MXPA05006784A - Sistema para soldar con varios arcos. - Google Patents

Abstract

Un sistema para soldar con un primer y un segundo arco entre un primer y un segundo electrodo, respectivamente, y una pieza de trabajo comun, donde cada uno de los electrodos es excitado por un conductor de energia desde una sola fuente de energia. El sistema comprende un inductor con un nucleo, una derivacion central, un primer extremo, un segundo extremo, una primera seccion de bobina entre la derivacion y el primer extremo y una segunda seccion de la bobina entre la derivacion y el segundo extremo donde el conductor de energia se conecta con la derivacion. Un primer circuito que conecta el primer arco en serie con la primera seccion de bobina y un segundo circuito que conecta el segundo arco en serie con la segunda seccion de bobina, un primer inductor auxiliar separado en el primer circuito entre la primera seccion de bobina y el primer arco y un segundo inductor auxiliar separado en el segundo circuito entre la segunda seccion de la bobina y el segundo arco.

Description

SISTEMA PARA SOLDAR CON VARIOS ARCOS DESCRIPCIÓN Antecedentes y campo de la invención La actual invención se relaciona con el campo de soldadura con arco eléctrico y más particularmente con un sistema para soldadura con CC o CA con varios arcos. La soldadura con arco eléctrico de secciones de tubería implica generalmente una operación automática de soldadura en donde dos o más electrodos se mueven al mismo tiempo a lo largo de una trayectoria en el espacio entre las dos secciones de tubería, de aquí en adelante denominada pieza de trabajo. El primer electrodo se funde para dejar una perla que llena la abertura de la raíz entre las secciones de la tubería. Los electrodos subsecuentes se funden y depositan el metal fundido en capas sucesivas para llenar la abertura entre las secciones de la tubería y, así, concluir el empalme o unión de tubería soldada. El uso de varios electrodos para crear varios arcos en una operación automática de soldadura implica el uso de una fuente de energía separada para cada uno de los electrodos conectados en tándem y moviéndose al mismo tiempo. Se conoce esta tecnología en varias patentes, tales como Stava 6,207,929, incorporada como referencia para los antecedentes de la invención.. Utilizando fuentes deenergía individuales para excitar el arco entre cada electrodo y la pieza de trabajo, cada arco se controla independientemente por su fuente de energía dedicada. La actual invención se relaciona con un sistema que utiliza un transformador reductor derivado central, que es un componente utilizado de forma frecuente por The Lincoln Electric Company de Cleveland, Ohio y divulgado en varias patentes tales como Stava 6,051,810, incorporado como antecedentes de la invención. Las dos patentes de Stava muestran tecnología existente a la cual la actual invención se dirige y, más específicamente, un transformador reductor derivado central según lo utilizado en la actual invención. Por lo tanto, no hay necesidad de detallar el funcionamiento de los electrodos operados en tándem del estado de la técnica o los detalles de un transformador reductor derivado central a la salida de una fuente de energía para soldadura. Al utilizar varios arcos, tales como un proceso automático de soldadura que tiene electrodos conectados en tándem, ha sido práctica común el utilizar una fuente de energía separada para cada electrodo utilizado para crear un arco para el proceso de soldadura. Tal sistema y método es costoso e implica espacio y peso substanciales, especialmente cuando las fuentes de energía se deben mover alrededor de una tubería durante la operación de soldadura. Para reducir el costo y peso para soldadura automática con dos o más arcos, se ha sugerido una sola fuente de energía donde un transformador reductor montado en el interior de los límites de la fuente de energía limita la cantidad de flujo de corriente, especialmente cuando uno de los arcos se pone en cortocircuito inadvertidamente. Esto soluciona el problema de corriente excesiva; sin embargo, hay un problema más básico. Cuando se presenta un cortocircuito de un arco, toda la corriente proveniente de la fuente de energía al transformador reductor se dirige al electrodo que se encuentra en corto. Por lo tanto, el arco o los arcos asociados a los otros electrodos se extingue (n) y debe (n) reestablecerse cuando el cortocircuito se despejó. Para aliviar este problema, con frecuencia se opera el arreglo en tándem en un modo de aspersión para reducir al mínimo los cortocircuitos inadvertidos y, así, eliminar el problema de un cortocircuito en un arco lo cual extingue los otros arcos . Esta solución al problema reduce de forma drástica la flexibilidad de la operación de soldadura que utiliza electrodos en tándem en un proceso automático de soldadura.

