JPH0363466B2 - - Google Patents
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- JPH0363466B2 JPH0363466B2 JP62119863A JP11986387A JPH0363466B2 JP H0363466 B2 JPH0363466 B2 JP H0363466B2 JP 62119863 A JP62119863 A JP 62119863A JP 11986387 A JP11986387 A JP 11986387A JP H0363466 B2 JPH0363466 B2 JP H0363466B2
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Description
【発明の詳細な説明】
(a) 産業上の利用分野
この発明は、スイツチングトランジスタなどを
用いてアルミニウムなどに対して交流アーク溶接
を行う交流アーク溶接機の電源装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application This invention relates to a power supply device for an AC arc welding machine that performs AC arc welding on aluminum or the like using a switching transistor or the like.
(b) 従来の技術
従来の交流アーク溶接機用電源装置として、商
用電源を一旦高周波に変換した後、変圧と矩形波
への整形を行う交流アーク溶接機用電源装置が実
用化されている。この交流アーク溶接機用電源装
置の回路図を第4図に示す。この電源装置では同
図に示すように、三相交流電源1を整流回路2お
よび平滑コンデンサ3で整流平滑した後、スイツ
チングトランジスタ4,5および出力制御回路6
で高周波スイツチングを行つて高周波(通常2〜
20KHz)に変換する。更に高周波出力をトランス
7で数十〜百数十ボルトに変圧し、整流器8,
9、平滑リアクトル10、平滑コンデンサ11で
再び直流に変換している。この後、スイツチング
トランジスタ12〜15および低周波制御回路1
6によつて反転スイツチング動作を行い、精度の
良い矩形波(通常50〜100Hz)の溶接電流を得る
ようにしている。図において、17はTIG溶接な
どを行う時の動作開始時のアーク点弧を容易にす
るための高周波発振器、また20は電流検知器で
あり、その検出値を出力制御回路6にフイードバ
ツクして出力の定電流制御を行うようにしてい
る。さらにスイツチングトランジスタ12〜15
には、通常、それらのトランジスタを保護するた
めに保護ダイオード21〜24が並列に接続され
る。(b) Prior Art As a conventional power supply device for an AC arc welding machine, a power supply unit for an AC arc welding machine has been put into practical use, which once converts commercial power to a high frequency, and then transforms the voltage and shapes the wave into a rectangular wave. A circuit diagram of this power supply device for an AC arc welding machine is shown in FIG. In this power supply device, as shown in the figure, after rectifying and smoothing a three-phase AC power supply 1 using a rectifier circuit 2 and a smoothing capacitor 3, switching transistors 4 and 5 and an output control circuit 6
High frequency switching is performed with high frequency (usually 2~
20KHz). Furthermore, the high frequency output is transformed to several tens to hundreds of volts by the transformer 7, and then the rectifier 8,
9, a smoothing reactor 10 and a smoothing capacitor 11 convert the current into direct current again. After this, switching transistors 12 to 15 and low frequency control circuit 1
6 performs a reverse switching operation to obtain a highly accurate rectangular wave (usually 50 to 100 Hz) welding current. In the figure, 17 is a high-frequency oscillator to facilitate arc ignition at the start of operation when performing TIG welding, etc., and 20 is a current detector, whose detected value is fed back to the output control circuit 6 and output. Constant current control is performed. Furthermore, switching transistors 12 to 15
Generally, protection diodes 21 to 24 are connected in parallel to protect these transistors.
上記の交流アーク溶接機用電源装置では、変
圧、整流が高周波で行えるため、変圧器やリアク
トルを高周波用に構成でき、小型化、低価格化を
実現できるとともに、電流検知器20の検出値に
基づく出力制御回路6の電流制御を速い応答速度
で精度よく行うことができる。また低周波制御回
路16によりスイツチングトランジスタスイツチ
ング動作させることで交流アーク溶接が行える一
方、スイツチングトランジスタ12,15または
13,14のどちらか一方のオン状態を保持する
と直流アーク溶接が行える利点もある。 In the above-described power supply device for an AC arc welding machine, since voltage transformation and rectification can be performed at high frequencies, the transformer and reactor can be configured for high frequency use, making it possible to achieve downsizing and cost reduction. Based on this, the current control of the output control circuit 6 can be performed accurately with a fast response speed. Furthermore, while AC arc welding can be performed by operating the switching transistors by the low frequency control circuit 16, there is also the advantage that DC arc welding can be performed by keeping either the switching transistors 12, 15 or 13, 14 in the ON state. be.
