JPH02207981A - インバータ式直流抵抗溶接機の制御方法および回路 - Google Patents
インバータ式直流抵抗溶接機の制御方法および回路Info
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- JPH02207981A JPH02207981A JP3065389A JP3065389A JPH02207981A JP H02207981 A JPH02207981 A JP H02207981A JP 3065389 A JP3065389 A JP 3065389A JP 3065389 A JP3065389 A JP 3065389A JP H02207981 A JPH02207981 A JP H02207981A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明はインバータ式直流抵抗溶接機の制御方法および
回路に関し、−層詳細には、インバータの出力電流を検
知しこの検知信号に対して所定の信号処理を行うことに
より直流抵抗溶接機の通電開始時における偏磁による過
電流を制限することの出来るインバータ式直流抵抗溶接
機の制御方法および回路に関する。
回路に関し、−層詳細には、インバータの出力電流を検
知しこの検知信号に対して所定の信号処理を行うことに
より直流抵抗溶接機の通電開始時における偏磁による過
電流を制限することの出来るインバータ式直流抵抗溶接
機の制御方法および回路に関する。
・[発明の背景]
最近、高耐圧、大電流のトランジスタの製品化により高
速の精密制御が可能なトランジスタ・インバータ制御方
式を用いた抵抗溶接機が広範に用いられるに至っている
。このトランジスタ・インバータ制御方式に基づく二次
整流式直流抵抗溶接機(以下、インバータ式直流抵抗溶
接機という)は商用三相交流を整流器により直流電流に
変換し、さらにこれをトランジスタ・インバータにより
交流電流に変換して溶接機またけ溶接ガンに組み込まれ
る溶接変圧器に供給する。この変圧器出力は低電圧、大
電流の交流でこれを再び整流して直流の溶接電流として
電極から被溶接物に供給して溶接加工を施すものである
。
速の精密制御が可能なトランジスタ・インバータ制御方
式を用いた抵抗溶接機が広範に用いられるに至っている
。このトランジスタ・インバータ制御方式に基づく二次
整流式直流抵抗溶接機(以下、インバータ式直流抵抗溶
接機という)は商用三相交流を整流器により直流電流に
変換し、さらにこれをトランジスタ・インバータにより
交流電流に変換して溶接機またけ溶接ガンに組み込まれ
る溶接変圧器に供給する。この変圧器出力は低電圧、大
電流の交流でこれを再び整流して直流の溶接電流として
電極から被溶接物に供給して溶接加工を施すものである
。
ところで、このようなインバータ式直流抵抗溶接機を作
動させるべく通電する際、通電初期において溶接変圧器
の磁気飽和、所謂、偏磁現象等のために回路に過電流が
流れ、これによってインバータ部を構成するトランジス
タが破壊に至ることがある。そこで、従来においてはこ
の不都合を防止するために通電開始直後においてインバ
ータ部から出力されるパルス状交流電流のパルス幅を予
め狭い幅に設定し通常作動時におけるパルス幅に徐々に
広げるようにパルス幅を制御する方法が知られている(
特開昭第63−154274号参照)。然しなから、溶
接変圧器の定格を変更する場合、また、他の溶接変圧器
と交換するような場合、通電開始直後においてインバー
タ部から出力されるパルス状交流電流のパルス幅を設定
し直さなけ−ればならず煩わしいものとなっている。ま
た、直流抵抗溶接機の溶接変圧器の直流偏磁によってイ
ンバータを構成するトランジスタに過大電流が流れてト
ランジスタが破壊されるのを防止するために、電流を検
知して異常電流を検出した際、直ちにトランジスタのス
イッチング動作を停止させるようにする技術が開示され
ている(特開昭第62−107867号参照)。
動させるべく通電する際、通電初期において溶接変圧器
の磁気飽和、所謂、偏磁現象等のために回路に過電流が
流れ、これによってインバータ部を構成するトランジス
タが破壊に至ることがある。そこで、従来においてはこ
の不都合を防止するために通電開始直後においてインバ
ータ部から出力されるパルス状交流電流のパルス幅を予
め狭い幅に設定し通常作動時におけるパルス幅に徐々に
広げるようにパルス幅を制御する方法が知られている(
特開昭第63−154274号参照)。然しなから、溶
接変圧器の定格を変更する場合、また、他の溶接変圧器
と交換するような場合、通電開始直後においてインバー
タ部から出力されるパルス状交流電流のパルス幅を設定
し直さなけ−ればならず煩わしいものとなっている。ま
た、直流抵抗溶接機の溶接変圧器の直流偏磁によってイ
ンバータを構成するトランジスタに過大電流が流れてト
ランジスタが破壊されるのを防止するために、電流を検
知して異常電流を検出した際、直ちにトランジスタのス
イッチング動作を停止させるようにする技術が開示され
ている(特開昭第62−107867号参照)。
然しながら、異常電流を闇値レベルで検出し、これによ
ってインバータ部のスイッチング動作を停止させている
が、検出回路の時間遅れが存在するためにその停止動作
が迅速に達成されない。従って、闇値レベルをトランジ
スタの定格値に対応する値に設定した場合には前記時間
遅れが存在するために定格値以上の電流がトランジスタ
に通流して当該トランジスタが破壊に至る虞が存在する
。そこで、これを考慮して異常電流の闇値レベルを小さ
く設定する必要があるが、この方策を採用すると正常時
にトランジスタに流すことが可能な溶接電流が制約され
