ES2943490T3

ES2943490T3 - Suministro de potencia de inversor

Info

Publication number: ES2943490T3
Application number: ES19882435T
Authority: ES
Inventors: Yoshihiko Ochiai; Shinichi Sato; Motoaki Fuchiwaki
Original assignee: Dengensha Toa Co Ltd
Current assignee: Dengensha Toa Co Ltd
Priority date: 2018-11-07
Filing date: 2019-08-08
Publication date: 2023-06-13
Anticipated expiration: 2039-08-08
Also published as: CA3083396C; US11545911B2; JP6633719B1; CN111465464B; CA3083396A1; US20200336082A1; CN111465464A; EP3702085B1; EP3702085A1; EP3702085A4; WO2020095501A1; JP2020075271A

Abstract

[Problema] Proporcionar un dispositivo inversor de fuente de alimentación que tenga una función de medición para medir la degradación de un elemento rectificador tal como un diodo. [Solución] Este dispositivo inversor de fuente de alimentación comprende: una unidad estabilizadora reductora 120 que aplica un voltaje inverso que aumenta gradualmente a los diodos 172, 174; un amplificador de aislamiento 130 que detecta el valor actual de una corriente que fluye a través de los diodos 172, 174 cuando se aplica el voltaje inverso; y una unidad de control inversor 140 que determina que los diodos 172, 174 se degradan si el valor de corriente detectado es mayor que un valor de corriente de evaluación para evaluar la degradación de los diodos 172, 174 y determina que los diodos 172, 174 no se degradan si el valor actual detectado es más pequeño. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Suministro de potencia de inversor

Campo técnico

La presente invención se refiere a un suministro de potencia de inversor que tiene una función de medición de medir el deterioro de un elemento rectificador tal como un diodo.

Antecedentes de la técnica

En los últimos años, se han usado chapas de acero de alta resistencia a la tracción que tienen una resistencia a la tracción mayor que las chapas de acero convencionales para carrocerías de automóviles con el fin de garantizar la resistencia y reducir el peso. Cuando se someten chapas de acero de alta resistencia a la tracción a soldadura por puntos, es necesario energizar una corriente de soldadura más grande durante un tiempo más prolongado que cuando se someten las chapas de acero convencionales a soldadura por puntos. Por consiguiente, se ha usado un dispositivo de soldadura por resistencia eléctrica de tipo inversor, tal como se da a conocer en los documentos de patente 1 a 3, que puede establecer una amplia gama de condiciones de soldadura y realizar soldadura de alta calidad, para someter a soldadura por puntos las chapas de acero de alta resistencia a la tracción. El dispositivo de soldadura por resistencia eléctrica de tipo inversor incluye un suministro de potencia de inversor y un transformador inversor, y el transformador inversor tiene un bloque de diodos (una unidad que combina dos o más diodos) que rectifica una corriente de soldadura. El bloque de diodos proporcionado en el transformador inversor se deteriora fácilmente porque se energiza una gran corriente de soldadura en el bloque de diodos durante la soldadura por puntos.

El documento JPH10191656A (base para el preámbulo de la reivindicación 1) describe que un comparador compara una tensión detectada de un detector de corriente con un valor de tensión establecido de un elemento de establecimiento de corriente de soldadura, y emite una señal coincidente a un circuito compuerta. El circuito permite enviar la señal después de haber transcurrido un tiempo de inhibición a partir de un generador de señal de sincronismo.

El documento JP2004335266A proporciona un dispositivo de cocción de calentamiento por inducción electromagnética.

El documento JPH10232249A describe un instrumento de medición de corriente.

Lista de referencias

Bibliografía de patentes

Documento de patente 1: documento JP 2017-087280 A

Documento de patente 2: documento JP 2000-42751 A

Documento de patente 3: documento JP 3008433 U

Sumario de la invención

Problema técnico

Sin embargo, el deterioro del bloque de diodos avanza de manera diferente dependiendo del rendimiento individual, entorno de uso, frecuencia de uso, condiciones de soldadura y similares. En un dispositivo de soldadura por resistencia eléctrica dispuesto en una línea de producción de una fábrica, cuando el bloque de diodos falla debido a un deterioro imprevisto, la línea de producción se ve forzada a detenerse para una sustitución del bloque de diodos, lo cual tarda mucho tiempo. Por tanto, es importante poder comprobar periódicamente un grado de deterioro del bloque de diodos con el fin de prevenir la parada de la línea de producción.

