MXPA04005214A - Soldadora de arco electrico y metodo para controlar el proceso de soldadura de la soldadora. - Google Patents

Abstract

Una soldadora de arco electrico para realizar un proceso dado de soldadura con una forma de onda de corriente de impulso de C.A., realizada entre un electrodo y una pieza de trabajo, en donde la forma de onda de corriente incluye un segmento positivo y un segmento negativo, con al menos un segmento que incluye una corriente pico y una corriente de fondo. La soldadora que comprende: una fuente de potencia con un controlador que tienen un procesador digital que incluye un programa para calcular el factor de potencia en tiempo real de la corriente de soldadura y el voltaje de soldadura donde le programa incluye un algoritmo para calcular el voltaje de soldadura de rms, la corriente de soldadura de rms y la potencia promedio de la fuente de potencia; un circuito para multiplicar la corriente de rms por el voltaje de rms para producir un nivel de potencia de rms; un circuito para dividir la potencia promedio por la potencia de rms para crear un valor que representa el factor de potencia de tiempo real, actual de la fuente de potencia; y un circuito para ajustar la corriente de fondo par mantener el factor de potencia a un nivel dado, que se ajusta manualmente para ajustar el calor de la soldadura.

Description

SOLDADORA DE ARCO ELÉCTRICO Y MÉTODO PARA CONTROLAR EL PROCESO DE SOLDADURA DE LA SOLDADORA La presente invención se refiere al campo de soldadura por arco eléctrico, y de manera más particular, a una nueva soldadora de arco eléctrico y a un sistema y método para controlar el proceso de soldadura realizado por la soldadora.

Incorporación por Referencia La invención se refiere a una soldadora de arco eléctrico para realizar un proceso de soldadura entre un electrodo y una pieza de trabajo en donde el proceso de soldadura está comprendido de una sucesión de formas de onda de corriente. Estas formas de onda de corriente se crean por varios impulsos individuales de corriente que se presentan a una frecuencia de al menos 18 kHz con una magnitud de cada uno de los impulsos de corriente que se controla por un modelador o formador de onda o generador de forma de onda. En este tipo de soldadora de arco eléctrico, el generador de forma de onda o modelador de onda controla digitalmente un modulador digital de ancho de impulso, usualmente un programa en el controlador DSP. El modulador de ancho de impulso controla la conmutación de una fuente de energía tipo conmutación de alta velocidad, tal como un inversor. Esta tecnología de control de forma de onda implementada en una soldadora de arco eléctrico se ha iniciado por The Lincoln Electric Company de Cleveland, Ohio y se describe en general en Blankenship 5,278,390. La patente de Blankenship se incorpora como referencia en la presente como antecedente que ilustra una fuente de energía de conmutación de alta velocidad, tal como un inversor, para controlar un proceso de soldadura que incluye una serie de formas de onda, controladas, determinadas por la salida de un generador de forma de onda o modelador de onda. La invención comprende un algoritmo intercalado para obtener la media cuadrática de ya sea la corriente de soldadura o el voltaje de soldadura, así como la potencia promedio. El concepto de una programación de sistema intercalado del tipo usado en la presente invención se describe en general en un artículo de Jack W. Crinshaw titulada Embedded Systems Programming (Integer Square Root) . Este artículo publicado en Febrero de 1998 se incorpora como referencia en la presente puesto que ilustra la tecnología antecedente usada en el programador de señales digitales de un controlador normal asociado con una soldadora de arco eléctrico. También se incorpora en la presente como referencia un artículo titulado Electrical Measurements and Heat Input Calculations for GMAW-P Procese fechado en Noviembre de 2001.

Antecedentes de la Invención Como se ilustra en las patentes anteriores y en la literatura, la soldadura por arco eléctrico ha usado hasta ahora el voltaje de soldadura promedio y la corriente de soldadura promedio para controlar la operación de la fuente de energía o potencia en la soldadora. El controlador digital incluye un procesador de señales digitales (DSP, por sus siglas en inglés) , para controlar un generador de forma de onda o modelador de onda que dirige la operación del modulador de ancho de impulso normal. Este dispositivo crea las formas de onda usadas sucesivamente por la soldadora para realizar el proceso de soldadura. Las soldadoras regulan la corriente o voltaje de salida a un valor promedio tal como una corriente de soldadura promedio por un circuito de retroalimentación. Para un proceso de voltaje constante que es soldadura en la región de "rociado" , la corriente promedio es una medida exacta del proceso de soldadura. Sin embargo, en la soldadura de impulsos, la corriente promedio y el voltaje promedio no reflejan exactamente el resultado del proceso de soldadura que incluye la velocidad de depósito, zona y penetración de calor. Esto se explica por un ejemplo de un proceso ideal de soldadura por impulsos, tal como uno que tiene 500 amperios durante 25% del tiempo y 100 amperios de corriente de fondo para 75% del tiempo tiene una corriente de salida de 200 amperios. Sin embargo, la corriente promedio del proceso de soldadura indica solamente la velocidad de depósito y no refleja la entrada auténtica de calor a la operación de soldadura. En consecuencia, cuando el proceso de soldadura se controla por una serie de formas de onda repetitivas, tal como soldadura con A.C. o soldadura de impulsos, los valores de corriente promedio no pueden controlar la entrada de calor. Recientemente, los procesos de soldadura han llegado a ser completamente complejos y ahora comprenden frecuentemente varias formas de onda sucesivas, tal como corriente A.C. y corriente de impulso, de modo que la tecnología anterior de control por retroalimentación para el proceso de soldadura no es completamente exacta y requiere una cantidad substancial de manipulación en el sitio por una persona conocedora del proceso de soldadura, especialmente una persona que conozca el nuevo procedimiento de soldadura de forma de onda usando una soldadora, tal como se muestra en Blankenship 5,278,390. Con el advenimiento de la soldadura de impulsos que usa generadores en forma de onda y fuentes de energía de conmutación de alta velocidad, tal como inversores, el calor de soldadura obtenido se ha ajustado por ensayo y error. Demasiado calor provoca que el metal se queme, especialmente en soldaduras de metal delgado. De esta manera, los ingenieros de soldadura modulan la corriente promedio y voltaje promedio para proporcionar la entrada de calor al proceso de soldadura a un nivel de modo que se elimine teóricamente la quemadura. Este procedimiento fue aplicable, sin embargo, solo para un proceso de soldadura del tipo de rociado puro. Este proceso para controlar el calor por la corriente promedio y el voltaje promedio no fue aplicable a la nueva generación de soldadoras de arco eléctrico donde se cambian las formas de onda para controlar el proceso de soldadura. Esta es la nueva tecnología de control de forma de onda a la cual se refiere la presente invención. La tecnología anterior usada para la soldadura sin forma de onda no es aplicable en el control de calor en una soldadora del tipo de forma de onda controlada. El calor no se conoce al leer simplemente el voltaje corriente cuando se emplean las nuevas soldadoras de arco tipo forma de onda. En consecuencia, el ingeniero de soldadura cuando usa tecnología de control de forma de onda cambió la frecuencia base durante la soldadura de impulso en tanto que mantiene un voltaje promedio constante o ajustado. Usando este planteamiento de ajuste de frecuencia del procedimiento de soldadura de impulso en tanto que se mantiene un voltaje constante, se puede ajustar el calor por una técnica de ensayo y error. Cuando se usó este procedimiento de ensayo y error para modificar las formas de onda en una nueva soldadora de forma de onda, el calor se puede controlar, en realidad; sin embargo, no fue preciso y comprende conocimiento técnico substancial combinado con procedimientos de ensayo y error. Existe una ventaja distinta en la soldadura por impulsos. Este proceso de soldadura disminuye el calor en la unión para la misma velocidad de alimentación de alambre como un proceso de soldadura "de rociado" o "globular" . De esta manera, se puede establecer en la fábrica un ajuste de poco calor. La soldadora tiene una perilla para ajustar la frecuencia nominal, para el propósito indicado anteriormente. Este cambio en la frecuencia base ajusta el calor en la operación de soldadura. Esto da por resultado un ligero cambio del factor de potencia en el proceso de soldadura a través del método de ensayo y error cuando se conoce que el voltaje promedio multiplicado por la corriente promedio multiplicada por el factor de potencia es igual al calor de entrada. De esta manera, al usar una perilla para cambiar la frecuencia base, el factor de potencia se cambió para determinar el calor. Sin embargo, ni la fábrica ni el ingeniero de soldadura en el sitio de soldadura tienen las capacidades de controlar directamente el factor de potencia. La computación del factor de potencia real de prisa no se realizó en los sistemas de control anteriores y el método usado para las soldadoras de arco eléctrico aún del tipo que usó una forma de onda o control de forma de onda del proceso de soldadura. En consecuencia, con la introducción de la nueva soldadura de forma de onda iniciada por The Lincoln Electric Company, existe la necesidad de controlar los parámetros de soldadura a un valor que refleje exactamente el contenido de calor. Solo de esta manera se pueden usar los parámetros de soldadura en un sistema de retroalimentación de circuito cerrado, o de otro modo, para controlar la penetración y calor de forma separada en un proceso de soldadura que usa formas de onda generadas.

