(57)【要約】      （修正有）【課題】可変周波数予備電力出力部を有するアーク溶接機を提供する。【解決手段】アーク溶接システムは、切換式電力変換器を有する溶接電源１６を含む。溶接電極２０は、切換式電力変換器に接続されて、それから電気エネルギを受け取り、且つ電気アークを生成する。可変周波数予備電源は、アーク溶接システムの予備電力出力部２４，２６を介して電気エネルギを補助負荷２８，３０に供給する。エンジン発電機１２は、アークを生成するために電気エネルギを溶接電源に供給し、且つ更なる電気エネルギを可変周波数予備電源に供給するために、溶接電源及び可変周波数予備電源に接続される。コントローラ３２は、可変周波数予備電源に動作可能に接続され、且つ予備電源周波数設定に従って可変周波数予備電源の出力電圧周波数を制御するように構成される。可変周波数予備電源の出力電圧周波数は、エンジン発電機のエンジン速度と無関係である。【選択図】図１
2017159365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アーク溶接システムであって、
切換式電力変換器を備える溶接電源と、
前記切換式電力変換器から電気エネルギを受け取り、且つ前記アーク溶接システムから電気アークを生成するために、前記切換式電力変換器に動作可能に接続される溶接電極と、
前記アーク溶接システムの予備電力出力部を介して電気エネルギを補助負荷に供給するための可変周波数予備電源と、
前記電気アークを生成するために電気エネルギを前記溶接電源に供給し、且つ更なる電気エネルギを前記可変周波数予備電源に供給するために、前記溶接電源及び前記可変周波数予備電源に動作可能に接続されるエンジン発電機と、
前記可変周波数予備電源に動作可能に接続され、且つ予備電源周波数設定に従って前記可変周波数予備電源の出力電圧周波数を制御するように構成されるコントローラと
を備え、前記可変周波数予備電源の前記出力電圧周波数は、前記エンジン発電機のエンジン速度と無関係である、アーク溶接システム。
【請求項２】
前記コントローラに動作可能に接続され、且つ前記予備電源周波数設定を受信するように構成されるユーザーインターフェースを更に備える、請求項１に記載のアーク溶接システム。
【請求項３】
前記ユーザーインターフェースから利用可能な前記予備電源周波数設定のための周波数選択は、５０Ｈｚ、６０Ｈｚ、及び４００Ｈｚのそれぞれを含む、請求項２に記載のアーク溶接システム。
【請求項４】
前記コントローラに動作可能に接続され、且つ位置信号を受信し、及び前記位置信号に基づいて現在位置情報を生成するように構成される位置信号受信機を更に備え、前記コントローラは、前記現在位置情報に基づいて前記予備電源周波数設定及び出力電圧レベルを自動的に決定する、請求項１に記載のアーク溶接システム。
【請求項５】
前記可変周波数予備電源はインバータを備える、請求項４に記載のアーク溶接システム。
【請求項６】
前記位置信号受信機は全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機である、請求項４に記載のアーク溶接システム。
【請求項７】
前記可変周波数予備電源は第１の可変周波数予備電源であり、及び前記アーク溶接システムは、前記アーク溶接システムの第２の予備電力出力部を介して電気エネルギを更なる補助負荷に供給するための第２の可変周波数予備電源を更に備え、前記第２の可変周波数予備電源の出力電圧周波数は、前記エンジン発電機の前記エンジン速度及び前記第１の可変周波数予備電源の前記出力電圧周波数の両方と無関係である、請求項１に記載のアーク溶接システム。
【請求項８】
前記コントローラに動作可能に接続され、且つ前記第１の可変周波数予備電源のための前記予備電源周波数設定及び前記第２の可変周波数予備電源のためのより高い周波数設定の両方を受信するように構成されるユーザーインターフェースを更に備える、請求項７に記載のアーク溶接システム。
【請求項９】
前記可変周波数予備電源は、前記発電機から出力電圧を受け取るインバータを備え、及び前記発電機からの前記出力電圧の周波数は、前記可変周波数予備電源の前記出力電圧周波数と異なる、請求項１に記載のアーク溶接システム。