En los últimos años, dado que el dispositivo de soldadura por resistencia eléctrica se proporciona como un robot de soldadura, un operario debe entrar en un alcance de movimiento del robot de soldadura con el fin de comprobar periódicamente el grado de deterioro del bloque de diodos. Por tanto, el operario corre un riesgo considerable durante la operación de comprobación.

La presente invención se ha realizado para resolver estos problemas, y un objetivo de la presente invención es proporcionar un suministro de potencia de inversor que tenga una función de medición de medir el deterioro de un elemento rectificador tal como un diodo.

Solución al problema

Se proporciona un suministro de potencia de inversor según la presente invención según la reivindicación 1 adjunta. En las reivindicaciones dependientes se definen realizaciones adicionales del suministro de potencia de inversor según la presente invención.

Efectos ventajosos de la invención

Según el suministro de potencia de inversor de la presente invención, dado que el deterioro del elemento rectificador se decide mediante el valor de corriente de la corriente que fluye cuando se aplica la tensión inversa al elemento rectificador, el grado de deterioro del elemento rectificador puede medirse fácilmente. A partir de la medición periódica, puede conocerse el grado de deterioro del elemento rectificador, y puede realizarse un mantenimiento preventivo y un mantenimiento planificado del elemento rectificador. El propio suministro de potencia de inversor tiene una función de medición de medir el deterioro del elemento rectificador. Por tanto, si puede formarse automáticamente un circuito para aplicar una tensión a partir de la fuente de potencia al elemento rectificador, puede medirse el deterioro de manera automática y periódica mientras está funcionando la línea de producción.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es un diagrama de configuración esquemático de un robot de soldadura que incluye un suministro de potencia de inversor de una realización.

La figura 2 es un diagrama de configuración de un bloque de diodos mostrado en la figura 1.

La figura 3 es un diagrama explicativo del suministro de potencia de inversor de la realización en un modo normal.

La figura 4 es un diagrama de flujo de funcionamiento del suministro de potencia de inversor de la realización en el modo normal.

La figura 5 es un diagrama explicativo del suministro de potencia de inversor de la realización en un modo de medición.

La figura 6 es un diagrama de flujo de funcionamiento del suministro de potencia de inversor de la realización en el modo de medición.

La figura 7 es un diagrama proporcionado para explicar el diagrama de flujo de funcionamiento en la figura 6. Descripción de la realización

A continuación, en el presente documento, se describirá en detalle una realización de un suministro de potencia de inversor según la presente invención con referencia a los dibujos.

Configuración de suministro de potencia de inversor

La figura 1 es un diagrama de configuración esquemático de un robot de soldadura que incluye un suministro de potencia de inversor de la realización. El suministro de potencia de inversor 100 tiene una función de medir un grado de deterioro de los diodos 172 y 174 de un bloque de diodos 170 de un transformador inversor 160 incluido en el robot de soldadura (pistola de soldadura 210 en el dibujo) que funciona como dispositivo de soldadura por resistencia eléctrica.

El suministro de potencia de inversor 100 incluye una unidad de rectificación 105, una unidad de conmutación 110 y un relé de contacto A 115. El relé de contacto A 115 está conectado a un devanado primario 164 del transformador inversor 160. Además, el suministro de potencia de inversor 100 incluye una unidad de estabilización de reducción 120, un amplificador de aislamiento 130, una unidad de control de inversor 140 que funciona como unidad de control, un relé de contacto A 145, una unidad de cambio 150 y un relé de contacto B 155 que funciona con el relé de contacto A 145. El relé de contacto B 155 es un relé para un monitor de tensión entre electrodos usado para medir una tensión entre electrodos 220. Mientras tanto, el transformador inversor 160 tiene el bloque de diodos 170. El bloque de diodos 170 incluye los dos diodos 172 y 174. Los diodos 172 y 174 están conectados a un devanado secundario 162 del transformador inversor 160. El transformador inversor 160 está incorporado en la pistola de soldadura 210 del robot de soldadura, y suministra una corriente de soldadura entre los electrodos 220 de la pistola de soldadura 210. El transformador inversor 160 genera una corriente de soldadura de CA, y convierte la corriente de soldadura de CA en una corriente de soldadura de CC mediante los diodos 172 y 174 del bloque de diodos 170. La corriente de soldadura de CC se suministra a una chapa de acero (no mostrada) presurizada entre los electrodos 220, y la chapa de acero se somete a soldadura por puntos mediante los electrodos 220.