て小さくせざるを得なくなる。しかも、これらの従来技
術によっても通電当初の溶接変圧器の偏磁は解消されず
、また通電中に異常電流を検知した場合であっても単に
インバータの動作を停止させるのみにとどまり、偏磁を
効果的に抑えることは困難である。
ってインバータ部のスイッチング動作を停止させている
が、検出回路の時間遅れが存在するためにその停止動作
が迅速に達成されない。従って、闇値レベルをトランジ
スタの定格値に対応する値に設定した場合には前記時間
遅れが存在するために定格値以上の電流がトランジスタ
に通流して当該トランジスタが破壊に至る虞が存在する
。そこで、これを考慮して異常電流の闇値レベルを小さ
く設定する必要があるが、この方策を採用すると正常時
にトランジスタに流すことが可能な溶接電流が制約され
て小さくせざるを得なくなる。しかも、これらの従来技
術によっても通電当初の溶接変圧器の偏磁は解消されず
、また通電中に異常電流を検知した場合であっても単に
インバータの動作を停止させるのみにとどまり、偏磁を
効果的に抑えることは困難である。
[発明の目的]
本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、インバータ式直流抵抗溶接機において、インバ
ータに入力する信号を検知し、検知信号の微分値に係る
微分パルスを求め、微分パルスの正負の極性とパルス数
から溶接変圧器の偏磁状態を検出し、ベース駆動信号の
パルス幅を制限することにより偏磁による過電流を制限
し、併せて当該直流抵抗溶接機が極めて短い時間に所定
の定常動作状態に至ることを可能とするインバータ式直
流抵抗溶接機の制御方法および回路を提供することを目
的とする。
あって、インバータ式直流抵抗溶接機において、インバ
ータに入力する信号を検知し、検知信号の微分値に係る
微分パルスを求め、微分パルスの正負の極性とパルス数
から溶接変圧器の偏磁状態を検出し、ベース駆動信号の
パルス幅を制限することにより偏磁による過電流を制限
し、併せて当該直流抵抗溶接機が極めて短い時間に所定
の定常動作状態に至ることを可能とするインバータ式直
流抵抗溶接機の制御方法および回路を提供することを目
的とする。
[目的を達成するための手段]
前記の目的を達成するために、本発明は直流入力部に電
流検知手段の装着されたインバータ回路部と溶接変圧器
を組み込む溶接ガンとインバータ制御回路部とを含み、
前記インバータ制御回路部から出力される駆動信号のパ
ルス幅を制御することによって前記インバータ回路部か
ら出力する交流の大きさを制御するインバータ式直流抵
抗溶接機の制御方法において、インバータ回路部の直流
入力部に入力する電流を電流検知手段により検知して検
知信号を得た後、前記インバータ制御回路部において前
記検知信号の微分値に係る微分パルスを発生させ、所定
時間内における前記微分パルスの変化状態およびパルス
数から偏磁を検知して当該偏磁状態に基づき所定の制御
信号を発生させ、この制御信号に応じて前記インバータ
回路部に供給される前記駆動信号のパルス幅を制御する
制御信号を発生させて前記インバータ回路部に出力する
ことにより前記インバータ回路部に入力する電流を制御
し且つこの入力する電流を交流に変換し、前記交流を溶
接ガンに供給して溶接を行うことを特徴とする。
流検知手段の装着されたインバータ回路部と溶接変圧器
を組み込む溶接ガンとインバータ制御回路部とを含み、
前記インバータ制御回路部から出力される駆動信号のパ
ルス幅を制御することによって前記インバータ回路部か
ら出力する交流の大きさを制御するインバータ式直流抵
抗溶接機の制御方法において、インバータ回路部の直流
入力部に入力する電流を電流検知手段により検知して検
知信号を得た後、前記インバータ制御回路部において前
記検知信号の微分値に係る微分パルスを発生させ、所定
時間内における前記微分パルスの変化状態およびパルス
数から偏磁を検知して当該偏磁状態に基づき所定の制御
信号を発生させ、この制御信号に応じて前記インバータ
回路部に供給される前記駆動信号のパルス幅を制御する
制御信号を発生させて前記インバータ回路部に出力する
ことにより前記インバータ回路部に入力する電流を制御
し且つこの入力する電流を交流に変換し、前記交流を溶
接ガンに供給して溶接を行うことを特徴とする。
また、本発明は繰返し方形波パルス信号である駆動信号
に基づいて直流入力部に導入される直流を交流に変換す
るインバータ回路部と、前記直流入力部に入力する電流
を検知しその検知信号を出力する検知手段と、前記検知
信号の微分値に係る微分パルスを発生する微分手段と、
前記微分パルスの所定時間内における極性の変化状態お
よびパルス数から偏磁を検知して前記インバータ回路部
へ供給される駆動信号のパルス幅を制限する制御信号を
出力する比較手段とを有するインバータ制御回路部を具
備することを特徴とする。
に基づいて直流入力部に導入される直流を交流に変換す
るインバータ回路部と、前記直流入力部に入力する電流
を検知しその検知信号を出力する検知手段と、前記検知
信号の微分値に係る微分パルスを発生する微分手段と、
前記微分パルスの所定時間内における極性の変化状態お
よびパルス数から偏磁を検知して前記インバータ回路部
へ供給される駆動信号のパルス幅を制限する制御信号を
出力する比較手段とを有するインバータ制御回路部を具
備することを特徴とする。
[実施態様]
次に、本発明に係るインバータ式直流抵抗溶接機の制御
方法についてそれを実施する回路との関係で好適な実施
態様を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明
する。
方法についてそれを実施する回路との関係で好適な実施