Sumario de la invención La actual invención implica un sistema de soldadura de arco con varios arcos, donde el proceso no necesita limitarse a soldadura de aspersión, sino que un cortocircuito de un arco no extingue los otros arcos en un agrupamiento de electrodos conectados en tándem. De acuerdo con la invención, se provee un sistema para soldar con primer y un segundo arcos entre un primer y un segundo electrodos, respectivamente, y una pieza de trabajo común a todos los electrodos. La pieza de trabajo común pueden ser secciones espaciadas de tubería que se ensamblan fundiendo el primer y el segundo electrodos en secuencia mientras se mueven al mismo tiempo. En este sistema, los electrodos son excitados por una sola fuente de energía que utiliza un transformador reductor derivado central a la salida. Una primera sección de inductor o de bobina se conecta en serie con el primer electrodo y una segunda sección de inductor o de bobina se conecta en serie con el segundo electrodo. De este modo, cuando un electrodo se pone en corto con la pieza de trabajo, él o los otros arcos se mantienen por un período de tiempo determinado por la reactancia inductiva del o los inductores en serie con cada electrodo . El tiempo de mantenimiento preferido del arco se encuentra en la gama general de 1.0 ms a 10 ms y se encuentra preferiblemente en la gama general de 4.0-6.0 ms . Aún de conformidad con la presente invención, el inductor para los arcos separados se embobina en un núcleo único o común en la forma de un transformador reductor derivado central del tipo mostrado generalmente en Stava 6,051,810. Cada electrodo está en serie con uno o más inductores donde los inductores son cada uno secciones de bobina de un transformador reductor derivado central . De acuerdo con la invención, un transformador reductor derivado central según lo mostrado en Stava 6,051,810 se provee con un primer inductor auxiliar separado que conecta un extremo del transformador reductor con un primer arco y un segundo inductor auxiliar separado que conecta el segundo extremo del transformador reductor con el segundo arco. Asi, el circuito en serie que excita a ambos arcos incluye una sección de bobina del transformador reductor derivado central junto con un inductor auxiliar separado para controlar la inductancia total en el circuito en serie que excita tanto al primer arco como al segundo arco. De acuerdo con otro aspecto de la invención, un diodo de giro libre se conecta en paralelo con cada inductor auxiliar y su arco asociado. Los diodos de giro libre actúan de acuerdo como los diodos de giro libre estándares para controlar el flujo de corriente que atraviesa el arco en los cambios de polaridad. Un aspecto adicional de la invención es proveer inductancia ajustable para cada inductor auxiliar para controlar la dinámica real del arco durante soldadura normal antes del momento en que se presente un cortocircuito que utiliza la energía almacenada en la inductancia del arco sin cortocircuito para mantener la estabilidad del arco sin cortocircuito. Asi, una salida de transformador reductor derivado central para dos o más arcos, se puede diseñar para una fuente de energía dada. Si se requiere reactancia inductiva diferente, únicamente se requiere cambiar los inductores auxiliares . Esto reduce el costo del circuito de salida y permite el uso de un inductor derivado central generalmente estándar. Para reducir al mínimo la soldadura inconsistente provocado por un cortocircuito de arco y con ello la extinción de otro arco, la actual invención provee un inductor, en la forma de una o más secciones, en serie con cada uno de los arcos . Estas secciones de inductor se embobinan en núcleos con el material de núcleo, la abertura de aire, el área en sección transversal y las vueltas del conductor apropiados, de manera tal que la reactancia inductiva en serie con cada arco almacene suficiente energía para mantener el arco en el extremo del electrodo con el cual la sección o las secciones del inductor está(n) conectada (s) . La inductancia de cada circuito en serie es la inductancia de una sección de bobina de un transformador reductor derivado central y la inductancia de un inductor auxiliar. Los dos inductores de cada circuito en serie de un arco dado se dimensionan para proveer suficiente energía para mantener un arco por un período de aproximadamente 1.0-10.0 ms y preferiblemente aproximadamente 4.0-6.0 ms . Este tiempo se basa en el tiempo normal de cortocircuito experimentado en procesos de soldadura, en donde el cortocircuito dura generalmente menos de 5.0 ms . Los inductores individuales en serie con los electrodos se dimensionan para ajustar una variedad de tiempos de corto circuito. El término "inductor" significa una o más secciones de bobina en serie con una bobina en un transformador reductor derivado central y la otra bobina formando un inductor auxiliar. El concepto de inductores individuales o reactancia inductiva en serie con cada arco se simplifica utilizando un inductor derivado central referido a veces como un "transformador reductor" . Una sola fuente de energía se conecta a la derivación central y cada embobinado del inductor se conecta con un arco a través de un inductor auxiliar para insertar uno o más inductores en serie con cada arco. Se utiliza un transformador reductor derivado central de manera que el flujo de corriente que atraviesa la derivación central y a través de un embobinado al arco tienda a provocar que el flujo en el núcleo se reduzca al mínimo. Conforme la corriente fluye a través de la derivación central y a través de los embobinados o de las secciones de bobina opuestas, el flujo en el núcleo se cancela. Este efecto de cancelación de flujo es una razón de preferir el uso de un transformador reductor derivado central, en vez de transformadores reductores o inductores separados. Utilizando un transformador reductor central y un número balanceado de vueltas, el núcleo permanece cercanamente a balanceado durante operación normal con una corriente pareja a través de cada sección de bobina. Por lo tanto, se requiere de un núcleo más pequeño para un transformador reductor derivado central en comparación con solamente inductores individuales para cada arco, con tales inductores teniendo sus propios núcleos separados. Con el transformador reductor central e inductores auxiliares separados para cada arco, la ventaja de un transformador reductor derivado central se combina con el control de inductancia en serie para controlar la estabilidad de cada arco sin requerir un inductor central especial para cada instalación . El objeto primario de la actual invención es proveer un sistema, el cual utiliza una reactancia inductiva en serie con cada electrodo de una operación de soldadura con varios arcos de manera que un cortocircuito de un arco no extinguirá inmediatamente los otros arcos, donde reactancia de inductancia es la suma de una sección de bobina de un transformador reductor derivado central y de un inductor auxiliar separado dedicado. Otro objeto de la actual invención es proveer un sistema, como se definió arriba, el sistema se puede utilizar fácilmente en uña fuente de energía estándar para excitar una serie de electrodos que se mueven al mismo tiempo en un proceso automático de soldadura y donde se puede utilizar un transformador reductor estándar para instalaciones que difieren. Aún otro objeto de la actual invención es proveer un sistema, como se definió arriba, el sistema permite el uso de una sola fuente de energía para un proceso de soldadura que involucra dos o más arcos en paralelo. Aún otro objeto de la actual invención es el proveer un sistema, según lo definido arriba, el sistema se puede utilizar en una variedad de procesos de soldadura y con corrientes de soldadura tanto de CC como de CA. Estos y otros objetos y ventajas se harán evidentes de la siguiente descripción tomada junto con los dibujos anexos.

