas ohmicas. Mediante el numero de espiras reducido y la reduccion de ello resultante de la longitud de lmea se reduce a su vez la inductividad de dispersion normal en el sistema del transformador de alta corriente, con lo que el transformador de alta corriente puede hacerse funcionar con unas mayores frecuencias de conmutacion, por ejemplo 10 kHz. Las mayores frecuencias de conmutacion producen a su vez una reduccion de la altura constructiva y del peso del transformador de alta corriente y con ello unas ventajosas posibilidades de instalacion. De esta manera el transformador de alta corriente puede posicionarse lo mas cerca posible del consumidor, por ejemplo los electrodos de un dispositivo de soldadura por resistencia. De este modo puede reducirse tambien la carga de un robot de soldadura a causa del reducido peso del transformador de alta corriente, de tal manera que puede ser suficiente con un pequeno robot mas barato.
La relacion de multiplicacion del transformador de alta corriente es de 10 a 1.000, de forma preferida al menos de 100, para garantizar la generacion de la alta corriente secundaria.
Una estructura particularmente ventajosa del transformador de alta corriente puede conseguirse por medio de que el transformador de alta corriente presente un soporte en forma de I de material electricamente conductor, en cuyos rebajes esta dispuesto respectivamente al menos un nucleo anular, en donde respectivamente una conexion de cada devanado secundario esta empalmada directamente a una superficie interior y a la placa de contacto del soporte en I, y las superficies exteriores del soporte en I forman los dos primeros contactos del transformador de alta corriente. El soporte en I forma por lo tanto la base del transformador de alta corriente, alrededor de la cual los devanados secundarios estan dispuestos de tal manera, que no se necesita ninguna lmea de conexion. Las superficies exteriores del soporte en I representan los dos primeros contactos del transformador de alta corriente, que se conectan directamente, es decir sin lmea, a los consumidores respectivos. Se consigue una disposicion que ahorra espacio por medio de que los nucleos anulares no estan construidos circularmente, sino ovalmente. De forma preferida se usan nucleos anulares cerrados. Mediante esta configuracion se consigue el conexionado serie/paralelo de los devanados primarios y de los devanados secundarios, mediante la cual puede conseguirse la relacion de multiplicacion del transformador de alta corriente para la alta corriente continua a proporcionar, al mismo tiempo que unos bajos numeros de espiras de los devanados primarios y devanados secundarios. Una estructura merece la pena en particular si en cada lado del soporte en I se disponen al menos tres devanados secundarios conectados en paralelo.
La toma central del al menos un devanado secundario del transformador de alta corriente esta conectada ventajosamente sin lmea al soporte en I. De este modo puede prescindirse de las lmeas correspondientes entre los componentes aislados. Mediante la conexion directa del devanado secundario al punto central del soporte en I se consigue tambien un aumento fundamental de la superficie de conexion y, de esta forma, pueden reducirse de nuevo perdidas de transicion y perdidas de lmea.
En la estructura citada anteriormente del transformador de alta corriente con soporte en I, el al menos un devanado primario del transformador de alta corriente esta dispuesto de modo que discurre a traves del al menos un nucleo anular, en particular los nucleos anulares dispuestos simetricamente a ambos lados en los rebajes del soporte en I. Mediante una disposicion de este tipo del devanado primario puede conseguirse un acoplamiento magnetico optimo a los devanados secundarios.
Como ya se ha citado anteriormente, los devanados secundarios se conectan electricamente entre ellos a traves del soporte en I del transformador de alta corriente. Las otras conexiones respectivas de cada devanado secundario estan unidas, a traves de un rectificador smcrono y un circuito de activacion, de forma preferida directamente a una placa de contacto respectiva de material electricamente conductor, cuyas placas de contacto estan dispuestas sobre los rebajes del soporte en I y los devanados secundarios dispuestos en los mismos, en donde la superficie exterior de estas placas de contacto forman los otros dos contactos de la fuente de corriente.
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Las conexiones del al menos un devanado primario del transformador de alta corriente son guiadas hacia fuera, conforme a otra caractenstica de la invencion, a traves de al menos una abertura sobre una superficie exterior del soporte en I. Desde allf pueden conectarse las conexiones del devanado primario del transformador de alta corriente a la fuente de tension correspondiente o a una parte de potencia.
Una forma de realizacion ventajosa del transformador de alta corriente se obtiene por medio de que respectivamente un devanado secundario con toma central esta formado por dos chapas mutuamente aisladas de material electricamente conductor, con una recorrido fundamentalmente en forma de S diametralmente opuesto alrededor de la seccion transversal de un nucleo anular y por el nucleo anular, en donde las superficies exteriores de las chapas forman los contactos para la conexion a los elementos de conmutacion del rectificador smcrono, respectivamente al soporte en I, y de este modo los electrodos de un dispositivo de soldadura por resistencia. De este modo se consigue una estructura extremadamente ahorradora de espacio y compacta. Al mismo tiempo se dispone de unas superficies de contacto muy grandes para la conexion del devanado secundario al punto central o al travesano central del soporte en I y a los elementos de conmutacion del rectificador smcrono, para garantizar el gran flujo de corriente con las menores perdidas posibles.
Las chapas para formar el devanado secundario del transformador de alta corriente estan aisladas unas de otras mediante una capa aislante, por ejemplo una capa de papel. De este modo pueden disponerse dos devanados secundarios sobre un nucleo anular y de este modo reducirse notablemente el tamano constructivo, el peso y las perdidas. Mediante esta disposicion se obtiene en el lado secundario un rectificador de punto medio, en donde el soporte en I con el extremo de los devanados secundarios unido, en particular soldado, forman el punto medio.
El soporte en I y las placas de contacto del transformador de alta corriente forman de forma preferido una unidad en forma cubica o paralelepipedica, en donde entre el soporte en I y las placas de contacto esta dispuesto un aislamiento electrico. Las dos superficies exteriores del soporte en I forman los dos primeros contactos y las dos superficies exteriores de las placas de contacto los otros dos contactos de la fuente de corriente, desplazados angularmente 90° respecto a los mismos. Si estan integrados en esta unidad en forma cubica o paralelepipedica otros componentes de una fuente de corriente para proporcionar una corriente continua, como un rectificador smcrono, un circuito de activacion, circuitos de suministro para el rectificador smcrono y el circuito de activacion, se forma una unidad autarquica, que debe unirse en el lado de entrada solamente a la parte de potencia y en el lado de salida al consumidor respectivo. Puede prescindirse o al menos reducirse claramente en su longitud de las lmeas habituales entre los circuitos individuales de una fuente de corriente.
Si en los lados frontales del soporte en I estan dispuestas unas placas de cubierta, puede formarse una unidad mas estable del transformador de alta corriente en forma cubica o paralelepipedica.
Si las placas de cubierta tambien estan formadas por un material electricamente conductor y pueden atornillarse a las placas de contacto, puede conseguirse una conexion electrica de las placas de contacto. De este modo puede prescindirse de una lmea electrica espedfica, que conecte electricamente entre sf las dos placas de contacto, para establecer una compensacion de tension o potencial y de este modo evitar una asimetna de las dos placas de contacto. A traves de las placas de cubierta se establece de este modo la conexion electrica de las dos placas de contacto de la disposicion simetrica del transformador de alta corriente o de una fuente de corriente para proporcionar la corriente continua.
Las placas de cubierta estan aisladas electricamente con relacion al soporte en I del transformador de alta corriente.
El soporte en I y/o las placas de contacto y/o las placas de cubierta y/o las chapas para formar el devanado secundario del transformador de alta corriente estan formados de forma preferida por cobre o una aleacion de cobre, de forma preferida con un recubrimiento de plata. El cobre o las aleaciones de cobre presentan unas caractensticas electricas optimas y muestran una buena conductividad termica, con lo que pueden evacuarse mas rapidamente las perdidas de calor que se produzcan. El recubrimiento de plata impide una oxidacion del cobre o de la aleacion de cobre. En lugar de cobre o aleaciones de cobre entran tambien en cuestion aluminio o aleaciones de aluminio, que presentan frente al cobre una ventaja en cuanto al peso, si bien la resistencia a la corrosion no es tan alta. En lugar de un recubrimiento de plata es tambien posible un recubrimiento de estano y de otros materiales, o bien de sus conexiones o capas.
Sobre las superficies exteriores del soporte en I las superficies exteriores de las placas de contacto pueden estar dispuestas unos dispositivos de union, de forma preferida taladros con una rosca para alojar tornillos. A traves de estos dispositivos de union puede establecerse la union tanto mecanica como electrica de la fuente de corriente a los componentes del consumidor, por ejemplo los brazos de pinza de un dispositivo de soldadura por resistencia. Ademas de esto, a traves de estos dispositivos de union pueden fijarse otros varios elementos a las superficies exteriores del soporte en I o de las placas de contacto.
Conforme a otra caractenstica de la invencion esta dispuesto en el primer devanado secundario de cada lado del soporte en I respectivamente un convertidor de corriente para medir la corriente a traves de este devanado secundario, cuyos convertidores de corriente estan conectados a un circuito de activacion. A traves del convertidor de corriente se realiza una medicion de la corriente secundaria, basandose en la cual se accionan los elementos de
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conmutacion de un rectificador smcrono, para minimizar las perdidas de paso y las perdidas de conmutacion. En el caso de una estructura simetrica del transformador de alta corriente o de una fuente de corriente que contenga el transformador de alta corriente, con un soporte en I como base del transformador de alta corriente, estan dispuestos a ambos lados del soporte en I unos devanados secundarios y tambien en ambos lados los convertidores de corriente. Los convertidores de corriente estan empalmados respectivamente de forma directa a un circuito de activacion dispuesto junto a los mismos y estan conectados, a traves de unas lmeas correspondientes, al circuito de activacion respectivamente opuesto. Aqu es fundamental que, a causa del conexionado en paralelo de los devanados secundarios, en cada devanado fluya siempre la misma corriente y de este modo el flujo de corriente solo tenga que ser tomado por un devanado secundario, para inferir todo el flujo de corriente. En el caso de un conexionado en paralelo de diez devanados secundarios solo se mide por ello una decima parte de todo el flujo de corriente secundario de los convertidores de corriente, por lo que estos pueden dimensionarse bastante mas pequenos.
De este modo se consigue a su vez una reduccion del tamano constructivo del transformador de alta corriente o de la fuente de corriente.
Para impedir interferencias a causa de campos magneticos externos, cada convertidor de corriente esta apantallado por una carcasa y de forma referida un apantallamiento de material magneticamente conductor. Para ello son especialmente adecuadas ferritas como materiales para apantallamientos de este tipo.
Para evacuar el calor disipado que se produzca en la fuente de corriente del dispositivo de soldadura por resistencia estan dispuestos en el soporte en I y en las placas de contacto, de forma preferida unos canales para guiar un fluido refrigerante. Como fluido refrigerante es apropiado en especial agua, pero tambien pueden transportarse refrigerantes gaseosos a traves de los canales de refrigeracion y a traves de los mismos evacuarse los calores disipados.
Una forma de realizacion preferida de los canales de refrigeracion viene dada por que sobre una superficie exterior del soporte en I estan dispuestas dos entradas para alimentar el fluido refrigerante y una salida para desviar el fluido refrigerante, en donde los canales de refrigeracion estan dispuestos de forma que discurren desde cada entrada a las placas de contacto y a traves del soporte en I hasta la salida. La seccion transversal de la salida se corresponde con la suma de las secciones transversales de todas las entradas. Mediante este recorrido de los canales de refrigeracion se consigue que primero se refrigeren con el fluido refrigerante correspondientemente fno las placas de contacto, sobre las cuales estan dispuestas las pletinas de un rectificador smcrono y de un circuito de activacion con unos componentes sensibles de forma correspondiente. Despues de esto se refrigeran los componentes menos sensibles, en particular el soporte en I, que esta conectado a los devanados secundarios.
Al al menos un devanado secundario del transformador de alta corriente esta conectado de forma preferida un rectificador smcrono con elementos de conmutacion y un circuito para activar los elementos de conmutacion del rectificador smcrono. Mediante esta conexion de forma preferida directa, es decir sin lmea, entre el transformador de alta corriente y un rectificador smcrono asf como el circuito de activacion pueden impedirse perdidas ohmicas y otras perdidas a causa de lmeas de ese tipo. Tambien los eventuales circuitos de suministro para el rectificador smcrono y el circuito de activacion estan integrados de forma preferida en el transformador de alta corriente. Para el suministro del transformador de alta corriente se posiciona de forma preferida la parte de potencia lo mas cerca posible al mismo, para conseguir unas lmeas de conexion lo mas cortas posible y de este modo unas perdidas de lmea e inductividades de lmea lo mas pequenas posible.
Para minimizar las perdidas de paso y las perdidas de conmutacion de los elementos de conmutacion del rectificador smcrono, el circuito de activacion para activar los elementos de conmutacion del rectificador smcrono esta configurada para un momento preajustado antes de alcanzar el paso por cero de la corriente en el devanado secundario. Mediante este momento preajustado puede compensarse el retraso, que se produce desde la deteccion del paso por cero hasta la activacion de los respectivos elementos de conmutacion. Es decir, el momento de conexion y desconexion de los elementos de conmutacion del rectificador smcrono no se determina con el paso por cero de la corriente secundaria, sino al alcanzarse un umbral de conexion y desconexion definido. El umbral de conexion y desconexion se define de forma correspondiente a los retardos de conmutacion a esperar. En todo caso los umbrales de conexion y desconexion pueden estar configurados de forma graduable, para poder reducir todavfa mas las perdidas. Por ejemplo en un transformador de alta corriente de 20 kA puede determinarse el momento de conmutacion 100 ns antes del paso por cero, de tal manera que todos los componentes, en particular los elementos de conmutacion del rectificador smcrono, deben conmutarse dentro de este plazo de tiempo.