La unidad de rectificación 105 está conectada a una fuente de potencia comercial trifásica, convierte, por ejemplo, CA de 50 Hz trifásica en CC, y suministra potencia a todos los componentes del suministro de potencia de inversor 100. La unidad de conmutación 110 se conmuta mediante una señal de conmutación emitida a partir de la unidad de control de inversor 140, y emite una corriente de soldadura correspondiente a condiciones de soldadura. La unidad de cambio 150 cambia entre un modo normal en el que se suministra la corriente de soldadura a la pistola de soldadura 210 y un modo de medición en el que se determina el deterioro de los diodos 172 y 174 del bloque de diodos 170. El modo normal y el modo de medición se cambian mediante la unidad de control de inversor 140. La unidad de cambio 150 también activa y desactiva el relé de contacto A 115. Cuando la unidad de cambio 150 se ha cambiado al modo normal, la unidad de control de inversor 140 conmuta la unidad de conmutación 110 y la unidad de cambio 150 activa el relé de contacto A 115. Por tanto, se conectan la unidad de conmutación 110 y el devanado primario 164 del transformador inversor 160, y la corriente de soldadura se suministra al devanado primario 164. Por otro lado, cuando la unidad de cambio 150 se ha cambiado al modo de medición, la unidad de cambio 150 desactiva el relé de contacto A 115 para desconectar la unidad de conmutación 110 a partir del devanado primario 164 del transformador inversor 160. Además, la unidad de cambio 150 activa el relé de contacto A 145, desactiva el relé de contacto B que funciona con el relé de contacto A 145, suministra la CC de la unidad de rectificación 105 a la unidad de estabilización de reducción 120, y hace que funcione el amplificador de aislamiento 130. Es decir, cuando la unidad de cambio 150 se ha cambiado al modo normal, la unidad de estabilización de reducción 120 y el amplificador de aislamiento 130 que funciona como unidad de detección de corriente dejan de funcionar. Cuando la unidad de cambio 150 se ha cambiado al modo de medición, la unidad de estabilización de reducción 120 y el amplificador de aislamiento 130 empiezan a funcionar.

La unidad de estabilización de reducción 120 es una fuente de potencia que aplica una tensión inversa Va que es una tensión constante o una tensión gradualmente creciente a los diodos 172 y 174 que son elementos rectificadores, usando una tensión suministrada a partir de la unidad de rectificación 105. En este caso, aunque no se muestra, se necesita que la unidad de estabilización de reducción 120 y los electrodos 220 de la pistola de soldadura 210 estén eléctricamente conectados. La unidad de estabilización de reducción 120 está programada de tal manera que la tensión inversa aplicada a los diodos 172 y 174 es una tensión constante o se aumenta de manera escalonada, y que la tensión inversa se aumenta de manera escalonada desde una tensión a un escalón actual hasta una tensión a un siguiente escalón a lo largo de un periodo de tiempo fijo cuando la tensión inversa se aumenta hasta el siguiente escalón.

Una tensión máxima de la tensión inversa aplicada a los diodos 172 y 174 por la unidad de estabilización de reducción 120 es de desde el 20% hasta el 60% de una tensión inversa no disruptiva de los diodos 172 y 174 con el fin de prevenir que los diodos 172 y 174 se dañen cuando se aplica la tensión inversa a los diodos 172 y 174 que se han estado deteriorando. Por ejemplo, suponiendo que la tensión inversa no disruptiva de los diodos 172 y 174 es de 600 V, la unidad de estabilización de reducción 120 está programada de tal manera que la tensión inversa de desde 120 V hasta 360 V o mayor no se aplica a los diodos 172 y 174. La tensión inversa aplicada a los diodos 172 y 174 es lo más preferiblemente de desde el 20% hasta el 60%, pero puede ser de desde el 2% hasta el 90% de la tensión inversa no disruptiva de los diodos 172 y 174.

El amplificador de aislamiento 130 convierte la corriente (también denominada corriente de fuga: IRD) que fluye a través de los diodos 172 y 174 en una tensión mediante la tensión inversa aplicada a los diodos 172 y 174 por la unidad de estabilización de reducción 120. Una resistencia (no mostrada) que convierte la corriente que fluye a través de los diodos 172 y 174 en una tensión está construida en el amplificador de aislamiento 130. Una corriente que tiene un valor de corriente obtenido sumando un valor de corriente de la corriente del diodo 172 y un valor de corriente de la corriente del diodo 174 fluye a través de esta resistencia. Como resultado, una tensión Vb entre terminales de la resistencia es un valor de tensión (V) obtenido multiplicando un valor de resistencia (R) de la resistencia por un valor de corriente obtenido sumando el valor de corriente (¡172) de la corriente del diodo 172 y el valor de corriente (i174) de la corriente del diodo 174. Es decir, la tensión entre los terminales de la resistencia se representa mediante una ecuación de Vb = R * (M72 i174).