【請求項１０】
アーク溶接システムであって、
切換式電力変換器を備える溶接電源と、
前記切換式電力変換器から電気エネルギを受け取り、且つ前記アーク溶接システムから電気アークを生成するために、前記切換式電力変換器に動作可能に接続される溶接電極と、
前記アーク溶接システムの第１の予備電力出力部を介して電気エネルギを第１の補助負荷に供給するための第１の可変周波数予備電源と、
前記アーク溶接システムの第２の予備電力出力部を介して電気エネルギを第２の補助負荷に供給するための第２の可変周波数予備電源と、
前記電気アークを生成するために電気エネルギを前記溶接電源に供給し、且つ更なる電気エネルギを前記第１及び第２の可変周波数予備電源に供給するために、前記溶接電源、前記第１の可変周波数予備電源、及び前記第２の可変周波数予備電源に動作可能に接続されるエンジン発電機と、
前記第１及び第２の可変周波数予備電源に動作可能に接続され、且つ第１の予備電源周波数設定に従って前記第１の可変周波数予備電源の第１の出力電圧周波数を制御し、及び第２の予備電源周波数設定に従って前記第２の可変周波数予備電源の第２の出力電圧周波数を制御するように構成されるコントローラと、
前記コントローラに動作可能に接続され、且つ位置信号を受信し、及び前記位置信号に基づいて現在位置情報を生成するように構成される位置信号受信機と
を備え、前記コントローラは、前記現在位置情報に基づいて前記第１の可変周波数予備電源の前記第１の予備電源周波数設定及び出力電圧レベルを自動的に決定する、アーク溶接システム。
【請求項１１】
前記第１及び第２の出力電圧周波数は、前記エンジン発電機のエンジン速度と無関係である、請求項１０に記載のアーク溶接システム。
【請求項１２】
前記コントローラに動作可能に接続され、且つ少なくとも１つの予備電源周波数設定を受信するように構成されるユーザーインターフェースを更に備える、請求項１０に記載のアーク溶接システム。
【請求項１３】
前記ユーザーインターフェースから利用可能な前記少なくとも１つの予備電源周波数設定のための周波数選択は、５０Ｈｚ、６０Ｈｚ、及び４００Ｈｚのそれぞれを含む、請求項１２に記載のアーク溶接システム。
【請求項１４】
前記第１の可変周波数予備電源は、前記発電機から出力電圧を受け取る第１のインバータを備え、且つ前記第２の可変周波数予備電源は、前記発電機から前記出力電圧を受け取る第２のインバータを備え、及び前記発電機からの前記出力電圧の周波数は、前記第１の可変周波数予備電源の前記第１の出力電圧周波数及び前記第２の可変周波数予備電源の前記第２の出力電圧周波数の両方と異なる、請求項１０に記載のアーク溶接システム。
【請求項１５】
前記位置信号受信機は全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機である、請求項１０に記載のアーク溶接システム。
【請求項１６】
アーク溶接システムであって、
切換式電力変換器を備える溶接電源と、
前記切換式電力変換器から電気エネルギを受け取り、且つ前記アーク溶接システムから電気アークを生成するために、前記切換式電力変換器に動作可能に接続される溶接電極と、
前記アーク溶接システムの予備電力出力部を介して電気エネルギを補助負荷に供給するための可変周波数予備電源と、
前記電気アークを生成するために電気エネルギを前記溶接電源に供給し、且つ更なる電気エネルギを前記可変周波数予備電源に供給するために、前記溶接電源及び前記可変周波数予備電源に動作可能に接続されるエンジン発電機と、
前記可変周波数予備電源に動作可能に接続され、且つ予備電源周波数設定に従って前記可変周波数予備電源の出力電圧周波数を制御するように構成されるコントローラと、
全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機であって、前記コントローラに動作可能に接続され、且つＧＮＳＳ信号を受信し、及び前記ＧＮＳＳ信号に基づいて現在位置情報を生成するように構成される全地球的航法衛星システム受信機と