(c) 発明が解決しようとする問題点
しかしながら、上記交流アーク溶接機用電源装
置では、電源装置と母材19との間が長い場合電
流装置に付属するケーブルを長くする必要があ
る。この長いケーブルを付属した場合、電源装置
の付近に母材を配置するとケーブルが巻かれるこ
とがある。このようなとき図に示すようにケーブ
ル自身でリアクトル25を形成する。いまスイツ
チングトランジスタ14,13がオンしている時
を考えると、負荷電流はスイツチングトランジス
タ14、リアクトル25、母材19、溶接電極1
8、高周波発振器17、スイツチングトランジス
タ13の経路で流れ、リアクトル25には図の実
線で示す方向に電圧が発生しているが、これらの
スイツチングトランジスタ14,13がオフに立
ち下がつた瞬間には、リアクトル25に図に点線
で示す電圧が誘起する。この電圧に基づいて、母
材19、溶接電極18、高周波発振器17、保護
ダイオード21、平滑コンデンサ11、保護ダイ
オード24の経路に循環電流iが流れ、平滑コン
デンサ11が充電される。スイツチングトランジ
スタ12,15がオン状態からオフに立ち下がる
時にも同様の方向に循環電流iが流れ、この循環
電流によつてコンデンサ11が充電される。この
ためケーブルに生じるリアクトル25の大きさに
よつては、平滑コンデンサ11に相当に高い電圧
が充電され、この電圧によつてスイツチングトラ
ンジスタ12〜15を破壊する可能性がある。た
とえば20mのケーブルを直径400mmで巻いた時、
インタクダンスは約85μHとなる。このケーブル
に300Aの電流を流すと(コンデンサ1000μFの
時)、リアクトル25に発生する電圧は約123Vと
なる。(c) Problems to be Solved by the Invention However, in the above power supply device for an AC arc welding machine, if the distance between the power supply device and the base material 19 is long, it is necessary to lengthen the cable attached to the current device. If this long cable is attached, the cable may become coiled if the base material is placed near the power supply device. In such a case, the reactor 25 is formed by the cable itself as shown in the figure. Now considering that the switching transistors 14 and 13 are on, the load current is from the switching transistor 14, the reactor 25, the base material 19, and the welding electrode 1.
8. A voltage flows in the path of the high frequency oscillator 17 and the switching transistor 13, and a voltage is generated in the reactor 25 in the direction shown by the solid line in the figure, but at the moment when these switching transistors 14 and 13 turn off. , a voltage indicated by a dotted line in the figure is induced in the reactor 25. Based on this voltage, a circulating current i flows through the path of base material 19, welding electrode 18, high frequency oscillator 17, protection diode 21, smoothing capacitor 11, and protection diode 24, and smoothing capacitor 11 is charged. When the switching transistors 12 and 15 turn off from the on state, a circulating current i flows in the same direction, and the capacitor 11 is charged by this circulating current. Therefore, depending on the size of the reactor 25 generated in the cable, a considerably high voltage may be charged to the smoothing capacitor 11, and this voltage may destroy the switching transistors 12-15. For example, when a 20m cable is wound with a diameter of 400mm,
Intact dance is approximately 85μH. When a current of 300A is passed through this cable (when the capacitor is 1000μF), the voltage generated in the reactor 25 will be approximately 123V.
従来の電源装置では、上記のようにリアクトル
25に高い電圧が生じることがあるために、使用
中に平滑コンデンサ11の充電電圧が徐々に上昇
していき、ついにはその電圧によつてスイツチン
グトランジスタ12〜15を破壊する可能性があ
つた。 In the conventional power supply device, a high voltage may be generated in the reactor 25 as described above, so the charging voltage of the smoothing capacitor 11 gradually increases during use, and eventually the switching transistor There was a possibility that 12-15 would be destroyed.
