JPH0131991B2 - - Google Patents
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- JPH0131991B2 JPH0131991B2 JP1231483A JP1231483A JPH0131991B2 JP H0131991 B2 JPH0131991 B2 JP H0131991B2 JP 1231483 A JP1231483 A JP 1231483A JP 1231483 A JP1231483 A JP 1231483A JP H0131991 B2 JPH0131991 B2 JP H0131991B2
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- JP
- Japan
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- welding
- output
- welding output
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- cycle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/06—Arrangements or circuits for starting the arc, e.g. by generating ignition voltage, or for stabilising the arc
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、CO2溶接、MAG溶接（マグ溶接）
のように消耗電極である溶接ワイヤを自動送給し
ながら溶接を行う溶接機に用いられるトランジス
タチヨツパ式の溶接用電源に関するものである。
のように消耗電極である溶接ワイヤを自動送給し
ながら溶接を行う溶接機に用いられるトランジス
タチヨツパ式の溶接用電源に関するものである。
従来例の構成とその問題点
トランジスタチヨツパ式溶接用電源のトランジ
スタオン時間とオフ時間とで構成される一周期時
間は、従来、スプレー移行アーク溶接のパルスマ
グ溶接ではワイヤ送給量の増加に伴い減少させ、
短絡移行、球滴移行アークのマグ、CO2溶接では
ワイヤ送給量にかかわらず一定値とするのが通常
であつた。この一周期時間は、パルスマグ溶接で
は円滑なスプレー移行アークを実現するため30ｍ
sec〜３ｍsecの値に、マグ、CO2溶接では出力リ
ツプルを低減し安定な短絡移行、球滴移行アーク
を実現するために0.5ｍsec前後の一定値に設定さ
れていた。第１図に従来のトランジスタチヨツパ
式溶接用電源のワイヤ送給量に対するトランジス
タのオンオフで構成される一周期時間の特性例を
示す。同図において、ａはパルスマグ溶接時の特
性であり、ｂはCO2、マグ溶接時の特性である。
スタオン時間とオフ時間とで構成される一周期時
間は、従来、スプレー移行アーク溶接のパルスマ
グ溶接ではワイヤ送給量の増加に伴い減少させ、
短絡移行、球滴移行アークのマグ、CO2溶接では
ワイヤ送給量にかかわらず一定値とするのが通常
であつた。この一周期時間は、パルスマグ溶接で
は円滑なスプレー移行アークを実現するため30ｍ
sec〜３ｍsecの値に、マグ、CO2溶接では出力リ
ツプルを低減し安定な短絡移行、球滴移行アーク
を実現するために0.5ｍsec前後の一定値に設定さ
れていた。第１図に従来のトランジスタチヨツパ
式溶接用電源のワイヤ送給量に対するトランジス
タのオンオフで構成される一周期時間の特性例を
示す。同図において、ａはパルスマグ溶接時の特
性であり、ｂはCO2、マグ溶接時の特性である。
第１図の従来例における問題点は、トランジス
タの損失による機器最大定格である。トランジス
タの熱損失Ｐは、トランジスタターンオン時の損
失の和をPtON、トランジスタターンオフ時の損失
の和PtOFF、トランジスタオン時の損失の和を
PON、トランジスタベース電流による損失の和を
Pbとすれば、これらの和となる。すなわち、 Ｐ＝PtON＋PtOFF＋PON＋Pb …(1) となる。Pbの値は他に較べて小であり、PONの値
は出力平均値が同一であれば一周期時間によらず
ほぼ一定値となる。しかしながら、PtONとPtOFF
とは一周期時間が小であるほど大となる。しか
も、特にPtOFFの値は、全損失Ｐに対し相当大な
る比率を有する。したがつて、第１図のCO2、マ
グ溶接時の特性は、トランジスタの熱損失の面か
らは不利な特性といえる。これゆえに従来の両特
性を有する溶接用電源は、CO2、マグ溶接時の最
大定格出力値をパルスマグ溶接時の最大定格出力
値よりも小なる値に規定して対処してきた。
タの損失による機器最大定格である。トランジス
タの熱損失Ｐは、トランジスタターンオン時の損
失の和をPtON、トランジスタターンオフ時の損失
の和PtOFF、トランジスタオン時の損失の和を