を備え、前記コントローラは、前記現在位置情報に基づいて前記予備電源周波数設定及び出力電圧レベルを自動的に決定する、アーク溶接システム。
【請求項１７】
前記可変周波数予備電源はインバータを備える、請求項１６に記載のアーク溶接システム。
【請求項１８】
前記コントローラに動作可能に接続され、且つ前記予備電源周波数設定を手動で受信するように構成されるユーザーインターフェースを更に備える、請求項１６に記載のアーク溶接システム。
【請求項１９】
前記ユーザーインターフェースから利用可能な前記予備電源周波数設定のための周波数選択は、５０Ｈｚ、６０Ｈｚ、及び４００Ｈｚのそれぞれを含む、請求項１８に記載のアーク溶接システム。
【請求項２０】
前記発電機からの出力電圧の周波数は、前記可変周波数予備電源の前記出力電圧周波数と異なる、請求項１６に記載のアーク溶接システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電機によって電力が供給され、且つ照明、電動工具等の補助負荷に電気エネルギを供給するための予備電力出力部を有するアーク溶接機に関する。
【背景技術】
【０００２】
アーク溶接機は、アーク溶接機が商用電源から独立して動作することを可能にするエンジン発電機によって電力を供給することができる。かかるアーク溶接機は、他の電気装置を動作させることを可能にする予備電力出力部（例えば、コンセント）を含むことができる。予備電力の周波数（例えば、６０Ｈｚ）は、通常、発電機を駆動するエンジンの運転速度（例えば、ＲＰＭ）に依存している。予備電力出力部の周波数が、ユーザによって調節可能であると共に、エンジン速度と無関係であるアーク溶接システムを提供することが望まれている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
以下の概要は、本明細書中で検討するシステム及び方法のいくつかの態様の基本的な理解を提供するために、簡易化した概要を呈示する。この概要は、本明細書中で検討するシステム及び方法の広範な概略ではない。それは、かかるシステム及び方法の重要な構成要素を特定し、それらの適用範囲を詳細に描写する意図はない。その唯一の目的は、後半で呈示するより詳細な説明への前置きとして、簡略化した形態でいくつかの概念を呈示することである。
【０００４】
本発明の例示の態様及び実施形態を以下に要約する。例示の態様及び／又は実施形態は、別々に又は互いに組み合わせて提供され得ることを正しく認識すべきである。
【０００５】
一態様に従って、溶接電源を備えるアーク溶接システムが提供される。溶接電源は切換式電力変換器を含む。溶接電極は、切換式電力変換器から電気エネルギを受け取り、且つアーク溶接システムから電気アークを生成するために、切換式電力変換器に動作可能に接続される。可変周波数予備電源は、アーク溶接システムの予備電力出力部を介して電気エネルギを補助負荷に供給する。エンジン発電機は、電気アークを生成するために電気エネルギを溶接電源に供給し、且つ更なる電気エネルギを可変周波数予備電源に供給するために、溶接電源及び可変周波数予備電源に動作可能に接続される。コントローラは、可変周波数予備電源に動作可能に接続され、且つ予備電源周波数設定に従って可変周波数予備電源の出力電圧周波数を制御するように構成される。可変周波数予備電源の出力電圧周波数は、エンジン発電機のエンジン速度と無関係である。
【０００６】
別の態様に従って、溶接電源を備えるアーク溶接システムが提供される。溶接電源は切換式電力変換器を含む。溶接電極は、切換式電力変換器から電気エネルギを受け取り、且つアーク溶接システムから電気アークを生成するために、切換式電力変換器に動作可能に接続される。第１の可変周波数予備電源は、アーク溶接システムの第１の予備電力出力部を介して電気エネルギを第１の補助負荷に供給する。第２の可変周波数予備電源は、アーク溶接システムの第２の予備電力出力部を介して電気エネルギを第２の補助負荷に供給する。エンジン発電機は、電気アークを生成するために電気エネルギを溶接電源に供給し、且つ更なる電気エネルギを第１及び第２の可変周波数予備電源に供給するために、溶接電源、第１の可変周波数予備電源、及び第２の可変周波数予備電源に動作可能に接続される。