この発明の目的は、平滑コンデンサの充電電圧
が一定の大きさ以上になるとその電圧を昇圧して
から第1の整流回路の平滑コンデンサに帰還する
ようにして、平滑コンデンサの充電電圧が一定の
大きさ以上にならないようにした交流アーク溶接
機用電源装置を提供することにある。 An object of the present invention is to raise the voltage when the charging voltage of the smoothing capacitor exceeds a certain level and then feed it back to the smoothing capacitor of the first rectifier circuit, so that the charging voltage of the smoothing capacitor reaches a certain level. It is an object of the present invention to provide a power supply device for an AC arc welding machine that does not cause excessive damage.
(d) 問題点を解決するための手段
この発明は、交流の電源を整流、平滑する第1
の整流回路と、直流にされた電圧を高周波に変換
する高周波変換回路と、高周波の電圧を変圧する
変圧器と、変圧器の出力を正および負に整流する
第2の整流回路と、その整流出力を平滑する平滑
リアクトルおよび平滑コンデンサを含む平滑回路
と、前記平滑回路の平滑出力を切り換えて正極性
または負極性で溶接電極および母材に印加する開
閉回路とを有し、前記開閉回路は交互にオンオフ
するスイツチング素子とその保護ダイオードとを
備える交流アーク溶接機用電源装置において、
前記平滑コンデンサの充電電圧を検出し、その
充電電圧が一定の電圧以上であるときその電圧を
昇圧して前記第1の平滑コンデンサに帰還する帰
還手段を設けたことを特徴とする。(d) Means for solving the problem The present invention provides a first method for rectifying and smoothing an alternating current power source.
a rectifier circuit, a high-frequency conversion circuit that converts a DC voltage to a high frequency, a transformer that transforms the high-frequency voltage, a second rectifier circuit that rectifies the output of the transformer into positive and negative, and the rectifier. It has a smoothing circuit including a smoothing reactor and a smoothing capacitor that smooths the output, and an opening and closing circuit that switches the smoothed output of the smoothing circuit and applies it to the welding electrode and the base material with positive or negative polarity, and the opening and closing circuit alternately In the power supply device for an AC arc welding machine, which includes a switching element that turns on and off and a protection diode for the alternating current arc welding machine, the charging voltage of the smoothing capacitor is detected, and when the charging voltage is equal to or higher than a certain voltage, the voltage is boosted to The present invention is characterized in that a feedback means for feeding back to the first smoothing capacitor is provided.
(e) 作用
この発明に係る交流アーク溶接機用電源装置で
は、交流電源が第1の整流回路で一旦直流に整流
され、高周波変換回路で高周波に変換される。さ
らに高周波電圧が変圧器で変圧され、第2の整流
回路により整流、平滑されて開閉回路に出力され
る。開閉回路では、スイツチング素子が交互にオ
ンオフして低周波の矩形波電流に変換し、溶接電
極と母材に出力する。交流アーク溶接を行つてい
るときに、母材と電源装置間を接続するケーブル
にリアクトル部が形成されている場合には、スイ
ツチング時、すなわち正極性(又は負極性)から
負極性(又は正極性)に変わるタイミングでその
リアクトルに電圧が誘起する。この時に誘起され
る電圧の方向はその直前に流れていた電流の方向
である。したがつてこの誘起電圧の極性に対して
スイツチング素子に接続されている保護ダイオー
ドの極性が順方向となり、誘起電圧に基づいて溶
接電極、母材および保護ダイオードを介して循環
電流が流れる。この循環電流は平滑回路の平滑コ
ンデンサを充電する。しかし平滑コンデンサの充
電電圧が一定の大きさ以上になると、帰還手段に
よつてその電圧が昇圧されて第1の整流回路の平
滑コンデンサに帰還される。このため、平滑コン
デンサの充電電圧が低下し、開閉回路のスイツチ
ング素子を破壊する程度の電圧にまで上昇するこ
とが防止される。(e) Effect In the power supply device for an AC arc welding machine according to the present invention, AC power is once rectified into DC in the first rectifier circuit, and then converted into high frequency in the high frequency conversion circuit. Further, the high frequency voltage is transformed by a transformer, rectified and smoothed by a second rectifier circuit, and outputted to the switching circuit. In the opening/closing circuit, switching elements alternately turn on and off, converting the current into a low-frequency rectangular wave current, and outputting it to the welding electrode and base metal. When performing AC arc welding, if a reactor part is formed in the cable connecting the base material and the power supply device, during switching, that is, from positive polarity (or negative polarity) to negative polarity (or positive polarity). ), a voltage is induced in the reactor. The direction of the voltage induced at this time is the direction of the current that was flowing immediately before. Therefore, the polarity of the protection diode connected to the switching element is in the forward direction with respect to the polarity of this induced voltage, and a circulating current flows through the welding electrode, the base material, and the protection diode based on the induced voltage. This circulating current charges the smoothing capacitor of the smoothing circuit. However, when the charging voltage of the smoothing capacitor exceeds a certain level, the feedback means boosts the voltage and feeds it back to the smoothing capacitor of the first rectifier circuit. This prevents the charging voltage of the smoothing capacitor from decreasing and rising to a level that would destroy the switching elements of the switching circuit.