Los elementos de conmutacion del rectificador smcrono estan conectados de forma preferida sin lmea al al menos un devanado secundario del transformador de alta corriente.
El circuito de activacion y el rectificador smcrono esta dispuestos de forma preferida sobre al menos una pletina, pletina que esta dispuesta sobre la superficie interior de al menos una placa de contacto. Mediante esta disposicion del circuito de activacion y del rectificador smcrono en el lado interior de al menos una placa de contacto puede conseguirse un empalme directo, es decir sin lmea, de las conexiones de los devanados secundarios con los elementos de conmutacion del rectificador smcrono y tambien un empalme directo, es decir sin lmea, de las salidas
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del rectificador smcrono con la placa de contacto. El transformador de alta corriente o una fuente de corriente que contenga el transformador de alta corriente esta construido simetricamente para proporcionar una corriente continua, en donde a ambos lados de los devanados secundarios dispuestos simetricamente esta dispuesta respectivamente una platina con una parte del rectificador smcrono y del circuito de activacion, respectivamente por debajo de una placa de contacto.
Cada pletina del rectificador smcrono y del circuito de activacion presenta de forma preferida unas aberturas, a traves de las cuales estan dispuestos los elementos de conmutacion, y las superficies interiores de las placas de contacto presentan en los puntos de las aberturas en la pletina del rectificador smcrono unos abombamientos, en especial unos abombamientos en forma de almenas, de tal manera que los elementos de conmutacion pueden empalmarse sin lmea, a traves de los abombamientos que penetran en las aberturas de la pletina, con la superficie interior de las placas de contacto. De esta manera puede prescindirse de lmeas de conexion entre los elementos de conmutacion del rectificador smcrono y de la placa de contacto, con lo que por un lado pueden reducirse las perdidas ohmicas y, por otro lado, puede mejorarse la transicion termica entre los elementos de conmutacion y las placas de contacto. Por ultimo se reduce tambien la complejidad de fabricacion, ya que no es necesario tender ni conectar ninguna lmea de conexion, sino que los elementos de conmutacion se unen directamente a los abombamientos, de forma preferida se sueldan. Tambien se hace posible a traves de los abombamientos un posicionamiento sencillo de la pletina y, de este modo, puede simplificarse notablemente la fabricacion.
Tambien es ventajosa una conformacion, en la que las conexiones de fuente de los elementos de conmutacion formados por transistores de efecto de campo estan conectadas electrica y termicamente a traves de los abombamientos, en especial abombamientos en forma de colmena, directamente a las placas de contacto, ya que aqu pueden evitarse a su vez las lmeas correspondientes.
Cada pletina esta dispuesta de forma preferida, para formar el aislamiento electrico necesario entre el soporte en I y las placas de contacto. De este modo no es necesario prever un aislamiento electrico espedfico entre el soporte en i y las placas de contacto.
La invencion se explica con mas detalle basandose en los dibujos adjuntos.
Aqrn muestran:
la fig. 1 un dispositivo de soldadura por resistencia del estado de la tecnica con un robot y una pinza de soldadura fijada al mismo, en una exposicion esquematica;
la fig. 2 un esquema de conexiones en bloques esquematico de un dispositivo de soldadura por resistencia con una fuente de corriente para proporcionar la corriente de soldadura;
la fig. 3 un dispositivo de soldadura por resistencia, en especial una pinza de soldadura, con una fuente de corriente integrada para proporcionar la corriente de soldadura, en una exposicion esquematica;
la fig. 4 un esquema de conexiones en bloques esquematico de la fuente de corriente para proporcionar la corriente de soldadura;
la fig. 5 una forma de realizacion de la fuente de corriente para proporcionar una corriente de soldadura; la fig. 6 la fuente de corriente conforme a la fig. 5 en una exposicion fragmentaria;
la fig. 7 la fuente de corriente conforme a la fig. 5 con recorrido dibujado de los canales de refrigeracion;
la fig. 8 una vista sobre el soporte en I del transformador de alta corriente de la fuente de corriente;
la fig. 9 el soporte en I conforme a la fig. 8 en una exposicion en corte;
la fig. 10 una placa de contacto del transformador de alta corriente de la fuente de corriente junto a la pletina del rectificador smcrono y del circuito de activacion;
la fig. 11 la placa de contacto conforme a la fig. 10 en una exposicion en corte;
la fig. 12 un devanado secundario del transformador de alta corriente con convertidor de corriente en una exposicion fragmentaria;
la fig. 13 la estructura de un devanado secundario del transformador de alta corriente en una exposicion fragmentaria;
la fig. 14 un esquema de conexiones en bloques de un circuito para abastecer el rectificador smcrono y el circuito de activacion con energfa electrica;
la fig. 15 un desarrollo en el tiempo de la tension de alimentacion del circuito de suministro conforme a la fig. 14; y
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la fig. 16 desarrollos en el tiempo para visualizar la activacion de los elementos de conmutacion de un rectificador smcrono en funcion de las corrientes secundarias del transformador de alta corriente.
En el ejemplo de realizacion representado de las figs. 1 a 16 se describe una estructura de un dispositivo de soldadura por resistencia con los componentes fundamentals. Para las piezas iguales se han usado en las figuras los mismos sfmbolos de referencia.
En la fig. 1 se ha representado en perspectiva un dispositivo de soldadura por resistencia 1 para soldar por resistencia al menos dos piezas de trabajo 2, 3, con un robot para su manipulacion. El dispositivo de soldadura por resistencia 1 se compone de una pinza de soldadura 4 fijada al robot con dos brazos de pinza 5, en los que estan dispuestos unos alojamientos 6 para alojar respectivamente un electrodo 7. Alrededor de los electrodos 7 circula respectivamente una banda 8, la cual reduce la resistencia de paso durante la soldadura por resistencia y protege los electrodos 7. Ademas de esto puede analizarse la reproduccion del punto de soldadura obtenido que se produce sobre la banda 8, y puede usarse para evaluar la calidad de la soldadura. La banda 8 para proteger los electrodos 7 se desenrolla mediante un dispositivo de devanado 9, el cual puede estar dispuesto sobre la pinza de soldadura 4 o los brazos de pinza 5, y se grna a lo largo de los brazos de pinza 5, los alojamientos de electrodo 6 y los electrodos 7 de vuelta al dispositivo de devanado 9, en donde la banda 8 se vuelve a enrollar. Para llevar a cabo la soldadura por puntos la corriente de soldadura, la cual es enviada desde una parte de potencia 19 correspondiente, es conducida a traves de los electrodos 7. De este modo las piezas de trabajo 2, 3 se unen entre ellas mediante un punto de soldadura que se obtiene durante el proceso de soldadura por puntos. La parte de potencia 19 se encuentra habitualmente para proporcionar la corriente de soldadura por fuera del dispositivo de soldadura por resistencia 1, como se representa esquematicamente en la fig. 1. La corriente de soldadura es guiada a traves de unas lmeas 11 correspondientes hasta los electrodos 7 o los brazos de pinza 5, configurados de forma electricamente conductora. A causa de la amplitud de la corriente de soldadura en un margen de algunos kA se necesitan unas secciones transversales correspondientemente grandes para las lmeas 11, con lo que se producen una perdidas ohmicas correspondientemente grandes.
Ademas de esto una lmeas de alimentacion primarias largas conducen a una mayor inductividad de las lmeas 11, por lo que la frecuencia de conmutacion, con la que se hace funcionar un transformador de alta corriente 12 de una fuente de corriente 10, esta limitada, con el resultado de unos transformador de altas corrientes 12 muy grandes. En el estado de la tecnica la parte de potencia 19 se encuentra en un armario de distribucion junto al robot de soldadura, de tal manera que se necesitan unas lmeas de suministro muy largas, por ejemplo de hasta 30 m, hasta el transformador de alta corriente 12 para la pinza de soldadura 4 en el robot.
En la solucion conforme a la invencion se consigue una reduccion de peso y tamano considerable, de tal manera que se hace posible un posicionamiento de la parte de potencia 19 directamente en el robot, en especial en la zona del alojamiento de pinza. Adicionalmente la parte de potencia 19 se construye de forma preferida refrigerada por agua.
La fig. 2 muestra un esquema de conexiones en bloques de un dispositivo de soldadura por resistencia 1 con una fuente de corriente 10 para proporcionar la corriente de soldadura. Si bien en el ejemplo de realizacion representado la fuente de corriente 10 se usa para proporcionar la corriente de soldadura para el dispositivo de soldadura por resistencia 1, la fuente de corriente 10, en especial toda la estructura del suministro de corriente, puede usarse tambien para proporcionar una corriente continua para otras aplicaciones. La fuente de corriente 10 contiene un transformador de alta corriente 12 con al menos un devanado primario 13, al menos un devanado secundario 14 con toma central y un nucleo anular 15. La corriente transformada con ayuda del transformador de alta corriente 12 se rectifica en un rectificador smcrono 16 y se alimenta a los brazos de pinza 5 o a los electrodos 7 del dispositivo de soldadura por resistencia 1. Para controlar el rectificador smcrono 16 esta previsto un circuito de activacion 17. El circuito de activacion 17 envfa unos impulsos de control correspondientes a los elementos de conmutacion 24 del rectificador smcrono 16, basandose en las corrientes secundarias del transformador de alta corriente 12 medidas por ejemplo a traves del convertidor de corriente 18.
Como es de conocimiento general, a causa de las altas corrientes de soldadura debido a la suma de la necesaria longitud de lmea, se producen tanto unas notables perdidas ohmicas y/o inductivas como perdidas de paso y conmutacion en los elementos de conmutacion 24 del rectificador smcrono 16. Ademas de esto se producen tambien perdidas en el rectificador, en el suministro para el rectificador smcrono 16 y en el circuito de activacion 17. De forma correspondiente es bajo el grado de eficacia resultante de tales dispositivos de soldadura por resistencia 1.
Para generar la corriente primaria de transformador de alta corriente 12 esta prevista una parte de potencia 19, que esta dispuesta entre una red de suministro y la fuente de corriente 10. La parte de potencia 19 proporciona la corriente primaria para el transformador de alta corriente 12, respectivamente la fuente de corriente 10 con la amplitud deseada y la frecuencia deseada.
La figura 3 muestra un dispositivo de soldadura por resistencia 1 con fuente de corriente 10 integrada en una exposicion esquematica. Aqrn la fuente de corriente 10 esta dispuesta directamente, en especial como elemento portador, en la pinza de soldadura 4 o en los brazos de pinza 5 del dispositivo de soldadura por resistencia 1, de tal manera que puede prescindirse de al menos una parte de las lmeas 11 para guiar la corriente de soldadura hasta los
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electrodos 7 y, de este modo, pueden acortarse notablemente las longitudes de lmea, debido a que ya solo es necesaria la union a un brazo de pinza 5. La fuente de corriente 10 presenta conforme a la invencion, para formar un empalme multipunto, al menos cuatro contactos 20, 21, 22, 23, en donde dos primeros contactos 20, 21 de una polaridad estan unidos a uno de los brazos de pinza 5 y otros dos contactos 22, 23 de una polaridad opuesta al otro brazo de pinza 5. De forma ventajosa, los dos primeros contactos 20, 21 con una polaridad y los otros dos contactos 22, 23 con la otra polaridad estan dispuestos respectivamente unos frente a otros, en donde los otros dos contactos 22, 23 estan dispuestos dislocados entre sf fundamentalmente 90° con respecto a los dos primeros contactos 20, 21. Mediante el empalme multipunto pueden evitarse lmeas, que habitualmente son necesarias para conectar el lado secundario 14 del transformador de alta corriente 12 a los brazos de pinza 5 o a los electrodos 6 del dispositivo de soldadura por resistencia 1, o bien puede reducirse su longitud y de esta forma reducirse claramente las perdidas ohmicas y las perdidas de contacto. De esta forma pueden usarse unas lmeas lo mas cortas posible con unas secciones transversales lo mas grandes posibles, en donde al mismo tiempo se mantiene la flexibilidad de la pinza de soldadura 4. Otra ventaja consiste en que, a causa de un empalme de este tipo, se reducen las perdidas, en especial resistencias de transicion de contacto.
Conforme a la invencion, a causa de los al menos cuatro contactos 20, 21, 22, 23, puede dividirse por dos la corriente de soldadura a transmitir, con lo que se produce tambien una reduccion de las perdidas de transicion, ya que mediante el aumento fundamental de las superficies de contacto activas se reducen las resistencias de transicion. Cada uno de los cuatro contactos 20, 21, 22, 32 presenta por ejemplo, a la hora de dimensionar un transformador de alta corriente 12 o una fuente de corriente 10 para proporcionar una corriente continua de 20 kA, una superficie de entre 15 cm x 15 cm y 25 cm x 25 cm, de forma preferida 20 cm x 20 cm.