コントローラは、第１及び第２の可変周波数予備電源に動作可能に接続され、且つ第１の予備電源周波数設定に従って第１の可変周波数予備電源の第１の出力電圧周波数を制御し、及び第２の予備電源周波数設定に従って第２の可変周波数予備電源の第２の出力電圧周波数を制御するように構成される。位置信号受信機は、コントローラに動作可能に接続され、且つ位置信号を受信し、及び位置信号に基づいて現在位置情報を生成するように構成される。コントローラは、現在位置情報に基づいて第１の可変周波数予備電源の第１の予備電源周波数設定及び出力電圧レベルを自動的に決定する。
【０００７】
別の態様に従って、溶接電源を備えるアーク溶接システムが提供される。溶接電源は切換式電力変換器を含む。溶接電極は、切換式電力変換器から電気エネルギを受け取り、且つアーク溶接システムから電気アークを生成するために、切換式電力変換器に動作可能に接続される。可変周波数予備電源は、アーク溶接システムの予備電力出力部を介して電気エネルギを補助負荷に供給する。エンジン発電機は、電気アークを生成するために電気エネルギを溶接電源に供給し、且つ更なる電気エネルギを可変周波数予備電源に供給するために、溶接電源及び可変周波数予備電源に動作可能に接続される。コントローラは、可変周波数予備電源に動作可能に接続され、且つ予備電源周波数設定に従って可変周波数予備電源の出力電圧周波数を制御するように構成される。全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機は、コントローラに動作可能に接続され、且つＧＮＳＳ信号を受信し、及びＧＮＳＳ信号に基づいて現在位置情報を生成するように構成され、コントローラは、現在位置情報に基づいて予備電源周波数設定及び出力電圧レベルを自動的に決定する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】アーク溶接システム例の概略図である。
【図２】アーク溶接システム例の概略図である。
【図３】アーク溶接システム例の概略図である。
【図４】アーク溶接システム例の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明は、エンジン発電機によって電力が供給され、電気エネルギを補助負荷に供給するための１つ以上の可変周波数予備電力出力部を有するアーク溶接機に関する。本発明をここで図面を参照して説明し、図面において同様の参照番号は、全体を通して同様の構成要素を参照するために用いられる。様々な図面は、１つの図から別の図へ又は所定の図内で必ずしも一定の縮尺で描かれておらず、特に構成部品の大きさは、図面の理解を容易にするために任意に描かれていることを正しく認識すべきである。以下の説明において、説明する目的で、本発明の完全な理解を提供するために多数の具体的な詳細を説明する。しかしながら、本発明は、これらの具体的な詳細がなくとも実施できることは明らかであろう。加えて、本発明の他の実施形態が可能であり、本発明は、説明するような方法以外で実施され、実行されることも可能である。本発明の説明に用いられる用語及び語法は、本発明の理解を促進する目的で採用されており、限定するものとして捉えるべきではない。
【００１０】
本明細書中で用いるように、用語「溶接」とは、アーク溶接プロセスを指す。アーク溶接プロセス例は、被覆アーク溶接（ＳＭＡＷ）（例えば、手棒溶接）、フラックスコアードアーク溶接（ＦＣＡＷ）、及びガスメタルアーク溶接（ＧＭＡＷ）、ガスタングステンアーク溶接（ＧＴＡＷ）等の他の溶接プロセスを含む。
【００１１】
アーク溶接システム例１０を図１に概略的に示す。溶接システム１０は、エンジン１４によって駆動される発電機１２を含み、それによってエンジン発電機を形成している。エンジン例には、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン、ＬＰガスエンジン等を含む。発電機１２は、溶接電源１６（以下「溶接機」と称する）に電力を供給するための電気エネルギを発生させる。発電機１２は、同期式３相オルタネータとして概略的に示されている。しかし、発電機は同期式３相オルタネータである必要はない。例えば、発電機は、必要に応じて単相オルタネータ又はＤＣ発電機であってもよい。