El amplificador de aislamiento 130 es un amplificador que aísla un lado de entrada (lado de fuente de potencia) con respecto a un lado de salida (lado de unidad de control) y emite la tensión inversa Va aplicada a los diodos 172 y 174 por la unidad de estabilización de reducción 120 y la tensión Vb entre los terminales de la resistencia a la unidad de control de inversor 140.

Tal como se describió anteriormente, el amplificador de aislamiento 130 funciona como unidad de detección de corriente que detecta el valor de corriente de la corriente que fluye a través de los diodos 172 y 174 cuando la unidad de estabilización de reducción 120 aplica la tensión inversa a los diodos 172 y 174. El amplificador de aislamiento 130 incluye la resistencia conectada en serie a los diodos 172 y 174, y detecta el valor de corriente de la corriente que fluye a través de los diodos 172 y 174 usando la tensión Vb entre los terminales de la resistencia, generándose la tensión Vb por la corriente que fluye a través de la resistencia. El amplificador de aislamiento 130 puede ser un voltímetro que detecta la tensión entre los terminales de la resistencia incorporada. Alternativamente, el amplificador de aislamiento 130 puede omitirse, y la corriente puede medirse directamente por un amperímetro. En este momento, un operario en el sitio puede decidir el grado de deterioro de los diodos 172 y 174 a partir de un valor numérico del voltímetro o el amperímetro.

La unidad de control de inversor 140 almacena un valor de corriente de determinación para determinar el deterioro de los diodos 172 y 174. El valor de corriente de determinación se establece según características eléctricas de los diodos 172 y 174 inmediatamente antes de dañarse. Por ejemplo, se miden múltiples valores de resistencia en un sentido inverso de los diodos 172 y 174 inmediatamente antes de dañarse y se acumulan los valores de resistencia. Haciendo referencia a los valores de resistencia acumulados, se calcula un valor de corriente de determinación y se almacena el valor de corriente de determinación calculado en la unidad de control de inversor 140. Se sabe que el valor de corriente de los elementos rectificadores tales como los diodos 172 y 174 aumenta cuando se aplica la tensión inversa a medida que avanza el deterioro. Por ejemplo, cuando los diodos 172 y 174 se deterioran, un valor de corriente de 1 mA o menos puede pasar a ser un valor de corriente de más de 100 mA. De esta manera, los diodos 172 y 174 que tienen un valor de corriente que supera 100 mA se dañarán en pocos días. Dado que el establecimiento del valor de corriente de determinación es importante para decidir el grado de deterioro de los diodos 172 y 174, el valor de corriente de determinación se obtiene de la siguiente manera. Suponiendo que fluye una corriente de Iinv cuando se aplica la tensión inversa Vinv a los diodos inmediatamente antes de dañarse, el valor de resistencia Rinv de los diodos inmediatamente antes de dañarse puede obtenerse como Rinv = Vinv/Iinv. El valor de corriente de determinación puede obtenerse dividiendo la tensión máxima de la tensión inversa aplicada por la unidad de estabilización de reducción 120 entre el valor de resistencia Rinv de los diodos. El valor de corriente de determinación se establece a un valor ligeramente menor que el valor obtenido, tal como se describió anteriormente con el fin de aumentar la fiabilidad de la determinación del grado de deterioro de los diodos 172 y 174.

Además, la unidad de control de inversor 140 incluye un programa que compara el valor de corriente de la corriente que fluye a través de los diodos 172 y 174 con el valor de corriente de determinación almacenado. Cuando el valor de corriente de la corriente que fluye a través de diodos 172 y 174 es mayor que el valor de corriente de determinación, la unidad de control de inversor 140 decide que los diodos 172 y 174 se han deteriorado. Cuando el valor de corriente de la corriente que fluye a través de los diodos 172 y 174 es menor que el valor de corriente de determinación, la unidad de control de inversor 140 determina que los diodos 172 y 174 no se han deteriorado.