態様を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明
する。
第1図において、参照符号10は本実施態様に係るイン
バータ式直流抵抗溶接機の制御方法を実施するための制
御回路を組み込むインバータ式直流抵抗溶接機を示す。
バータ式直流抵抗溶接機の制御方法を実施するための制
御回路を組み込むインバータ式直流抵抗溶接機を示す。
当該インバータ式直流抵抗溶接機IOはインバータ回路
部12と、溶接変圧器を組み込む溶接ガン14と、イン
バータ制御回路部15とを含む。前記インバータ回路部
12は直流をパルス状の交流に逆変換する機能を達成す
るものであり、スイッチングトランジスタ12a乃至1
2dから構成される。前記スイッチングトランジスタ1
2HのエミッタEとスイッチングトランジスタ12dの
コレクタCとが接続され、また、スイッチングトランジ
スタ12CのエミッタEとスイッチングトランジスタ1
2bのコレクタCとが接続される。当該スイッチングト
ランジスタ12a、12CのコレクタCと、スイッチン
グトランジスタ12d、12bのエミッタEには商用交
流を直流に変換する整流回路と平滑回路とを含むコンバ
ータ部(図示せず)が接続されている。
部12と、溶接変圧器を組み込む溶接ガン14と、イン
バータ制御回路部15とを含む。前記インバータ回路部
12は直流をパルス状の交流に逆変換する機能を達成す
るものであり、スイッチングトランジスタ12a乃至1
2dから構成される。前記スイッチングトランジスタ1
2HのエミッタEとスイッチングトランジスタ12dの
コレクタCとが接続され、また、スイッチングトランジ
スタ12CのエミッタEとスイッチングトランジスタ1
2bのコレクタCとが接続される。当該スイッチングト
ランジスタ12a、12CのコレクタCと、スイッチン
グトランジスタ12d、12bのエミッタEには商用交
流を直流に変換する整流回路と平滑回路とを含むコンバ
ータ部(図示せず)が接続されている。
前記コンバータ部から前記スイッチングトランジスタ1
2a、12GのコレクタCに至る接続線にはインバータ
回路部12の直流入力部に入力する電流を検知する検知
手段としての電流検出器13が設けられており、当該電
流検出器13の出力信号は前記インバータ制御回路部1
5に接続される。すなわち、当該電流検出器13は前記
インバータ回路部12から溶接ガン14に出力されるパ
ルス状交流電流に対応するインバータ回路部12の直流
入力部側に装着され、当該インバータ回路部12に入力
する電流を検出してインバータ制御回路部15に検知信
号iを出力するものである。
2a、12GのコレクタCに至る接続線にはインバータ
回路部12の直流入力部に入力する電流を検知する検知
手段としての電流検出器13が設けられており、当該電
流検出器13の出力信号は前記インバータ制御回路部1
5に接続される。すなわち、当該電流検出器13は前記
インバータ回路部12から溶接ガン14に出力されるパ
ルス状交流電流に対応するインバータ回路部12の直流
入力部側に装着され、当該インバータ回路部12に入力
する電流を検出してインバータ制御回路部15に検知信
号iを出力するものである。
前記スイッチングトランジスタ12aのエミッタEとス
イッチングトランジスタ12dのコレクタCとの接続個
所と、スイッチングトランジスタ12cのエミッタEと
スイッチングトランジスタ12bのコレクタCとの接続
個所とが前記溶接ガン14に接続される。
イッチングトランジスタ12dのコレクタCとの接続個
所と、スイッチングトランジスタ12cのエミッタEと
スイッチングトランジスタ12bのコレクタCとの接続
個所とが前記溶接ガン14に接続される。
この場合、溶接ガン14は溶接変圧器16と整流器18
a、18bと電極20とから実質的に構成される。前記
溶接変圧器16は前記インバータ回路部12から供給さ
れるパルス状の交流を変圧して前記整流器18a、18
bに出力する。前記整流器18a、18bは変圧された
パルス状交流を直流に変換して電極20に供給する。前
記電極20は一組の電極から構成され、この−組の電極
間に被溶接材Wを加圧挟持して当該被溶接材Wの接触部
に大電流を通電して被溶接材Wの接触抵抗に基づくジュ
ール熱により溶接するものである。
a、18bと電極20とから実質的に構成される。前記
溶接変圧器16は前記インバータ回路部12から供給さ
れるパルス状の交流を変圧して前記整流器18a、18
bに出力する。前記整流器18a、18bは変圧された
パルス状交流を直流に変換して電極20に供給する。前
記電極20は一組の電極から構成され、この−組の電極
間に被溶接材Wを加圧挟持して当該被溶接材Wの接触部
に大電流を通電して被溶接材Wの接触抵抗に基づくジュ
ール熱により溶接するものである。
一方、インバータ制御回路部15は前記電流検出器13
から入力電流に係る検知信号lを導入し、この検知信号
iに基づいてインバータ回路部12を構成するスイッチ
ングトランジスタ12a乃至12dのベースBに供給さ
れる繰返しパルス信号である駆動信号S1、Sl、Sc
およびSd(以下、ベース駆動信号という)を出力する
もので、前記検知信号の微分値に対応する微分パルスを
発生する微分手段としての微分回路22と第1の比較手
段の一部を構成する溶接タイマ26と、第2の比較手段
を構成する偏磁検出回路24と、前記ベース駆動信号S
。乃至S、を後述する制御信号に応じてそのパルス幅を
制限する制限回路を組み込む回路28(以下、ベース駆
動パルス幅制限回路という)と、前記ベース駆動信号S
。乃至Sa’を出力するベース駆動回路30とから構成
される。
から入力電流に係る検知信号lを導入し、この検知信号
iに基づいてインバータ回路部12を構成するスイッチ