Breve descripción de dibujos La figura 1 es un diagrama eléctrico que ilustra esquemáticamente un sistema del estado de la técnica al cual se orienta la actual invención. La figura 2 es un diagrama eléctrico que ilustra el amplio concepto de la actual invención. La figura 2A es una vista en sección transversal agrandada tomada generalmente a lo largo de la línea 2A-2A de la figura 2. La figura 3 es un diagrama eléctrico que ilustra un transformador reductor central de salida según lo utilizado en la actual invención con núcleos separados para los inductores con núcleos de transformador acoplados entre si. La figura 4 es un diagrama eléctrico de un transformador reductor derivado central que se utilizará en la actual invención. La figura 4A es una vista en sección transversal agrandada tomada generalmente a lo largo de la línea 4A-4A de la figura 4. La figura 5 es una vista esquemática que ilustra un campo de aplicación de un transformador reductor derivado central utilizado para soldadura de tubería.

La figura 6 es una serie de curvas que muestran el voltaje y la corriente asociados con los sistemas de transformador reductor derivados centrales mostrados en las figuras 2 cuyas curvas se desarrollan cuando se utiliza la invención según lo mostrado en las figuras 7 y 8. La figura 7 es un diagrama eléctrico que ilustra la modalidad preferida de la invención en donde un transformador reductor derivado central de salida se provee con inductores auxiliares para controlar la inductancia total en serie. La figura 8 es una segunda modalidad de la actual invención en donde los inductores auxiliares se ilustran siendo ajustables y los electrodos se muestran como excitados por alimentadores separados .