PON、トランジスタベース電流による損失の和を
Pbとすれば、これらの和となる。すなわち、 Ｐ＝PtON＋PtOFF＋PON＋Pb …(1) となる。Pbの値は他に較べて小であり、PONの値
は出力平均値が同一であれば一周期時間によらず
ほぼ一定値となる。しかしながら、PtONとPtOFF
とは一周期時間が小であるほど大となる。しか
も、特にPtOFFの値は、全損失Ｐに対し相当大な
る比率を有する。したがつて、第１図のCO2、マ
グ溶接時の特性は、トランジスタの熱損失の面か
らは不利な特性といえる。これゆえに従来の両特
性を有する溶接用電源は、CO2、マグ溶接時の最
大定格出力値をパルスマグ溶接時の最大定格出力
値よりも小なる値に規定して対処してきた。
発明の目的
この発明は、CO2、マグ溶接時の機器最大定格
出力値をトランジスタの容量を大にすることなく
増加させることができる溶接用電源を提供するこ
とを目的とする。
出力値をトランジスタの容量を大にすることなく
増加させることができる溶接用電源を提供するこ
とを目的とする。
発明の構成
この発明は、CO2、マグ溶接の溶接出力リツプ
ルが溶接性能にさほど影響しない高出力域（ワイ
ヤ送給量が大なる範囲）において前記一周期時間
を増加させて低周波数トランジスタスイツチング
とし、前記第(1)式のPtONとPtOFFとを減少させて
損失Ｐを減少させることを特徴とするものであ
る。
ルが溶接性能にさほど影響しない高出力域（ワイ
ヤ送給量が大なる範囲）において前記一周期時間
を増加させて低周波数トランジスタスイツチング
とし、前記第(1)式のPtONとPtOFFとを減少させて
損失Ｐを減少させることを特徴とするものであ
る。
実施例の説明
第２図はこの発明の一実施例のトランジスタチ
ヨツパ式溶接用電源の回路図を示している。第２
図において、１は溶接用変圧器、２は整流器、３
は平滑用コンデンサ、４は溶接出力制御用トラン
ジスタ、５はリアクタ、６は溶接機出力端子、７
は溶接機入力端子、８はトランジスタ駆動回路、
９は分周カウンタ回路、１０は基準周波数信号発
生回路、１１はマイクロコンピユータをはじめと
する論理演算素子および記憶素子から構成される
演算・記憶回路、１２は溶接出力設定器、１３は
パルスマグ溶接とCO2、マグ溶接との出力特性を
切換える出力特性切換器、１４は抵抗、１５はサ
イリスタである。
ヨツパ式溶接用電源の回路図を示している。第２
図において、１は溶接用変圧器、２は整流器、３
は平滑用コンデンサ、４は溶接出力制御用トラン
ジスタ、５はリアクタ、６は溶接機出力端子、７
は溶接機入力端子、８はトランジスタ駆動回路、
９は分周カウンタ回路、１０は基準周波数信号発
生回路、１１はマイクロコンピユータをはじめと
する論理演算素子および記憶素子から構成される
演算・記憶回路、１２は溶接出力設定器、１３は
パルスマグ溶接とCO2、マグ溶接との出力特性を
切換える出力特性切換器、１４は抵抗、１５はサ
イリスタである。
このトランジスタチヨツパ式溶接用電源は、溶
接機入力端子７より三相交流電源が入力される
と、それが溶接用変圧器１で変圧されたのち整流
器２および平滑用コンデンサ３で整流および平滑
され、溶接出力制御用トランジスタ４およびリア
クタ５を介して溶接機出力端子６，６間に溶接電
流を流す。溶接出力制御用トランジスタ４はトラ
ンジスタ駆動回路８からの駆動信号により所定の
周期でオンオフする。
接機入力端子７より三相交流電源が入力される
と、それが溶接用変圧器１で変圧されたのち整流
器２および平滑用コンデンサ３で整流および平滑
され、溶接出力制御用トランジスタ４およびリア
クタ５を介して溶接機出力端子６，６間に溶接電
流を流す。溶接出力制御用トランジスタ４はトラ
ンジスタ駆動回路８からの駆動信号により所定の
周期でオンオフする。
また、出力設定器１２の設定値および出力特
性切換器１３とにより、演算・記憶回路１１で命
令デジタル信号ｎを分周カウンタ回路９に出力す
る。この場合、命令デジタル信号ｎは、演算・記
憶回路１１により出力設定器１２の設定値Ｉの増
加に応じて増加する。
性切換器１３とにより、演算・記憶回路１１で命
令デジタル信号ｎを分周カウンタ回路９に出力す
る。この場合、命令デジタル信号ｎは、演算・記
憶回路１１により出力設定器１２の設定値Ｉの増
加に応じて増加する。
分周カウンタ回路は、基準周波数信号発生回路
１０の基準クロツク信号を同時に入力し、周波数
Ｎの基準クロツク信号をｎ分周してトランジスタ
駆動回路８に出力する。この結果、溶接出力制御
用トランジスタ４はN/nなる周波数でスイツチン
グ動作を行なう。なお、第２図の実施例において
は、一周期時間内におけるトランジスのオン時間
およびオフ時間の制御に関する説明は省略してい
る。
１０の基準クロツク信号を同時に入力し、周波数
Ｎの基準クロツク信号をｎ分周してトランジスタ
駆動回路８に出力する。この結果、溶接出力制御
用トランジスタ４はN/nなる周波数でスイツチン