ングトランジスタ12a乃至12dのベースBに供給さ
れる繰返しパルス信号である駆動信号S1、Sl、Sc
およびSd(以下、ベース駆動信号という)を出力する
もので、前記検知信号の微分値に対応する微分パルスを
発生する微分手段としての微分回路22と第1の比較手
段の一部を構成する溶接タイマ26と、第2の比較手段
を構成する偏磁検出回路24と、前記ベース駆動信号S
。乃至S、を後述する制御信号に応じてそのパルス幅を
制限する制限回路を組み込む回路28(以下、ベース駆
動パルス幅制限回路という)と、前記ベース駆動信号S
。乃至Sa’を出力するベース駆動回路30とから構成
される。
前記電流検出器13は検知信号iを溶接タイマ26に出
力すると共に前記微分回路22に出力する。
力すると共に前記微分回路22に出力する。
前記微分回路22は偏磁検出回路24に検知信号iの微
分値に係る微分パルスである信号i/(以下、微分信号
i′という)を出力する。前記偏磁検出回路24は微分
回路22からの微分信号1′と、溶接タイマ26から出
力される第1の制御信号であるベース駆動原信号C0゜
に基づきベース駆動パルス幅制限回路28へ第2の制御
信号であるベース駆動パルス幅制限信号C5を出力する
。また、前記溶接タイマ26は予め設定電流値■11.
が設定されており、前記電流検出器13からの検知信号
iをフィードバック信号として取り込み、前記ベース駆
動パルス幅制限回路28に第1の制御信号としての前記
ベース駆動原信号C3゜を出力する。
分値に係る微分パルスである信号i/(以下、微分信号
i′という)を出力する。前記偏磁検出回路24は微分
回路22からの微分信号1′と、溶接タイマ26から出
力される第1の制御信号であるベース駆動原信号C0゜
に基づきベース駆動パルス幅制限回路28へ第2の制御
信号であるベース駆動パルス幅制限信号C5を出力する
。また、前記溶接タイマ26は予め設定電流値■11.
が設定されており、前記電流検出器13からの検知信号
iをフィードバック信号として取り込み、前記ベース駆
動パルス幅制限回路28に第1の制御信号としての前記
ベース駆動原信号C3゜を出力する。
さらに、ベース駆動パルス幅制限回路28は前記溶接タ
イマ26からのベース駆動原信号C1Oおよび前記偏磁
検出回路24からのベース駆動パルス幅制限信号C8に
基づき第3の制御信号であるベース制御信号C2を前記
ベース駆動回路30へ出力する。前記ベース駆動回路3
0は、ベース制御信号Ctに基づきインバータ回路部1
2のスイッチングトランジスタ12a乃至12dのベー
スBにベース駆動信号Sl乃至S、を出力する。
イマ26からのベース駆動原信号C1Oおよび前記偏磁
検出回路24からのベース駆動パルス幅制限信号C8に
基づき第3の制御信号であるベース制御信号C2を前記
ベース駆動回路30へ出力する。前記ベース駆動回路3
0は、ベース制御信号Ctに基づきインバータ回路部1
2のスイッチングトランジスタ12a乃至12dのベー
スBにベース駆動信号Sl乃至S、を出力する。
本実施態様に係るインバータ式直流抵抗溶接機の制御回
路は基本的には以上のように構成されるものであり、次
にその作用並びに効果について添付の図面を参照しなが
ら以下詳細に説明する。なお、第2図および第3図は当
該インバータ式直流抵抗溶接機の制御方法を説明するフ
ローチャートおよびタイムチャートである。
路は基本的には以上のように構成されるものであり、次
にその作用並びに効果について添付の図面を参照しなが
ら以下詳細に説明する。なお、第2図および第3図は当
該インバータ式直流抵抗溶接機の制御方法を説明するフ
ローチャートおよびタイムチャートである。
先ず、インバータ式直流抵抗溶接機10の起動スイッチ
(図示せず)を投入することにより図示しないコンバー
タ部から直流がインバータ回路部12のスイッチングト
ランジスタ12a、12cのコレクタCおよびスイッチ
ングトランジスタ12b、12dのエミッタEに供給さ
れる(第1図参照)。次に、インバータ制御回路部15
の溶接タイマ26には溶接開始信号C8が供給され、こ
れによって溶接タイマ26からベース駆動パルス幅制限
回路28にベース駆動原信号C4゜が出力される(第2
図、STP 1および第3図C参照)。
(図示せず)を投入することにより図示しないコンバー
タ部から直流がインバータ回路部12のスイッチングト
ランジスタ12a、12cのコレクタCおよびスイッチ
ングトランジスタ12b、12dのエミッタEに供給さ
れる(第1図参照)。次に、インバータ制御回路部15
の溶接タイマ26には溶接開始信号C8が供給され、こ
れによって溶接タイマ26からベース駆動パルス幅制限
回路28にベース駆動原信号C4゜が出力される(第2
図、STP 1および第3図C参照)。
そして、ベース駆動パルス幅制限回路28から所定のパ
ルス幅のベース制御信号CL (第3図す参照)がベー
ス駆動回路30に供給され、このベース制御信号C0に
応じてベース駆動信号S。
ルス幅のベース制御信号CL (第3図す参照)がベー
ス駆動回路30に供給され、このベース制御信号C0に
応じてベース駆動信号S。
乃至Sa (第3図C参照)がインバータ回路部12
のスイッチングトランジスタ12a乃至12dのベース
Bに供給される。この場合、スイッチングトランジスタ
12a、12bのベースBに前記ベース駆動回路30の
aSb側から所定のタイミングに係るベース駆動信号S
、 、S、が供給され、また、別のタイミングに係るベ
ース駆動信号Sc、 Sdが前記ベース駆動回路30の
出力端子c、d側からスイッチングトランジスタ12c
112dのベースBに供給される。そして、これらのベ
ース駆動信号S6乃至Sdによって前記スイッチングト