Descripción de la modalidad preferida En Stava 6,207,929 se describen dos electrodos conectados en tándem, moviéndose al mismo tiempo y excitados por fuentes de energía separadas . Tal sistema se ilustra esquemáticamente como estado de la técnica en la figura 1 donde los electrodos en tándem 10, 12 crean arcos en arco con la pieza de trabajo 14 y se conectan a una primera fuente de energía 20 y una segunda fuente de energía 22, respectivamente. Los conductores 24, 26 conectan las fuentes de energía con la pieza de trabajo, la cual puede ser los dos extremos separados de secciones de tubería. La actual invención implica un proceso de soldadura que utiliza por lo menos dos electrodos, tal como los electrodos 10 y 12, excitados por una sola fuente de energía. En el pasado, un sistema que utiliza una sola fuente de energía para varios arcos incluyó a menudo un transformador reductor 30 según lo mostrado en la figura 2. Este transformador reductor se conectó con los arcos paralelos de los electrodos 10 y 12 para limitar la corriente cuando uno de los electrodos 10, 12 se puso en cortocircuito. Sin embargo, el transformador reductor común no evitó que se extinguiera un arco cuando uno de los arcos se puso en corto. Por lo tanto, un cortocircuito provocó interrupción en el proceso de soldadura y técnicas de reinicio de proceso complejas. Para solucionar este problema, se utiliza una salida de transformador reductor derivado central según lo mostrado en la figura 2. Este transformador reductor inserta con eficacia un inductor separado en serie con cada arco Al, A2. La única fuente de energía se representa por las terminales de salida 32, 34 que se conectan por el circuito 40 a los electrodos 10, 12. Inductores individuales o series de inductores 42 , 44 tienen reactancia inductiva controlada por el material del núcleo, el área de la sección transversal de la abertura de aire y por las vueltas del conductor. La reactancia inductiva de los inductores 42, 44 está en serie con el arco Al y el arco A2. De esta manera, se almacena bastante energía en los inductores para mantener uno de los arcos asociado con uno de los electrodos por el tiempo seleccionado cuando esencialmente no se dirige ninguna corriente al electrodo. Esta desviación de corriente ocurre cuando uno de los arcos se pone en corto con la pieza de trabajo 14. El circuito 40 constituye la amplia teoría de la actual invención que implica un transformador reductor derivado central para estabilizar los arcos Al, A2. En el concepto simplificado de la figura 2, los inductores 42, 44 tienen reactancia inductiva para mantener un arco cuando el otro arco se pone en corto brevemente . De acuerdo con la tecnología estándar, inductores o la reactancia inductiva 42, 44 mostrados en la figura 2 se proveerían con una bobina 50, 60 y un núcleo central 52, 62. Según lo ilustrado en la figura 2A, el área en sección transversal del núcleo 52 es el producto del ancho a por la altura b. Esta área en sección transversal, junto con el número de vueltas y el material del núcleo produce suficiente reactancia inductiva para mantener un arco durante por lo menos 10.0 ms y preferiblemente en la gama general de 4.0-6.0 ms . En la práctica, la reactancia inductiva en serie es tal que el arco Al o el arco A2 se mantiene durante aproximadamente 5.0 ms cuando el otro arco entra en cortocircuito brevemente. El circuito 40 ilustra el concepto más amplio de la actual invención. Uno de los arcos Al , A2 se mantiene cuando el otro se pone en corto brevemente. La actual invención realiza el principio protector del circuito 40 utilizando un transformador reductor derivado central según lo ilustrado en la figura 3 donde el circuito 40' incluye los inductores 70, 72 que tienen los embobinados 70a, 72a y los núcleos 70b y 72b. De acuerdo con este dispositivo para estabilizar los arcos Al, A2, los núcleos mostrados en la figura 2 se acoplan por transformador uno al otro, según lo indicado por el símbolo 80. Así, el conductor 32 se ramifica en la derivación central 82 en los conductores 32a, 32b comunicados con los inductores 70, 72, respectivamente. El flujo del núcleo provocado por el flujo de corriente a través de las bobinas 70a, 72a está en direcciones opuestas que se cancelarán durante la operación normal del circuito 40'. El sistema de transformador reductor derivado central mostrado en la figura 3 provee una ventaja explicada esquemáticamente al utilizar el circuito de transformador