グ動作を行なう。なお、第２図の実施例において
は、一周期時間内におけるトランジスのオン時間
およびオフ時間の制御に関する説明は省略してい
る。
以上の構成によりトランジスタのオン時間とオ
フ時間とで構成された一周期時間を出力設定値の
増加（ワイヤ送給量の増加）とともに大なる値と
することができる。なお、従来例の項で述べたよ
うにCO2、マグ溶接で前記一周期時間を増加させ
ると溶接出力のリツプルが増加する。しかしなが
ら、溶接出力の大なる範囲ではこのリツプルは溶
接性能にほとんど影響を与えない。
フ時間とで構成された一周期時間を出力設定値の
増加（ワイヤ送給量の増加）とともに大なる値と
することができる。なお、従来例の項で述べたよ
うにCO2、マグ溶接で前記一周期時間を増加させ
ると溶接出力のリツプルが増加する。しかしなが
ら、溶接出力の大なる範囲ではこのリツプルは溶
接性能にほとんど影響を与えない。
具体的には、基準クロツク信号として8192Hzを
用いた。また、溶接出力設定値IAに対し、演
算・記憶回路１１から分周カウンタ回路９に出力
するデータｎは次式によつて算出した。
用いた。また、溶接出力設定値IAに対し、演
算・記憶回路１１から分周カウンタ回路９に出力
するデータｎは次式によつて算出した。
ｎ＝４（Ｉ＜256A） …(2)
ｎ＝１／32Ｉ−３（Ｉ≧256A） …(3)
第(2)式および第(3)式の計算は、第２図の演算・
記憶回路１１のマイクロコンピユータおよび記憶
素子に記憶されたプログラムにより実行される。
もちろん、第(2)式および第(3)式の特性はプログラ
ムにより容易に変化させることができる。
記憶回路１１のマイクロコンピユータおよび記憶
素子に記憶されたプログラムにより実行される。
もちろん、第(2)式および第(3)式の特性はプログラ
ムにより容易に変化させることができる。
第(2)式および第(3)式によるCO2、マグ溶接時の
特性を第３図に示す。第３図において、a′は従来
例と同様のパルスマグ溶接時の特性を示し、b′は
CO2、マグ溶接時の特性を示している。なお、第
３図において、第(3)式の実行を整数計算するた
め、１／32Ｉの計算結果における小数点以下の数は 切捨てるようにプログラムされている。
特性を第３図に示す。第３図において、a′は従来
例と同様のパルスマグ溶接時の特性を示し、b′は
CO2、マグ溶接時の特性を示している。なお、第
３図において、第(3)式の実行を整数計算するた
め、１／32Ｉの計算結果における小数点以下の数は 切捨てるようにプログラムされている。
このように構成した結果、CO2、マグ溶接の同
一出力時に溶接性能を損うことなく溶接出力制御
用トランジスタ４の損失を減少させることができ
る。したがつて、溶接出力制御用トランジスタ４
の容量を大にすることなくCO2、マグ溶接時に最
大定格出力値の大なるトランジスタチヨツパ式溶
接電源を提供することができ、産業界への貢献は
多大である。
一出力時に溶接性能を損うことなく溶接出力制御
用トランジスタ４の損失を減少させることができ
る。したがつて、溶接出力制御用トランジスタ４
の容量を大にすることなくCO2、マグ溶接時に最
大定格出力値の大なるトランジスタチヨツパ式溶
接電源を提供することができ、産業界への貢献は
多大である。
なお、パルスマグ溶接時の出力特性について
も、演算・記憶回路１１からの命令デジタル信号
ｎをプログラムに従つて出力設定器１２の設定値
Ｉに応じ減少させることにより実現できる。ま
た、実施例では、溶接出力制御用トランジスタ４
が溶接用変圧器の二次側に設けた場合について説
明したが、一次側に設けたものでも同様に適用で
きる。
も、演算・記憶回路１１からの命令デジタル信号
ｎをプログラムに従つて出力設定器１２の設定値
Ｉに応じ減少させることにより実現できる。ま
た、実施例では、溶接出力制御用トランジスタ４
が溶接用変圧器の二次側に設けた場合について説
明したが、一次側に設けたものでも同様に適用で
きる。
発明の効果
この発明の溶接用電源によれば、CO2、マグ溶
接時の機器最大定格出力値をトランジスタの容量
を大にすることなく増加させることができる。
接時の機器最大定格出力値をトランジスタの容量
を大にすることなく増加させることができる。
第１図は従来例におけるパルスマグ溶接時およ
びCO2、マグ溶接時の一周期時間のワイヤ送給量
に対する特性図、第２図はこの発明の一実施例の
回路図、第３図は実施例におけるパルスマグ溶接
時およびCO2、マグ溶接時の一周期時間の溶接出
力に対する特性図である。 １……溶接用変圧器、２……整流器、３……平
滑用コンデンサ、４……溶接出力制御用トランジ
スタ、５……リアクタ、６……溶接機出力端子、
７……溶接機入力端子、８……トランジスタ駆動
回路、９……分周カウンタ回路、１０……基準周
波数信号発生回路、１１……演算・記憶回路、１
２……溶接出力設定器、１３……出力特性切換
器。
びCO2、マグ溶接時の一周期時間のワイヤ送給量
に対する特性図、第２図はこの発明の一実施例の