上記の動作により、母材に接続されるケーブル
にリアクトルが形成されている場合であつても、
平滑コンデンサの充電電圧が危険水準にまで上昇
することが防止される。また、平滑コンデンサの
充電電圧が上昇しようとするときには、その電圧
が第1の整流回路に帰還することになるためエネ
ルギーのロスが生じない。 Due to the above operation, even if a reactor is formed in the cable connected to the base material,
This prevents the charging voltage of the smoothing capacitor from rising to a dangerous level. Furthermore, when the charging voltage of the smoothing capacitor is about to rise, the voltage is fed back to the first rectifier circuit, so no energy loss occurs.
(f) 実施例
第1図はこの発明の実施例である交流アーク溶
接器用電源装置の回路図である。(f) Embodiment FIG. 1 is a circuit diagram of a power supply device for an AC arc welder which is an embodiment of the present invention.
本実施例が上記第4図に示す電源装置と相違す
る部分は、平滑コンデンサ11の充電電圧を第1
の平滑コンデンサ3に帰還するDC−DCコンバー
タ28を設けた点である。また本実施例では平滑
コンデンサ11の充電電圧が開閉回路に一度に放
出されないように減流抵抗26を平滑コンデンサ
11に直列に接続し、さらに平滑性を悪くしない
ようにこの減流抵抗26に並列にダイオード27
を接続している。 The difference between this embodiment and the power supply device shown in FIG. 4 is that the charging voltage of the smoothing capacitor 11 is
The point is that a DC-DC converter 28 is provided which feeds back to the smoothing capacitor 3. Furthermore, in this embodiment, a current reducing resistor 26 is connected in series with the smoothing capacitor 11 so that the charged voltage of the smoothing capacitor 11 is not released to the switching circuit all at once, and is connected in parallel to this current reducing resistor 26 so as not to deteriorate smoothness. diode 27
are connected.
前記DC−DCコンバータ28は、平滑コンデン
サ11の充電電圧を検出して、その電圧が一定の
電圧E以上である時にその一定の電圧Eを越えた
分を出力する比較器28aと、その出力を高周波
スイツチングするスイツチングトランジスタ28
bと、スイツチング出力を昇圧するトランス28
cとで構成されている。したがつて、ケーブルに
形成されたリアクトル25により平滑コンデンサ
11の充電電圧が高まつてきて、その電圧が一定
の電圧Eを越えると、越えた分が昇圧されて第1
整流回路の平滑コンデンサに帰還される。一般に
第1の整流回路の平滑コンデンサは容量がかなり
大きいために、このようにして電圧を帰還させて
も高周波スイツチング動作に対する悪影響が殆ど
無い。このため、スイツチング動作に影響を及ぼ
すことなく、平滑コンデンサ11の充電電圧の異
常な高まりを防止することが出来る。 The DC-DC converter 28 includes a comparator 28a that detects the charging voltage of the smoothing capacitor 11 and outputs the amount exceeding the constant voltage E when the voltage is higher than the constant voltage E, and a comparator 28a that outputs the amount exceeding the constant voltage E. Switching transistor 28 for high frequency switching
b, and a transformer 28 that boosts the switching output.
It is composed of c. Therefore, when the charging voltage of the smoothing capacitor 11 increases due to the reactor 25 formed in the cable, and the voltage exceeds a certain voltage E, the excess voltage is increased and the first voltage is increased.