【００１２】
溶接機１６は、アーク溶接中の溶接波形を生成するための回路を含む。溶接作業は、溶接電極２０（消耗性又は非消耗性）と母材２２との間に延びる電気アーク１８として図１に概略的に示されている。
【００１３】
溶接機１６は、また、１つ以上の予備電力出力部２４、２６（例えば、図１のＡｕｘ１及びＡｕｘ２）にＡＣ又はＤＣ電力を供給するための回路も含む。予備電力出力部２４、２６は電力を補助負荷２８、３０に供給する。溶接機１６によって電力を供給することができる補助負荷例は、工具、照明、ポンプ、充電器等を含む。従来の発電機駆動溶接機において、予備電力は発電機１２によって供給される。アーク溶接システムが、電気エネルギを溶接機に供給するための１つ以上のバッテリを有するハイブリッド給電式アーク溶接システムである場合、予備電力はバッテリからも供給することができる。
【００１４】
予備電力出力部２４、２６は、補助負荷２８、３０への接続を容易にするための適切なコンセントを含むことができる。コンセントの例は、例えば、北米で一般に見られるＮＥＭＡ規格コンセント、欧州で一般に見られるＣＥＥコンセント、及び他の様式のコンセントを含む。予備電力出力部２４、２６は、世界各国の異なる地理的位置での使用に容易に適応するように多数の様式のコンセントを含むことができるか、又は溶接機１６は、一様式のコンセントを別のものに変換するように適切なアダプタを含むことができる。
【００１５】
図１のアーク溶接システム１０において、予備電力出力部２４、２６は、可変周波数予備電力出力部である。予備電力出力部の出力電圧周波数は調整されてもよい。予備電力出力部２４、２６における出力電圧は、溶接機１６内部の１つ以上のインバータによって提供される。溶接機１６は、予備電力出力部２４、２６における出力電圧の特性（例えば、周波数及び電圧レベル）を制御するために、インバータに動作可能に接続されるコントローラ３２を含む。公知のパルス幅変調技術により、コントローラ３２は、予備電力出力部２４、２６において異なる電圧レベル及び周波数を提供できる。例えば、北米で使用する場合、予備電力出力部２４、２６は、所望の電圧レベル（例えば、１２０Ｖ、２４０Ｖ等）で６０Ｈｚ電力を供給するよう制御することができる。欧州で使用する場合、予備電力出力部２４、２６は、所望の電圧レベル（例えば、２２０Ｖ）で５０Ｈｚ電力を供給するよう制御することができる。他の周波数及び電圧も可能である。例えば、空港で使用する場合、予備電力出力部は、１２０Ｖで４００Ｈｚ電力を供給するよう制御することができる。
【００１６】
コントローラ３２は、１つ以上の予備電力供給周波数設定（例えば、０Ｈｚ又はＤＣ、５０Ｈｚ、６０Ｈｚ、４００Ｈｚ等）に従って予備電力出力部２４、２６の出力電圧周波数を設定する。コントローラ３２は、１つ以上の予備電力供給電圧設定（例えば、１００Ｖ、１２０Ｖ、２０８Ｖ、２２０Ｖ、２４０Ｖ等）に従って出力電圧レベルも設定する。コントローラは、予備電力出力部用の設定を格納するための関連メモリ部３４を有している。溶接機１６は、予備電力出力部２４、２６用の周波数及び／又は電圧設定を溶接システム１０のユーザから直接受信するために、コントローラ３２に動作可能に接続されるユーザーインターフェース３６を含む。ユーザーインターフェース３６は、また、溶接電圧及び電流、溶接波形、溶接ワイヤ供給速度等の様々な溶接パラメータが設定されることを可能にしてもよい。
【００１７】