回路図、第３図は実施例におけるパルスマグ溶接
時およびCO2、マグ溶接時の一周期時間の溶接出
力に対する特性図である。 １……溶接用変圧器、２……整流器、３……平
滑用コンデンサ、４……溶接出力制御用トランジ
スタ、５……リアクタ、６……溶接機出力端子、
７……溶接機入力端子、８……トランジスタ駆動
回路、９……分周カウンタ回路、１０……基準周
波数信号発生回路、１１……演算・記憶回路、１
２……溶接出力設定器、１３……出力特性切換
器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 消耗電極である溶接用ワイヤを自動送給しな
がら溶接を行う消耗電極を用いた溶接機に用いら
れる溶接用電源であつて、 溶接用変圧器と、この溶接用変圧器の一次側ま
たは二次側に設けられて溶接出力を制御する溶接
出力制御用パワートランジスタと、溶接出力を設
定する溶接出力設定器と、前記溶接出力設定器の
設定値を演算して基準周期信号を発生する基準周
期発生回路と、前記基準周期発生回路の出力する
基準周期信号により前記溶接出力制御用パワート
ランジスタのオン−オフを制御する駆動回路とで
構成され、前記溶接出力設定器の設定値の増加に
伴つて前記基準周期信号の周期を増加させること
により前記溶接出力制御用パワートランジスタの
オン時間とオフ時間とで構成される一周期時間を
増加させることを特徴とする溶接用電源。 ２ 前記基準周期発生回路は、論理演算素子、記
憶素子、クロツク信号発生器および前記論理演算
素子のデジタル出力により前記クロツク信号を分
周して出力する分周素子を有している特許請求の
範囲第１項記載の溶接用電源。 ３ 消耗電極である溶接用ワイヤを自動送給しな
がら溶接を行う消耗電極を用いた溶接機に用いら
れる溶接用電源であつて、 溶接用変圧器と、この溶接用変圧器の一次側ま
たは二次側に設けられて溶接出力を制御する溶接
出力制御用パワートランジスタと、溶接出力を設
定する溶接出力設定器と、前記溶接出力設定器の
設定値と溶接出力特性を切換える切換器の出力と
を入力として演算して基準周期信号を発生する基
準周期発生回路と、前記基準周期信号により前記
溶接出力制御用パワートランジスタのオン−オフ
を制御する駆動回路とで構成され、前記溶接出力
設定器の設定値の増加に伴つて前記基準周期信号
の周期を増加させることにより前記溶接出力制御
用パワートランジスタのオン時間とオフ時間とで
構成される一周期時間を増加させる特性と前記溶
接出力設定器の設定値の増加に伴つて前記基準周
期信号の周期を減少させることにより前記一周期
時間を減少させる特性とを前記切換器で選択でき
ることを特徴とする溶接用電源。 ４ 前記基準周期発生回路は、論理演算素子、記
憶素子、クロツク信号発生器および前記論理演算
素子のデジタル出力により前記クロツク信号を分
周して出力する分周素子を有している特許請求の
範囲第１項記載の溶接用電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58012314A JPS59137177A (ja) | 1983-01-27 | 1983-01-27 | 溶接用電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58012314A JPS59137177A (ja) | 1983-01-27 | 1983-01-27 | 溶接用電源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59137177A JPS59137177A (ja) | 1984-08-07 |
| JPH0131991B2 true JPH0131991B2 (ja) | 1989-06-28 |
Family
ID=11801851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58012314A Granted JPS59137177A (ja) | 1983-01-27 | 1983-01-27 | 溶接用電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59137177A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4739641B2 (ja) * | 2002-09-26 | 2011-08-03 | 株式会社ダイヘン | 短絡アーク溶接用電源装置及びロボット溶接装置 |
-
1983
- 1983-01-27 JP JP58012314A patent/JPS59137177A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59137177A (ja) | 1984-08-07 |
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