It is fed back to the smoothing capacitor of the rectifier circuit. Generally, the smoothing capacitor of the first rectifier circuit has a fairly large capacity, so even if the voltage is fed back in this way, there is almost no adverse effect on the high frequency switching operation. Therefore, an abnormal increase in the charging voltage of the smoothing capacitor 11 can be prevented without affecting the switching operation.
次に動作を説明する。 Next, the operation will be explained.
電源がオンされると、交流電圧はまず第1の整
流回路2で整流され平滑コンデンサ3で平滑され
た後、高周波変換回路のスイツチングトランジス
タ4,5で所定のデユーテイでスイツチングされ
る。スイツチング電圧はトランス7で変圧され、
ダイオード8,9で整流されて平滑回路に送られ
る。平滑リアクトル10および平滑コンデンサ1
1で平滑された出力は、4つのスイツチングトラ
ンジスタ12〜15を有する開閉回路に出力さ
れ、ここで正極性または負極性に交互にスイツチ
ングされて負荷へ供給される。正極性の場合には
トランジスタ13,14がオンする。この正極性
では、平滑出力がトランジスタ14、ケーブルに
形成されているリアクトル25、母材19、溶接
電極18、高周波発振器17、トランジスタ13
を流れる。また負極性の時にはトランジスタ1
2,15がオンし、平滑出力はトランジスタ1
2、高周波発振器17、溶接電極18、母材1
9、リアクトル25、トランジスタ15を流れ
る。アークスタート時には高周波発振器17が駆
動し、アーク状態に移行しやすくする。アークが
発生すると高周波発振器17がオフし、正極性、
負極性交互に負荷電流が流れる。負荷電流は電流
検知器20によつて検出され、その検出値が出力
制御回路6に出力される。出力制御回路6では電
流検知器20からの検出値と可変抵抗器6aによ
つて設定された基準値とを比較し、その誤差の大
きさに基づいてスイツチングトランジスタ4,5
に出力するスイツチングパルスのデユーテイを制
御する。すなわち上記検出値と基準値とが等しく
なるようにスイツチングパルスのデユーテイを制
御する。この動作を行うことによつて負荷電流
(出力電流)の定電流制御が行われる。また低周
波制御回路16は、スイツチングトランジスタ1
2〜15を交互にオンオフするスイツチングパル
スを出力するが、そのスイツチング周波数は可変
抵抗器16aによつて変えることができる。この
ような回路はマルチバイブレータなどによつて簡
単に構成することが可能である。出力制御回路6
で発生するスイツチングパルスの周波数は、通常
2〜20KHzの範囲で制御され、低周波制御回路1
6で発生するスイツチングパルスの周波数は、通
常50〜100Hzの範囲で制御される。 When the power is turned on, the AC voltage is first rectified by the first rectifier circuit 2, smoothed by the smoothing capacitor 3, and then switched at a predetermined duty by the switching transistors 4 and 5 of the high frequency conversion circuit. The switching voltage is transformed by transformer 7,
It is rectified by diodes 8 and 9 and sent to a smoothing circuit. Smoothing reactor 10 and smoothing capacitor 1
The output smoothed by 1 is output to a switching circuit having four switching transistors 12 to 15, where it is alternately switched to positive polarity or negative polarity and supplied to a load. In the case of positive polarity, transistors 13 and 14 are turned on. In this positive polarity, the smoothed output is transmitted to the transistor 14, the reactor 25 formed in the cable, the base material 19, the welding electrode 18, the high frequency oscillator 17, and the transistor 13.
flows. Also, when the polarity is negative, transistor 1
2 and 15 are turned on, and the smoothed output is from transistor 1.
2, high frequency oscillator 17, welding electrode 18, base material 1
9, reactor 25, and transistor 15. At the time of arc start, the high frequency oscillator 17 is activated to facilitate transition to the arc state. When an arc occurs, the high frequency oscillator 17 is turned off, and the positive polarity,
Load current flows alternately with negative polarity. The load current is detected by the current detector 20, and the detected value is output to the output control circuit 6. The output control circuit 6 compares the detected value from the current detector 20 with a reference value set by the variable resistor 6a, and controls the switching transistors 4 and 5 based on the magnitude of the error.