Breve Descripción de la Invención Con el advenimiento de las nuevas formas de onda desarrolladas para la soldadura por arco eléctrico, la presente invención proporciona un control de los parámetros de soldadura para reflejar exactamente el contenido de calentamiento sin usar los procedimientos de ensayo y error o la necesidad de que los ingenieros de soldadura en el sitio modulen y controlen el proceso de soldadura. La invención está en la soldadura con una serie de forma de onda generadas, tal como soldadura por A.C. o soldadura de A.C. A fin de producir una soldadura estable en tanto que se alimenta continuamente alambre en la mezcla de soldadura, existen principalmente dos factores que se deben equilibrar. Primero, la cantidad de alambre metálico de soldadura y sus propiedades de material determinan cuanta corriente se necesita para fundir el alambre. Segundo, la cantidad de calor determina la zona afectada por el calor, o la penetración del proceso de soldadura. En el pasado, un operador marcaba un voltaje y velocidad de alimentación de alambre y ajustaba manualmente el aumento eléctrico para controlar la cantidad de calor puesto en la soldadura. La literatura de soldadura exige de forma típica que el proceso de soldadura de impulsos disminuye la corriente para la misma velocidad de depósito de un procedimiento de "rociado". Esto es técnicamente exacto. La corriente ¦promedio es, en realidad, mucho menor que la corriente promedio de un procedimiento equivalente de "rociado" cuando se usa la soldadura de "impulso" . Sin embargo, las corrientes rms de ambos procedimientos son aproximadamente iguales. La presente invención comprende el uso de una corriente rms para el control por circuito de retroalimentación del proceso de soldadura. De esta manera, la invención comprende el uso de la corriente rms y voltaje rms para controlar el proceso de soldadura, especialmente cuando se usa una serie de ondas de impulso generadas, tal como en soldadura por A.C. y soldadura de "impulso" que usan la tecnología descrita en Blankenship 5,278,390. Al usar la corriente rms y voltaje rms, se mantiene un control más exacto del proceso de soldadura tipo forma de onda. De acuerdo con la invención, el valor rms y el valor promedio de la corriente de voltaje se pueden usar para el control por retroalimentación. En este aspecto de la invención, una primera constante se multiplica por el valor rms y una segunda constante se multiplica por el valor promedio del parámetro. Estas dos constantes totalizan una, de modo que el constituyente de la media cuadrática en el control de retroalimentación se ajusta con respecto al constituyente del promedio en el control de retroalimentación. Estas constantes totalizan de manera preferente una. En la práctica, la constante rms es substancialmente mayor que la constante del valor promedio de modo que normalmente el valor rms es predominante con respecto al valor promedio. Se ha encontrado que el valor rms refleja más exactamente el valor de calentamiento del proceso de soldadura. De acuerdo con un aspecto primario de la invención, el control de retroalimentación de la soldadora de arco eléctrico mantiene el voltaje rms y las corrientes rms constantes, en tanto que ajusta el factor de potencia de tiempo real calculado. Este procedimiento de ajuste de control de potencia ajusta l entrada de calor al procedimiento de soldadura a un nivel deseado. En la presente invención, el término "factor de potencia" se refiere al factor de potencia del proceso de soldadura. Este es un proceso obtenido al usar la presente invención a través del procesador de señales digitales (DSP) de una soldadora que tiene un algoritmo intercalado para calcular la media cuadrática tanto de la corriente como del voltaje. El factor de potencia real también se genera para un sistema de retroalimentación de circuito cerrado de modo que el factor de potencia de soldadura se ajusta para cambiar la potencia promedio y de esta manera, el calor de la operación de soldadura. En consecuencia, otro aspecto de la invención es mantener constante la corriente rms en tanto que se ajusta el factor de potencia para cambiar el calor en el proceso de soldadura. Cuando esto se realiza en una soldadora tipo de onda en donde la forma de onda se crea por varios impulsos de corriente que se presentan a una frecuencia de al menos 18 kHz con una magnitud de cada impulso controlada por un modelador de onda, la forma de la forma de onda en el proceso de soldadura se modifica para ajustar el factor de potencia. En este aspecto de la invención, la corriente permanece constante. Esto no se puede lograr en otros tipos de soldadoras, ni en soldadoras con control de forma de onda, sin el uso de la presente invención. La presente invención se refiere a un control de una soldadora de arco eléctrico del tipo en donde un modulador de ancho de impulso, normalmente en el DSP, controla la forma de onda de la corriente que constituye el proceso de soldadura. Al usar la presente invención, la corriente rms y el voltaje rms se obtienen para el propósito de combinarse con la corriente promedio y voltaje promedio para producir, no solo la potencia promedio, sino también el factor real de potencia en tiempo real. En consecuencia, el factor de potencia real se puede ajustar, la corriente rms real se puede ajustar o el voltaje rms real se puede ajustar. En todas estas modalidades, el ajuste de los parámetros construidos o calculados modifica la forma de onda para controlar el proceso de soldadura de forma exacta en las áreas de penetración y entrada de calor. Al tener las capacidades de la presente invención, la manipulación del factor de potencia ajusta la entrada de calor del proceso de soldadura. De acuerdo con un aspecto de la invención, la retroalimentación de la corriente y voltaje es una combinación del valor rms y el valor promedio en un método o sistema donde predomina el valor rms. El aspecto primario de la presente invención es el uso del nuevo arreglo de control en un proceso de soldadura de impulsos de C.A., usando tecnología de forma de onda que comprende un formador de onda que controla un modulador de ancho de impulso. Este tipo de proceso de soldadura incluye la forma de onda con un segmento positivo y un segmento negativo, en donde uno de los segmentos tiene una corriente de fondo que es menor que la corriente pico. Este impulso se trunca, de esta manera, con una porción de corriente pico que tiene normalmente un borde delantero y un borde trasero y una magnitud y una corriente de fondo con una magnitud y longitud. Un circuito para ajustar la sea la corriente de fondo o la porción de corriente pico del impulso se emplea para mantener el factor de potencia a un nivel dado. De manera preferente, la magnitud de la corriente de fondo o longitud se ajusta para mantener el nivel dado del factor de potencia. El "nivel dado" se ajusta para cambiar el calor del proceso de soldadura. En consecuencia, el proceso de soldadura de impulso de C.A., al cual es particularmente aplicable la invención, utiliza un ajuste de la porción de corriente de fondo para cambiar el factor de potencia y de esta manera, para controlar el calor del proceso de soldadura. La invención es principalmente aplicable para el uso en una soldadora de arco eléctrico del tipo que tiene un formador de impulsos o generador en forma de onda para controlar la forma de la forma de onda del proceso de soldadura. Este tipo de soldadora tiene un programa interno digitalizado que funciona como un modulador de ancho de impulso en donde la forma de onda de la corriente se controla por el generador de forma de onda o el modelador de onda como una serie de impulsos de corriente. El ciclo de trabajo de estos impulsos de alta velocidad determina la magnitud de la corriente en cualquier posición dada en la forma de onda construida del proceso de soldadura. Este tipo de soldadora tiene una fuente de energía o potencia de conmutación de alta velocidad, tal como un inversor. La invención comprende la combinación de este tipo particular de fuente de energía y la implementación del programa y algoritmo para formar las funciones expuestas anteriormente. De acuerdo con la invención, se proporciona una soldadora de arco eléctrico para realizar un proceso de soldadura dado con una forma de onda seleccionada realizada entre un electrodo y una pieza de trabajo. Este tipo de soldadora genera las formas de onda e incluye un controlador con un procesador de señales digitales. El censor lee la corriente de soldadura instantánea y un circuito convierte la corriente instantánea en una representación digital del nivel de la corriente instantánea. El procesador digital tiene un circuito de programa u otra rutina de programa para leer periódicamente y elevar al cuadrado la representación digital a una velocidad dada. Un registro en el procesador suma un número de representaciones digitales elevadas al cuadrado para crear un valor sumado. Un algoritmo intercalado en el procesador divide periódicamente el valor sumado por un número N, que es el número de muestras obtenidas durante el proceso de muestreo de la forma de onda. El cociente proporcionado al dividir el valor sumado por el número de muestras entonces se dirige al algoritmo para sacar la raíz cuadrada del cociente para construir este modo digitalmente una señal rms que representa la media cuadrática de la corriente de soldadura. Este mismo procedimiento se usa para obtener la media cuadrática o señal rms que representa el voltaje de soldadura. En consecuencia, el aspecto inicial de la invención es el uso en una soldadora de forma de onda, de una señal de tiempo real que indica la media cuadrática de la corriente de soldadura, principalmente, pero también el voltaje de soldadura. Estas señales no se han podido obtener hasta la fecha en una soldadora de arco del tipo al cual se dirige la presente invención. Como se señala de forma previa, la presente invención se refiere a una soldadora de arco eléctrico de un tipo específico en donde se genera una forma de onda por un generador de forma de onda o modelador