reductor derivado central mostrado en la figura 4. Con referencia ahora al sistema de transformador reductor derivado central mostrado en la figura , el circuito A para los electrodos 10, 12 incluye un transformador reductor derivado central 100 que tiene la derivación central 102 conectada al conductor 32, al extremo 104, al extremo 106 y a las bobinas, o secciones de •inductor, 110, 112 embobinadas alrededor de un solo núcleo 120. Esto es similar a los núcleos 70b, 72b de la figura 3. El transformador reductor o inductor derivado central tiene los conductores 130, 132 conectados en serie con los electrodos 10, 12, respectivamente. Por supuesto, los electrodos normalmente son alambre de soldadura, ya sea con núcleo o sólido, provistos desde un carrete y recibiendo la corriente de soldadura desde los conductores 130, 132 según lo mostrado de mejor forma en la figura 8. Las secciones 110, 112 de bobina de transformador reductor derivado central tienen el mismo número de vueltas de manera que el flujo en el núcleo 120 provocado por las dos bobinas espaciadas generalmente se cancela entre ellas . El tamaño del núcleo 120, según lo representado en la figura 4A, es el producto del ancho x por la altura y. Utilizando el transformador reductor derivado central como en la figura 4, en vez de los inductores individuales de la figura 2, el tamaño del núcleo 120 (x, y) puede ser drásticamente menor que el tamaño del núcleo 52 (a, b) . En la práctica, el uso de un transformador reductor derivado central permite la reducción del núcleo por lo menos 50% de la sección transversal del núcleo 52. Esta reducción en el tamaño del núcleo para obtener el mismo arco sosteniendo la energía es una ventaja de utilizar un transformador reductor derivado central . La capacidad de utilizar un transformador reductor derivado central es una ventaja de la invención para realizar el principio protector ilustrado ampliamente en la figura 2. El uso de un transformador reductor derivado central como un componente de la invención tiene la ventaja mostrada en la comparación de la operación de los núcleos como se muestra en las figuras 2A y 4A. Un cortocircuito en el arco Al o en- el arco A2 no extinguirá el arco opuesto en ambos sistemas . La invención es un componente de circuito agregado al sistema mostrado en la figura 4. Un uso práctico del circuito 40' basado en transformador reductor derivado central se ilustra en la figura 5. La fuente de energía 200 se utiliza para soldar en conjunto secciones 202, 204 de tubos que tienen un surco de separación 206 a soldarse y llenarse por los electrodos 10, 12 excitados por una sola fuente de energía 200. Los electrodos se mueven al mismo tiempo y automáticamente alrededor del surco 206 de manera que el metal fundido proveniente de los electrodos 10 y 12, se dirija dentro del surco 206. El metal de los dos electrodos suelda las secciones 202, 204. Los inductores o dispositivos de reactancia de inductancza de mantenimiento de arco se colocan en la red 210 de inductor. Esta red se muestra como el circuito 40' en la figura 3, pero puede ser como el circuito 40 de la figura 2 o el circuito A de la figura 4. La red 210 remota del inductor tiene el conductor 212 de entrada desde la fuente de energía 200. El conductor se conecta con la terminal 212a. La terminal 214a se conecta al conductor 214 de salida que forma una conexión eléctrica con la pieza de trabajo que comprende las secciones 202, 204 de tubería separadas. La red 210 utiliza un transformador reductor derivado central y tiene los conductores 220, 222 de salida para dirigir corriente de soldadura ya sea de CA o de CC a los electrodos 10, 12 en paralelo para realizar una operación automática de soldadura conforme los electrodos se mueven al mismo tiempo. Los alimentadores de alambre 230, 232, empujan el "alambre de electrodo 10a, 12a, respectivamente, desde los carretes o rollos 234, 236 de alimentación, respectivamente. De acuerdo con tecnología de control estándar un conductor 240 de detección de voltaje en la unión 82 del circuito 40' dirige el voltaje de la red 210 de nuevo a la terminal 240a de la fuente de energía 200 con el fin de mantener el voltaje de soldadura apropiado. La figura 5 muestra una puesta en práctica del sistema de transformador reductor derivado central que se modificó de acuerdo con la actual invención para agregar inductores auxiliares. La operación de la instalación mostrada en la figura 5 no cambia. Cada electrodo se