Controls the duty of the switching pulse output to the That is, the duty of the switching pulse is controlled so that the detected value and the reference value become equal. By performing this operation, constant current control of the load current (output current) is performed. Further, the low frequency control circuit 16 includes the switching transistor 1
A switching pulse that alternately turns on and off signals 2 to 15 is output, and the switching frequency can be changed by a variable resistor 16a. Such a circuit can be easily constructed using a multivibrator or the like. Output control circuit 6
The frequency of the switching pulse generated by the switching pulse is normally controlled in the range of 2 to 20KHz, and
The frequency of the switching pulses generated at 6 is normally controlled in the range of 50-100Hz.
アーク動作中においては、スイツチング時(正
極性から負極性に切り変わる瞬間または負極性か
ら正極性に切り変わる瞬間)にリアクトル25に
誘起する電圧に対し、オンからオフに切り換わろ
うとしているトランジスタに接続されている保護
ダイオードが順方向となる。このためその誘起電
圧に基づいて母材19、溶接電極18、高周波発
振器17を介しての循環電流が平滑回路に流入
し、その電流によつて平滑コンデンサ11が充電
される。極性が変わるたびにこの循環電流が流れ
るために平滑コンデンサ11の充電電圧は徐々に
高く成つていく。そしてその電圧が一定の電圧E
以上になるとDC−DCコンバータ28の比較器2
8aがその差を出力する。またその差の大きさに
比例した電圧をDC−DCコンバータの出力として
平滑コンデンサ3に帰還する。すなわち、DC−
DCコンバータの入力側に供給されたパワーが第
1の整流回路の平滑回路3に供給される。これに
よつて平滑コンデンサ11に蓄積されているエネ
ルギーの一部がトランス7の一次側に戻されるこ
とになつて、平滑コンデンサ11の充電電圧が低
下する。この動作が連続的に行われることによ
り、平滑コンデンサ11の充電電圧は一定の電圧
E以上にならない。したがつて電圧Eの大きさを
スイツチングトランジスタ12〜15を破壊する
電圧以下(望ましくはその電圧よりも十分に小さ
な値)に設定しておけば、平滑コンデンサ11の
充電電圧に基づいてスイツチングトランジスタ1
2〜15が破壊されるのを防止することができ
る。 During arc operation, the voltage induced in the reactor 25 at the time of switching (at the moment of switching from positive polarity to negative polarity or from negative polarity to positive polarity) is applied to the transistor that is about to switch from on to off. The connected protection diode is in the forward direction. Therefore, based on the induced voltage, a circulating current flows through the base material 19, the welding electrode 18, and the high frequency oscillator 17 into the smoothing circuit, and the smoothing capacitor 11 is charged by the current. Since this circulating current flows every time the polarity changes, the charging voltage of the smoothing capacitor 11 gradually increases. And that voltage is a constant voltage E
If it becomes more than that, the comparator 2 of the DC-DC converter 28
8a outputs the difference. Further, a voltage proportional to the magnitude of the difference is fed back to the smoothing capacitor 3 as the output of the DC-DC converter. That is, DC−
The power supplied to the input side of the DC converter is supplied to the smoothing circuit 3 of the first rectifier circuit. As a result, part of the energy stored in the smoothing capacitor 11 is returned to the primary side of the transformer 7, and the charging voltage of the smoothing capacitor 11 decreases. By continuously performing this operation, the charging voltage of the smoothing capacitor 11 does not exceed a certain voltage E. Therefore, if the magnitude of the voltage E is set below the voltage that destroys the switching transistors 12 to 15 (preferably a value sufficiently smaller than that voltage), switching can be performed based on the charging voltage of the smoothing capacitor 11. transistor 1
2 to 15 can be prevented from being destroyed.