de onda. En consecuencia, otro aspecto de la presente invención es la provisión de una soldadora de arco eléctrico como se define anteriormente en donde la forma de onda se crea por un número de impulsos de corriente que se presentan a una frecuencia de al menos 18 kHz, con una magnitud de cada impulso controlada por un modelador de onda o generador de forma de onda. La "frecuencia de conmutación" es la frecuencia del modulador de ancho de impulso que controla la frecuencia de conmutación de la fuente de energía o potencia. Esta frecuencia normalmente es substancialmente mayor de 18 kHz y de manera preferente está en el intervalo de 40 kHz. La invención, como se define anteriormente, tiene una velocidad de muestreo para la corriente y/o voltaje percibidos . De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, esta velocidad de muestreo es menor de 40 kHz o en otro aspecto está en el intervalo general de 5 kHz o 100 kHz. En la práctica, la velocidad de muestreo proporciona una muestra cada 0.10 ms. Se anticipa que esta velocidad debe tener un tiempo tan bajo como 0.025 ms. En un aspecto de la invención, la potencia promedio se obtiene junto con la corriente rms y el voltaje rms. Un circuito divide la potencia promedio por la potencia rms para crear una señal o nivel que representa el factor real de potencia en tiempo real de la fuente de potencia. Este factor de potencia se compara con el factor de potencia deseado para crear un valor correctivo para el modelador de onda por lo que el factor real de potencia en tiempo real se mantiene al factor de potencia deseado. Esto mantiene el factor de potencia constante. Como se explica anteriormente, al mantener un factor de potencia constante con una corriente rms constante, cualquier tolerancia en el proceso de soldadura se supera de modo que la soldadora operará idénticamente en el sitio como lo hace cuando se ajusta por el fabricante. Este aspecto de la invención se emplea principalmente para soldaduras por impulsos y cambia la forma del impulso para obtener el factor de potencia constante deseado sin cambiar la corriente media cuadrática del proceso de soldadura. De acuerdo con otro aspecto de la invención se refiere al nivel obtenido del factor de potencia, el factor de potencia se puede ajustar para cambiar el calor del proceso de soldadura, especialmente cuando se usa la invención para la soldadura por impulsos. El generador de forma de onda o formador de onda controla la forma de la forma de onda para ajustar el factor de potencia para mantenerla constante o ajustaría para los propósitos de controlar el calor. Cuando este ajuste se emplea, la corriente rms se mantiene constante. De esta manera, el factor de potencia se busca sin ajustar o cambiar la corriente real . La corriente rms determina la velocidad de fusión del metal . De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método para controlar una soldadora de arco eléctrico, del tipo definido anteriormente, el método que comprende calcular el factor de potencia real de la fuente de potencia usando la corriente rms y el voltaje rms. Un factor de potencia deseado entonces se selecciona para la fuente de potencia y se obtiene una señal de error al comparar el factor de potencia real de la fuente de potencia al factor de potencia deseado de la fuente de potencia. Esto se logra al ajustar la forma de onda por la señal de error por lo que el factor de potencia real se mantiene en el factor de potencia deseado. El objeto principal de la presente invención es la provisión de una soldadora de arco eléctrico para realizar soldadura de impulsos de C.A., usando un generador de forma de onda o formador de onda, por lo que el calor del proceso se controla al cambiar la corriente de fondo de ya sea el impulso negativo o positivo de la forma de onda. De acuerdo con otro objeto de la presente invención se hace provisión de una soldadora, como se define anteriormente, soldadora que ajusta la porción pico de un impulso en el método de soldadura de impulsos de C.A. , para controlar el calor deseado o factor de potencia del proceso de soldadura. Aún otro objeto de la presente invención es la provisión de una soldadora de arco eléctrico, como se define anteriormente, soldadora que utiliza una forma de onda de soldadura de impulsos de C.A., y ajusta el factor de potencia para controlar el calor de la operación de soldadura. Estos y otros objetos y ventajas llegarán a ser evidentes a partir de la siguiente descripción.

Breve Descripción de los Dibujos La invención es evidente a partir de los dibujos que son: La Figura 1 es un diagrama de bloque que ilustra una soldadora de arco eléctrico que utiliza la presente invención para controlar el generador de forma de onda; La Figura 2 es un diagrama de flujo y diagrama de bloque que ilustra el programa de computadora del procesador de señales digitales utilizado para realizar la modalidad preferida de la presente invención; La Figura 2A es una gráfica de ciclo del procesador de señales digitales utilizado para realizar la modalidad preferida de la presente invención como se expone en la Figura 2 que muestra la función de temporización del procesador de señales digitales; La Figura 3 es un diagrama de flujo del programa para implementar los aspectos de los ciclos en la Figura 2A después de la creación de una señal T de evento; La Figura 3A es una gráfica de forma de onda para la lógica aplicada a la tabla de estado en la Figura 3; La Figura 4 es una gráfica de forma de onda de corriente que ilustra el concepto de muestreo usado en la presente invención para crear señales de corriente usadas en la obtención de los valores rms; La Figura 5 es un diagrama de bloque y diagrama de flujo del contador de ciclos en un arreglo de compuerta programable en campo incorporado en el controlador y un diagrama de bloques del uso de esta información del contador de ciclos en el procesador de señales digitales (DSP) para obtener una señal T de evento; La Figura 5A es una gráfica de la corriente de impulso y lógica en una terminal del diagrama de flujo mostrado en la Figura 5 cuando se usa la soldadura por impulsos en lugar de la soldadura de A.C.; La Figura 6 es un diagrama de flujo de la modalidad preferida de la presente invención como se realiza en el procesador de señales digitales durante los ciclos mostrados en la Figura 2A; La Figura 7 es un diagrama de bloques del programa usado para crear la señal de corriente rms usando la presente invención; La Figura 8 es un diagrama de bloques igual a la Figura 7 para crear la señal de voltaje rms; La Figura 9 es un diagrama de bloques que muestra el aspecto de la invención para crear una señal de potencia promedio ; La Figura 10 es un diagrama de bloques que muestra el aspecto de la presente invención para crear el factor de potencia real del proceso de soldadura para el uso en la presente invención; La Figura 11 es un diagrama de bloques de una soldadora que utiliza el valor del factor de potencia de la Figura 10 para mantener un factor de potencia constante para el proceso de soldadura en la soldadura por impulsos; La Figura 12 es un diagrama de bloques, como se muestra en la Figura 11, en donde el valor del factor de potencia de la Figura 10 se ajusta manualmente para controlar el factor de potencia del proceso de soldadura en tanto que se mantiene constante la corriente rms. La Figura 13 es un diagrama de bloques que muestra un filtro digital normal controlado por la relación del factor de potencia real al factor de potencia establecido para ajustar la forma de la corriente de soldadura al ajustar la entrada del generador de forma de onda para mantener un factor de potencia constante; La Figura 14 es un diagrama de bloques que muestra el control de la soldadora por una relación del voltaje promedio y un voltaje rms en comparación a una señal de voltaje establecida para ajustar la forma de la forma de onda para mantener un voltaje establecido; La Figura 15 es un diagrama de bloques que muestra el control de la soldadora por una relación de la corriente promedio y una corriente rms en comparación con una señal de corriente establecida para ajustar la forma de la forma de onda para mantener una corriente establecida; La Figura 15A es una gráfica de corriente que muestra como se ajusta la forma de onda para mantener el valor establecido, que es la corriente, voltaje o factor de potencia; La Figura 16 es un diagrama de bloques que muestra un filtro digital para ajustar la velocidad de alimentación de alambre en base a una comparación de un voltaje establecido a una señal que comprende un componente del voltaje promedio y rms y también un filtro digital para ajustar la forma de onda en una comparación de una corriente establecida a una señal que comprende un componente de la corriente promedio y rms. La Figura 17 es un diagrama de bloques similar al diagrama de bloques ilustrado en la Figura 12 en donde el valor del factor de potencia de la Figura 10 se ajusta manualmente para controlar el factor de potencia al proceso de soldadura, en tanto que mantiene la corriente de rms constante para ajustar de este modo el calor al modificar la forma de la forma de onda controlada por el formador de onda; La Figura 18 es un diagrama que ilustra la forma de onda del proceso de soldadura al cual se dirige de manera particular la invención, incluyendo una porción de corriente pico y una porción de corriente de fondo en un modo de soldadura de impulsos de C.A., La Figura 19 es un diagrama similar a la Figura 18 que muestra como la forma de la forma de onda se ajusta para mantener un calor deseado de soldadura al usar la presente invención; Las Figuras 20 y 21 son diagramas de bloque que muestran el circuito para ajustar la corriente de fondo de la forma de onda para controlar los picos usando el valor generado del factor de potencia de tiempo real; y Las Figuras 22 y 23 son diagramas similares a las Figuras 20, 21 para ajustar la corriente pico de la forma de onda usada para generar la operación de soldadura para controlar el calor al usar el valor del factor de potencia de tiempo real .