provee con una reactancia inductiva en serie con una sola fuente de energía para mantener un arco en el electrodo, independiente de un cortocircuito momentáneo de otro arco. El sistema de transformador reductor derivado central de las figuras 2-5 con un componente de la actual invención y las explicaciones de los sistemas en las figuras 2-5 son aplicables a la invención mostrada en las figuras 7 y 8. Las curvas 300, 310 y 312 mostradas en la figura 6 representan el voltaje y la corriente de los electrodos que emplean el sistema según lo mostrado ampliamente en la figura 2 y en el sistema derivado central de la figura 4. Estas mismas curvas explican la operación del sistema de transformador reductor derivado central que comprende la actual invención mostrada en las figuras 7 y 8. La curva 310 es el voltaje a través de un arco que se pone en cortocircuito. El arco se indica como ser el arco A2. El voltaje 310d cae a cerca de cero en el punto 310a del cortocircuito y permanece bajo durante un tiempo 310b, este tiempo es normalmente de aproximadamente 5.0 ms . El cortocircuito se despeja según lo indicado en el punto 310c por medio de una rutina estándar que eleva la corriente del arco a través del electrodo para provocar que el cortocircuito se estreche y se separe. El circuito común de despeje de cortocircuito no es una parte de la invención y es una característica conocida de muchas soldadoras . En resumen, se presenta un cortocircuito en el punto 310a y el cortocircuito se despeja en el punto 310c. El nivel de voltaje 310d es el nivel de voltaje controlado durante la operación de soldadura. La corriente de fuga 310e es la corriente de fuga de recuperación que ocurre cuando el cortocircuito se rompe precipitadamente para restablecer el arco A2. La curva 300 es la curva de corriente del arco Al no en cortocircuito utilizando el circuito A de transformador reductor derivado central de la figura 4 o el sistema de transformador reductor derivado central inventivo mostrado en las figuras 7 y 8. En el punto 310a, arriba la corriente se extrae por el arco A2. Esta acción reduce la corriente disponible para el arco Al de manera que la corriente a través del arco se reduce en la pendiente 300b de línea recta hasta que ésta alcanza el nivel inferior 300c, cuando se elimina el cortocircuito. En ese momento, la corriente a través de Al se recupera a lo largo de la curva 300d de tiempo constante. La reactancia inductiva del núcleo del transformador reductor derivado central en el sistema en la figura 4 o el sistema en las figuras 7 y 8 controla la pendiente de la línea 300b y el punto o nivel 300c de la curva 300 de corriente. Esta reactancia inductiva también controla la forma de la línea 300d. Cuando dos inductores que mantienen el arco se embobinan en núcleos separados, según lo mostrado en la figura 2, entonces la corriente del arco 1 no en cortocircuito se muestra como la curva 312. La corriente tiene un nivel de operación 312a y se reduce a lo largo de una curva 312b de tiempo constante cuando se presenta un cortocircuito del arco A2. Cuando se elimina el cortocircuito, la corriente 312 se recupera rápidamente y después a lo largo de una curva 312c de tiempo constante. En ambos casos, existe una cierta cantidad de energía restante para mantener el arco Al cuando el arco ?2 se pone en corto. En el sistema mostrado en la figura 2, la corriente cae a un nivel 312b, que es un nivel más bajo que el nivel o punto 300c. El nivel de corriente más bajo es debido al acoplamiento mutuo entre los núcleos de los inductores individuales. Las curvas mostradas en la figura 6 ilustran las características de operación de la amplia teoría según lo representado por el circuito 40 mostrado en la figura 2. Estas curvas representan la operación de un sistema que utiliza un transformador reductor derivado central según lo mostrado en la figura 4 o del sistema mejorado de transformador reductor derivado central que constituye la invención, según lo mostrado en las figuras 7 y 8. Las modalidades preferidas de la actual invención se ilustran en las figuras 7 y 8 en donde los conductores 130, 132 de salida del transformador reductor derivado central 100 proveen de energía de soldadura al sistema 400 en la figura 7 y al sistema 400' relativo, en la figura 8. Regresando ahora al sistema 400, el conductor 130 de salida tiene un inductor 402 auxiliar separado que se combina con la inductancia de la sección 112 de la bobina para crear la