En el ejemplo de realizacion representado la fuente de corriente 10 esta configurada fundamentalmente de forma cubica, en donde las superficies laterales del cubo forman los contactos 20, 21, 22, 23. Los dos primeros contactos 20, 21 se conectan a un electrodo 7 y los otros dos contactos 22, 23 al otro electrodo 7 del dispositivo de soldadura por resistencia 1 a traves de los brazos de pinza 5. Como puede verse en la exposicion fragmentaria parcial, se une al menos un brazo de pinza 5, en especial el brazo de pinza inferior 5, a traves de un elemento portador 23a del brazo de pinza inferior 5, mientras que el otro en especial el brazo de pinza superior 5 se une, a traves de una abrazadera de union 23b flexible, a los otros contactos 22, 23. Al menos un brazo de pinza 5 esta unido por lo tanto directamente al transformador de alta corriente 12 y el otro brazo de pinza 5 a traves de una lmea muy corta, por ejemplo de menos de 50 cm, al mismo. Por medio de que las lmeas 11 entre la fuente de corriente 10 y los electrodos 7 o los brazos de pinza 5 del dispositivo de soldadura por resistencia 1 se eliminan o resultan ser especialmente cortas, pueden reducirse las perdidas ohmicas e inductivas.
Se obtienen unas ventajas especiales si al menos dos contactos 20, 21 se unen directamente o sin lmea, y de este modo sin resistencias de transicion de contacto, a un brazo de pinza 5. Esto puede conseguirse por medio de que en la fuente de corriente 10 esten casi integrados estos dos contactos 20, 21, que se unen directamente con las partes correspondientes del dispositivo de soldadura por resistencia 1, en especial los brazos de pinza 5, es decir sin tendido de lmeas. Mediante la union directa de un brazo de pinza 5 a los contactos 20, 21 del transformador de alta corriente 12 se consigue de este modo una union sin lmeas, mientras que el segundo brazo de pinza 5 tiene que unirse a los contactos 22, 23 con una lmeas muy cortas. De este modo puede conseguirse una reduccion muy elevada de las perdidas de potencia, debido a que la longitud de lmea se reduce al mmimo. En el estado de la tecnica en un caso optimo se dispone el transformador de alta corriente lo mas cerca posible de la pinza de soldadura 4, de tal manera que a continuacion deben tenderse las lmeas desde el transformador de alta corriente 12 hasta la pinza de soldadura 4, mientras que en la solucion conforme a la invencion el transformador de alta corriente 12 esta integrado en la pinza de soldadura 4 y al mismo tiempo un brazo de pinza 5 esta fijado directamente al transformador de alta corriente 12, de tal manera que ya solo tiene que conectarse el segundo brazo de pinza 5 con una o dos lmeas cortas. Como es natural pueden usarse en lugar de lmeas tambien por ejemplo contactos deslizantes u otros elementos de union. Tambien pueden reducirse claramente las perdidas dentro de la fuente de corriente 10, debido a la forma constructiva compacta y a la union directa, es decir sin lmeas, de los componentes de la fuente de corriente 10.
Todos los componentes de la fuente de corriente 10, de este modo tambien el rectificador smcrono 16, el circuito de activacion 17, los convertidores de corriente 18 y todos los circuitos de suministro para el rectificador smcrono 16 y el circuito de activacion 17 estan contenidos en la unidad cubica o paralelepipedica. Esto quiere decir que mediante la integracion de los componentes/circuitos electronicos se obtiene una unidad constructiva en forma de un cubo, a la que el usuario en el lado primario solo tiene que proporcionar ya energfa en forma de una tension alterna correspondiente o una corriente alterna correspondiente, para obtener en el lado secundario una corriente continua dimensionada de forma correspondiente o una tension continua dimensionada de forma correspondiente con una elevada potencia. El control y la regulacion se llevan a cabo autarquicamente en el cubo o en la fuente de corriente 10. De este modo el cubo o la fuente de corriente 10 puede emplearse de multiples formas para suministrar alta corriente a los componentes. La fuente de corriente 10 se en especial para suministrar baja tension y alta corriente, como es habitual en procesos de soldadura por resistencia.
En el caso de usarse en un proceso de soldadura por resistencia, tambien partes de la fuente de corriente 10 configurada de forma cubica pueden estar formadas por componentes del dispositivo de soldadura por resistencia 1, por ejemplo partes de los brazos de pinza 5, etc., como se ha representado. Para ello el cubo o la fuente de
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corriente 10 asume una funcion portadora, por medio de que un brazo de pinza 5 se fija directamente al cubo. El otro brazo de pinza 5 se empalma a traves de unas lmeas de conexion (no representadas). Mediante esta estructura pueden evitarse larga Imeas de alimentacion, de tal manera que se consigue una considerable reduccion de las perdidas. Sin embargo, para que el cubo pueda integrarse en una pinza de soldadura 4 de este tipo, es necesario que su tamano constructivo se mantenga lo mas reducido posible. El cubo o la fuente de corriente 10 presenta por ejemplo, en el caso de dimensionarse la corriente continua a proporcionar con hasta 20 kA, una longitud lateral de entre 10 cm y 20 cm, en especial de 15 cm. Mediante esta configuracion compacta de la fuente de corriente 10 cubica es posible, de forma sencilla, integrar la misma por ejemplo en el cuerpo base de la pinza de soldadura 4.
La fig. 4 muestra un esquema de conexiones en bloques esquematico de la fuente de corriente 10 para proporcionar una corriente continua, en especial una corriente de soldadura. En esta variante de realizacion preferida de la fuente de corriente 10 estan conectados en serie diez devanados primarios 13 del transformador de alta corriente 12 y diez devanados secundarios 14 del transformador de alta corriente 12 en paralelo con toma central. Mediante una construccion asf del transformador de alta corriente 12 puede conseguirse la relacion de multiplicacion correspondientemente alta para lograr una corriente secundaria correspondientemente alta, incluso con numeros de espiras bajos de los devanados secundarios 14. Por ejemplo con diez devanados primarios 13 y tambien diez devanados secundarios 14 puede alcanzarse una relacion de multiplicacion de 100. La corriente primaria fluye a traves de los devanados primarios 13 conectados en serie del transformador de alta corriente 12, mientras que la corriente secundaria relativamente alta se divide entre los diez devanados secundarios 14 conectados en paralelo. Las corrientes parciales secundarias se alimentan a los elementos de conmutacion 24 correspondientes del rectificador smcrono 16. Mediante una division asf se obtiene, a pesar de unos numeros de espiras bajos en el lado primario y en el secundario, una relacion de multiplicacion correspondientemente alta (aqrn 100). Mediante esta estructura se necesitan, al contrario que en los transformadores de alta corriente convencionales, menores numeros de espiras en el lado primario, con lo que puede reducirse la longitud del devanado primario 13 y, de este modo, pueden reducirse las perdidas ohmicas. Mediante el reducido numero de espiras del devanado primario 13 y con ello una reduccion de aqrn resultante de la longitud de lmea se reduce a su vez la inductividad de dispersion habitual del sistema del transformador de alta corriente 12, con lo que el transformador de alta corriente 12 puede hacerse funcionar con mayores frecuencias de conmutacion, por ejemplo 10 kHz. Las mayores frecuencias de conmutacion con relacion a los transformador de alta corrientes convencionales producen a su vez una reduccion del tamano constructivo y del peso del transformador de alta corriente 12 y de este modo una posibilidades de montaje ventajosas. De este modo el transformador de alta corriente 12 puede posicionarse por ejemplo muy cerca de los electrodos 7 de un dispositivo de soldadura por resistencia 1. Con ello puede reducirse tambien la carga del robot de soldadura a causa del reducido peso del transformador de alta corriente 12, de tal manera que puede ser suficiente con un pequeno robot de soldadura mas barato.
Los transformadores convencionales, en los que no se produce ningun conexionado serie/paralelo del devanado primario y secundario, requerinan de forma correspondiente mas espiras primarias, lo que tendna como consecuencia unas longitudes de cable en el lado primario bastante mas largas. A causa de la mayor longitud de cable aumentan por un lado las perdidas ohmicas y, por otro lado, se produce una mayor inductividad de dispersion, por lo que las frecuencias con las que puede hacerse funcionar el transformador del estado de la tecnica, estan limitadas a algunos kHz.
Al contrario de esto, en la estructura aqrn descrita del transformador de alta corriente 12 son reducidas las perdidas ohmicas y la inductividad de dispersion inherente al sistema de los devanados primarios 13 y devanados secundarios 14, con lo que pueden usarse frecuencias en un margen de 10 kHz y superiores. De este modo puede conseguirse a su vez un tamano constructivo bastante menor del transformador de alta corriente 12. La menor altura constructiva del transformador de alta corriente 12 o de la fuente de corriente 10 hace posible a su vez disponer el mismo o la misma mas cerca del emplazamiento en el que se necesita la corriente generada, por ejemplo en los brazos de pinza 5 de un dispositivo de soldadura por resistencia 1.
Mediante la conexion en paralelo de los devanados secundarios 14 del transformador de alta corriente 12 se divide la alta corriente secundaria resultante entre varias corrientes parciales. Estas corrientes parciales se transfieren a elementos de conmutacion 24 del rectificador smcrono 16, como se ha representado esquematicamente. Para activar los elementos de conmutacion 24 esta previsto un circuito de activacion 17, que se ha dibujado en la zona del devanado primario 13 y del devanado secundario 14, en donde tanto el rectificador smcrono 16 como el circuito de activacion 17 con el sistema de sensores correspondientes estan dispuestos dentro del cubo, es decir dentro del transformador de alta corriente 12. El rectificador smcrono 16 y el circuito de activacion 17 estan configurados y dimensionados con ello de tal manera, que los mismos llevan a cabo la regulacion y el control de la fuente de corriente 10 autarquicamente, es decir sin influencias exteriores. El cubo no presenta por ello de forma preferida ninguna lmea de control para engranar desde fuera, sino solamente conexiones o contactos para el suministro en el lado primario y conexiones o contactos para el envfo de la energfa generada en el lado secundario, en especial la alta corriente continua secundaria.
Sin embargo es posible que pueda conducirse hacia fuera una conexion correspondiente del circuito de activacion 17, para poder prefijar unos valores nominales para el circuito de activacion 17. Mediante adaptaciones externas pueda ajustarse la fuente de corriente 10 optimamente al campo aplicativo. Como se conoce del estado de la tecnica, pueden emplearse sin embargo unos sistemas para modificar o transmitir datos, que funcionen
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inalambricamente, de forma preferida inductiva, magneticamente o por Bluetooth, de tal manera que no es necesario conducir hacia fuera ninguna conexion de control.
El control y/o la regulacion de la fuente de corriente 10 se realizan a traves del sistema de sensores integrado. A traves de la medicion de las corrientes secundarias de un devanado secundario 14, con ayuda de un convertidor de corriente 18 correspondiente, el circuito de activacion 17 obtiene la informacion sobre en que momentos deben conmutarse los elementos de conmutacion 24 del rectificador smcrono 16. Por medio de que los convertidores de corriente 18 solo miden una fraccion, aqu una decima parte, de la corriente secundaria del transformador de alta corriente 12, pueden construirse mas pequenos, lo que tiene de nuevo un efecto positivo en el tamano constructivo de la fuente de corriente 10.
Para reducir las perdidas de paso y perdidas de conmutacion, los elementos de conmutacion 24 del rectificador smcrono 16 se conmutan en lo posible en el paso por cero de las corrientes secundarias a traves de los devanados secundarios 14 del transformador de alta corriente 12. Debido a que desde la deteccion del paso por cero de la corriente secundaria a traves de los convertidores de corriente 18 hasta la activacion de los elementos de conmutacion 24 del rectificador smcrono 16 se producen ciertos retardos, el circuito de activacion 17 esta configurado conforme a la invencion para conmutar los elementos de conmutacion 24 del rectificador smcrono 17 en un momento preajustado, antes de que se alcance el paso por cero de la corriente en el devanado secundario 14. El circuito de activacion 17 produce por lo tanto la conmutacion de los elementos de conmutacion 24 del rectificador smcrono 16 en un momento, en el que las corrientes medidas a traves de los convertidores de corriente en el devanado secundario 14 del transformador de alta corriente 12 descienden por debajo de o superan un determinado umbral de conexion y desconexion. Mediante esta medida puede conseguirse que los elementos de conmutacion 24 del rectificador smcrono 16 se conmuten fundamentalmente durante el paso por cero de las corrientes a traves del devanado secundario 14 del transformador de alta corriente 12, con lo que pueden minimizarse las perdidas de paso y las perdidas de conmutacion (vease tambien la fig. 16).
Para un devanado primario 13 y un devanado secundario 14 se ha dibujado en la fig. 4 tambien el circuito de suministro 48 para suministrar energfa electrica al rectificador smcrono 16 y al circuito de activacion 17. Tambien este circuito de suministro 48 esta integrado de forma preferida en la fuente de corriente 10, es decir en el cubo. Debido a que debe garantizarse el suministro de una energfa electrica suficiente al rectificador smcrono 16 y al circuito de activacion 17 de la fuente de corriente 10 en el momento deseado de la entrega de la corriente continua, por ejemplo de la corriente de soldadura, se requiere una activacion suficientemente rapida del circuito de suministro 48 (vease la fig. 15), respectivamente la misma esta disenada de tal manera que, al activar la fuente de corriente 10 lo mas rapidamente posible, se dispone de una tension de suministro suficientemente elevada y a continuacion se entrega la potencia necesaria o la corriente necesaria.