Descripción Detallada de las Modalidades Preferidas Con referencia a la Figura 1, se muestra la soldadora 10 de arco eléctrico en la forma de un diagrama de bloques. Un rectificador 12 de tres fases proporciona potencia al suministro 14 de potencia tipo conmutación de alta velocidad a través de un enlace de CD en la forma de conductores 16, 18 de entrada. En una modalidad preferida, el suministro 14 de potencia tipo conmutación de alta velocidad es un inversor, tal como un suministro de potencia de soldadura de onda de potencia disponible de Lincoln Electric Company de Cleveland, Ohio. Sin embargo, también se puede emplear un interruptor de conmutación de alta velocidad u otro suministro de potencia tipo conmutación de alta velocidad. El suministro 14 de potencia tipo conmutación de alta velocidad realiza un proceso de soldadura preseleccionado. De acuerdo con la presente tecnología de soldadura, el suministro 14 de potencia tipo conmutación de alta velocidad conmuta de manera preferente a aproximadamente 18 kHz o mayor, y de manera más preferente a 40 kHz o mayor. El suministro 14 de potencia tipo conmutación de alta velocidad energiza el circuito 20 de zona dura que incluye el inductor 22 y el electrodo 24 que forman una separación de arco con la pieza de trabajo 26 durante la realización de la operación de soldadura. Típicamente, el electrodo 24 es un alambre de soldadura de avance hacia delante desde un carrete de suministro. El alambre de soldadura se impulsa hacia la pieza de trabajo 26 a una velocidad seleccionada de alambre durante la realización de la operación de soldadura. El controlador 30 controla el suministro 14 de potencia tipo conmutación de alta velocidad durante la operación de soldadura. De acuerdo con la presente tecnología de soldadura, el controlador 30 es un dispositivo digital que incluye el generador 32 de forma de onda que produce la forma de onda 34 de nivel de potencia representada por una línea que es la entrada al modulador 36 de ancho de impulso. El modulador 36 de ancho de impulso produce el tren 38 de impulso (representado por una línea) de impulsos con anchos de impulsos que corresponden al nivel de potencia de la forma de onda 34. En otras palabras, la forma de onda 34 se convierte en la señal 38 de tren de impulso modulada en ancho de impulso por el modulador 36 de ancho de impulso. El modulador 36 de ancho de impulso produce impulsos de ancho controlado a una frecuencia preferentemente por arriba de 18 kHz, y de manera más preferente cerca de 40 kHz o mayor, que es la entrada al suministro 14 de potencia tipo conmutación de alta velocidad. El conmutador de suministro de potencia se controla por el tren 38 de impulsos modulado en ancho de impulso para energizar el circuito 20 de soldadura de acuerdo con la forma de onda 34 del nivel de potencia. La forma de onda 34 implementa un proceso deseado de soldadura. Típicamente, un proceso de soldadura se hace de un tren de formas de onda de formas de onda de repetición. Para la soldadura de impulsos, la forma de onda 34 de nivel de potencia tiene una forma de onda preseleccionada para generar un impulso de proceso de soldadura . La potencia en promedio o calor verdadero producido en el proceso de soldadura implementado por la forma de onda 34 durante un intervalo de tiempo [Ti, T2] se da por: donde Pavg es la potencia promedio, v(t) es el voltaje instantáneo, i(t) es la corriente de soldadura instantánea, v(t)-i(t) es la potencia instantánea, y Ti y T2 son los puntos de tiempo de inicio y finalización del intervalo de tiempo, respectivamente, de la integración. En el caso de una forma de onda substancialmente periódica, la potencia promedio se puede expresar en términos del voltaje medio cuadrático (rms) y la corriente rms de acuerdo a: en donde el voltaje rms, Vrma y la corriente rms, Irms, se dan por : respectivamente, y PF es un factor de potencia. En el cómputo de la potencia promedio y los valores de voltaje corriente rms para la forma 34 que implementa la soldadura por impulsos, el intervalo de tiempo [??, T2] , corresponde de manera preferente a un impulso por una pluralidad de pulsos. En la soldadura controlada por forma de onda, el intervalo de tiempo de impulso puede variar para impulsos sucesivos. Por lo tanto, en la modalidad preferida descrita, los puntos de inicio y finalización Tx y T2 se extraen de la forma de onda 34 como señales T de evento determinadas de un rasgo característico de la forma de onda 34. La ecuación (3) se puede reescribir para definir el patrón de potencia PF de acuerdo a: En general existe una relación cercana para sustancialmente cualquier forma de onda 34 entre los valores de corriente y voltaje rms y la potencia promedio. En contraste, el voltaje promedio, Vavg, y la corriente promedio, Iavg, dada por: tiene una relación cercana con la potencia promedio sólo para ciertas formas de onda, tal como se usan en la soldadura tipo "rociado" de voltaje constante. Sin embargo, si, por ejemplo, la forma de onda incluye un impulso escalonado que es de 500 amperios para 25 % del tiempo y 100 amperios para 75 % del tiempo, el valor rms es de 265 amperios, en tanto que el valor promedio es de 200 amperios.

En este caso, los valores rms proporcionan un valor de calor, verdadero, más exacto. Continuando con referencia a la Figura 1, el controlador 30 de la soldadora 10 de arco eléctrico implementa un proceso de soldadura por impulsos de ejemplo en el cual la magnitud de la forma de onda 34 se controla usando una corriente rms 40 que se calcula de una corriente Ia de soldadura instantánea 42 medida a través de la desviación 44. En el proceso de soldadura de corriente constante mostrado en la Figura 1, la corriente rms 40 se compara con la corriente rms 46 establecida por el amplificador 48 de error digital para producir la señal 50 de error que controla una amplitud de la forma de onda 34 para mantener una corriente rms constante . De manera similar, para un proceso de soldadura de voltaje constante, el control se basa de forma adecuada en un voltaje rms calculado del voltaje de soldadura instantánea Va 52 medido a través de la soldadura por el voltímetro 54. Con referencia a la Figura 2, la computación de la corriente de rms de la corriente Ia de soldadura instantánea 42 incluye el procesamiento con el convertidor 56 de analógico a digital para producir la corriente 58 instantánea, digitalizada, que es la entrada al bloque 60 de procesamiento de señal digital. El bloque 60 de procesamiento de señal digital realiza la integración cuadrada de la corriente de la ecuación (3) digitalmente como una suma de Riemann, dividiendo la corriente en los intervalos de tiempo de At definidos por el oscilador 62 para la suma. El intervalo de digitalización At para la suma de Riemann es de manera adecuada aproximadamente 0.1 milisegundos para proporcionar muestras adecuadas para cada impulso de repetición de la forma de onda 34. El circuito 64 de muestra y retención retiene la corriente digitalizada para el periodo At, el procesador 66 de elevación al cuadrado computa el cuadrado del valor de corriente retenido . A fin de permitir la suma continua de la corriente de rms en paralelo con el procesamiento relacionado tal como la computación de la operación de la raíz cuadrada de la Ecuación (3) , la suma emplea de manera preferente dos memorias intermedias alternantes, específicamente la primera memoria intermedia 70 (identificada como memoria intermedia A) y la segunda memoria intermedia 72 (identificada como memoria intermedia B) . Los valores se almacenan en la memoria intermedia activa a los intervalos 76, 78 que están de manera preferente en un intervalo de aproximadamente 0.025-0.100 milisegundos. Cuando la primera memoria intermedia 70 es activa, el conmutador 80 transfiere los valores a los intervalos de tiempo At a la primera memoria intermedia 70, que acumula los valores al cuadrado de la corriente y también mantiene una cuenta N de muestra de un número de muestras de corriente acumuladas. Como un proceso de fondo durante la acumulación en la primera memoria intermedia 70, los contenidos de la segunda memoria intermedia 72 se procesan por el procesador 82 de división para dividir por el número de muestras N, y por el procesador 84 de raíz cuadrada para terminar la computación del cálculo de la media cuadrática de la Ecuación (3) . A una señal T de evento seleccionada, generada por una característica de la forma de onda 34, se conmuta la operación de las memorias intermedias 70, 72. Se limpia la segunda memoria intermedia 72, y la segunda memoria intermedia 80 transfiere de manera subsiguiente las muestras al cuadrado de la corriente en la segunda memoria intermedia 72. Como un proceso de fondo durante la acumulación de la segunda memoria intermedia 72, los contenidos de la primera memoria intermedia 70 se procesan por el procesador 86 de división para dividir por el número de muestras N, y por el procesador 88 de raíz cuadrada para terminar la computación del cálculo de la media cuadrática de la Ecuación (3) . La Figura 7 muestra un diagrama de bloque simplificado del bloque 60 de procesamiento de señal digital, que omite los detalles de las memorias intermedias 70, 72 de suma alternantes y la circuitería de conmutación relacionada que se muestran en detalle en la Figura 2. En la Figura 7, el bloque 66 de elevación al cuadrado de la corriente, el conmutador 80 y los bloques 70, 72 de suma alternante se representan por un bloque 100 de suma individual que suma las muestras elevadas al cuadrado de la corriente entre las ocurrencias de la señal T de evento accionada por una característica de la forma de onda 34, y también mantiene la cuenta N del número de muestras acumuladas. Los procesos 82, 86 de fondo de división de la Figura 2, que representan por un proceso 102 de fondo de normalización individual en la Figura 7. Los procesos 84, 88 de fondo de raíz cuadrada de la Figura 12 representan por un proceso 104 de fondo de raíz cuadrada individual en la Figura 7. Con referencia a la Figura 8, se apreciará que el bloque 60 de procesamiento de señal digital mostrado en la Figura 2 y representado en forma simplificada en la Figura 7 se adapta fácilmente para realizar cálculos de voltaje de rms, al reemplazar la corriente Ia instantánea medida 42 con el voltaje instantáneo Va 52 medido por el voltímetro 54 de la Figura 1. La Figura 8 muestra el bloque 60' de procesamiento de señal digital de voltaje rms en una forma simplificada análoga a la forma simplificada de la Figura 7. El voltaje digitalizado se procesa por el circuito 64' de muestra y retención que retiene el voltaje digitalizado durante el periodo At . El bloque 100' de suma de elevación al cuadrado de voltaje suma las muestras elevadas al cuadrado de voltaje y mantiene una cuenta N del número de muestras del voltaje acumuladas. De manera preferente, el bloque 100' de suma usa las memorias intermedias de suma alternantes