ランジスタ12a、12bが同時にオン状態またはオフ
状態とされ、またスイッチングトランジスタ12C11
2dが同時にオン状態またはオフ状態とされる(STP
2)。従って、第3図Cに示すベース駆動信号S6乃至
Sdに対応してインバータ回路部12からパルス状交流
電流が溶接ガン14を構成する溶接変圧器16の一次コ
イルに導入される。
のスイッチングトランジスタ12a乃至12dのベース
Bに供給される。この場合、スイッチングトランジスタ
12a、12bのベースBに前記ベース駆動回路30の
aSb側から所定のタイミングに係るベース駆動信号S
、 、S、が供給され、また、別のタイミングに係るベ
ース駆動信号Sc、 Sdが前記ベース駆動回路30の
出力端子c、d側からスイッチングトランジスタ12c
112dのベースBに供給される。そして、これらのベ
ース駆動信号S6乃至Sdによって前記スイッチングト
ランジスタ12a、12bが同時にオン状態またはオフ
状態とされ、またスイッチングトランジスタ12C11
2dが同時にオン状態またはオフ状態とされる(STP
2)。従って、第3図Cに示すベース駆動信号S6乃至
Sdに対応してインバータ回路部12からパルス状交流
電流が溶接ガン14を構成する溶接変圧器16の一次コ
イルに導入される。
この場合、インバータ回路部12から出力されたパルス
状交流電流の大きさに対応する入力電流が電流検出器1
3により検出され(STP3)、この大きさに対応する
検知信号i (第3図C参照)が微分回路22に供給さ
れる。また、検知信号iは溶接タイマ26に供給されて
設定電流値I maKと比較され(STP4)、ベース
駆動原信号CLoのパルス幅を変化させるようにフィー
ドバックされる(STP5)。すなわち、前記インバー
タ回路部12に入力する電流の大きさに対応する検知信
号1が設定電流値■ヨa8を越える場合、ベース駆動原
信号C5゜のパルス幅を制限してこのベース駆動原信号
CtOに基づいてベース駆動回路30にベース制御信号
Ctを出力する。
状交流電流の大きさに対応する入力電流が電流検出器1
3により検出され(STP3)、この大きさに対応する
検知信号i (第3図C参照)が微分回路22に供給さ
れる。また、検知信号iは溶接タイマ26に供給されて
設定電流値I maKと比較され(STP4)、ベース
駆動原信号CLoのパルス幅を変化させるようにフィー
ドバックされる(STP5)。すなわち、前記インバー
タ回路部12に入力する電流の大きさに対応する検知信
号1が設定電流値■ヨa8を越える場合、ベース駆動原
信号C5゜のパルス幅を制限してこのベース駆動原信号
CtOに基づいてベース駆動回路30にベース制御信号
Ctを出力する。
次いで、前記ベース駆動回路30はこのベース制御信号
C4に基づいてパルス幅の制限されたベース駆動信号S
6乃至Sdをインバータ回路部12のスイッチングトラ
ンジスタ12a乃至12dに供給することにより前記ス
イッチングトランジスタ12a乃至12dに流れる電流
を抑制する。
C4に基づいてパルス幅の制限されたベース駆動信号S
6乃至Sdをインバータ回路部12のスイッチングトラ
ンジスタ12a乃至12dに供給することにより前記ス
イッチングトランジスタ12a乃至12dに流れる電流
を抑制する。
また、前記検知信号iが設定電流値I□6X以内であれ
ば所定のパルス幅に制限されたベース駆動原信号C2゜
が前記ベース駆動回路30に出力され、所定のパルス幅
に制限されたベース駆動信号S6乃至S、がインバータ
回路部12のスイッチングトランジスタ12a乃至12
dに供給される。
ば所定のパルス幅に制限されたベース駆動原信号C2゜
が前記ベース駆動回路30に出力され、所定のパルス幅
に制限されたベース駆動信号S6乃至S、がインバータ
回路部12のスイッチングトランジスタ12a乃至12
dに供給される。
この動作が繰り返されることによりコンバータ部からイ
ンバータ回路部12に導入される直流電流が所定のパル
ス幅Tll (第3図C参照)を有する交流電流とな
って出力される。
ンバータ回路部12に導入される直流電流が所定のパル
ス幅Tll (第3図C参照)を有する交流電流とな
って出力される。
ところで、直流抵抗溶接機10の通電直後や操作中に電
流不均衡が生じた場合(第3図、時刻to点)には、第
3図dに示すように、所定のパルス幅TRの交流電流と
はならず、パルス幅’L 、 T2 、T3 (TI
<T2 <T3 <T11 )の入力端子がインバー
タ回路部12に流れ、電流値Pl乃至P3が急上昇する
。この急峻な立ち上がり部を有する電流(以下、スパイ
ク電流P1乃至P3という)がインバータ回路部12の
スイッチングトランジスタ12a乃至12dの破壊を引
き起こす虞がある。そこで、前記微分回路22において
、検知信号iの微分値を求めると(STP6)、第3図
eに示すように、前記スパイク電流PI、P2 、Pl
の微分信号のパルスPl′、P2′、P3′が生成され
る。このバルスP1′乃至P、′は入力電流の検知信号
lの微分信号i′のパルスの中、入力電流の検知信号i
の立ち上がり部q。(n=1.2.3・・・)に対応す
る微分信号qn/ (n=L 2.3・・・)のパルス
と同極性(この場合、正極性)のパルスである。従って
、前記微分回路22から出力される微分信号i′を偏磁
検出回路24に導入して検知信号lの微分信号i′に係
るパルスの中、同極性の2回目のパルスを異常電流と認
識しく5TPT)、ベース駆動原信号c、。のパルス幅
を制限すべくベース駆動パルス幅制限信号C8(第3図
C参照)をベース駆動パルス幅制限回路28へ出力する
(SrF2)。次いで、前記ベース駆動パルス幅制限回
路28は、溶接タイマ26からベース駆動原信号C5゜