ある特定の実施形態において、溶接機１６は、位置信号を受信し、且つ位置信号に基づいて現在位置情報を生成するように構成される位置信号受信機３８を含むことができる。現在位置情報は、位置信号受信機３８及び従って溶接機１６の現在位置を特定するデータを含む。位置信号受信機３８は、コントローラ３２に動作可能に接続され、コントローラと通信してコントローラに現在位置情報を定期的に送信する。コントローラ３２は、位置信号受信機３８が提供する現在位置情報に基づいて、予備電力供給周波数設定及び出力電圧レベルを自動的に決定できる。これを行うため、コントローラ３２は、世界各国の異なる地理的位置に対する適切なデフォルト周波数及び電圧レベル設定と共にプログラム化されてもよい。従って、溶接機１６は、その現在の地理的位置を自動的に特定し、地理的現在位置に従って予備電力出力部２４、２６の周波数及び／又は電圧レベルを設定することができる。かかる設定は、必要に応じてユーザーインターフェース３６を介して手動でオーバーライドされてもよい。溶接システム１０が１つの場所から別の場所に移動するにつれて、予備電力出力部２４、２６の電圧及び周波数設定は、自動又は手動のいずれか一方により、現在位置に適切な設定に調整することができる。
【００１８】
位置信号受信機３８の一例は、全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機である。ＧＮＳＳ受信機は、軌道上の人工衛星からのＧＮＳＳ信号伝送を受信し、各伝送の到達時間に基づいて、ＧＮＳＳ受信機の位置を決定する。ＧＮＳＳ受信機は、全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機及びＧａｌｉｌｅｏ及びＧＬＯＮＡＳＳシステム用の受信機を含む。
【００１９】
コントローラ３２は、電子コントローラであってもよく、プロセッサを含んでもよい。コントローラ３２は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、ディスクリート論理回路等のうちの１つ以上を含むことができる。コントローラ３２は、コントローラにそれに割り当てられた機能を提供させるプログラム命令を格納するメモリ部３４（例えば、ＲＡＭ又はＲＯＭ）を含むことができる。
【００２０】
図２は、溶接機の追加の詳細が示されているアーク溶接システム例１０の別の概略図を提供する。発電機１２内の電機子巻線により、溶接機内部の切換式電力変換器４０に電力が供給される。切換式電力変換器の例は、ＤＣチョッパ、インバータ等を含む。発電機からのＡＣ電力は、電力変換器４０内部の整流器４２によって整流される。整流器４２からのＤＣ出力は、溶接機のＤＣバス４３に供給される。ＤＣバス４３は、次に、電力をチョッパ又はインバータ４４等のスイッチング回路に供給する。
【００２１】
チョッパ／インバータ４４からの導線４６、４８は、アーク溶接電流のための完全な回路を提供する。アーク溶接電流は、チョッパ／インバータ４４から電極２０を通り、アーク１８を越えて、母材２２を通って流れる。溶接電極２０及び母材２２は、導線４６、４８を介して切換式電力変換器４０に動作可能に接続される。溶接電極２０は、アーク１８を生成するために切換式電力変換器４０からの（エンジン発電機によって供給されるような）電気エネルギを受け取る。
【００２２】
コントローラ３２は、溶接波形を制御するために制御信号を切換式電力変換器に提供するために、切換式電力変換器４０に動作可能に接続される。コントローラ３２は、フィードバック信号（例えば、溶接電流／電圧）を介して溶接プロセスの様々な態様を監視し、それに応じてアーク溶接中に溶接パラメータを調整できる。
【００２３】
コントローラ３２は、予備電力出力部２４を介して電気エネルギを補助負荷２８に供給するための可変周波数予備電源５０にも動作可能に接続される。コントローラ３２は、上で検討したように、可変周波数予備電源５０の出力周波数及び／又は電圧レベルを制御する。発電機１２は、可変周波数予備電源５０及び切換式電力変換器４０の両方に電力を供給する。しかし、可変周波数予備電源５０は、チョッパ／インバータ４４及びアーク溶接電流から効果的に電気絶縁されている。可変周波数予備電源５０は、発電機１２の電力出力から所望のＡＣ出力電圧及び周波数を生成するために整流器５２及びインバータ５４を含むことができる。発電機１２は、図２に示すように、可変周波数予備電源５０に３相電力を供給するように、又は必要に応じて単相電力を供給するように構成することができる。
【００２４】