La fig. 5 muestra la forma de realizacion de la fuente de corriente 10 conforme a la figura 3 en una exposicion aumentada. La fuente de corriente 10 para proporcionar una corriente continua, por ejemplo corriente de soldadura, presenta fundamentalmente la forma de un cubo o paralelepfpedo, en donde las superficies laterales del cubo o del paralelepfpedo representan los contactos 20, 21, 22, 23, a traves de los cuales puede transferirse la corriente continua generada hasta el consumidor correspondiente, por ejemplo los brazos de pinza 5 o los electrodos 7 de un dispositivo de soldadura por resistencia 1. Todos los componentes de la fuente de corriente 10, es decir el transformador de alta corriente 12, el rectificador smcrono 16, el circuito de activacion 17, el convertidor de corriente 18, el circuito de suministro 48, etc., estan contenidos o integrados en este elemento cubico o paralelepipedico de la fuente de corriente 10. Mediante esta forma constructiva compacta pueden mantenerse especialmente reducidas las perdidas de la fuente de corriente 10 y, de este modo, aumentarse claramente su grado de eficacia, ya que se obtiene un acortamiento optimo de las lmeas y con ello de los tiempos de conmutacion con la integracion de los componentes electronicos, en especial de las pletinas con el rectificador smcrono 16, del circuito de activacion 17 y del circuito de suministro 48, en el cubo. Mediante la integracion del rectificador smcrono 16 y del circuito de activacion 17 asf como de los circuitos de suministro 48 de la fuente de corriente 10 en el transformador de alta corriente 12, asf como el conexionado en paralelo de varios elementos de conmutacion 24 del rectificador smcrono 16 y la conexion sin lmea de los elementos de conmutacion 24 a los devanados secundarios 14 del transformador de alta corriente 12, no se necesita ninguna lmea entre el rectificador smcrono 16 y el lado secundario 14 del transformador de alta corriente 12, con lo que se eliminan toda las eventuales perdidas ohmicas y perdidas adicionales a causa de tales lmeas. La parte de potencia 19 para el suministro al transformador de alta corriente 12 se posiciona lo mas cerca posible al mismo, para conseguir unas lmeas de conexion lo mas cortas posible y con ello perdidas de lmea e inductividades de lmea. Mediante la integracion de todos los componentes se forma una unidad autarquica, que en el lado de entrada solo tiene que unirse a la parte de potencia 19 y en el lado de salida - en el caso de un dispositivo de soldadura por resistencia 1 - a los brazos de pinza 5 o electrodos 7. Puede prescindirse de las lmeas habituales entre los circuitos individuales de la fuente de corriente 10, o al menos reducirse claramente su longitud.
La base del transformador de alta corriente 12 de la fuente de corriente 10 forma un elemento de transformador en forma de un soporte en I 25 de material electricamente conductor, en especial cobre o una aleacion de cobre, en todo caso con un recubrimiento, por ejemplo de plata. En los rebajes 25a del soporte en I 25 se disponen a ambos lados los nucleos anulares 15 con los devanados secundarios 14 del transformador de alta corriente 12. Con ello es ventajoso espacialmente que los nucleos anulares 15 no presenten una seccion transversal circular, sino oval o
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plana. En el ejemplo de realizacion representado estan dispuestos en paralelo, en cada rebaje 25a del soporte en I 25, respectivamente cinco nucleos anulares con los respectivos devanados secundarios 14. El devanado primario 13 o los devanados primarios 13 interconectados en paralelo (lmea a trazos y puntos) discurren a traves de los nucleos anulares 15 dispuestos en los rebajes 25a del soporte en I 25 y alrededor del travesano central del soporte en I 25. Mediante este recorrido del devanado primario 13 a traves de los nucleos anulares 15, dispuestos en especial simetricamente en los dos rebajes 25a del soporte en I 25, puede alcanzarse un acoplamiento magnetico optimo con los devanados secundarios 14. Las conexiones 26 del devanado primario 13 son conducidas hacia fuera a traves de al menos una abertura 27 sobre una superficie exterior 28 del soporte en I 25. A traves de estas conexiones 26 puede unirse el devanado primario 13 del transformador de alta corriente 12 a la parte de potencia 19 correspondiente. Las superficies exteriores 28 del soporte en I 25 forman los dos primeros contactos 20, 21 de la fuente de corriente 10, que por ejemplo se conectan a uno de los electrodos 7 del dispositivo de soldadura por resistencia 1.
Sobre los rebajes 25a del soporte en I 25 se encuentran unas placas de contacto 29, cuyas superficies exteriores forman los otros dos contactos 22, 23 de la fuente de corriente 10 y estan aisladas con respecto al soporte en I 25. Las placas de contacto 29 estan formadas tambien por un material electricamente conductor, por ejemplo cobre o una aleacion de cobre, en cualquier caso con un recubrimiento, por ejemplo de plata. El cobre o las aleaciones de cobre presentan una buena conductividad termica, con lo que pueden evacuarse con mayor rapidez las perdidas de calor que se produzcan. El recubrimiento de plata impide una oxidacion del cobre o de la aleacion de cobre. En lugar de cobre o aleaciones de cobre entran tambien en cuestion aluminio o aleaciones de aluminio, que presentan frente al cobre una ventaja de peso, si bien la resistencia a la corrosion no es tan alta. En lugar de un recubrimiento de plata es tambien posible un recubrimiento de estano y de otros materiales, o bien de sus conexiones o capas. Entre las placas de contacto 29 y las conexiones correspondientes del devanado secundario 14 del transformador de alta corriente 12 estan dispuestas las pletinas 35 del rectificador smcrono 16 y del circuito de activacion 17. Estas pletinas 35 o placas de circuito impreso estan montadas o soldadas directamente sobre las placas de contacto 29 y se fijan a continuacion aisladas sobre el soporte en I 25. Mediante esta forma constructiva pueden conectarse o empalmarse las conexiones secundarias del transformador de alta corriente 12 directamente a los elementos de conmutacion 24 del rectificador smcrono 16, sin que sea necesario tender lmeas. Las salidas del rectificador smcrono 16 estan unidas de forma preferida tambien a las placas de contacto 29, con lo que no se necesita ninguna lmea. Las placas de contacto 29 se unen al soporte en I 25, de forma preferida se atornillan (no representado). Sobre las superficies exteriores 28 del soporte en I 25 asf como las superficies exteriores de las placas de contacto 29 pueden estar dispuestos unos dispositivos de union 30, por ejemplo unos taladros con unas roscas correspondientes para alojar tornillos. A traves de estos dispositivos de union 30 pueden fijarse por ejemplo las lmeas a los brazos de pinza 5 de un dispositivo de soldadura por resistencia 1, a otros aparatos a los que debe suministrarse corriente continua, o bien puede fijarse un brazo de pinza 5 directamente al soporte en I 25 o a las placas de contacto 29.
En el lado superior y el lado inferior de la fuente de corriente 10 cubica o paralelepipedica pueden estar dispuestas unas placas de cubierta 31 y estar unidas al soporte en I 25 a las placas de contacto 29, por ejemplo atornilladas (vease la fig. 6). De forma preferida las placas de cubierta 31 estan formadas tambien por material electricamente conductor y atornilladas a las placas de contacto 29, con lo que se obtiene una unidad estable del transformador de alta corriente 12, ademas de que a traves de las placas de cubierta 31 se establece tambien una conexion electrica entre las placas de contacto 29. De este modo se consigue que a traves de la placa de cubierta 31 pueda tener lugar una compensacion de carga y, de este modo, no puedan producirse cargas asimetricas sobre el transformador de alta corriente 12. Por medio de esto puede prescindirse de una lmea electrica espedfica, que conectana entre sf electricamente las dos placas de contacto 29, para establecer la compensacion de tension o potencial y evitar asimetnas. A traves de las placas de cubierta 31 se establece por lo tanto la conexion electrica entre las dos placas de contacto 29 de la disposicion simetrica del transformador de alta corriente 12 o de la fuente de corriente 10, para proporcionar la corriente de soldadura. En este caso debe estar garantizado naturalmente un aislamiento correspondiente con respecto al soporte en I 25. Las placas de cubierta 31 estan formadas, al igual que el soporte en I 25 y las placas de contacto 29, de forma preferida por cobre o una aleacion de cobre, de forma preferida con un recubrimiento de plata.
Sobre una superficie exterior 28 del soporte en I 25, en especial en el primer contacto 20, estan dispuestas dos entradas 32 para alimentar un fluido refrigerante y una salida 33 para desviar el fluido refrigerante, para hacer posible una refrigeracion de lo componente de la fuente de corriente 10. La seccion transversal de la salida 33 para desviar el fluido refrigerante presenta la suma de las secciones transversales de todas las entradas 32 para alimentar el fluido refrigerante. Para un recorrido optimo del fluido refrigerante los canales de refrigeracion 39 estan dispuestos de forma correspondiente (veanse las figuras 9 y 11). Como fluido puede usarse agua u otro lfquido, pero tambien un medio refrigerante gaseoso.
Como puede deducirse de la exposicion fragmentaria de la fuente de corriente 10 conforme a la fig. 6, los convertidores de corriente 18 para medir las corrientes secundarias del transformador de alta corriente 12 estan situadas directamente sobre los devanados secundarios 14 dispuestos en la parte superior, es decir, respectivamente en el primer devanado secundario 14 o el situado mas arriba esta dispuesto a ambos lados del soporte en I 25 un convertidor de corriente 18, de tal manera que basandose en la corriente inducida puede
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establecerse la corriente a traves de este devanado secundario 14. Para evitar que en las corrientes medidas a traves del convertidor de corriente 18 influyan los campos magneticos externos, esta dispuesta de forma preferida una carcasa 34 de material magneticamente conductor, por ejemplo ferritas, para apantallar sobre los convertidores de corriente 18.
Los convertidores de corriente 18 estan dispuestos a ambos lados del soporte en I 25, respectivamente sobre el primer y segundo devanado secundario 14. A causa del flujo de corriente a traves de los devanados primarios 13 la corriente sale por un lado del soporte en I 25, con lo que el devanado secundario 14 situado mas arriba configura de este modo el primer devanado secundario 14, mientras que en el lado opuesto seguidamente la corriente entra en el devanado secundario 14 situado mas arriba y de este modo configura el segundo devanado secundario. Mediante el uso de un puente integral es necesario que el flujo de corriente sea detectado siempre por el primer y segundo devanado secundario 14 uno con independencia del otro, de tal manera que en cada caso segun la dependencia de la corriente puedan activarse los elementos de conmutacion 24 correspondientes del rectificador smcrono 16. De esta manera es posible que los elementos de conmutacion 24 de los dos lados del soporte en I 25 sean activados casi sincronicamente por una senal de activacion producida por el rectificador de corriente 18.
Entre las placas de contacto 29 y el soporte en I 25 estan dispuestas las pletinas 35 del rectificador smcrono 16 y del circuito de activacion 17. Las pletinas 35 forman al mismo tiempo el aislamiento necesario entre el soportenen I 25 y las placas de contacto 29. Los elementos de conmutacion 24 correspondientes del rectificador smcrono 16 se empalman directamente con los devanados secundarios 14 del transformador de alta corriente 12. A traves de unos abombamientos 36 correspondientes, en especial abombamientos en forma de colmenas, sobre la superficie interior de la placa de contacto 29 y unas aberturas 37 correspondientes sobre la pletina 35 por debajo de los elementos de conmutacion 24, puede realizarse un empalme directo de los elementos de conmutacion 24 con las placas de contacto 29. Los elementos de conmutacion 24 estan formados de forma preferida por unos transistores de efecto de campo apropiados, cuyas conexiones de drenaje estan formadas por sus carcasas. Las carcasas de los transistores de efecto de campo se unen directamente o sin lmea al al menos un devanado secundario 14 del transformador de alta corriente 12, de tal manera que no se necesita ninguna lmea entre estas unidades. Por ejemplo se usan transistores de efecto de campo de silicio o de nitruro de galio. Los convertidores de corriente 18 se unen directamente a la pletina 35 dispuesta de forma adyacente del rectificador smcrono 16 y del circuito de activacion 17 y, a traves de una lmea apropiada 38, a la pletina 35 opuesta del rectificador smcrono 16 y del circuito de activacion 17.
El ensamblaje de la fuente de corriente 10 conforme a las figs. 5 y 6 se realiza de forma preferida con un procedimiento de soldadura mediante el uso de dos diferentes temperaturas de soldadura. En primer lugar se unen los devanados secundarios 14 con los rebajes 25a del soporte en I 25 mediante el uso de un material de soldadura, en especial de un estano de soldar, el cual se funde a una primera temperatura superior Ts-i, por ejemplo 260 °C. Tambien las placas de contacto 29 se empalman con las pletinas 35 mediante el uso de un material de soldadura, que se funde a la primera temperatura superior Tsi, por ejemplo 260 °C. Despues de esto se montan los componentes del rectificador smcrono 16 y del circuito de activacion 17 sobre la pletina 35 usando a su vez un material de soldadura, que se funde a la primera temperatura superior Tsi, por ejemplo 260 °C. Mediante el efecto capilar de la pletina 35 sobre la placa de contacto 29 no existe riesgo de que la pletina 35 se suelte de la placa de contacto 29. Despues de estos pasos de trabajo se funden los contactos exteriores de los devanados secundarios 14 y los contactos sobre las pletinas 35 con material de soldadura a una segunda temperatura de fusion Ts2, por ejemplo 260 °C., inferior a la primera temperatura Tsi, por ejemplo 180 °C, las placas de contacto 29 con las pletinas 35 se unen al soporte en I 25, de forma preferida se atornillan, y seguidamente se calientan a traves de la segunda temperatura de fusion Ts2, por ejemplo 180 °C, de tal manera que se establece la union de los devanados secundarios 14 a los elementos de conmutacion 24 del rectificador smcrono 16. Mediante el uso de un material de soldadura a esta segunda temperatura de fusion inferior Ts2, puede garantizarse que las uniones soldadas establecidas con el material de soldadura a la temperatura de fusion superior Tsi no se fundan o se hagan altamente ohmicas a causa de procesos de cristalizacion. Por ultimo el devanado primario 13 se enhebra a traves de los nucleos anulares 15, y a continuacion se montan y empalman los convertidores de corriente 18 y se tiende la lmea. Mediante la fijacion de las placas de cubierta 31 se termina la fuente de alimentacion 10. Para reducir las fuerzas de traccion y flexion sobre los componentes de la fuente de corriente 10, pueden llenarse todas las cavidades antes del montaje de las placas de cubierta 31. A traves de unas aberturas 31 previstas para ello (no representadas), por ejemplo en las placas de cubierta 31, puede realizarse tambien un rellenado despues del montaje de las placas de cubierta 31.