La figura 2 es un diagrama de configuración del bloque de diodos mostrado en la figura 1. El bloque de diodos 170 está formado por cuerpos de metal que tienen buena conductividad eléctrica y conductividad térmica, tal como cobre o similares, y los diodos 172 y 174 están interpuestos entre los cuerpos de metal. Los diodos 172 y 174 están conectados al devanado secundario 162 del transformador inversor 160 mostrado en la figura 1. Los diodos 172 y 174 suministran la corriente de soldadura que tiene un valor de corriente grande a los electrodos 220 de la pistola de soldadura 210, y por tanto generan calor y se calientan. Dado que los diodos 172 y 174 se dañan a altas temperaturas, un paso de agua de refrigeración 176 que hace circular agua de refrigeración está dispuesto en el bloque de diodos 170 tal como se muestra en el dibujo. La temperatura del bloque de diodos 170 y los diodos 172 y 174 se ajusta a una temperatura adecuada para el funcionamiento haciendo circular agua de refrigeración a través del paso de agua de refrigeración 176 mediante un colector 178.

El colector 178 está dotado de una válvula de suministro de agua (no mostrada). Cuando la unidad de cambio 150 se ha cambiado al modo normal, la válvula de suministro de agua se activa para hacer circular el agua de refrigeración a través del paso de agua de refrigeración 176. Por otro lado, cuando la unidad de cambio 150 se ha cambiado al modo de medición, la válvula de suministro de agua se desactiva, y se suministra aire para retirar el agua de refrigeración a partir del paso de agua de refrigeración 17 6. Obsérvese que la activación y desactivación de la válvula de suministro de agua se controla mediante la unidad de control de inversor 140. Funcionamiento del suministro de potencia de inversor

Modo normal

La figura 3 es un diagrama explicativo del suministro de potencia de inversor de la realización en el modo normal. La figura 4 es un diagrama de flujo de funcionamiento del suministro de potencia de inversor de la realización en el modo normal.

Cuando la unidad de cambio 150 cambia el modo al modo normal, la unidad de cambio 150 activa el relé de contacto A 115 y desactiva el relé de contacto A 145. Por consiguiente, la unidad de conmutación 110 y el devanado primario 164 del transformador inversor 160 se conectan, y la unidad de estabilización de reducción 120 y el amplificador de aislamiento 130 dejan de funcionar.

En el modo normal, en primer lugar, el robot de soldadura sujeta una pieza de trabajo con los electrodos 220 de la pistola de soldadura 210 (S100). A continuación, la unidad de control de inversor 140 energiza una corriente de soldadura predeterminada entre los electrodos 220 (S101). La unidad de control de inversor 140 conmuta la unidad de conmutación 110 para generar una corriente de CA predeterminada a partir de la unidad de rectificación 105 y suministra la corriente de CA al devanado primario 164 del transformador inversor 160. El transformador inversor 160 reduce una tensión primaria del devanado primario 164 por el devanado secundario 162 y suministra una tensión secundaria reducida a los diodos 172 y 174 del bloque de diodos 170. Los diodos 172 y 174 suministran la corriente de soldadura rectificada entre los electrodos 220 de la pistola de soldadura 210 para soldar la chapa de acero como pieza de trabajo. En este momento, dado que el agua de refrigeración fluye a través del paso de agua de refrigeración 176 en el bloque de diodos 170, se suprime la generación de calor a partir de los diodos 172 y 174.

La unidad de control de inversor 140 decide si se ha completado la soldadura de todos los puntos de soldadura predeterminados (S102). Cuando no se ha completado la soldadura de todos los puntos de soldadura (S102: NO), el procedimiento vuelve a la etapa S100, y se suelda el siguiente punto. Cuando se ha completado la soldadura de todos los puntos de soldadura (S102: SÍ), se completa la operación de soldadura.

Modo de medición

La figura 5 es un diagrama explicativo del suministro de potencia de inversor de la realización en el modo de medición. La figura 6 es un diagrama de flujo de funcionamiento del suministro de potencia de inversor de la realización en el modo de medición. La figura 7 es un diagrama proporcionado para explicar el diagrama de flujo de funcionamiento en la figura 6.