análogas a las memorias intermedias 70, 72 mostradas para la suma elevada al cuadrado de la corriente de la Figura 2. El proceso 102' de fondo de normalización divide la suma de muestra elevada al cuadrado de voltaje por el número de muestras N. El proceso 104' de fondo de raíz cuadrada toma la raíz cuadrada para terminar la implementación del voltaje de rms Vrmg mostrado matemáticamente en la Ecuación (3) . Con referencia a la Figura 9, se apreciará que en el bloque 60 de procesamiento de señal digital mostrado en la Figura 2 y representado en la forma simplificada en la Figura 7 se adapta de manera similar fácilmente para analizar los cálculos de la potencia promedio, al introducir tanto la corriente instantánea media Ia 42 y el voltaje instantáneo medido Va 52. La Figura 9 muestra el bloque 60'' de procesamiento de señal digital de potencia promedio en una forma simplificada análoga de forma simplificada de la Figura 7. Los circuitos 64, 64' de muestra y retención que retienen la corriente y voltaje digitalizados, respectivamente, durante el periodo At, se accedan por el bloque 100'' de suma de corriente-tiempo-voltaj e que suma las muestras de corriente-tiempo-voltaje y mantienen la cuenta N del número de muestras acumuladas de corriente-tiempo-voltaje. De manera preferente, el bloque 100'' de suma usa memorias intermedias de suma alternantes análogas a las memorias intermedias 70, 72 mostradas para la suma elevada al cuadrado de la corriente en la Figura 2. El proceso 102'' de fondo de normalización divide la suma de la muestra de corriente-tiempo-voltaje por el número de muestras N para producir la potencia promedio PaVg mostrada matemáticamente en la Ecuación (1) . Los bloques 60, 60', 60'' de procesamiento de señal digital computan la corriente rms, del voltaje rms y la potencia promedio como sumas de Riemann. La Figura 4 muestra la forma de onda 120 de corriente de ejemplo que se muestrea digitalmente . Cada muestra digital se representa por una barra 122 de muestra rectangular de la duración de tiempo At y la altura que corresponde al valor digitalizado de la forma de onda 120 de corriente retenida por el circuito 64 de muestra y retención en el intervalo de tiempo At. Los bloques 60, 60', 60'' de procesamiento de señal digital se implementan opcionalmente como rutas del procesamiento separadas que se ejecutan en paralelo. Sin embargo, en una modalidad preferida, los bloques 60, 60', 60'' de procesamiento de señal digital usan algunos bloques comunes de procesamiento de señal digital en los cuales las señales muestreadas de voltaje corriente se multiplexan en el dominio de tiempo. Este planteamiento de multiplexión reduce la cantidad de circuitería requerida. Cada suma (elevación al cuadrado de voltaje, elevación al cuadrado de corriente y voltaje-tiempo-corriente) tiene su propio conjunto de memorias intermedias de suma alternantes (por ejemplo, el conjunto 70, 72 de memorias intermedias de suma para sumar los valores elevados al cuadrado de la corriente como se muestra en la Figura 2) . Con referencia a la Figura 2A, se muestra una repetición de proceso adecuada para la multiplexión en el dominio de tiempo. La repetición de proceso emplea cuatro ciclos 130, 132, 134, 136 cada uno que ocupa un cuarto del periodo de muestreo At . Para la At de ejemplo igual a 0.1 milisegundo, cada uno de los cuatro ciclos 130, 132, 134, 136 ocupa 0.025 milisegundos . Durante el primer ciclo 130, el voltaje Va y la corriente Ia se digitalizan y muestrean/retienen. Durante el segundo ciclo 132, se computa la elevación al cuadrado de la corriente y se adiciona a la suma de la elevación al cuadrado de la corriente. Durante el tercer ciclo 134, se computa la elevación al cuadrado del voltaje y se adiciona a la suma de la elevación al cuadrado del voltaje. Durante el cuarto ciclo 136, se realiza una verificación para determinar si se ha detectado una señal T de evento, y se incrementa la cuenta de muestra. Además, a todo lo largo de la repetición, se puede realizar otro procesamiento tal como el computo de las raíces cuadradas de los valores almacenados en las memorias intermedias de suma inactivas como procesos de fondo. De manera similar, las operaciones de control de soldadura de procesamiento de señal digital, tal como la formación de la forma de onda descrita por Blankenship 5,278,390, se puede realizar como proceso de control de fondo durante la repetición. Con referencia a las Figuras 2 y 2A, y con referencia adicional a la Figura 3A y la Figura 6, se describe la repetición como se aplica al cálculo de la elevación al cuadrado de la corriente. La Figura 3A ilustra la forma de onda 34 de corriente que se extiende entre la primera señal ?? de evento y la segunda señal T2 de evento. Las señales ??, T2 de evento se generan de manera adecuada por un circuito controlado por la forma de onda 34. En la Figura 3A, el circuito genera la señal Ti de evento sensible al comienzo del borde de aumento del impulso 140 de corriente, y el circuito genera la señal T2 de evento sensible al comienzo del borde de aumento del pulso 142 de corriente. De esta manera, existe un impulso de corriente entre cada dos señales T de evento, sucesivas. En lugar de detectar el borde de aumento, las señales de evento se pueden generar en realidad al detectar otra característica del impulso, tal como el borde de caída del impulso de corriente . Durante el intervalo de tiempo entre la señal Ti de evento y la señal T2 de evento, las muestras de la elevación al cuadrado de la corriente se acumulan en la memoria intermedia 70 de suma, como se indica en la Figura 3A por la notación "Adiciona la Memoria Intermedia A" . Cada ocurrencia del segundo ciclo 132 de la Figura 2A adiciona otra muestra de elevación al cuadrado de la corriente a la memoria intermedia 70. Aunque no se muestra en las Figuras 2, 3A ó 6, las muestras de elevación al cuadrado del voltaje, las muestras de la potencia en promedio se están acumulando de manera preferente en sus memorias intermedias respectivas durante los otros ciclos del proceso de cuatro ciclos de la Figura 2A. La detección de la señal T2 de evento se indica por el bloque 150 de detección de la Figura 6. Con respuesta a la detección 150, las memorias intermedias 70, 72 se conmutan de modo que la memoria intermedia 72 se usa para acumular las muestras de elevación al cuadrado de la corriente ' del próximo impulso 142 de la forma de onda 34, en tanto que la memoria intermedia 70 en la cual se acumulan las muestras de elevación al cuadrado de la corriente del impulso 140 se desplazan 152 hacia el fondo. El procesamiento de fondo, la suma de elevación al cuadrado de la corriente se divide en 154 para el número de muestras N y la raíz cuadrada se saca 156 para terminar el algoritmo rms. El valor de corriente rms computado para el impulso 140 se describe 158 a un registro para el uso en el control de proceso de soldadura. Con referencia a la Figura 5, se describe un método adecuado para generar las señales T de evento. Un arreglo de compuerta programable en campo (FPGA) incluye la máquina 170 de estado de contador de ciclo que actualiza al con contador 172 de dos bits. La máquina 170 de estado se configura para implementar el contador 172 de dos bits cada vez que cambia el estado. Cada cambio de estado que corresponde a una ocurrencia de la señal T de evento. En el procesamiento de señal digital (DSP) , el comparador 174 de dos bits compara el valor del contador 172 de dos bits con el registro 176 del valor del contador previo durante el cuarto ciclo 136 de la Figura 2A. Un cambio en el valor del contador 172 de dos bits indicado por la comparación corresponde a una ocurrencia de la señal T de evento. Sensible a la señal T de evento, la compuerta 178 digital carga el nuevo valor del contador 172 de dos bits en el registro 176 de valor del contador previo. En este arreglo, el valor almacenado en el contador 172 de dos bits no es significativo; más bien, se detecta un cambio en el valor del contador. Continuando con referencia a la Figura 5 y con referencia adicional al a Figura 5A, la polaridad de la forma de onda 34 junto con una señal wMisc2" auxiliar se introduce a la máquina de estado 170 a través de la compuerta 174 de wO" . Este arreglo permite que el FPGA genere las señales T de evento para la soldadura por impulsos y para la soldadura por a.c. En el caso de la soldadura por a.c, Misc2 se ajusta a cero de modo que la señal de polaridad se alimenta a través de la máquina 170 de estado del contador de ciclo. Para la soldadura por impulsos, Misc2 se ajusta a uno cuando el arco se acorta y cero cuando el arco no se acorta. La Figura 5A muestra una gráfica de la corriente 180 de impulso y el valor de Misc2 cuando se usa la soldadura por impulsos en lugar de la soldadura de A.C. Continuando con referencia a la Figura 5 y con referencia adicional a la Figura 3, los eventos iniciados por una ocurrencia de la señal T de evento se describen. En el cuarto ciclo 136 de la Figura 2A, el procesamiento de señal digital realiza una verificación 190 para ver si se ha detectado una ocurrencia de la señal T de evento. Esto se hace al comparar el valor de corriente del contador 172 de dos bits con el valor 176 de contador almacenado usando el comparador 174 de dos bits. Si no ha ocurrido cambio en el valor de contador, el procesamiento de señal digital continua en circuito a través de los cuatro estados 130, 132, 134, 136 de la Figura 2A. Sin embargo, si la verificación 190 detecta una ocurrencia de la señal T de evento, el valor rms se computa a 192 como se expone en la Ecuación (3) y de acuerdo con las Figuras 2 y 7. La computación 192 es un proceso de señal digital de fondo. Adicionalmente, un conmutador 194 de memoria intermedia se realiza de modo que cualquier memoria intermedia (memoria intermedia A 70 o memoria intermedia B 72) se ha activado si conmuta al fondo, y cualquier memoria intermedia (memoria intermedia B 72 o memoria intermedia A 70) ha sido la memoria intermedia de fondo se hace la memoria intermedia de acumulación activa. La circuitería de procesamiento de señal digital de ejemplo y la circuitería de FPGA asociada para la computación sustancialmente en tiempo real del voltaje rms Vr5ms corriente rms Ima, y potencia promedio Pavg se ha descrito con referencia a las Figuras 1-9. La circuitería de procesamiento de señal digital descrita implementa las Ecuaciones (1) y (3) usando sumas de Riemann, y es solo de ejemplo. Aquellos expertos en la técnica pueden modificar fácilmente la circuitería digital ilustrada o sustituir otra circuitería digital para realizar estas computaciones o equivalentes sustanciales de la misma. La circuitería ilustrada proporciona ciertas características que se pueden omitir o modificar de forma opcional. Por ejemplo, las rutas de procesamiento de señal digital independientes y separadas se pueden proporcionar para computar cada uno del voltaje de rms Vrroa, corriente