可変周波数予備電源５０の出力は、可変周波数予備電源から電力を供給されるべき補助負荷の要件を満足するよう、上で検討したように手動又は自動に調整できる。そのうえ、可変周波数予備電源５０の出力電圧周波数は、エンジン１４の回転数（ＲＰＭ）と無関係である。発電機１２によって供給される電力の周波数は、エンジン１４の回転速度に依存する。しかし、インバータ５４が、整流された発電機出力から可変周波数予備電源５０の出力電圧を生成するために、補助負荷２８に供給される出力電圧周波数は、発電機によって供給される電力の周波数と異なっていてもよい。例えば、様々な負荷条件下でのエンジン１４の回転数の変動は、可変周波数予備電源５０の出力電圧周波数に影響を及ぼさない。
【００２５】
図３は、アーク溶接システム例１０の別の概略図を提供する。図３において、可変周波数予備電源はインバータ５４を含むが、整流器を含んでいない。インバータ５４は、溶接機のＤＣバス４３によって電力が供給される。従って、ＤＣバス４３及び整流器４２は、電力を切換式電力変換器４０内のチョッパ／インバータ４４及び可変周波数予備電源５０内のインバータ５４の両方に同時に供給するために適切な大きさとなっている。
【００２６】
図４は、アーク溶接システム例１０の更に別の概略図を提供する。図４に示すシステムは、第２の可変周波数予備電源５６が追加された状態で、図２のものと類似している。第２の可変周波数予備電源５６は、第１の可変周波数予備電源５０とは別の整流器５８及びインバータ６０を含む。第２の可変周波数予備電源５６は、第２の予備電力出力部２６を介して電気エネルギを第２の補助負荷３０に供給する。第２の可変周波数予備電源５６によって供給される電力の出力電圧及び周波数は、第１の可変周波数予備電源５０と無関係に設定されてもよい。従って、溶接機は、異なる補助負荷に対して異なる電圧及び／又は周波数を同時に供給できる。例えば、第１の可変周波数予備電源５０は１２０Ｖ、６０Ｈｚ（又は２２０、５０Ｈｚ）で電力を供給するよう設定されてもよく、第２の可変周波数予備電源は異なる電圧／周波数（例えば、１２０Ｖ、４００Ｈｚ）で電力を供給するよう設定されてもよい。予備電力出力部２４、２６は、互いから及び溶接電流から電気絶縁されている。第１及び第２の可変周波数予備電源５０、５６によって与えられる周波数及び／又は電圧は、位置信号受信機３８（図１）からの現在位置情報を介して自動的に決定できるか、又はユーザーインターフェース３６を介して手動で決定できる。第１の可変周波数予備電源５０と同様に、第２の可変周波数予備電源５６の出力周波数は、エンジン１４の回転数（ＲＰＭ）と無関係である。
【００２７】
必要に応じて、第２の可変周波数予備電源５６内のインバータ６０は、溶接機のＤＣバス４３から直接電力が供給されてもよい。
【００２８】
２つの予備電力出力部及び可変周波数予備電源を有するアーク溶接システムが図面に示されている。しかし、アーク溶接システムは、必要に応じて追加の予備電力出力部及び可変周波数予備電源を含むことができる。
【００２９】
本開示は一例であり、本開示に含まれる教示の公正な適用範囲から逸脱することなく、詳細を追加、修正、又は削除することによって、様々な変更形態がなされ得ることは明らかであろう。本発明は、従って、以下の特許請求の範囲がやむを得ずそのように限定する場合を除き、本開示の特定の詳細に限定されない。
【符号の説明】
【００３０】
１０  アーク溶接システム
１２  発電機
１４  エンジン
１６  溶接機
１８  電気アーク
２０  溶接電極
２２  母材
２４  予備電力出力部
２６  第２の予備電力出力部
２８  補助負荷
３０  第２の補助負荷
３２  コントローラ
３４  メモリ部
３６  ユーザーインターフェース
３８  位置信号受信機
４０  切換式電力変換器
４２、５２、５８  整流器
４３  ＤＣバス
４４  チョッパ／インバータ
４６、４８  導線
５０  第１の可変周波数予備電源
５４、６０  インバータ
５６  第２の可変周波数予備電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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