Tal como se muestra en la figura 5, cuando la unidad de cambio 150 cambia el modo al modo de medición, la unidad de cambio 150 desactiva el relé de contacto A 115 y activa el relé de contacto A 145. Por consiguiente, la unidad de conmutación 110 y el devanado primario 164 del transformador inversor 160 se desconectan, y la unidad de estabilización de reducción 120 y un terminal de salida 180 se conectan. Además, la unidad de control de inversor 140 detiene el agua de refrigeración que fluye a través del paso de agua de refrigeración 176 del bloque de diodos 170, y suministra aire para retirar el agua de refrigeración a partir del paso de agua de refrigeración 176. Esto es porque, cuando se retira el agua de refrigeración, el grado de deterioro de los diodos 172 y 174 del bloque de diodos 170 puede medirse con mayor precisión sin verse afectado por el agua de refrigeración. Cuando se cambia el modo al modo de medición, el terminal de salida 180 del suministro de potencia de inversor 100 y los electrodos 220 se conectan mediante una línea de medición 230 de tal manera que la tensión de la unidad de estabilización de reducción 120 se aplica a los dos electrodos 220 de la pistola de soldadura 210. Como resultado, la tensión a partir de la unidad de estabilización de reducción 120 se aplica a los diodos 172 y 174 del bloque de diodos 170 como tensión inversa. En el modo de medición, la línea de medición 230 entre el terminal de salida 180 y los electrodos 220 puede conectarse por un operario en el sitio. Alternativamente, un terminal en forma de vástago conectado al terminal de salida 180 puede interponerse entre los electrodos 220 por el robot de soldadura de tal manera que el grado de deterioro de los diodos 172 y 174 puede medirse de manera automática.

En primer lugar, tal como se muestra en el diagrama de flujo de funcionamiento de la figura 6, la unidad de estabilización de reducción 120 aplica la tensión inversa de ^cC a los diodos 172 y 174 a una tensión constante o una tensión creciente de manera escalonada usando la tensión de CC rectificada por la unidad de rectificación 105 (S200).

La unidad de estabilización de reducción 120 aumenta de manera escalonada la tensión inversa Va aplicada a los diodos 172 y 174, tal como se muestra mediante la línea continua en la figura 7. Por ejemplo, la unidad de estabilización de reducción 120 aplica V1, después aplica V2 y finalmente aplica V3 como tensión inversa a los diodos 172 y 174. En la realización, la tensión se aumenta en tres escalones en 50 V. Sin embargo, la tensión puede aumentarse a lo largo de una tensión constante, dos escalones, o cuatro o más escalones. La tensión se aumenta así de manera escalonada de tal manera que, aunque los diodos 172 y 174 se hayan deteriorado significativamente, puede medirse el grado de deterioro de los diodos 172 y 174 sin dañar los diodos 172 y 174.

Además, cuando la tensión inversa se aumenta de manera escalonada, la tensión se aumenta desde la corriente tensión hasta la siguiente tensión a lo largo del periodo de tiempo fijo cuando se aumenta la tensión hasta el siguiente escalón. Por ejemplo, la unidad de estabilización de reducción 120 aplica en primer lugar V1 como tensión inversa a los diodos 172 y 174 y después aplica V2 a lo largo de un periodo de tiempo desde T2 hasta T3 tal como se muestra en la figura 7, en vez de aumentar repentinamente la tensión desde V1 hasta V2. En la realización, la tensión se aumenta desde V1 hasta V2 de manera lineal, pero la tensión puede aumentarse en una línea curva en lugar de linealmente. Lo mismo se aplica al aumento de tensión desde 0 hasta V1 y desde V2 hasta V3. Además, la velocidad de aumento de la tensión desde V1 hasta V2 puede no ser la misma, por ejemplo, que la velocidad de aumento de la tensión desde 0 hasta V1 o la velocidad de aumento de la tensión desde V2 hasta V3. Tal como se describió anteriormente, la tensión en el escalón actual se aumenta hasta la tensión en el siguiente escalón a lo largo del periodo de tiempo fijo con el fin de prevenir la generación de una alta tensión en el devanado primario 164 del transformador inversor 160 debido al cambio en la corriente que fluye a través del devanado secundario 162 del transformador inversor 160. Además, el periodo de tiempo para mantener la tensión aumentada de manera escalonada es el mismo periodo de tiempo en cada escalón. Por ejemplo, cuando la tensión inversa se aumenta hasta V1, la tensión se mantiene durante el periodo de tiempo desde T1 hasta T2. Cuando la tensión inversa se aumenta hasta V2, la tensión se mantiene durante un periodo de tiempo desde T3 hasta T4. Cuando la tensión inversa se aumenta hasta V3, la tensión se mantiene durante un periodo de tiempo desde T4 hasta T6. El periodo de tiempo desde T1 hasta T2, el periodo de tiempo desde T3 hasta T4 y el periodo de tiempo desde T4 hasta T6 son iguales. Estos periodos de tiempo en los que se mantiene la tensión aumentada de manera escalonada pueden ser diferentes de un escalón a otro. Por ejemplo, los periodos de tiempo para mantener la tensión pueden ser más cortos a medida que aumenta el valor de tensión de la tensión inversa.