rms I^, y potencia promedio Pavg. En este arreglo, los aspectos de la multiplexión en dominio de tiempo de la circuitería se pueden omitir. En lugar de tener dos acumuladores alternantes, se puede emplear un acumulador individual en unión con un registro de almacenamiento que almacena la suma previa para el procesamiento de normalización/raíz cuadrada de fondo. Además, si el procesamiento de señal digital es suficientemente rápido o si se emplea el procesamiento paralelo, el almacenamiento temporal se puede omitir de forma completa si el procesamiento de normalización/raíz cuadrada realizado sustancialmente en tiempo real para intervalos entre señales T de evento sucesivas. Además, se puede sustituir un elemento trapezoidal o de otra forma para las barras 122 de muestra rectangulares de la suma de Riemann ilustrada en la Figura 4. Aquellos expertos en la técnica pueden hacer otras modificaciones al procesamiento de señal digital de ejemplo y la circuitería de FPGA ilustrada en la presente para implementar las Ecuaciones (1) y (3) como circuitería digital . Con referencia a la Figura 10, el bloque 200 de procesamiento de señal digital computa el factor de potencia (PF) de acuerdo con la Ecuación (4) a partir de los valores de voltaje rms V^, corriente rms Ims y potencia promedio Pavg. El denominador de la Ecuación (4) se computa usando el multiplicador 202 que actúa en la corriente rms 1^ y voltaje rms por los bloques 60, 60' de procesamiento de señal digital de las Figuras 7 y 8, respectivamente. La potencia promedio Pavg transferida por el bloque 60'' de procesamiento de señal digital de la Figura 9 se divide por este denominador usando el bloque 204 de división para computar el factor de potencia PF. Continuando con referencia a la Figura 10 y con referencia adicional a la Figura 11, la soldadora 10 de arco eléctrico de la Figura 1 se adapta fácilmente para implementar un control de factor de potencia constante del proceso de soldadura en la soldadura por impulsos. El controlador 30' es una versión modificada del controlador 30 de la Figura 1. El amplificador 48' de error digital produce la señal 50' de error en base al factor de potencia PF. El amplificador 48' de error digital compara el factor de potencia PF transferido por el bloque 200 de procesamiento de señal digital (mostrado en detalle en la Figura 10) con el valor 46' establecido de PF. El generador 32' de forma de onda modifica la forma 210 de la forma de onda seleccionada en base a la señal 50' de error como se describe en Blankenship 5,278,390 que se incorpora como referencia a la presente.

Continuando con referencia a la Figura 10 y con referencia adiciona a la Figura 12, la soldadora 10 de arco eléctrico de la Figura 1 se adapta fácilmente de forma similar para implementar un proceso de soldadura de corriente constante en el cual el calor introducido a la soldadura se controla al ajustar el factor de potencia PF. El controlador 30'' es una versión modificada del controlador 30 de la Figura 1. La corriente rms 40 se compara con la corriente rms 46 establecida por el amplificador 48 de error digital para producir la señal 50 de error de corriente como en la Figura 1. Adicionalmente, un segundo amplificador 220 de error digital produce la señal 222 de error de factor de potencia al comparar el factor de potencia PF transferido por el bloque 200 de procesamiento de señal digital (mostrado en detalle en la Figura 10) con el valor 224 establecido de calor de soldadura ajustable. El generador 32'' de forma de onda modifica la forma 210 de la forma de onda seleccionada en base a las señales 50, 222 de error como se describe en Blankenship 5,278,390. Con referencia a la Figura 11 y con referencia adicional a la Figura 13, en el amplificador 48' de error digital, la señal de error de factor de potencia incorpora opcionalmente la filtración digital. Como se muestra en la Figura 13, el amplificador 48' de error digital incluye el operador 232 de diferencia que computa la señal 234 de diferencia que es proporcional a una diferencia entre el factor de potencia computado y el valor 46' establecido de factor de potencia. El valor 234 de diferencia se ' introduce en el filtro digital 236 que genera la señal de control 50' para ajustar la forma de la forma de onda de acuerdo con el método descrito en Blankenship 5,278,390. En una modalidad adecuada, el filtro digital 236 es un filtro de respuesta de impulso infinito. El filtro digital se puede usar para amplificar la señal, para suavizar la señal, para remover los componentes de la señal de alta frecuencia, o para ajustar de otro modo la señal de control. Con referencia a la Figura 14, un amplificador 240 de error digital para el control de voltaje constante se muestra. El amplificador 240 de error digital incluye el operador 242 de diferencia que computa la señal de diferencia E(n) 246 dada por: m^y^ - i -r^b v^) (6), donde Vset es un valor de voltaje establecido, Vavg es un valor de voltaje promedio computado de acuerdo con la Ecuación (5) , a es un factor de ponderación de voltaje promedio implementado por el multiplicador 250, Vms es el voltaje rms de la ecuación (3) que se introduce por el bloque 60' del procesamiento de señal digital de la Figura 8, y b es un factor de ponderación de voltaje de rms implementado por el multiplicador 252. Se reconocerá que la señal de diferencia E(n) 246 se puede desviar al ajustar los factores de ponderación a y b hacia el control de voltaje promedio, control de voltaje rms o una combinación ponderada, seleccionada del voltaje promedio y el control de voltaje rms. Debido a que el voltaje rms es típicamente una mejor medida de el calor verdadero introducido a la soldadura por el proceso de soldadura, el peso rms b es de manera preferente mayor que el peso promedio a, es decir, b>a. Además, la suma de los factores de propagación es preferentemente unitaria, es decir, a+b=l. De manera opcional, la señal de diferencia E(n) 246 se procesa por el filtro digital 254, tal como un filtro de respuesta de impulso infinito, para amplificar, suavizar o manipular de otro modo la señal de diferencia E (n) 246 para producir la señal 256 de control para ajustar la forma de la forma de onda de acuerdo con el método descrito en Blankenship 5, 278, 390. Con referencia a la Figura 15, un amplificador 260 de error digital para el control de corriente constante se muestra. El amplificador 260 de error digital incluye el operador 262 de diferencia que computa la señal de diferencia E(n) 266 dada por: donde IBet es un valor de corriente establecido, labg es un valor de corriente promedio computado de acuerdo con la ecuación (5) , a es un factor de ponderación de corriente promedio implementado por el multiplicador 270, es la corriente rms de la ecuación (3) que se transfiere por el bloque 60 de procesamiento se señal digital de la Figura 7, y b es un factor de ponderación de corriente rms implementado por el multiplicador 272. Se reconocerá que la señal de diferencia E(n) 266 se puede desviar al ajustar los factores de ponderación a y b hacia el control de corriente promedio, control de corriente rms o una combinación ponderada, seleccionada de la corriente promedio y el control de corriente rms. Debido a que la corriente rms es típicamente una mejor medida del calor verdadero introducido a la soldadura por el proceso de soldadura, el peso rms b es de manera preferente mayor que el peso promedio a, es decir p>b. Además, la suma de los factores de ponderación es preferentemente unitaria, es decir, a+b=l. Opcionalmente, la señal de diferencia E(n) 266 se procesa por el filtro digital 274, tal como el filtro de respuesta de impulso infinito, para amplificar, suavizar o manipular de otro modo la señal de diferencia E(n) 266 para producir la señal de control 276 para ajustar la forma de la forma de onda de acuerdo con el método descrito en Blankenship 5, 278, 390. Con referencia a la Figura 15A, un ajuste de la forma de onda de ejemplo de acuerdo con el método de ajuste de la forma de onda de Blankenship 5,278,390 se ilustra. Se muestran dos formas de onda 280,282 en líneas sólidas y discontinuas, respectivamente. Para b=l y a=0 en la Ecuación (6) o Ecuación (7) (para el control de voltaje o control de corriente, respectivamente), las formas de onda 280, 282 tienen valores rms iguales. Sin embargo, el valor promedio es en general diferente para las formas de onda 280, 282. En comparación con la forma de onda 280, la forma de onda 282 tiene una magnitud de fondo de corriente o voltaje reducida y una magnitud de voltaje o corriente incrementada en el impulso. Además, se apreciará el periodo de repetición de impulso de las formas de onda 280, 282 puede ser diferente. Esta diferencia en el periodo de repetición se justifica en el procesamiento de señal digital al realizar las zonas de Riemann de las Ecuaciones (1) , (3) y (5) sobre intervalos entre señales T de evento sucesivo, en lugar de realizar la suma de Riemann sobre intervalos de tiempo de longitud fija. La generación de las señales T de evento en el borde de impulso de aumento u otra característica identificable de la forma de onda permite al intervalo de suma seguir el periodo de repetición de la forma de onda conforme el periodo de repetición y se ajusta por la formación de la forma de onda. Con referencia a la Figura 16, dos amplificadores 300, 302 de error digital computan las señales de error de corriente y voltaje para el uso en un control de proceso de soldadura de corriente constante y voltaje constante. El amplificador 300 de error digital incluye el operador 310 de diferencia, los factores de ponderación a 312 y b 314, y el filtro digital 316. El amplificador 300 de error digital tiene las mismas entradas de voltaje y topología de circuito general como el amplificador 240 de la Figura 14; sin embargo, el amplificador 300 de error digital produce la señal 318 de control para controlar la velocidad de alimentación de alambre durante el proceso de soldadura. Con el incremento de la salida del amplificador 300, se debe disminuir la velocidad de alimentación de alambre, en tanto que con la disminución de la salida del amplificador 300, se debe incrementar la velocidad de alimentación de alambre. El amplificador 302 digital incluye el operador 330 de diferencia, los factores de ponderación c 332 y d 334, y el filtro digital 336. El amplificador 302 de error digital tiene las mismas entradas de corriente y la topología de circuito general como el amplificador 260 en la Figura 15, y produce una salida 338 de control para ajustar la forma de la forma de onda de acuerdo -con el método descrito en Blankenship 5,278,390. Por lo tanto, la forma de la forma de onda y la velocidad de alimentación de alambre se controla simultáneamente usando los amplificadores 300, 302 de error digital para mantener constante tanto el voltaje como la corriente . Las Figuras 17-23 describen el uso de la presente invención