のパルス幅をベース駆動パルス幅制限信号Csのタイミ
ングで制限してベース駆動回路30にベース制御信号C
5(第3図す参照)を出力する。ベース駆動回路30は
この制御信号C4に基づきパルス幅の制限されたベース
駆動信号S。乃至Sa (第3図C参照)のスイッチ
ングトランジスタ12a乃至12dのオン状態にある時
間を制限することにより異常電流を制限することが出来
る。
流不均衡が生じた場合(第3図、時刻to点)には、第
3図dに示すように、所定のパルス幅TRの交流電流と
はならず、パルス幅’L 、 T2 、T3 (TI
<T2 <T3 <T11 )の入力端子がインバー
タ回路部12に流れ、電流値Pl乃至P3が急上昇する
。この急峻な立ち上がり部を有する電流(以下、スパイ
ク電流P1乃至P3という)がインバータ回路部12の
スイッチングトランジスタ12a乃至12dの破壊を引
き起こす虞がある。そこで、前記微分回路22において
、検知信号iの微分値を求めると(STP6)、第3図
eに示すように、前記スパイク電流PI、P2 、Pl
の微分信号のパルスPl′、P2′、P3′が生成され
る。このバルスP1′乃至P、′は入力電流の検知信号
lの微分信号i′のパルスの中、入力電流の検知信号i
の立ち上がり部q。(n=1.2.3・・・)に対応す
る微分信号qn/ (n=L 2.3・・・)のパルス
と同極性(この場合、正極性)のパルスである。従って
、前記微分回路22から出力される微分信号i′を偏磁
検出回路24に導入して検知信号lの微分信号i′に係
るパルスの中、同極性の2回目のパルスを異常電流と認
識しく5TPT)、ベース駆動原信号c、。のパルス幅
を制限すべくベース駆動パルス幅制限信号C8(第3図
C参照)をベース駆動パルス幅制限回路28へ出力する
(SrF2)。次いで、前記ベース駆動パルス幅制限回
路28は、溶接タイマ26からベース駆動原信号C5゜
のパルス幅をベース駆動パルス幅制限信号Csのタイミ
ングで制限してベース駆動回路30にベース制御信号C
5(第3図す参照)を出力する。ベース駆動回路30は
この制御信号C4に基づきパルス幅の制限されたベース
駆動信号S。乃至Sa (第3図C参照)のスイッチ
ングトランジスタ12a乃至12dのオン状態にある時
間を制限することにより異常電流を制限することが出来
る。
異常電流が検知されず所定のパルス幅の交流電流がイン
バータ回路部12から出力されると、当該インバータ式
直流抵抗溶接機10の制御回路が定常動作状態となる。
バータ回路部12から出力されると、当該インバータ式
直流抵抗溶接機10の制御回路が定常動作状態となる。
そして所定のパルス幅の交流電流が溶接ガン14の溶接
変圧器16に供給され、整流器18a、18bにおいて
直流電流に変換されて電極20間に供給され被溶接材W
に溶接が施される(SrF9)。
変圧器16に供給され、整流器18a、18bにおいて
直流電流に変換されて電極20間に供給され被溶接材W
に溶接が施される(SrF9)。
このように、本実施態様によれば、通電開始時から設定
されたパルス状交流電流を出力するためのベース駆動信
号S1乃至S、をインバータ制御回路部15からインバ
ータ回路部12のスイッチングトランジスタ12a乃至
12dに出力し、パルス状交流電流を出力する。次いで
、このパルス状交流電流に対応する入力端子の検知信号
1を予め設定された設定電流値l。Xと比較して設定電
流値!□。を越える場合、ベース駆動信号S。乃至S、
を制限し、また、インバータ式直流抵抗溶接機10の制
御回路の動作中に前記検知信号iの微分値が出現する極
性を検知し、同極性の2回目のパルスを検知することに
より異常電流とし、溶接変圧器16の偏磁を検出してベ
ース駆動パルス幅制限信号C5を出力し、ベース駆動原
信号CLOのパルス幅を制限し、インバータ回路部12
のスイッチングトランジスタ12a乃至12dにパルス
幅の制限されたベース駆動信号S6乃至S、を供給する
。これによってインバータ回路部12を構成するスイッ
チングトランジスタ12a乃至12dに偏磁による過電
流が流れるのを防止することが出来る。
されたパルス状交流電流を出力するためのベース駆動信
号S1乃至S、をインバータ制御回路部15からインバ
ータ回路部12のスイッチングトランジスタ12a乃至
12dに出力し、パルス状交流電流を出力する。次いで
、このパルス状交流電流に対応する入力端子の検知信号
1を予め設定された設定電流値l。Xと比較して設定電
流値!□。を越える場合、ベース駆動信号S。乃至S、
を制限し、また、インバータ式直流抵抗溶接機10の制
御回路の動作中に前記検知信号iの微分値が出現する極
性を検知し、同極性の2回目のパルスを検知することに
より異常電流とし、溶接変圧器16の偏磁を検出してベ
ース駆動パルス幅制限信号C5を出力し、ベース駆動原
信号CLOのパルス幅を制限し、インバータ回路部12
のスイッチングトランジスタ12a乃至12dにパルス
幅の制限されたベース駆動信号S6乃至S、を供給する
。これによってインバータ回路部12を構成するスイッ
チングトランジスタ12a乃至12dに偏磁による過電
流が流れるのを防止することが出来る。
[発明の効果]
以上のように、本発明によれば、インバータ回路部の出
力電流に対応する入力電流を検知して検知信号を得、当
該検知信号が設定値内か否かを検出すると共に、当該検
知信号の微分値を求め、微分値の極性の変化状態とパル
ス数とから偏磁を検出し、ベース駆動信号のパルス幅を
制限している。このため、直流抵抗溶接機のインバータ
回路部を構成するスイッチング素子に流れる偏磁による
過電流を制限することが出来、それらの素子が破壊され
るのを防止出来る。また、前記インバータ式直流抵抗溶
接機へ通電開始時から所定の駆動信号を供給するために