La fig. 7 muestra la fuente de corriente 10 conforme a las figs. 5 y 6 con indicacion del recorrido de los canales de refrigeracion 39 (dibujados con lmea de trazos). De forma correspondiente a esto los canales de refrigeracion 39 discurren desde las dos entradas 32 dispuestas simetricamente primero en las placas de contacto 29, en donde se refrigeran con el fluido refrigerante frio las fuentes de calor mas intensas (los elementos de conmutacion 24 del rectificador smcrono 16 y los elementos constructivos del circuito de activacion 17) y los elementos constructivos mas sensibles. Despues de esto los canales de refrigeracion 39 discurren en los elementos exteriores del soporte en I 25 y en el travesano central del soporte en I 25, en donde se refrigeran los devanados del transformador de alta corriente 12, en donde los dos canales de refrigeracion 39 que afluyen lateralmente se reunen en el travesano central para formar un unico canal de refrigeracion 39. Despues de esto los canales de refrigeracion 39 desembocan
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en la salida comun 33 para el fluido refrigerante. Los canales de refrigeracion en las placas de contacto 29 y en el soporte en I 25 se producen de forma preferida mediante unos taladros 40 correspondientes, que se cierran en los puntos correspondientes mediante unos elementos de cierre 41. Entre el soporte en I 25 y las placas de contacto 29 se disponen para obturar los canales de refrigeracion 39 unos elementos de obturacion 42 correspondientes, por ejemplo unos anillos toricos (vease la fig. 8).
En la fig. 8 el soporte en I 25 del transformador de alta corriente 12 se ha representado aislado de los otros componentes del 12 o de la fuente de corriente 10. En los puntos de desembocadura de los canales de refrigeracion 39 estan dispuestos los elementos de obturacion 42 citados anteriormente, por ejemplo en forma de anillos toricos. Los rebajes 25a en el soporte en I 25 estan configurados exactamente para alojar el nucleo anular 15, con lo que se consigue una estructura muy compacta. Al mismo tiempo el travesano central del soporte en I 25 forma la superficie de contacto para la toma central de los devanados secundarios 14 del transformador de alta corriente 12. Las tomas centrales de los devanados secundarios 14 se unen sin lmea a la toma central el soporte en I 25, con lo que a su vez puede prescindirse de las lmeas correspondientes. Mediante la conexion directa de los devanados secundarios 14 al soporte en I 25 se consigue tambien un aumento fundamental de la superficie de conexion y, de esta forma, pueden reducirse de nuevo perdidas de transicion y perdidas de lmea.
El soporte en I 25 forma la base del transformador de alta corriente 13, alrededor de la cual estan dispuestos los devanados secundarios 14 de tal manera, que no se necesita ninguna lmea de conexion. Las superficies exteriores del soporte en I 25 representan los dos primeros contactos 20, 21 de la fuente de corriente 10, que se conectan directamente, es decir sin lmea, a los brazos de pinza 5 del dispositivo de soldadura por resistencia 1. Se consigue una disposicion que ahorra espacio por medio de que los nucleos anulares 15 no estan construidos circularmente, sino ovalmente o planos. De forma preferida se usan nucleos anulares 5 cerrados. Mediante esta configuracion se consigue el conexionado serie/paralelo de los devanados primarios 13 y de los devanados secundarios 14, mediante la cual se consigue la relacion de multiplicacion necesaria del transformador de alta corriente 12 para la alta corriente continua a proporcionar, al mismo tiempo que unos bajos numeros de espiras de los devanados primarios 13 y devanados secundarios 14. Una estructura de este tipo merece la pena en particular si en cada lado del soporte en I 25 se disponen al menos tres devanados secundarios 14 conectados en paralelo.
La fig. 9 muestra el esquema en corte a traves del soporte en I 25 de la fig. 8 a lo largo de la lmea de corte IX-IX. Aqu puede verse claramente el recorrido de los canales de refrigeracion 39 hasta la salida comun 33 para el fluido refrigerante.
La fig. 10 muestra una placa de contacto 29 del transformador de alta corriente 12 o de la fuente de corriente 10 asf como la pletina 35 dispuesta encima para el rectificador smcrono 16 y el circuito de activacion 17 en una exposicion aumentada. Como ya se ha citado anteriormente, los elementos de conmutacion 24 del rectificador smcrono 16 en un lado se unen directamente a los devanados secundarios 14 correspondientes del transformador de alta corriente 12 y, en el otro lado, directamente a la placa de contacto 29. Con este fin estan dispuestos sobre la superficie interior de la placa de contacto 29 unos abombamientos 36, en especial abombamientos en forma de colmenas, que penetran en unas aberturas 37 correspondientes sobre la pletina 35 y allf se empalman directamente, o sin lmea, con las conexiones de fuente de los elementos de conmutacion 24 dispuestos sobre las aberturas 37. Mediante los abombamientos 36 puede prescindirse de lmeas de conexion entre los elementos de conmutacion 24 del rectificador smcrono 16 y las placas de contacto 29, con lo que por un lado pueden reducirse las perdidas ohmicas y por otro lado puede mejorarse la transicion termica entre los elementos de conmutacion 24 y las placas de contacto 29. Por ultimo se reduce tambien la complejidad de produccion, ya que no es necesario tender ni conectar ninguna lmea de conexion, sino que los elementos de conmutacion 24 se unen directamente a los abombamientos 36, de forma preferida se sueldan. Por medio de esto puede hacerse tambien posible un posicionamiento sencillo de la pletina 35 y, de este modo, simplificarse notablemente la produccion.
Mediante la disposicion del circuito de activacion 17 y del rectificador smcrono 16 sobre la pletina 36, que se dispone dentro de la placa de contacto 29 puede conseguirse el empalme directo o sin lmea de las conexiones de los devanados secundarios 14 con los elementos de conmutacion 24 del rectificador smcrono 16 y tambien un empalme directo o sin lmea de las salidas del rectificador smcrono 16 con la placa de contacto 29. De forma preferida el transformador de alta corriente 12 o la fuente de corriente 10 esta estructurado(a) simetricamente para proporcionar la corriente continua, en donde a ambos lados de los devanados secundarios 14 dispuestos simetricamente esta dispuesta respectivamente una pletina 35 con una parte del rectificador smcrono 16 y del circuito de activacion 17 por debajo respectivamente de una placa de contacto 29.
En el rectificador smcrono 16 conforme a la fig. 10 estan dispuestos respectivamente diez elementos de conmutacion 24 en serie. Para garantizar que todos los elementos de conmutacion 24 conectados en paralelo se activan fundamentalmente al mismo tiempo y que las perdidas de tiempo de recorrido tienen poco efecto, se realiza una activacion simetrica de los elementos de conmutacion 25 desde ambos lados, es decir, a traves de unos procesadores de puerta dispuestos a ambos lados se activan respectivamente de forma preferida cinco elementos de conmutacion 24 de derecha e izquierda. Tambien pueden disponerse otras variantes de activacion, como por ejemplo un procesador de puerta que discurra adicionalmente de forma central, con lo que se dividen por tres las longitudes de lmea y sus inductividades. Mediante un activacion paralela de este tipo de las puertas de los elementos de conmutacion 24 del rectificador smcrono 16 se garantizan unos recorridos de activacion cortos y con
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ello unos tiempos de conmutacion casi smcronos de los elementos de conmutacion 24, ya que no se produce ninguna o pocas perdidas de tiempo de recorrido.
Para el montaje de la pletina 35 sobre la placa de contacto 29 los abombamientos 36 de la placa de contacto 29 penetran a traves de las aberturas 37 en la pletina 35, con lo que al mismo tiempo el lado trasero de la pletina 35 puede unirse o soldarse con seguridad a la placa de contacto 29 y, ademas de esto, los elementos de conmutacion 24 dispuestos en el lado opuesto pueden unirse o soldarse tambien a la placa de contacto 29. De este modo puede prescindirse de la habitualmente elevada complejidad de cableado. De este modo es tambien posible un posicionamiento sencillo de la pletina 35 sobre la placa de contacto 29 y la misma ya no puede resbalar durante la soldadura. Si sobre la pletina 35 estan dispuestos el rectificador smcrono 16, el circuito de activacion 17 y el circuito de suministro 48, puede conseguirse una estructura autarquica a la hora de integrar la pletina 35 en el transformador de alta corriente 12. Es ademas ventajoso que el circuito de activacion 17 este dispuesto a ambos lados de los elementos de conmutacion 24 dispuestos en paralelo y en serie, ya que de este modo se consigue un acortamiento de los recorridos de lmea hasta los elementos de conmutacion 24 individuales. De esta forma puede garantizarse que dentro de un periodo de tiempo muy corto estan conectados todos los elementos de conmutacion 24 conectados en paralelo. Mediante la disposicion a ambos lados del circuito de activacion 17 se consigue una division por dos de la longitud de lmea e inherentemente a ello una reduccion de las inductividades de lmea y con ello una reduccion notable de los tiempos de conmutacion 24. En un lado de la pletina 35 esta prevista de forma preferida en toda la superficie una superficie soldable para soldarse a la placa de contacto 29, con lo que puede conseguirse una union segura a la placa de contacto 29. De este modo pueden reducirse tambien bastante las resistencias de transicion, ya que una conexion en toda la superficie de la pletina 35 presenta una menor resistencia de transicion. En lugar de la union directa preferida mediante soldadura pueden preverse tambien unos cables de conexion cortos, los llamados cables bond.
El circuito de suministro 48 esta configurado de forma preferida para formar unas corrientes de conmutacion correspondientemente altas por ejemplo de entre 800 A y 1.500 A, en especial 1.000 A, y para suministrar la tension de suministro correspondiente a los componentes. A cauda de la corriente de conmutacion muy alta puede conseguirse un tiempo de conmutacion muy corto, en especial dentro de un margen de ns. De este modo puede garantizarse que los elementos de conmutacion 24 se conmuten siempre en el paso por cero o justo antes del paso por cero, con una corriente de salida baja, de tal manera que no se produzca ninguna o casi ninguna perdida de conmutacion. Si esta previsto un circuito de comunicacion de datos para la transmision inalambrica de datos, de forma preferida inductiva, magneticamente o por Bluetooth, puede transmitirse datos desde y a la pletina 35 (no representado). De este modo puede realizarse una adaptacion de los momentos de conmutacion a diferentes campos aplicativos del transformador de alta corriente 12. Tambien pueden leerse datos de una memoria (no representada) dispuesta sobre la pletina 35 para el tratamiento ulterior o el control, o bien para vigilar la calidad.
Para producir una proteccion de los elementos de conmutacion 24 del rectificador smcrono 16 contra sobretensiones es ventajoso conectar los elementos de conmutacion 24, cuando no se necesiten. En el caso de aplicarse en un dispositivo de soldadura por resistencia 1 se activa por lo tanto el rectificador smcrono 16 activo en las pausas de soldadura, para evitar que se destruyan los elementos de conmutacion 24. Se vigila si fluye una corriente primaria o una corriente secundaria a traves del transformador de alta corriente 12 para, en el caso de que no exista flujo de corriente, mientras la pinza de soldadura 4 se posiciona de forma correspondiente para un nuevo punto de soldadura, el circuito de activacion 17 activa todos los elementos de conmutacion 24 mediante una activacion correspondiente de la puerta. Si despues del posicionamiento de la pinza de soldadura 4 se activa la fuente de corriente 10, es decir se inicia un proceso de soldadura manual o automatico, se aplica al devanado primario 13 del transformador de alta corriente 12 una tension alterna, que a su vez es detectada por el circuito de activacion 17 a causa de un flujo de corriente y, de este modo, se desactiva el modo de proteccion de los elementos de conmutacion 24. Como es natural la activacion y desactivacion de los elementos de conmutacion 24 del rectificador smcrono 16 pueden realizarse tambien a traves de senales de control, que se envfan por radio o bien inductiva o magneticamente al circuito de activacion 17. En los elementos de conmutacion 24 conectados las eventuales sobretensiones no pueden provocar ningun dano. Tambien puede preverse cierta proteccion minima de los elementos de conmutacion 24 con ayuda de diodos Zener.
La fig. 11 muestra un esquema en corte a traves de la placa de contacto 29 conforme a la fig. 10 a lo largo de la lmea de corte XI-XI. Aqrn puede verse claramente el recorrido de los canales de refrigeracion 39. Las aberturas en los taladros 40 para formar los canales de refrigeracion 39, inherentes a la fabricacion, estan obturadas mediante unos elementos de cierre 41 correspondientes. Los elementos de cierre 41 pueden estar constituidos por unos tornillos correspondientes, que se atornillan en las roscas correspondientes en los taladros 40.