reactancia inductiva deseada para el circuito en serie que incluye el arco Al. Para estabilizar el arco Al, se conecta en paralelo un transformador reductor de giro libre polarizado inversamente 404 con el circuito en serie que incluye el inductor auxiliar 402 y el arco Al . De manera similar, el conductor 132 de salida se dirige a un inductor auxiliar separado 410 en serie con el arco A2. Para estabilizar el sistema 400 de arco A2 , que incluye un diodo de giro libre 412 polarizado inversamente. En operación del sistema 400, la inductancia estabilizadora del arco en serie con los arcos Al, A2 es la inductancia combinada de la sección de bobina de transformador reductor central y de los inductores auxiliares. El transformador reductor derivado central 100 es un componente estándar para la salida de la soldadora eléctrica y se puede utilizar según lo mostrado en las figuras 3 y 4 para controlar los arcos Al, A2 durante períodos de cortocircuito inadvertido de uno de los arcos. La mejora de la actual invención es la adición de inductores auxiliares en serie con el transformador reductor derivado central y el arco. De este modo, se utiliza un transformador reductor derivado central estándar en la -puesta en práctica de la invención, según lo explicado con respecto a la figura 4. Para modificar según necesidades la inductancia real en el circuito en serie que controla el flujo de corriente, la invención utiliza inductores auxiliares. De este modo, el tiempo durante el cual se mantiene el arco cuando se pone en cortocircuito el arco opuesto se controla sin alterar la construcción de un transformador reductor derivado central, que es normalmente un componente algo estandardizado de la soldadora. Además, utilizando inductores auxiliares separados, una operación de soldadura se adaptada o ajusta a la medida después de que ella se ha diseñado y se ha provisto con un transformador reductor derivado central estándar. El transformador reductor mismo no necesita modificarse cada vez que hay un deseo de afectar la estabilidad de los arcos respectivos. Esto es una mejora substancial respecto del sistema A de transformador reductor derivado central mostrado en la figura 4 , aunque ese sistema tiene la ventaja general de la actual invención. El sistema 400 simplemente mejora la aplicación y la puesta en práctica del concepto ilustrado en la figura 4 a un menor costo y de una manera para modificar a la medida la estabilidad de los arcos individuales. Los electrodos 10, 12, como se explicó con respecto a la figura 5 , realmente son empuj ados por separado por los alimentadores 230, 232 de alambre para extraer alambre de soldadura de los carretes 234, 236, respectivamente. Los rodillos impulsores 230a y los rodillos impulsores 232a tiran del alambre WI, W2 de los carretes 234, 236 de soldadura, respectivamente a una velocidad de alimentación del alambre controlada con una señal ?-ecibida por los motores MI, M2 de los alimentadores 230, 232 de alambre, respectivamente. El sistema 400' ilustra el concepto del alimentador de alambre que sería utilizado en el sistema 400 según lo ilustrado en la figura 5. El sistema 400' es diferente del sistema 400 porque incluye los inductores auxiliares ajustables 450, 452 en vez de los inductores fijos 402, 410, respectivamente. Los diodos de giro libre del sistema 400 se incluyen en el sistema 401 pero no se ilustran por simplicidad. Además, los manguitos de contacto estándar 420, 422 para los alambres WI, W2 , respectivamente, se muestran como la conexión entre los inductores auxiliares y los arcos Al, A2 , respectivamente . El amplio concepto de incluir reactancia inductiva que controla la corriente en serie con los arcos Al, se muestra en la figura 4 como que utiliza un inductor derivado central . Este concepto requiere el diseño de un transformador reductor derivado central especial para cada sistema A. Para mejorar el circuito de la figura 4, los sistemas 400, 400' mostrados en las figuras 7 y 8 incluyen inductores auxiliares separados en serie con los arcos individuales para permitir cambios en los inductores auxiliares cuando se desea desarrollar a la medida la reactancia inductiva para el uso en la estabilización de los arcos Al, ?2. Además, el sistema 400' permite el ajuste individual de los inductores 450, 452 mismos para modificación o ajuste aún más particular de las diferentes inductancias en serie de un circuito que pone en práctica el concepto mostrado en las figuras 1-5.