溶接変圧器の定格の如何によらずインバータ回路部から
出力される電流の通電開始時におけるパルス幅の立ち上
がり周期を変更する必要性をなくした極めて汎用性の高
いインバータ式直流抵抗溶接機の制御回路を得ることが
出来る。
力電流に対応する入力電流を検知して検知信号を得、当
該検知信号が設定値内か否かを検出すると共に、当該検
知信号の微分値を求め、微分値の極性の変化状態とパル
ス数とから偏磁を検出し、ベース駆動信号のパルス幅を
制限している。このため、直流抵抗溶接機のインバータ
回路部を構成するスイッチング素子に流れる偏磁による
過電流を制限することが出来、それらの素子が破壊され
るのを防止出来る。また、前記インバータ式直流抵抗溶
接機へ通電開始時から所定の駆動信号を供給するために
溶接変圧器の定格の如何によらずインバータ回路部から
出力される電流の通電開始時におけるパルス幅の立ち上
がり周期を変更する必要性をなくした極めて汎用性の高
いインバータ式直流抵抗溶接機の制御回路を得ることが
出来る。
以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明した
が、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、
例えば、インバータ回路部から出力される電流を直接検
知して設定値と比較し、微分値を求めて偏磁を検出する
ことも可能である等、本発明の要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々の改良並びに設計の変更が可能なことは勿論
である。
が、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、
例えば、インバータ回路部から出力される電流を直接検
知して設定値と比較し、微分値を求めて偏磁を検出する
ことも可能である等、本発明の要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々の改良並びに設計の変更が可能なことは勿論
である。
第1図は本発明に係るインバータ式直流抵抗溶接機の制
御方法に適用される制御回路のブロック図、 第2図は第1図に示す制御回路の動作を説明するフロー
チャート、 第3図aは第1図に示す制御回路から出力される第1の
制御信号としてのベース駆動原信号の波形を示す図、 第3図すは第1図に示す制御回路からインバータ回路部
に供給されるベース駆動原信号を制御する第3の制御信
号の波形を示す図、第3図Cは第1図に示す制御回路か
ら出力されるベース駆動原信号に対応してインバータ回
路部のスイッチングトランジスタに供給されるベース駆
動信号の波形を示す図、 第3図dは第1図に示すインバータ回路部から通電開始
時、定常動作時に出力されるパルス状交流電流に対応す
る入力端子に係る検知信号の波形を示す図、 第3図eは第3図dに示すパルス状交流電流に対応する
入力電流に係る検知信号の微分信号の波形を示す図、 第3図fは第1図に示す制御回路から出力される第2の
制御信号の波形を示す図である。 12・・・インバータ回路部 12a〜12d・・・スイッチングトランジスタ13・
・・電流検出器 14・・・溶接ガン15・・
・インバータ制御回路部 16・・・溶接変圧器 18a、18b・・・
整流器22・・・微分回路 24・・・偏磁
検出回路26・・・溶接タイマ 28・・・ベース駆動パルス幅制限回路30・・・ベー
ス駆動回路 (他1名ン
御方法に適用される制御回路のブロック図、 第2図は第1図に示す制御回路の動作を説明するフロー
チャート、 第3図aは第1図に示す制御回路から出力される第1の
制御信号としてのベース駆動原信号の波形を示す図、 第3図すは第1図に示す制御回路からインバータ回路部
に供給されるベース駆動原信号を制御する第3の制御信
号の波形を示す図、第3図Cは第1図に示す制御回路か
ら出力されるベース駆動原信号に対応してインバータ回
路部のスイッチングトランジスタに供給されるベース駆
動信号の波形を示す図、 第3図dは第1図に示すインバータ回路部から通電開始
時、定常動作時に出力されるパルス状交流電流に対応す
る入力端子に係る検知信号の波形を示す図、 第3図eは第3図dに示すパルス状交流電流に対応する
入力電流に係る検知信号の微分信号の波形を示す図、 第3図fは第1図に示す制御回路から出力される第2の
制御信号の波形を示す図である。 12・・・インバータ回路部 12a〜12d・・・スイッチングトランジスタ13・
・・電流検出器 14・・・溶接ガン15・・
・インバータ制御回路部 16・・・溶接変圧器 18a、18b・・・
整流器22・・・微分回路 24・・・偏磁
検出回路26・・・溶接タイマ 28・・・ベース駆動パルス幅制限回路30・・・ベー
ス駆動回路 (他1名ン
Claims (4)
- (1)直流入力部に電流検知手段の装着されたインバー
タ回路部と溶接変圧器を組み込む溶接ガンとインバータ
制御回路部とを含み、前記インバータ制御回路部から出
力される駆動信号のパルス幅を制御することによって前
記インバータ回路部から出力する交流の大きさを制御す
るインバータ式直流抵抗溶接機の制御方法において、イ
ンバータ回路部の直流入力部に入力する電流を電流検知
手段により検知して検知信号を得た後、前記インバータ
制御回路部において前記検知信号の微分値に係る微分パ
ルスを発生させ、所定時間内における前記微分パルスの
変化状態およびパルス数から偏磁を検知して当該偏磁状
態に基づき所定の制御信号を発生させ、この制御信号に
応じて前記インバータ回路部に供給される前記駆動信号
のパルス幅を制御する制御信号を発生させて前記インバ