para una operación de soldadura de impulso de C.A., en donde el calor de la operación de soldadura de impulsos de C.A. se controla al cambiar ciertos aspectos de la forma de onda 400, mejor mostrada en las figuras 18, 19. Con referencia ahora a la Figura 17, la fuente 14 de potencia de Onda de Potencia produce una forma de onda a través del electrodo 24 y la pieza 26 de trabajo a través del inductor 22. Se crea un voltaje en la línea 5L a través del arco para proporcionar representación en tiempo real del voltaje de arco. De una manera similar, la desviación 44 produce un voltaje en la línea 42 que es la corriente de arco, instantánea. Como se describe previamente, el generador 32 de forma de onda tiene una salida representada por el conductor 34 para controlar el ciclo de trabajo del modulador 36 de ancho de impulso. El modulador se desempeña normalmente por programa de cómputo y tiene una velocidad de impulso establecida por el oscilador 36a. por su puesto, se emplea algunas veces un modulador de ancho de impulso cableado. El voltaje analógico ó digital en la línea 38 determina la forma de onda de la forma de onda de la operación de soldadura realizada por la fuente de potencia. Una Onda de Potencia vendida por The Lincoln Electric Company of Cleveland, Ohio es la fuente de potencia preferida, ilustrada. Esta unidad se describe en general en Blankenship 5,278,390. La forma de onda creada por el generador 32 tiene una forma controlada por el formador 210 de onda de modo que el voltaje de salida, digital o analógico, en la línea 210a determina la señal en la línea 34 que genera la forma de onda de corriente específica en la operación de soldadura. Como se ha descrito anteriormente, la tecnología se explica anteriormente y es bien conocida en la técnica. De acuerdo con la invención, el comparador digital 220, que tiene una salida 222 compara la señal del factor de potencia de tiempo real representada por el valor y la línea 220a con el calor deseado que se va a crear como se representa por el voltaje digital o analógico en la línea 224. De esta manera, el voltaje de salida en la línea 222 es el voltaje que indica la relación entre el factor de potencia de tiempo real y el calor deseado, que se representa como el factor de potencia deseado en la línea 224. De acuerdo con la invención, un circuito 220b de ajuste proporciona una señal en la línea 222a que es responsable de la señal diferente en la línea 222. De esta manera, conforme varía la señal de la línea 222, el voltaje de salida en la línea 222a modifica la forma de onda en el formador 210 de onda para cambiar la forma de la forma de onda. Esta acción obtiene el calor deseado como se referencia por el voltaje manualmente ajustado en la línea 224. Los diagramas de bloque mostrados en la Figura 17 se realizan digitalmente por el programa de cómputo del controlador usando DPS estándar para realizar el control con tecnología de forma de onda de la soldadura de arco eléctrico. El voltaje en la línea 222a modifica la forma de onda de impulso de C.A., estructurada por el formador 210 de onda para mantener el calor deseado en base a una relación con el factor de potencia de tiempo real. Para lograr este objetivo, varios aspectos de la forma de onda 400 se ajustan por el circuito 220b. Para ilustrar las varias porciones de forma de onda si se ajustan para controlar el calor, la forma de onda 400 se muestra esquemáticamente en las Figuras 18 y 19. La forma de onda 400 comprende una de una sucesión de impulsos de C.A., que incluyen un segmento 402 de impulsos positivos y un segmento 404 de impulsos negativos. En la modalidad preferida, el segmento 402 de impulsos positivos se construye con una porción 410 de corriente pico y una porción 412 de fondo con el nivel 430, pico. La magnitud de la corriente pico se representa como el nivel 418. Como se muestra en la Figura 19, el ajuste térmico de la forma de onda 400 se logra al cambiar el nivel 418 pico, mostrado como líneas discontinuas 402a y representado por c. El ajuste de la magnitud de la corriente pico es una implementación de la invención donde la forma de la forma de onda se modifica para controlar el calor, en base al factor de potencia de tiempo real de la soldadora. La altura 414 de la porción 412 de corriente de fondo se indica como ajustable por líneas discontinuas 414a. de una manera simular, el borde 416 de conducción es ajustable para cambiar el calor de la operación de soldadura como se indica por la línea discontinua o punteada 416a. el cambio a de magnitud de la corriente de fondo y el cambio b en el ancho de la corriente de fondo son los ajustes primarios implementados para provocar que la forma de onda 400 cree el calor deseado de soldadura, en tanto que mantiene I^s constante. El aspecto principal de la invención para modificar la porción 410 de corriente pico es el ajuste de la magnitud de corriente pico como se indica por c como la distancia entre la línea 402 a y la línea 402. Sin embargo, la porción pico 410 tiene normalmente una rampa 420 de conducción o delantera y una rampa 422 de arrastre o trasera como se muestra en la segunda ocurrencia de la forma de onda 400. Estas dos rampas se pueden ajustar para cambiar el calor en la operación de soldadura bajo el control del factor de potencia de tiempo real. Como se ilustra en la Figura 19, las dimensiones a, b y c, así como los ángulos de las rampas, indicados por d, son ajustables para controlar el calor. Los circuitos para lograr estos ajustes se ilustran en las Figuras 20-23. En estas figuras, el circuito digital 220d controla el formador de onda 210 por el voltaje en la línea 222a. La Figura 20 ilustra el uso del circuito 220b para ajustar la dimensión a. El valor del factor de potencia en 1 a línea 220a (de manera preferente digital) se obtiene al dividir la potencia promedio en la línea 204a por el producto en la línea 204e, obtenido al multiplicar ?p„8 en la línea 204b por en la línea 204c con el circuito 204d. La dimensión b se ajusta por el circuito mostrado en la Figura 21. Usando los circuitos mostrados en las Figuras 20 y 21, la magnitud de la corriente de fondo en la porción 412 se varía de modo que la señal de factor de potencia en la línea 220a se compara con el calor deseado representado como un voltaje en la línea 224 para cambiar la corriente de fondo. De esta manera, la corriente de fondo se ajusta para mantener el calor deseado provocado por la forma de onda 400. Los circuitos en las Figuras 22 y 23 implementan ajustes de las dimensiones c, d. Esto cambia la magnitud de la corriente pico o el ángulo de una o ambas rampas 220, 222. De esta manera, la porción de corriente pico de la forma de onda 400 se ajusta para crear el calor deseado. Otros aspectos de la forma de onda son ajustables para controlar el calor deseado en base al factor de potencia de tiempo real de la operación de soldadura usando un circuito como se muestra en las Figuras 20-23. La invención se ha descrito con referencia a ciertas modalidades preferidas ilustradas en las Figuras 17-23. Se pueden hacer modificaciones en estas modalidades sin que se aparten del espíritu y el alcance propuesto de la invención como se define en las reivindicaciones anexas.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES 1. Una soldadora de arco eléctrico para realizar un proceso dado de soldadura con una forma de onda de corriente de impulsos de C.A., realizada entre un electrodo y una pieza de trabajo, la forma de onda de corriente que incluye un segmento positivo y un segmento negativo, con al menos un segmento que incluye una corriente pico y una corriente de fondo, la soldadora que está caracterizada porque comprende: una fuente de energía o potencia con un controlador que tiene un procesador digital que incluye un programa para calcular el factor de potencia de tiempo real de la corriente de soldadura y el voltaje de soldadura, el programa que incluye un algoritmo para calcular el voltaje de soldadura de rms, la corriente de soldadura de rms y la potencia promedio de la fuente de potencia; un circuito para multiplicar la corriente de rms por el voltaje de rms para producir un nivel de potencia de rms; un circuito para dividir la potencia promedio por la potencia de rms para crear un valor que represente el factor de potencia de tiempo real, actual de la fuente de potencia; y un circuito para ajustar la corriente de fondo para mantener el factor de potencia a un nivel dado. 2. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el controlador incluye un formador de onda que tiene una entrada con un valor que determina la forma de la forma de onda y un circuito de error para comparar el factor de potencia en tiempo real, actual con un factor de potencia deseado para crear un valor correctivo y un circuito para dirigir el valor a la entrada del formador de onda por lo que el factor de potencia de tiempo real, actual se mantiene en el factor de potencia deseado. 3. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque la forma de onda se crea por varios impulsos de corriente que se presentan en una frecuencia de al menos 18 kHz con una magnitud de cada impulso controlada por un formador de onda. 4. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la forma de onda se crea por varios impulsos de corriente que se presentan en una frecuencia de al menos 18 kHz con una magnitud de cada impulso controlada por un formador de onda. 5. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque la corriente de fondo se ajusta en magnitud. 6. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque la corriente de fondo se ajusta en longitud. 7. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada porque la corriente de fondo se ajusta en magnitud. 8. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada porque la corriente de fondo se ajusta en longitud. 9. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque la corriente de fondo se ajusta en magnitud. 10. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque la corriente de fondo se ajusta longitud. 11. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la corriente de fondo se ajusta en magnitud. 12. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la corriente de fondo se ajusta en longitud. 13. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 12, caracterizada porque incluye un circuito para controlar el calor del proceso de soldadura al ajustar el nivel dado. 14. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque incluye un circuito para controlar el calor del proceso de soldadura al ajustar el nivel dado. 15. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque incluye un circuito para controlar el calor del proceso de soldadura al ajustar el nivel dado. 16. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque incluye un circuito para controlar el calor del proceso de soldadura al ajustar el nivel dado. 17. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque incluye un circuito para controlar el calor del proceso de soldadura al ajustar el nivel dado. 18. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque incluye un circuito para controlar el calor del proceso de soldadura al ajustar el nivel dado. 19. Una soldadora de arco eléctrico para realizar un proceso dado de soldadura con una forma de onda de corriente de impulsos de C.A., realizada entre un electrodo y una pieza de trabajo, la forma de onda de corriente que incluye un segmento positivo y un segmento negativo, con al menos un segmento que incluye una corriente pico y una corriente de fondo, la soldadora que está caracterizada porque comprende : una fuente de energía o potencia con un controlador que tiene un procesador digital que incluye un programa para calcular el factor de potencia de tiempo real de la corriente de soldadura y el voltaje de soldadura, el programa que incluye un algoritmo para calcular el voltaje de soldadura de rms, la corriente de soldadura de rms y la potencia promedio de la fuente de potencia; un circuito para multiplicar la corriente de rms por el voltaje de rms para producir un nivel de potencia de rms; un circuito para dividir la potencia promedio por la potencia de rms para crear un valor que represente el factor de potencia de tiempo real, actual de la fuente de potencia; y un circuito para ajustar la corriente pico para mantener el factor de potencia a un nivel dado. 20. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 19, caracterizada porque el controlador incluye un formador de onda que tiene una entrada con un valor que determina la forma de la forma de onda y un circuito de error para comparar el factor de potencia en tiempo real, actual con un factor de potencia deseado para crear un valor correctivo y un circuito para dirigir el valor a la entrada del formador de onda por lo que el factor de potencia de tiempo real, actual se mantiene en el factor de potencia deseado. 21. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 20, caracterizada porque la forma de onda se crea por varios impulsos de corriente que se presentan en una frecuencia de al menos 18 kHz con una magnitud de cada impulso controlada por un formador de onda. 22. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 19, caracterizada porque la forma de onda se crea por varios impulsos de corriente que se presentan en una frecuencia de al menos 18 kHz con una magnitud de cada impulso controlada por un formador de onda. 23. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 22, caracterizada porque la corriente pico se ajusta en magnitud. 24. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 22, caracterizada porque la corriente pico se ajusta en longitud. 25. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 21, caracterizada porque la corriente pico se ajusta en magnitud. 26. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 21, caracterizada porque la corriente pico se ajusta en longitud. 27. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 20, caracterizada porque la corriente pico se ajusta en magnitud. 28. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 20, caracterizada porque la corriente pico se ajusta en longitud. 29. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 19, caracterizada porque la corriente pico se ajusta en magnitud. 30. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 19, caracterizada porque la corriente pico se ajusta en longitud. 31. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 30, caracterizada porque incluye un circuito para controlar el calor del proceso de soldadura al ajustar el nivel dado. 32 Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 24, caracterizada porque incluye un circuito para controlar el calor del proceso de soldadura al ajustar el nivel dado. 33. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 23, caracterizada porque incluye un circuito para controlar el calor del proceso de soldadura al ajustar el nivel dado. 34. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 20, caracterizada porque incluye un circuito para controlar el calor del proceso de soldadura al ajustar el nivel dado. 35. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 19, caracterizada porque incluye un circuito para controlar el calor del proceso de soldadura al ajustar el nivel dado. 36. Una soldadora de arco eléctrico para realizar un proceso de soldadura de impulsos con una forma de onda seleccionada, realizada entre un electrodo y una pieza de trabajo, la forma de onda que tiene una corriente pico y una corriente de fondo la soldadora caracterizada porque comprende: una fuente de potencia con un generador de forma de onda que tiene una entrada de señal de control con un valor que determina la forma de la forma de onda; un controlador con un programa comparador con una primera entrada representa iva del factor de potencia actual de la fuente de potencia, una segunda entrada que representa un factor de potencia deseado y una señal de salida dirigida a la entrada de control del generador de forma de onda en donde el factor de potencia actual se mantiene en el factor de potencia deseado al ajustar la corriente de fondo de la forma de onda. 37. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 36, caracterizada porque incluye un dispositivo para ajustar manualmente el factor de potencia deseado para ajustar el calor del proceso de soldadura. 38. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 37, caracterizada porque incluye un circuito de control para retener la corriente de rms de la fuente de potencia a un valor establecido, deseado conforme se ajusta el calor. 39. Un método para controlar una soldadora de arco eléctrico para realizar un proceso de soldadura de impulsos, dado con una forma de onda seleccionada realizada por una fuente de potencia entre un electrodo y una pieza de trabajo, la forma de onda que tiene una corriente pico y una corriente de fondo, el método está caracterizado porque comprende : (a) calcular el factor de potencia actual de la fuente de potencia usando la corriente de rms y el voltaje de rms; (b) seleccionar un factor de potencia deseado para la fuente de potencia; (c) obtener una señal de error al comparar el factor de potencia actual de la fuente de potencia al factor de potencia deseado de la fuente de potencia; y (d) ajustar la corriente de fondo de la forma de onda por la señal de error por lo que el factor de potencia actual se mantiene en el factor de potencia deseado. 40. El método de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado porque incluye ajustar manualmente el factor deseado de potencia para controlar el calor del proceso de soldadura. 41. Un método de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado porque incluye mantener la corriente rms constante como conforme se ajusta el factor deseado de potencia. 42. Un método de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado porque la forma de onda se crea por varios impulsos de corriente que se presenta en una frecuencia de al menos 18 kHz con una magnitud de cada impulso controlada por un modelador de onda. 43. Un método de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado porque la forma de onda se crea por varios impulsos de corriente que se presenta en una frecuencia de al menos 18 kHz con una magnitud de cada impulso controlada por un modelador de onda. 44. Un método de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado porque la forma de onda se crea por varios impulsos de corriente que se presenta a una frecuencia de al menos 18 kHz con una magnitud de cada impulso controlada por un modelador de onda. 45. Una soldadora de arco eléctrico para realizar un proceso de soldadura de impulsos con una forma de onda seleccionada realizada entre un electrodo y la pieza de trabajo, la forma de onda que tiene una corriente pico y una corriente de fondo, la soldadora está caracterizada porque comprende: una fuente de potencia con un generador de forma de onda que tiene una entrada de señal de control con un valor que determina la forma de la forma de onda; un controlador con un programa comparador con una primera entrada representativa del factor de potencia actual de la fuente de potencia, una segunda entrada que representa un factor de potencia deseado y una señal de salida dirigida a la entrada de control del generador de forma de onda en donde el factor de potencia actual se mantiene en el factor de potencia deseado al ajustar la corriente pico de la forma de onda. 46. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 45, caracterizada porque incluye un dispositivo para ajustar manualmente el factor de potencia deseado para ajustar el calor del proceso de soldadura. 47. Una soldadora de arco eléctrico de conformidad con la reivindicación 46, caracterizada porque incluye un circuito de control para mantener la corriente de rms de la fuente de potencia a un nivel establecido, deseado conforme se ajusta el calor. 48. Un método para controlar una soldadora de arco eléctrico para realizar un proceso de soldadura de impulsos, dado con una forma de onda seleccionada realizada por una fuente de potencia entre un electrodo y la pieza de trabajo, la forma de onda que tiene una corriente pico y una corriente de fondo, el método está caracterizado porque comprende : (a) calcular el factor de potencia actual de la fuente de potencia usando la corriente de rms y el voltaje de rms; (b) seleccionar un factor de potencia deseado para la fuente de potencia; (c) obtener una señal de error al comparar el factor de potencia actual de la fuente de potencia al factor de potencia deseado de la fuente de potencia; y (d) ajustar la corriente pico de la forma de onda por la señal de error por lo que el factor de potencia actual se mantiene en el factor de potencia deseado. 49. El método de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque incluye ajustar manualmente el factor deseado de potencia para controlar el calor del proceso de soldadura. 50. Un método de conformidad con la reivindicación 49, caracterizado porque incluye mantener la corriente rms constante como conforme se ajusta el factor deseado de potencia . 51. Un método de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado porque la forma de onda se crea por varios impulsos de corriente que se presenta a una frecuencia de al menos 18 kHz con una magnitud de cada impulso controlada por un modelador de onda. 52. Un método de conformidad con la reivindicación 49, caracterizado porque la forma de onda se crea por varios impulsos de corriente que se presenta a una frecuencia de al menos 18 kHz con una magnitud de cada impulso controlada por un modelador de onda. 53. Un método de conformidad con la reivindicación 48, caracterizado porque la forma de onda se crea por varios impulsos de corriente que se presenta a una frecuencia de al menos 18 kHz con una magnitud de cada impulso controlada por un modelador de onda.