Además, la tensión máxima de la tensión inversa o V3 es de desde el 20% hasta el 60% de la tensión inversa no disruptiva de los diodos 172 y 174 con el fin de prevenir que los diodos 172 y 174 se dañen cuando se aplica la tensión inversa a los diodos 172 y 174 que se han estado deteriorando. De esta manera se aplica la tensión inferior a la tensión inversa no disruptiva de tal manera que aunque los diodos 172 y 174 se hayan deteriorado significativamente, el grado de deterioro de los diodos 172 y 174 puede medirse sin dañar los diodos 172 y 174. La tensión máxima de la tensión inversa es lo más preferiblemente de desde el 20% hasta el 60%, pero puede ser de desde el 2% hasta el 90% de la tensión inversa no disruptiva de los diodos 172 y 174.

A continuación, el amplificador de aislamiento 130 detecta la corriente que fluye a través de los diodos 172 y 174 (S201). Tal como se describió anteriormente, la corriente que fluye a través de los diodos 172 y 174 se detecta como la tensión Vb entre los terminales de la resistencia proporcionada en el amplificador de aislamiento 130. Por ejemplo, cuando los diodos 172 y 174 no se han estado deteriorando (cuando IRD = OK), la corriente se detecta tal como se indica por la línea discontinua I1. Por otro lado, cuando los diodos 172 y 174 se han estado deteriorando (cuando IRD = NG), la corriente se detecta tal como se indica por la línea discontinua I2.

A continuación, la unidad de control de inversor 140 decide si la corriente detectada es mayor que el valor de corriente de determinación (S202). Cuando la corriente que fluye a través de los diodos 172 y 174 es mayor que el valor de corriente de determinación (S202: SÍ) tal como se indica por la línea discontinua I2, la unidad de control de inversor 140 decide que los diodos 172 y 174 se han deteriorado (S203). Por otro lado, cuando la corriente que fluye a través de los diodos 172 y 174 es menor que el valor de corriente de determinación (S202: NO) tal como se indica por la línea discontinua I1, la unidad de control de inversor 140 decide que los diodos 172 y 174 no se han deteriorado (S204).

De esta manera, el suministro de potencia de inversor 100 de la realización permite que el robot de soldadura suelde en el modo normal y permite medir el grado de deterioro de los diodos 172 y 174 usando una fuente de potencia del suministro de potencia de inversor 100 en el modo de medición. A partir de la medición periódica, puede conocerse el grado de deterioro de los diodos 172 y 174, y puede realizarse un mantenimiento preventivo y un mantenimiento planificado de los diodos 172 y 174. Por ejemplo, cuando el suministro de potencia de inversor 100 de la realización se usa en una línea de producción en la que está dispuesto el robot de soldadura, una tensión obtenida reduciendo la tensión (aproximadamente 600 V de CC) de la fuente de potencia en el suministro de potencia de inversor 100 puede aplicarse a los diodos 172 y 174. Como resultado, puede realizarse un mantenimiento preventivo de los diodos 172 y 174 y, por tanto, puede evitarse detener la línea de producción. Esto puede mejorar la eficiencia de producción y reducir los costes de producción.

En la realización, el terminal de salida 180 del suministro de potencia de inversor 100 y los electrodos 220 de la pistola de soldadura 210 están conectados mediante la línea de medición 230 en el modo de medición. Sin embargo, cuando la línea de medición 230 conectada al terminal de salida 180 del suministro de potencia de inversor 100 se conecta a los electrodos 220 de la pistola de soldadura 210 por adelantado y se cablea a lo largo de un brazo de robot, la operación de medición puede automatizarse o simplificarse.

Tal como se describió anteriormente, el suministro de potencia de inversor de la presente invención permite medir fácilmente el grado de deterioro del elemento rectificador tal como el diodo en el sitio. Esto puede prevenir una situación en la que una máquina de producción, tal como un robot de soldadura, se para repentinamente debido al deterioro de los diodos y la línea de producción se ve forzada a detenerse durante un tiempo prolongado para una sustitución del bloque de diodos junto con el transformador. Además, dado que puede realizarse un mantenimiento preventivo de los diodos, puede sustituirse el bloque de diodos de manera planificada.