La fig. 12 muestra un nucleo anular 15 con dos devanados secundarios 14 del transformador de alta corriente 12 dispuestos encima, junto a un convertidor de corriente 18 dispuesto encima, que se ha representado en una exposicion fragmentaria. El convertidor de corriente 18 se protege con la carcasa 34 apantallante y un apantallamiento 43 contra campos magneticos externos, de tal manera que la corriente secundaria a traves del devanado secundario 14 puede medirse lo mas exactamente posible y puede alimentarse al circuito de activacion 17, para controlar los elementos de conmutacion 24 del rectificador smcrono 16. Para apantallarse frente a los campos magneticos las ferritas son especialmente apropiadas como materiales. El convertidor de corriente 18 se posiciona o fija con ello a traves de una zona parcial de uno de los dos devanados secundarios 14 dispuestos. Como
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se conoce del estado de la tecnica, el convertidor de corriente 18 esta formado por un nucleo magnetico con devanado dispuesto por encima, en donde las conexiones del devanado se conectan al circuito de activacion 17. Asimismo estan dispuestos entre el nucleo anular 15 y el devanado secundario 14 el apantallamiento 43 y una chapa de nucleo para el convertidor de corriente 18, en donde el nucleo del convertidor de corriente 18 se coloca sobre esta chapa de nucleo.
En esta estructura del transformador de alta corriente 12 estan dispuestos dos devanados secundarios 14 estructurados de esta forma a ambos lados del soporte en I 25, de tal manera que el circuito de activacion 17 mide el flujo de corriente a traves de uno de los devanados secundarios 14 conectados en paralelo y posicionados en ambos lados. Si el circuito de activacion 17 esta conectado a estos convertidores de corriente 18, se hace posible un control o una regulacion exacto(a), ya que a traves de los convertidores de corriente 18 pueden detectarse los estados en el transformador de alta corriente 12.
A causa del conexionado en paralelo antes descrito de los devanados secundarios 14, en cada devanado secundario 14 fluye la misma corriente. De este modo solo es necesario tomar la corriente de un devanado secundario 14, para sacar conclusiones de todo el flujo de corriente. Con un conexionado paralelo de diez devanados secundarios 14 solo se mide una decima parte de todo el flujo de corriente de los convertidores de corriente 18, con lo que estos pueden dimensionarse bastante mas pequenos. De este modo se consigue a su vez una reduccion del tamano constructivo del transformador de alta corriente 12 o de la fuente de corriente 10. Es ventajoso que los convertidores de corriente 18 esten dispuestos orientados fundamentalmente con 90° respecto a la direccion de la corriente continua, en especial corriente de soldadura, debido a que de este modo pueden reducirse interferencias debidas al campo magnetico producido por la corriente continua y con ello errores de medicion. De esta forma puede llevarse a cabo una medicion muy precisa.
Como puede deducirse de la exposicion fragmentaria conforme a la fig. 13, los devanados secundarios 14 del transformador de alta corriente 12 estan formados de forma preferida por dos chapas 44, 45 aisladas una de otra mediante una capa aislante 46, por ejemplo una capa de papel, con un recorrido diametralmente opuesto fundamentalmente en forma de S alrededor de la seccion transversal de un nucleo anular 15 y por el nucleo anular 15, que estan dispuestas una dentro de la otra. En una nucleo anular 15 estan dispuestos por lo tanto dos devanados secundarios 14 o partes del devanado secundario 14 con toma central. Las superficies exteriores 47 de las chapas 44, 45 de los devanados secundarios 14 forman al mismo tiempo las superficies de contacto para el empalme con los elementos de conmutacion 24 del rectificador smcrono 16 y el soporte en I 25, que hace de punto medio de la rectificacion. De este modo no se necesita ninguna lmea para conectar los devanados secundarios 14 del transformador de alta corriente 12 a los elementos de conmutacion 24 del rectificador smcrono 16. Los devanados secundarios 14, en especial las chapas 44, 45 que configuran los devanados secundarios 14, se unen directamente o sin lmea a los elementos de conmutacion 24 del rectificador smcrono 16 y al travesano central del soporte en I 25 o del punto medio de la rectificacion. De este modo se consigue una estructura compacta y que ahorra mucho espacio, con poco peso y pocas perdidas. Al mismo tiempo se dispone para la union del devanado secundario 14 al travesano central del soporte en I 25 y los elementos de conmutacion 24 del rectificador smcrono 16 de una superficies 47 relativamente grandes para un empalme, para garantizar un gran flujo de corriente con las menores perdidas posibles. Mediante esta disposicion se obtiene en el lado secundario un rectificador de punto medio, en donde el soporte en I 25 forma el punto medio con uno de los extremos unidos de los devanados secundarios 14.
El nucleo anular 15 puede formarse mediante ferritas, materiales amorfos o materiales nanocristalinos. Cuanto mejores sean los materiales usados en cuanto a las caractensticas magneticas, mas pequeno puede construirse el nucleo anular 15. Evidentemente por medio de esto aumenta naturalmente tambien el precio del nucleo anular 15. A la hora de configurar las chapas 44, 45 es fundamental que estas se plieguen o doblen de tal manera, que al menos una vez sean guiadas a traves del nucleo anular 15. Las dos chapas 44, 45 o los devanados secundarios 14 dispuesta(o)s sobre un nucleo anular 15 estan configurada(o)s de forma diametralmente opuesta y aislada(o)s entre sf.
La fig. 14 muestra un esquema de conexiones en bloques de un circuito de suministro 48, en especial de una parte de red, para suministrar energfa electrica al rectificador smcrono 16 y al circuito de activacion 17. El circuito de suministro 48 se conecta al lado secundario o a las conexiones del devanado secundario 14 del transformador de alta corriente 12 y contiene un rectifcador de valores de pico 49, un amplificador de tension 50, un regulador longitudinal 51 y un divisor de tension 52. El amplificador de tension o booster garantiza que el suministro a los componentes de la fuente de corriente 10 este disponible lo mas rapidamente posible. Al mismo tiempo se genera lo mas rapidamente posible la tension de suministro interna del rectificador smcrono 16 activo. Mediante el uso del amplificador de tension 50 se garantiza, en la fase inicial de la activacion, que en un momento lo mas temprano posible se genere primero la amplitud necesaria de la tension de suministro, para garantizar un funcionamiento seguro del rectificador smcrono 16 integrado en el transformador de alta corriente 12 en un momento lo mas temprano posible.
La figura 15 muestra el desarrollo en el tiempo de la tension de suministro V del circuito de suministro 48 conforme a la fig. 14. La rampa del aumento de tension AV/At se elige con suficiente pendiente, de tal manera que se garantiza que la tension necesaria Vcc se aplique con un retardo temporal maximo Td al rectificador smcrono 16 y al circuito de
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activacion 17. El retardo temporal debena ser por ejemplo Td < 200 ps. Mediante un diseno correspondiente de los conexionados del rectificador de valores de pico 49 y del amplificador de tension 50, y de forma correspondiente a unas capacidades reducidas, puede conseguirse una velocidad de aumento suficiente de la tension. Puede decirse por lo tanto que en primer lugar se garantiza la altura minima de la tension de suministro con un aumento empinado y solo a continuacion se establece el suministro correcto.
La fig. 16 muestra desarrollos en el tiempo de la corriente secundaria Is del transformador de alta corriente 12 y de las senales de control Gi y G2 para los elementos de conmutacion 24 del rectificador smcrono 16, para ilustrar la activacion sin perdidas. A traves de la medicion de las corrientes secundarias Is de un devanado secundario 14 con ayuda de los convertidores de corriente 18 correspondientes, el circuito de activacion 17 obtiene la informacion sobre cuando deben conectarse los elementos de conmutacion 24 del rectificador smcrono 16. Para reducir las perdidas de paso ylas perdidas de conmutacion los elementos de conmutacion 24 del rectificador smcrono 16 se conectan en lo posible en paso por cero de las corrientes secundarias a traves de los devanados secundarios 14 del transformador de alta corriente 12. Debido a que desde la deteccion del paso por cero de la corriente secundaria Is a traves de los convertidores de corriente 18 hasta la activacion de los elementos de conmutacion 24 del rectificador smcrono 16 se producen ciertos retardos de tiempo tpre, el circuito de activacion 17 esta configurada conforme a la invencion para activar los elementos de activacion 24 del rectificador smcrono 16 en un momento preajustado antes de alcanzar el paso por cero de la corriente en el devanado secundario 14. El circuito de activacion 17 produce por lo tanto la conexion de los elementos de conmutacion 24 del rectificador smcrono 16 en unos momentos, en los que las corrientes Is medidas a traves de los convertidores de corriente 18 en el devanado secundario 14 del transformador de alta corriente 12 descienden por debajo de o superan un umbral de conexion Ise y un umbral de desconexion Isa determinados. Mediante esta medida puede conseguirse que los elementos de conmutacion 24 del rectificador smcrono 16 se conecten fundamentalmente durante el paso por cero de las corrientes Is a traves del devanado secundario 14 del transformador de alta corriente 12, con lo que pueden minimizarse las perdidas de paso y las perdidas de conmutacion de los elementos de conmutacion 24 del rectificador smcrono 16. El momento de conexion y desconexion de los elementos de conmutacion 24 del rectificador smcrono 16 se determina por lo tanto, no con el paso por cero de la corriente secundaria, sino al alcanzarse el umbral de conexion Ise y el umbral de desconexion Isa definidos. El umbral de conexion Ise y el umbral de desconexion Isa se definen de forma correspondiente a los retardos de conmutacion a esperar. En cualquier caso el umbral de conexion Ise y el umbral de desconexion Isa pueden estar configurados de forma graduable, para poder reducir todavfa mas las perdidas. En el caso de un transformador de alta corriente de 20 kA, por ejemplo, el momento de conexion puede establecerse 100 ns antes del paso por cero, de tal manera que los elementos de conmutacion 24 del rectificador smcrono 16 tengan que conectarse dentro de este periodo de tiempo.
Un transformador de alta corriente habitual del estado de la tecnica para un dispositivo de soldadura por resistencia para proporcionar una corriente de soldadura de por ejemplo 20 kA presenta unas perdidas aprox. de 40-50 kW. En total para proporcionar una corriente de soldadura de 20 kA segun el estado de la tecnica se necesita una potencia de conexion de hasta 150 kW, en donde las perdidas totales suman aprox. 135 kW, con el resultado de un grado de eficacia de aprox. el 10 %. Por el contrario, un transformador de alta corriente 12 de la clase del objeto muestra solamente unas perdidas de aprox. 5-6 kW. Las perdidas de lmea pueden reducirse de habitualmente 30 kW a 20 kW. De este modo, en un dispositivo de soldadura por resistencia 1 conforme a la invencion para generar una corriente de soldadura de 20 kA puede reducirse la potencia de conexion a 75 kW, ya que las perdidas totales ya solo son de aprox. 60 kW. El grado de eficacia resultante es segun esto, con aprox. un 20 %, casi el doble que en el estado de la tecnica. Esta comparacion muestra muy claramente el posible potencial de ahorro, en especial en vfas de fabricacion en la industria automovilfstica, con un gran numero de dispositivos de soldadura por resistencia 1.
Basicamente la fuente de corriente 10 descrita o el transformador de alta corriente 12 esta configurada(o) en forma cubica o paralelepipedica, en donde dos superficies laterales estan formadas por un soporte en I 25, sobre cuyas superficies laterales estan dispuestas unas placas de contacto 29 electricamente aisladas para formar la tercera y la cuarta superficie lateral. Frontalmente se dispone ademas de las cuatro superficies laterales respectivamente una placa de cubierta 31, que esta aislada electricamente con respecto al soporte en I 25, para formar la quinta y la sexta superficie lateral del cubo o paralelepfpedo. Dentro del cubo en especial de las superficies laterales, estan dispuestos el rectificador smcrono 16 y el circuito de activacion 17 sobre al menos una pletina 35 o placa de circuito impreso. El cubo presenta de este modo solamente unas conexiones 26 para los devanados primarios 13 del transformador de alta corriente 12 y las superficies laterales como superficies de contacto para tomar la corriente continua o la tension continua. Ademas de esto estan previstas tambien unas conexiones de refrigeracion, en especial las entradas 32 y la salida 33, para un fluido refrigerante. No estan previstas de forma preferida lmeas de control para el rectificador smcrono 16 y el circuito de activacion 17 integrados en el cubo, ya que este sistema funciona autarquicamente y de este modo no se necesitan conexiones a la parte de potencia 19 o a un dispositivo de control de la instalacion. En el caso de una estructura de este tipo no se necesita de forma preferida ningun tipo de lmea de control, sino que la fuente de corriente 10 se conecta ya solo en el lado primario a una parte de potencia 19, con lo que en el lado secundario se dispone de la corriente continua dimensionada de forma correspondiente de por ejemplo 15 kA a 40 kA. De esta forma el usuario no necesita realizar ningun tipo de ajuste, sino solamente conectar la fuente de corriente 10. La reunion de los componentes realmente independientes para formar una unidad comun de este tipo produce que el tamano constructivo y con ello el peso de la fuente de corriente 10 pueda reducirse notablemente. Al mismo tiempo la unidad puede emplearse tambien como elemento portador directamente en una
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aplicacion, en especial una pinza de soldadura 4. Tambien se aumenta notablemente la ergonoirna.
Es asimismo fundamental en la estructura conforme a la invencion que los elementos de conmutacion 24 se conecten sin lmea a los componentes correspondientes, es decir que las conexiones de fuente que conducen la corriente de soldadura de los elementos de conmutacion 24, formados por transistores de efecto de campo, esten unidas o soldadas directamente a los abombamientos 36 de la placa de contacto 20, en donde tambien las conexiones de puerta de los elementos de conmutacion 24 estan dispuestas o soldadas directamente sobre la pletina 35 y el circuito de activacion 17 (procesador de puerta) instalado encima. De esta forma las inductividades de lmeas pueden reducirse mediante un ahorro completo de las lmeas, de tal manera que pueden conseguirse unas altas velocidades de conmutacion y unas perdidas de paso muy reducidas.