前記比較器28aの出力が出ることは母材19
に接続されるケーブルにリアクトルが形成されて
いることを意味する。このリアクトルは、上記の
ように平滑コンデンサの充電電圧を上げる要因に
なるとともに、負荷電流を鈍らせる。負荷電流は
理想的には矩形波となるが、リアクトルによつて
矩形波でなくなると、溶接電流が不十分となり溶
接欠陥を起こすことがある。さらにアルミニウム
溶接を行う場合には、負極性の時に十分なクリー
ニング作用を行うことができなくなつて溶接が不
可能になる場合もある。このような事態になるの
を回避するために、第2図に示す例では、比較器
28aの出力に警報回路29を接続し、比較器2
8aの出力が出たときにはスピーカー30から外
部に対して警報音を発するようにしたものであ
る。警報音が発つせられると、周囲にいる作業者
はケーブルが巻いた状態になつていてリアクトル
が形成されていることを知ることができるから、
その警報音が鳴つた段階でケーブルの巻かれてい
る部分を真つ直ぐに修正することができる。 The output of the comparator 28a means that the base material 19
This means that a reactor is formed in the cable connected to the This reactor causes the charging voltage of the smoothing capacitor to increase as described above, and also slows down the load current. Ideally, the load current is a rectangular wave, but if it is no longer a rectangular wave due to the reactor, the welding current may become insufficient and weld defects may occur. Furthermore, when welding aluminum, there are cases where a sufficient cleaning action cannot be performed when the polarity is negative, making welding impossible. In order to avoid such a situation, in the example shown in FIG. 2, an alarm circuit 29 is connected to the output of the comparator 28a, and the
When the output 8a is output, a warning sound is emitted from the speaker 30 to the outside. When the alarm sounds, nearby workers will know that the cable is coiled and a reactor is formed.
When the alarm sounds, the coiled part of the cable can be straightened.
第3図はこの発明の他の実施例を示している。 FIG. 3 shows another embodiment of the invention.
本実施例ではトランス7の一次側においてスイ
ツチングトランジスタ4,5をハーフプリツジ接
続している。またトランス7の二次側出力はダイ
オード31〜34で正および負に整流され、正の
整流出力は第1の平滑リアクトル50を通過し、
負の整流出力は第2の平滑リアクトル51を通過
する。第1の平滑リアクトル50を流れる正の出
力はダイオード27を介して平滑コンデンサ11
を充電し、その充電電圧は第1のスイツチングト
ランジスタ36を介して溶接電極18と母材19
間に印加される。また第2の平滑リアクトル51
を流れる負の電流は平滑コンデンサ11を充電す
るとともに、その充電電圧は第2のスイツチング
トランジスタ37を介して溶接電極18および母
材19間に印加される。この実施例では開閉回路
のスイツチング素子として上記のように二つのス
イツチングトランジスタ36,37を使用し、そ
れぞれのトランジスタで正の出力、負の出力を交
互に負荷に対して供給する。低周波制御回路16
は、可変抵抗器16aによつて設定される周波数
のスイツチングパルスを上記トランジスタ36,
37に対して供給し、このパルスによつて各トラ
ンジスタ36,37が交互にオンオフする。4
4,45はこれらのスイツチングトランジスタ3
6,37に並列に接続される保護ダイオードであ
る。また本実施例では、第1の平滑リアクトル5
0と第2の平滑リアクトル51の鉄心を同一にし
て、それぞれの巻線を結合させている。結合の方
向は逆方向である。このため図示するように第1
の平滑リアクトル50でL方向に生じた誘起電圧
V1によつて、第2の平滑リアクトル51にはM
方向にV2の電圧が誘起される。このように構成
することにより、負荷に対して正極性の電圧が印
加されている状態から、すなわちスイツチングト
ランジスタ36がオンしている状態から負極性に
切り変わると、その切り変わりタイミングにおい
て第1の平滑リアクトル50に図示のL方向に電
圧V1が発生し、その電圧に誘起されて第2の平
滑リアクトル51にM方向に電圧V2が発生す
る。この電圧V2は正極性から負極性に極性が変
わつた時ダイオード33,34によつて整流され
た負の電圧に加算されることになるから、負極性
に切り変わつた瞬間に、溶接電極18と母材19
間に大きな電圧が印加される。このためこの電極
時においてアークが失弧するのを防止することが
でき、安定したアーク状態を維持できる利点があ
る。 In this embodiment, the switching transistors 4 and 5 are half-plunge connected on the primary side of the transformer 7. Further, the secondary output of the transformer 7 is rectified into positive and negative by the diodes 31 to 34, and the positive rectified output passes through the first smoothing reactor 50.
The negative rectified output passes through the second smoothing reactor 51. The positive output flowing through the first smoothing reactor 50 is connected to the smoothing capacitor 11 via the diode 27.