Claims (37)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema para soldar con un primer y un segundo arco entre un primer y un segundo electrodo, respectivamente, y una pieza de trabajo común, donde cada uno de los electrodos es excitado por un conductor de energía proveniente de una sola fuente de energía, el sistema comprende: un inductor con un núcleo, una derivación central, un primer extremo, un segundo extremo, una primera sección de bobina entre la derivación y el primer extremo y una segunda sección de bobina entre la derivación y el segundo extremo, el conductor de energía se conecta con la derivación, un primer circuito que conecta el primer arco en serie con la primera sección de bobina y un segundo circuito que conecta el segundo arco en serie con la segunda sección de bobina, un primer inductor auxiliar separado en el primer circuito entre la primera sección de bobina y el primer arco y un segundo inductor auxiliar separado en el segundo circuito entre la segunda sección de bobina y el segundo arco .

2. Un sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las bobinas y los inductores auxiliares de cada circuito en serie tienen una inductancia para almacenar suficiente energía para mantener un arco existente asociado con uno de los electrodos durante un tiempo general seleccionado sin esencialmente corriente al un electrodo .

3. Un sistema de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el tiempo se encuentra en la gama general de 1.0 ms a 10 ms .

4. Un sistema de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque las bobinas tienen prácticamente el mismo número de vueltas.

5. Un sistema de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque las bobinas tienen prácticamente el mismo número de vueltas.

6. Un sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las bobinas tienen prácticamente el mismo número de vueltas.

7. Un sistema de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque las secciones de bobina se embobinan en un núcleo común con una polaridad de embobinado de la sección de bobina para provocar flujo opuesto en el núcleo común.

8. Un sistema de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque las secciones de bobina se embobinan en un núcleo común con una polaridad de embobinado de la sección de bobina para provocar flujo opuesto en el núcleo común.

9. Un sistema de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque las secciones de bobina se embobinan en un núcleo común con una polaridad de embobinado de la sección de bobina para provocar flujo opuesto en el núcleo común.

10. Un sistema de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque las secciones de bobina se embobinan en un núcleo común con una polaridad de embobinado de sección de bobina para provocar flujo opuesto en el núcleo común.

11. Un sistema de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque las secciones de bobina se embobinan en un núcleo común con una polaridad de embobinado de la sección de bobina para provocar flujo opuesto en el núcleo común.

12. Un sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las secciones de bobina se embobinan en un núcleo común con una polaridad de embobinado de sección de bobina para provocar flujo opuesto en el núcleo común.

13. Un sistema de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque incluye un diodo de giro libre en paralelo a cada inductor auxiliar y el arco asociado.

14. Un sistema de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque incluye un diodo de giro libre en paralelo con cada inductor auxiliar y el arco asociado.

15. Un sistema de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porgue incluye un diodo de giro libre en paralelo con cada inductor auxiliar y el arco asociado .

16. Un sistema de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque incluye un diodo de giro libre en paralelo con cada inductor auxiliar y el arco asociado .

17. Un sistema de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque incluye un diodo de giro libre en paralelo con cada inductor auxiliar y el arco asociado .

18. Un sistema de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque incluye un diodo de giro libre en paralelo con cada inductor auxiliar y el arco asociado .

19. Un sistema de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque incluye un diodo de giro libre en paralelo con cada inductor auxiliar y el arco asociado.

20. Un sistema de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque incluye un diodo de giro libre en paralelo con cada inductor auxiliar y el arco asociado .

21. Un sistema de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque incluye un diodo de giro libre en paralelo con cada inductor auxiliar y el arco asociado.

22. Un sistema de conformidad con la reivindicación 3 , caracterizado porque incluye un diodo de giro libre en paralelo con cada inductor auxiliar y el arco asociado .

23. Un sistema de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque incluye un diodo de giro libre en paralelo con cada inductor auxiliar y el arco asociado .

24. Un sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye un diodo de giro libre en paralelo con cada inductor auxiliar y el arco asociado .

25. Un sistema de conformidad con la reivindicación 24 , caracterizado porque por lo menos uno de los inductores auxiliares es ajustable en inductancia.

26. Un sistema de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque por lo menos uno de los inductores auxiliares es ajustable en inductancia.

27. Un sistema de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque por lo menos uno de los inductores auxiliares es ajustable en inductancia.

28. Un sistema de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque por lo menos uno de los inductores auxiliares es ajustable en inductancia.

29. Un sistema de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque por lo menos uno de los inductores auxiliares es ajustable en inductancia.

30. Un sistema de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque por lo menos uno de los inductores auxiliares es ajustable en inductancia.

31. Un sistema de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque por lo menos uno de los inductores auxiliares es ajustable en inductancia.

32. Un sistema de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque por lo menos uno de los inductores auxiliares es ajustable en inductancia.

33. Un sistema de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque por lo menos uno de los inductores auxiliares es ajustable en inductancia.

34. Un sistema de conformidad con reivindicación 4, caracterizado porque por lo menos uno los inductores auxiliares es ajustable en inductancia.

35. Un sistema de conformidad con reivindicación 3 , caracterizado porque por lo menos uno los inductores auxiliares es ajustable en inductancia.

36. Un sistema de conformidad con reivindicación 2 , caracterizado porque por lo menos uno los inductores auxiliares es ajustable en inductancia.

37. Un sistema de conformidad con reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos uno los inductores auxiliares es ajustable en inductancia.