En el ejemplo de realizacion representado y descrito el transformador de alta corriente 12 se ha dimensionado para una corriente de 20 kA a una tension de salida de entre 5 V y 10 V. Con ello el soporte en I 25 presenta una altura constructiva de 15 cm, de tal manera que a ambos lados pueden disponerse respectivamente cinco devanados secundarios 14 con los nucleos anulares 15. Para llegar a una relacion de multiplicacion correspondiente de 100, en el ejemplo de realizacion representado se necesitan diez devanados primarios 13.
Si en adelante se quiere dimensionar el transformador de alta corriente 12 para una corriente mayor de por ejemplo 30 kA, puede aumentarse facilmente el numero de devanados secundarios 14 usados. Por ejemplo pueden disponerse a ambos lados en los rebajes 25a del soporte en I 25 respectivamente siete devanados secundarios 14, en donde el soporte en I 25 se aumenta de forma correspondiente en su altura, por ejemplo se construye solamente 5 cm mas alto o se usa un cuerpo base correspondientemente mayor. De este modo se complementa el soporte en I 25 del transformador de alta corriente 12 por ambos lado solamente en dos devanados secundarios 14, para poder proporcionar una corriente mayor. Mediante el aumento tambien se aumentan las superficies de refrigeracion de contacto. Asimismo se disponen de forma correspondiente mas elementos de conmutacion 24 en paralelo. El devanado primario 13 puede reducirse hasta un menor numero de espiras, por ejemplo siete espiras, de tal manera que se alcance una multiplicacion de por ejemplo 98. Las mayores perdidas de devanado primario se compensan mediante la mayor corriente primaria, a causa del posible aumento de la seccion transversal y la reduccion de la longitud de lmea.
Un aumento de la corriente de soldadura secundaria de 20 kA a 30 kA tiene de este modo como consecuencia un alargamiento del cubo o transformador de alta corriente 12 de por ejemplo 5 cm.
Debido a que el transformador de alta corriente 12 funciona de forma preferida autarquicamente y no presenta ninguna lmea de control, debena hacerse posible para eventuales mensajes de error una comunicacion hacia fuera con componentes externos, en especial un dispositivo de control. Para ello puede usarse el circuito secundario, formado por los devanados secundarios 14, el rectificador smcrono 16 y el circuito de activacion 17. Con ello en determinadas circunstancias, en especial en marcha en vado del transformador de alta corriente 12, el mismo puede cortocircuitarse deliberadamente con ayuda del rectificador smcrono 16, de tal manera que mediante una unidad de vigilancia externa o un dispositivo de control se detecta un flujo de marcha en vado en las lmeas primarias y, de este modo, a causa de la corriente puede tener lugar una comunicacion o un mensaje de error.
Mediante la integracion de un sensor de temperatura en el transformador de alta corriente 12, en especial en el rectificador smcrono 16, puede por ejemplo detectarse y valorarse la temperatura. Si la temperatura aumenta por ejemplo por encima de un valor umbral definido, mediante el circuito de activacion 17 se cortocircuita de forma definida el rectificador smcrono 16 en marcha en vado, es decir en las pausas de soldadura. Debido a que el dispositivo de control externo conoce el estado de marcha en vado, durante el cual precisamente no se realiza ninguna soldadura, la misma se detecta o reconoce mediante el mayor flujo de corriente en las lmeas primarias del transformador de alta corriente 12. A continuacion el dispositivo de control exterior puede comprobar si esta activado el circuito de refrigeracion, o si presenta un fallo o bien se aumenta la potencia de refrigeracion, de tal manera que tiene lugar una mejor refrigeracion.
Como es natural pueden comunicarse hacia fuera diferentes mensajes de error a traves de un modelo correspondiente de conmutacion o pulsacion, es decir una apertura y un cierre definidos de los elementos de conmutacion 24 del rectificador smcrono 16. Por ejemplo enviarse hacia fuera diferentes valores de temperatura, tensiones secundarias, corrientes, mensajes de error, etc.
Sin embargo, tambien es posible que una comunicacion de este tipo se lleve a cabo durante una soldadura, si bien una deteccion de este tipo se dificulta claramente. Con ello pueden modularse por ejemplo unas senales correspondientes en la corriente primaria, en especial a traves de los devanados primarios 13.

Claims (14)

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    REIVINDICACIONES
    1. - Transformador de alta corriente (12) en especial para una fuente de corriente (10) para proporcionar una corriente de soldadura de un dispositivo de soldadura por resistencia (1), con al menos un devanado primario (13) y al menos un devanado secundario (14) con toma central, caracterizado porque para formar un empalme multipunto estan previstos al menos cuatro contactos (20, 21, 22, 23), con lo que la corriente de soldadura al menos se divide por dos y de este modo se reducen las perdidas de transicion. contactos (20, 21, 22, 23) que estan formados por cuatro superficies de contacto, dentro de las cuales el al menos un devanado primario (13) y el al menos un devanado secundario (14) estan dispuestos en un circuito serie/paralelo.
  2. 2. - Transformador de alta corriente (12) segun la reivindicacion 1, caracterizado porque estan previstos varios devanados primarios (13) conectados en serie, de forma preferida al menos 10, y varios devanados secundarios (14) conectados en paralelo, de forma preferida al menos 10, con toma central.
  3. 3. - Transformador de alta corriente (12) segun las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque esta previsto un soporte en forma de I (25) de material electricamente conductor, en cuyos rebajes (25a) esta dispuesto en cada caso al menos un nucleo anular (15), en donde en cada caso una conexion de cada devanado secundario (14) esta empalmada directamente a una superficie interior y a la placa de contacto (29) del soporte en I (25), y porque las superficies exteriores (28) del soporte en I (25) forman dos contactos (20, 21), y la toma central del al menos un devanado secundario (14) del transformador de alta corriente (12) esta unida sin lmea al soporte en I (25).
  4. 4. - Transformador de alta corriente (12) segun la reivindicacion 3, caracterizado porque el al menos un devanado primario (13) esta dispuesto de modo que discurre a traves del al menos un nucleo anular (15) y alrededor del travesano central del soporte en I (25).
  5. 5. - Transformador de alta corriente (12) segun las reivindicaciones 3 o 4, caracterizado porque sobre los rebajes (25a) del soporte en I (25) y el devanado secundario (14) dispuesto en los mismos esta dispuesta respectivamente una placa de contacto (29) de un material electricamente conductor, la cual esta unida a las otras conexiones correspondientes de cada devanado secundario (14) a traves de un rectificador smcrono (16) y un circuito de activacion (17), en donde las superficies exteriores de las placas de contacto (29) forman los otros dos contactos (22, 23) de la fuente de corriente (10).
  6. 6. - Transformador de alta corriente (12) segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque en cada caso un devanado secundario (14) con toma central esta formado por dos chapas (44, 45) mutuamente aisladas de material electricamente conductor, con un recorrido fundamentalmente en forma de S diametralmente opuesto alrededor de la seccion transversal de un nucleo anular (15) y por el nucleo anular (15), en donde las superficies exteriores (47) de las chapas (44, 45) forman contactos.
  7. 7. - Transformador de alta corriente (12) segun una de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque el soporte en I (25) y las placas de contacto (29) forman una unidad en forma cubica o paralelepipedica, en donde entre el soporte en I (25) y las placas de contacto (29) esta dispuesto un aislamiento electrico, en los lados frontales del soporte en I (25) estan dispuestas unas placas de cubierta (31), y las placas de cubierta (31) estan formadas por material electricamente conductor y pueden atornillarse a las placas de contacto (29), de tal manera que las placas de contacto (29) estan conectadas electricamente.
  8. 8. - Transformador de alta corriente (12) segun una de las reivindicaciones 3 a 7, caracterizado porque el soporte en I (25) y/o las placas de contacto (29) y/o las placas de cubierta (31) y/o las chapas (44, 45) para formar el devanado secundario (14) estan hechos de cobre o de una aleacion de cobre, de forma preferida con un recubrimiento de plata.
  9. 9. - Transformador de alta corriente (12) segun una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque en el primer devanado secundario (14) de cada lado del soporte en I (25) esta dispuesto en cada caso un convertidor de corriente (18) para medir la corriente a traves de este devanado secundario (14).
  10. 10. - Transformador de alta corriente (12) segun una de las reivindicaciones 3 a 9, caracterizado porque en el soporte en I (25) y en las placas de contacto (29) estan dispuestos de forma preferida unos canales (39) para guiar un fluido refrigerante, en donde sobre una superficie exterior del soporte en I (25) estan dispuestas dos entradas (32) para alimentar el fluido refrigerante y una salida (33) para desviar el fluido refrigerante, en donde los canales de refrigeracion (39) estan dispuestos de forma que discurren desde cada entrada (32) hasta las placas de contacto (29) y a traves del soporte en I (25) hasta la salida (33).
  11. 11. - Transformador de alta corriente (12) segun una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque al al menos un devanado secundario (14) estan conectados un rectificador smcrono (16) con elementos de conmutacion (24) y un circuito (17) para activar los elementos de conmutacion (24) del rectificador smcrono (16).
  12. 12. - Transformador de alta corriente (12) segun la reivindicacion 11, caracterizado porque el circuito de activacion (17) para activar los elementos de conmutacion (24) del rectificador smcrono (16) esta configurado para un momento preajustado antes de alcanzar el paso por cero de la corriente en el devanado secundario (14).
  13. 13. - Transformador de alta corriente (12) segun las reivindicaciones 11 o 12, caracterizado porque los elementos de conmutacion (24) del rectificador smcrono (16) estan conectados sin lmea al al menos un devanado secundario (14).
  14. 14. - Transformador de alta corriente (12) segun las reivindicaciones 12 o 13, caracterizado porque el circuito de 5 activacion (17) y el rectificador smcrono (16) estan dispuestos sobre al menos una pletina (35), pletina (35) que esta
    dispuesta sobre la superficie interior de al menos una placa de contacto (29), y cada pletina (35) del rectificador smcrono (16) y del circuito de activacion (17) presenta unas aberturas (37), a traves de las cuales estan dispuestos los elementos de conmutacion (24), y porque las superficies interiores de las placas de contacto (29) presentan en los lugares de las aberturas (37) de la pletina (35) del rectificador smcrono (16) unos abombamientos (36), en 10 especial unos abombamientos en forma de almenas, de tal manera que los elementos de conmutacion (24) pueden empalmarse sin lmea, a traves de los abombamientos (36) que penetran en las aberturas (37) de la pletina (35), con la superficie interior de las placas de contacto (29).
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT512063B1 (de) * 2011-10-31 2016-01-15 Fronius Int Gmbh Stromquelle und verfahren zur kühlung einer solchen stromquelle
DE102012008831A1 (de) * 2012-04-28 2013-10-31 Volkswagen Aktiengesellschaft Fügen von Bauteilen mittels eines Widerstandsschweißens
US10009966B2 (en) * 2014-02-14 2018-06-26 Philips Lighting Holding B.V. Transformer for providing feeding and data signals
DE102014220145A1 (de) * 2014-10-06 2016-04-07 Robert Bosch Gmbh Kühlüberwachungsvorrichtung für eine Transformatorkühlung eines Schweißtransformators
JP6499807B2 (ja) * 2015-11-09 2019-04-10 フロニウス・インテルナツィオナール・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツングFronius International Gmbh 抵抗溶接電流源におけるデータ伝送方法、及び該方法を実行する抵抗溶接電流源
US10464161B2 (en) * 2016-09-26 2019-11-05 Fronius International Gmbh Power supply unit for a resistance welding apparatus
EP3376659A1 (de) * 2017-03-17 2018-09-19 Fronius International GmbH Schweissstromquelle
JP6572281B2 (ja) * 2017-10-06 2019-09-04 ファナック株式会社 スポット溶接システム
KR102427565B1 (ko) * 2019-12-03 2022-07-29 가부시키가이샤 고요 기켄 용접 트랜스
CN111029089B (zh) * 2019-12-25 2021-07-23 武汉天仕达电气有限公司 一种用于植物油变压器的油道疏通装置
CN113012895A (zh) * 2021-02-24 2021-06-22 武汉创蒲电子有限公司 一种新型电抗器
KR102626237B1 (ko) * 2021-10-07 2024-01-16 심용섭 트랜스포머
CN116544025B (zh) * 2023-07-04 2023-11-10 新际电子元件(杭州)有限公司 一种便携式电源变压器自动浸锡装置

Family Cites Families (119)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2364881A (en) * 1942-09-10 1944-12-12 Air Reduction Welding transformer
US2542851A (en) * 1946-05-10 1951-02-20 Westinghouse Electric Corp Welding transformer
US3016484A (en) * 1959-07-27 1962-01-09 Miller Electric Mfg Arc welding transformer power supply
US3119085A (en) * 1960-09-26 1964-01-21 Kirkhof Mfg Corp Welding transformer
US3200357A (en) 1962-08-23 1965-08-10 Porter Co Inc H K Transformer coil construction
US3253646A (en) * 1964-04-08 1966-05-31 Udylite Corp Cooling system for power supply apparatus
US3246271A (en) * 1965-04-16 1966-04-12 Westinghouse Electric Corp Paper insulation for transformers
US3495067A (en) * 1965-09-01 1970-02-10 David Sciaky Resistance welding machine
US3418563A (en) * 1966-03-09 1968-12-24 Grosu Stefan Single-phase transformer for electric arc welding
DE1563272B1 (de) * 1966-11-29 1970-07-02 Licentia Gmbh Stuetzerkopfstromwandler
US3460022A (en) * 1967-06-22 1969-08-05 Taylor Winfield Corp Three-phase power pack for welding
US3558850A (en) * 1968-07-11 1971-01-26 Cal Mfg Co Inc Welding system with autotransformer between cable and gun
US3579088A (en) * 1969-04-08 1971-05-18 Taylor C Fletcher Ferroresonant transformer with controllable flux
DE2024530A1 (de) * 1969-11-21 1971-06-03 Ind Sigma Sa De Cv Lichtbogenschweißmaschine
US3711759A (en) * 1971-06-18 1973-01-16 Borg Warner A-c energizing system with static interrupter
US3840720A (en) * 1973-03-05 1974-10-08 E Wolf Three-phase transformer-rectifier assembly for a welder
JPS5558509A (en) * 1978-10-25 1980-05-01 Mitsubishi Electric Corp Connecting device for lead wire of zero-phase-sequence current transformer
US4376884A (en) 1980-07-30 1983-03-15 American Can Company Closed loop control of continuous seam resistance heated forge welding cylinders
US4538346A (en) 1981-09-14 1985-09-03 Sfe Technologies, Inc. Method for manufacture of selectively coated carrier plate
US4554406A (en) * 1982-05-06 1985-11-19 Lectron Products, Inc. Electric wiring terminal and method of making same
JPS5950422U (ja) * 1982-08-28 1984-04-03 本田技研工業株式会社 整流器付変圧器
JPS6060172U (ja) * 1983-09-13 1985-04-26 本田技研工業株式会社 整流器付トランス装置
NL8401708A (nl) * 1984-05-29 1985-12-16 Philips Nv Transformator met coaxiale spoelen.