ータ回路部に出力することにより前記インバータ回路部
に入力する電流を制御し且つこの入力する電流を交流に
変換し、前記交流を溶接ガンに供給して溶接を行うこと
を特徴とするインバータ式直流抵抗溶接機の制御方法。 - (2)請求項1記載の制御方法において、当該インバー
タ式直流抵抗溶接機の通電開始時には、前記インバータ
制御回路において前記検知信号と予め設定された値とを
比較し、前記検知信号の大きさが予め設定された値を越
えた場合には、前記インバータ回路部に供給される駆動
信号のパルス幅を制限するよう制御することを特徴とす
るインバータ式直流抵抗溶接機の制御方法。 - (3)繰返し方形波パルス信号である駆動信号に基づい
て直流入力部に導入される直流を交流に変換するインバ
ータ回路部と、前記直流入力部に入力する電流を検知し
その検知信号を出力する検知手段と、前記検知信号の微
分値に係る微分パルスを発生する微分手段と、前記微分
パルスの所定時間内における極性の変化状態およびパル
ス数から偏磁を検知して前記インバータ回路部へ供給さ
れる駆動信号のパルス幅を制限する制御信号を出力する
比較手段とを有するインバータ制御回路部を具備するこ
とを特徴とするインバータ式直流抵抗溶接機の制御回路
。 - (4)請求項3記載の制御回路において、繰返し方形波
パルス信号である駆動信号に基づいて直流入力部に導入
される直流を交流に変換するインバータ回路部と、前記
直流入力部へ入力する電流を検知しその検知信号を出力
する検知手段と、前記検知信号の微分値に係る微分パル
スを発生する微分手段と、前記検知信号と予め設定され
た値とを比較し前記インバータ回路部へ供給される駆動
信号のパルス幅を制御する第1の制御信号を出力する第
1の比較手段と、前記微分パルスの所定時間内における
極性の変化状態およびパルス数から偏磁を検知して前記
インバータ回路部へ供給される駆動信号のパルス幅を制
御する第2の制御信号を出力する第2の比較手段とを有
するインバータ制御回路部を具備することを特徴とする
インバータ式直流抵抗溶接機の制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3065389A JPH02207981A (ja) | 1989-02-08 | 1989-02-08 | インバータ式直流抵抗溶接機の制御方法および回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3065389A JPH02207981A (ja) | 1989-02-08 | 1989-02-08 | インバータ式直流抵抗溶接機の制御方法および回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02207981A true JPH02207981A (ja) | 1990-08-17 |
Family
ID=12309749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3065389A Pending JPH02207981A (ja) | 1989-02-08 | 1989-02-08 | インバータ式直流抵抗溶接機の制御方法および回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02207981A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2439012A3 (de) * | 2010-10-09 | 2018-01-03 | Robert Bosch GmbH | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Widerstandschweissvorrichtung |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62207173A (ja) * | 1986-03-07 | 1987-09-11 | Toshiba Corp | 電力変換装置 |
| JPS6422477A (en) * | 1987-07-16 | 1989-01-25 | Miyachi Electric Co | Power source controller for inverter type resistance welding machine |
-
1989
- 1989-02-08 JP JP3065389A patent/JPH02207981A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62207173A (ja) * | 1986-03-07 | 1987-09-11 | Toshiba Corp | 電力変換装置 |
| JPS6422477A (en) * | 1987-07-16 | 1989-01-25 | Miyachi Electric Co | Power source controller for inverter type resistance welding machine |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2439012A3 (de) * | 2010-10-09 | 2018-01-03 | Robert Bosch GmbH | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Widerstandschweissvorrichtung |
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