Aunque anteriormente se ha descrito la realización del suministro de potencia de inversor según la presente invención, el alcance técnico de la presente invención no se limita a la descripción de la realización, sino por la presente invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Lista de signos de referencia

100 Suministro de potencia de inversor

Unidad de rectificación

Unidad de conmutación

, Relé de contacto A

Unidad de estabilización de reducción

Amplificador de aislamiento (unidad de detección de corriente) Unidad de control de inversor (unidad de decisión)

Unidad de cambio

Relé de contacto B

Transformador inversor

Devanado secundario

Devanado primario

Bloque de diodos

, 174 Diodo

Paso de agua de refrigeración

Colector

Terminal de salida

Pistola de soldadura

Electrodo

Línea de medición

Claims

REIVINDICACIONES

i. Suministro de potencia de inversor (100) que comprende:

una fuente de potencia configurada para aplicar una tensión inversa que aumenta gradualmente a un elemento rectificador (172, 174), en el que el elemento rectificador (172, 174) es un diodo (172, 174) de un bloque de diodos (170) que se proporciona en un transformador inversor (160) que está incluido en un dispositivo de soldadura por resistencia eléctrica (210);

un amplificador de aislamiento (130) que funciona como unidad de detección de corriente (130) configurado para detectar un valor de corriente de una corriente que fluye a través del elemento rectificador (172, 174) cuando se aplica la tensión inversa; y caracterizado porque el suministro de potencia de inversor comprende además:

una unidad de control (140) configurada para decidir que el elemento rectificador (172, 174) se ha deteriorado cuando el valor de corriente detectado es mayor que un valor de corriente de determinación para determinar el deterioro del elemento rectificador (172, 174), y configurada para decidir que el elemento rectificador no se ha deteriorado cuando el valor de corriente detectado es menor que el valor de corriente de determinación para determinar el deterioro del elemento rectificador (172, 174); una unidad de cambio (150) configurada para cambiar entre un modo normal en el que se suministra una corriente de soldadura al dispositivo de soldadura por resistencia eléctrica y un modo de medición en el que se determina el deterioro del elemento rectificador (172, 174), en el que, cuando la unidad de cambio se ha cambiado al modo normal, la fuente de potencia y el amplificador de aislamiento (130) dejan de funcionar, y cuando la unidad de cambio (150) se cambia al modo de medición, la fuente de potencia y el amplificador de aislamiento (130) empiezan a funcionar, y en el que el bloque de diodos (170) está dotado además de un paso de agua de refrigeración que enfría el diodo (172, 174), y la unidad de cambio (150) está configurada de tal manera que se hace circular agua de refrigeración a través del paso de agua de refrigeración cuando la unidad de cambio (150) se ha cambiado al modo normal, y se retira el agua de refrigeración a partir del paso de agua de refrigeración cuando la unidad de cambio (150) se ha cambiado al modo de medición.
2. Suministro de potencia de inversor según la reivindicación 1, en el que, en uso, la fuente de potencia aumenta de manera escalonada la tensión inversa aplicada al elemento rectificador (172, 174).
3. Suministro de potencia de inversor según la reivindicación 2, en el que, en uso, la tensión inversa se aumenta de manera escalonada desde una tensión a un escalón actual hasta una tensión a un siguiente escalón a lo largo de un periodo de tiempo fijo cuando la tensión inversa se aumenta hasta el siguiente escalón.
4. Suministro de potencia de inversor según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que, en uso, una tensión máxima de la tensión inversa aplicada al elemento rectificador es de desde el 20% hasta el 60% de una tensión inversa no disruptiva del elemento rectificador de tal manera que el elemento rectificador no se daña cuando se aplica la tensión inversa al elemento rectificador que se ha estado deteriorando.
5. Suministro de potencia de inversor según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el amplificador de aislamiento (130) incluye una resistencia que puede conectarse en serie al elemento rectificador (172, 174), y configurada para detectar el valor de corriente de la corriente que fluye a través del elemento rectificador (172, 174), usando una tensión entre terminales de la resistencia generada por una corriente que fluye a través de la resistencia.
6. Suministro de potencia de inversor según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el amplificador de aislamiento (130) para determinar el deterioro del elemento rectificador se establece basándose en características eléctricas del elemento rectificador (172, 174) antes de dañarse.