US4682000A (en) * 1985-03-18 1987-07-21 Conrac Corporation Welding transformer and rectifier assembly
NL8503480A (nl) * 1985-12-18 1987-07-16 Philips Nv Voedingsschakeling.
JPS6381691U (es) * 1986-11-14 1988-05-30
GB2227126B (en) * 1988-12-27 1993-10-06 Honda Motor Co Ltd Transformer apparatus with rectifiers
JPH07114170B2 (ja) 1989-04-19 1995-12-06 本田技研工業株式会社 整流器付トランス装置
US4943904A (en) * 1989-01-24 1990-07-24 Conrac Corporation D.C. power unit assembly including unitized single-phase D.C. power units
US4897522A (en) * 1989-02-06 1990-01-30 The Lincoln Electric Company Output control circuit for inverter
JP2794845B2 (ja) * 1989-11-10 1998-09-10 松下電器産業株式会社 電源トランス取付装置
JP2834832B2 (ja) * 1990-03-15 1998-12-14 松下電工株式会社 姿勢制御装置
JPH0741583Y2 (ja) * 1990-05-09 1995-09-27 小原株式会社 ロボット用溶接ガン装置におけるトランス
US5138115A (en) * 1990-10-12 1992-08-11 Atmel Corporation Carrierles surface mounted integrated circuit die
US5276296A (en) * 1991-03-22 1994-01-04 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Welding gun apparatus
US5342999A (en) * 1992-12-21 1994-08-30 Motorola, Inc. Apparatus for adapting semiconductor die pads and method therefor
US5349157A (en) * 1993-01-04 1994-09-20 The Lincoln Electric Company Inverter power supply for welding
US5351175A (en) * 1993-02-05 1994-09-27 The Lincoln Electric Company Inverter power supply for welding
JPH06302437A (ja) * 1993-04-13 1994-10-28 Mitsubishi Electric Corp 電力用コイル部品
US5684341A (en) * 1993-08-07 1997-11-04 Magnet-Physik Dr. Steingroever Gmbh Electromagnetic generator for fast current and magnetic field pulses, for example, for use in magnetic metal working
TW283274B (es) * 1994-11-08 1996-08-11 Sansha Denki Seisakusho Co Ltd
JPH09168868A (ja) * 1995-12-20 1997-06-30 Miyachi Technos Corp インバータ式抵抗溶接機用トランス
US5642260A (en) * 1996-01-16 1997-06-24 Illinois Tool Works Inc. Welding power supply housing
US5966065A (en) * 1996-06-27 1999-10-12 Tdk Corporation Core for inductance elements and its production method
DE29705789U1 (de) * 1997-04-02 1997-06-05 Expert Maschbau Transformator
JPH1116751A (ja) 1997-06-24 1999-01-22 Alps Electric Co Ltd トランス
US6269531B1 (en) * 1998-08-10 2001-08-07 Electro Componentes Mexicana S.A. De C.V. Method of making high-current coils
US6489591B1 (en) * 2000-04-10 2002-12-03 Illinois Tool Works Inc. Cooling air circuits for welding machine
US6420953B1 (en) * 2000-05-19 2002-07-16 Pulse Engineering. Inc. Multi-layer, multi-functioning printed circuit board
US6515858B2 (en) * 2000-06-06 2003-02-04 Unipower Corporation Thermal distribution system
US6269015B1 (en) * 2000-11-08 2001-07-31 Sansha Electric Manufacturing Company, Limited Power supply apparatus for ARC-utilizing apparatuses
JP2002144033A (ja) * 2000-11-15 2002-05-21 Sansha Electric Mfg Co Ltd アーク利用機器用電源装置
JP4698817B2 (ja) * 2000-11-24 2011-06-08 株式会社三社電機製作所 アーク利用機器用直流電源装置
US6784521B2 (en) 2001-05-22 2004-08-31 Scientific Components Directional coupler
US6611189B2 (en) * 2001-05-22 2003-08-26 Illinois Tool Works Inc. Welding power supply transformer
US6717107B1 (en) * 2001-05-29 2004-04-06 Lincoln Global, Inc. Two stage welder and method of operating same
ITPD20010182A1 (it) * 2001-07-19 2003-01-19 Selco Srl Generatore per apparecchi di saldatura ad arco a fattore di potenza unitario.
JP3743320B2 (ja) * 2001-07-23 2006-02-08 株式会社村田製作所 フライバックトランス
JP3972646B2 (ja) * 2001-12-13 2007-09-05 松下電工株式会社 スイッチングトランス
US6570130B1 (en) * 2002-01-25 2003-05-27 Lincoln Global, Inc. Device for monitoring voltage leads and method of using same
JP4108348B2 (ja) * 2002-02-19 2008-06-25 株式会社三社電機製作所 電源装置
JP2003318045A (ja) * 2002-04-19 2003-11-07 Toko Inc 積層型トランス
US7046111B2 (en) * 2002-11-18 2006-05-16 Illinoise Tool Works Inc. Inductor assembly
US6794976B2 (en) * 2002-12-24 2004-09-21 Illinois Tool Works Inc. HF transformer assembly having a higher leakage inductance boost winding
US7317374B2 (en) * 2003-01-03 2008-01-08 Nucore, Inc. Self-damped inductor
TWI224797B (en) * 2003-04-22 2004-12-01 Darfon Electronics Corp Transformer structure
US7123117B2 (en) * 2003-05-21 2006-10-17 Bel-Fuse Inc. LAN magnetic interface circuit
US7274000B2 (en) * 2003-07-11 2007-09-25 Lincoln Global, Inc. Power source for high current welding
US7573000B2 (en) * 2003-07-11 2009-08-11 Lincoln Global, Inc. Power source for plasma device
US6998573B2 (en) * 2003-07-11 2006-02-14 Lincoln Global, Inc. Transformer module for a welder
US6927663B2 (en) * 2003-07-23 2005-08-09 Cardiac Pacemakers, Inc. Flyback transformer wire attach method to printed circuit board
JP2005224069A (ja) * 2004-02-09 2005-08-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd スイッチング電源装置およびそれを用いた電子機器
TWI239538B (en) * 2004-03-25 2005-09-11 Darfon Electronics Corp Transformer and lamp driving system using the same
US8581147B2 (en) * 2005-03-24 2013-11-12 Lincoln Global, Inc. Three stage power source for electric ARC welding
US7238917B2 (en) * 2004-08-04 2007-07-03 Lincoln Global, Inc. Device to control power source
US8530789B2 (en) * 2004-12-13 2013-09-10 Lincoln Global, Inc. Power module cartridge
JP4951211B2 (ja) * 2005-04-27 2012-06-13 本田技研工業株式会社 溶接用バックバー支持構造
JP4224039B2 (ja) * 2005-05-25 2009-02-12 スミダコーポレーション株式会社 磁性素子
JP2009503909A (ja) * 2005-08-04 2009-01-29 ザ リージェンツ オブ ザ ユニヴァーシティ オブ カリフォルニア 交互配置三次元オンチップ差動誘導器及び変成器
AT502244B1 (de) 2005-10-11 2007-02-15 Fronius Int Gmbh Batterieladegerät und verfahren zum betreiben eines solchen batterieladegeräts und stromwandler
TWI298505B (en) * 2006-01-11 2008-07-01 Delta Electronics Inc Transformer having auxiliary winding coil for sensing magnetic flux balance and driving circuit using the same
US7439839B2 (en) * 2006-01-30 2008-10-21 Nemic-Lambda Ltd. High-current electrical coil, and transformer construction including same
EP1870995A1 (en) 2006-06-23 2007-12-26 ALSTOM Technology Ltd Power supply for electrostatic precipitator
US7800901B2 (en) * 2006-09-13 2010-09-21 Hypertherm, Inc. Power supply cooling apparatus and configuration
US8969763B2 (en) * 2006-10-17 2015-03-03 Lincoln Global, Inc. Remote sense lead magnitude and polarity detection controller
JP4432977B2 (ja) * 2007-01-30 2010-03-17 Tdk株式会社 コイル部品
JP4878562B2 (ja) * 2007-02-06 2012-02-15 本田技研工業株式会社 複合型トランスおよびそれを用いた昇降圧回路
US7468649B2 (en) * 2007-03-14 2008-12-23 Flextronics International Usa, Inc. Isolated power converter
US7492246B2 (en) * 2007-05-01 2009-02-17 Zippy Technology Corp. Winding structure of transformer
US8278889B2 (en) * 2007-05-30 2012-10-02 Texas Instruments Incorporated Adaptive rectifier architecture and method for switching regulators
DE102007042771C5 (de) 2007-09-07 2015-02-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb der Stromversorgung einer Widerstansschweißvorrichtung
US8188708B2 (en) * 2007-09-11 2012-05-29 Illinois Tool Works Inc. Battery charger with high frequency transformer
KR100897485B1 (ko) * 2007-09-19 2009-05-14 주식회사 유니온 트랜스포머의 코일장치 및 코일결합방법
US7515026B1 (en) * 2007-12-17 2009-04-07 Delta Electronics, Inc. Structure of transformer
US8378771B2 (en) * 2007-12-20 2013-02-19 Boston Scientific Scimed, Inc. Rotary transformer
KR101004823B1 (ko) * 2007-12-27 2010-12-28 삼성전기주식회사 누설 인덕턴스가 증가된 트랜스포머
US7576607B2 (en) * 2008-01-03 2009-08-18 Samsung Electro-Mechanics Multi-segment primary and multi-turn secondary transformer for power amplifier systems
WO2009104113A1 (en) * 2008-02-20 2009-08-27 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh High voltage transformer with space-saving primary windings
TWI324351B (en) * 2008-06-13 2010-05-01 Delta Electronics Inc Transformer structure and rectifier circuit using the same
TWI359429B (en) * 2008-08-07 2012-03-01 Delta Electronics Inc Combination structure of transformer and system ci
US8058962B2 (en) * 2008-09-18 2011-11-15 Silitek Electronic (Guangzhou) Co., Ltd. Center-tapped transformer
US9912375B1 (en) * 2008-09-25 2018-03-06 Aquantia Corp. Cancellation of alien interference in communication systems
TWI379325B (en) * 2009-02-23 2012-12-11 Delta Electronics Inc Trensformer assembly
KR101085665B1 (ko) * 2009-02-26 2011-11-22 삼성전기주식회사 트랜스포머
JP4888843B2 (ja) * 2009-08-24 2012-02-29 Tdk株式会社 トランス
US8426772B2 (en) * 2009-09-02 2013-04-23 Lincoln Global, Inc. Auxiliary power supply for a welding machine
JP4687930B2 (ja) * 2009-09-10 2011-05-25 株式会社向洋技研 溶接トランス
JP5463845B2 (ja) * 2009-10-15 2014-04-09 三菱電機株式会社 電力半導体装置とその製造方法
US8284006B2 (en) * 2010-04-14 2012-10-09 Southern Transformers & Magnetics, Llc Passive air cooling of a dry-type electrical transformer
US8456267B2 (en) * 2010-05-14 2013-06-04 Agilent Technologies, Inc. High-impedance DC-isolating transmission line transformers
US8929053B2 (en) * 2010-09-13 2015-01-06 William Henry Morong Direct-current current transformer
JP5343948B2 (ja) * 2010-09-14 2013-11-13 株式会社デンソー トランス
CN102456475A (zh) * 2010-10-19 2012-05-16 通用电气公司 磁性元件
US8680431B2 (en) * 2010-11-15 2014-03-25 Lincoln Global, Inc. Device and method to control a power source
US8570768B2 (en) * 2011-04-15 2013-10-29 Power Integrations, Inc. Low-cost transformer assembly
AT512063B1 (de) * 2011-10-31 2016-01-15 Fronius Int Gmbh Stromquelle und verfahren zur kühlung einer solchen stromquelle
JP5991467B2 (ja) * 2012-06-08 2016-09-14 Tdk株式会社 コイル部品
US9289844B2 (en) * 2013-06-24 2016-03-22 Illinois Tool Works Inc. Power supply chassis
JP7114170B2 (ja) * 2018-02-21 2022-08-08 日東工業株式会社 電気機器収納用箱

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Publication number Publication date
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