The charging voltage is applied to the welding electrode 18 and the base material 19 through the first switching transistor 36.
applied in between. Also, a second smoothing reactor 51
The negative current flowing through charges the smoothing capacitor 11, and the charging voltage is applied between the welding electrode 18 and the base material 19 via the second switching transistor 37. In this embodiment, two switching transistors 36 and 37 are used as switching elements of the opening/closing circuit as described above, and each transistor alternately supplies a positive output and a negative output to the load. Low frequency control circuit 16
transmits a switching pulse at a frequency set by the variable resistor 16a to the transistors 36,
This pulse turns each transistor 36 and 37 on and off alternately. 4
4 and 45 are these switching transistors 3
6 and 37 in parallel. Further, in this embodiment, the first smoothing reactor 5
The iron cores of the smoothing reactor 0 and the second smoothing reactor 51 are the same, and their respective windings are coupled. The direction of the bond is in the opposite direction. For this reason, the first
Due to the induced voltage V1 generated in the L direction in the smoothing reactor 50, the second smoothing reactor 51 has M
A voltage of V2 is induced in the direction. With this configuration, when a voltage of positive polarity is applied to the load, that is, from a state in which the switching transistor 36 is on, the voltage is changed to negative polarity, and the first voltage is applied at the switching timing. A voltage V1 is generated in the smoothing reactor 50 in the L direction shown in the figure, and induced by this voltage, a voltage V2 is generated in the second smoothing reactor 51 in the M direction. This voltage V2 is added to the negative voltage rectified by the diodes 33 and 34 when the polarity changes from positive to negative, so the moment the polarity changes to negative, the welding electrode 18 Base material 19
A large voltage is applied between them. Therefore, it is possible to prevent the arc from misfiring at this electrode time, and there is an advantage that a stable arc state can be maintained.
上記の構成からなる交流アーク溶接機用電源装
置に、平滑コンデンサ11の充電電圧が一定の電
圧E以上になると電圧を第1の整流回路の平滑コ
ンデンサ3a,3bに帰還する帰還手段である
DC−DCコンバータ28が接続されている。この
DC−DCコンバータ28は第1図に示すDC−DC
コンバータと同様な構成にあり、平滑コンデンサ
11の充電電圧が一定の電圧E以上になると、そ
の電圧Eを越えた分を昇圧して上記平滑コンデン
サ3a,3bに戻す。図のiは正極性から負極性
に転極する時にリアクトル25に発生した電圧に
基づく循環電流を示している。すなわちこの循環
電流iは、リアクトル25から母材19、溶接電
極18、高周波発振器17、電流検知器20、変
圧器7の二次側巻線、ダイオード31,32、第
1の平滑リアクトル50、ダイオード27、平滑
コンデンサ11、保護ダイオード45の直列回路
を経路として流れ、平滑コンデンサ11を充電す
る。負極性から正極性に転極するときにはリアク
トル25に発生する電圧の方向が逆となるが、こ
の場合には、保護ダイオード44、ダイオード2
7、平滑コンデンサ11、第2の平滑リアクトル
51、整流用のダイオード33,34、変圧器7
の二次側巻線、電流検知器20、高周波発振器1
7、溶接電極18、母材19の直列回路を循環電
流が流れる。そしてこの循環電流によつても平滑
コンデンサ11が充電される。 In the power supply device for an AC arc welding machine having the above configuration, when the charging voltage of the smoothing capacitor 11 exceeds a certain voltage E, the feedback means returns the voltage to the smoothing capacitors 3a and 3b of the first rectifier circuit.
A DC-DC converter 28 is connected. this
The DC-DC converter 28 is a DC-DC converter shown in FIG.
It has the same configuration as a converter, and when the charging voltage of the smoothing capacitor 11 exceeds a certain voltage E, the amount exceeding the voltage E is boosted and returned to the smoothing capacitors 3a and 3b. i in the figure indicates a circulating current based on the voltage generated in the reactor 25 when the polarity is reversed from positive to negative. That is, this circulating current i flows from the reactor 25 to the base metal 19, the welding electrode 18, the high frequency oscillator 17, the current detector 20, the secondary winding of the transformer 7, the diodes 31 and 32, the first smoothing reactor 50, and the diode. 27, the smoothing capacitor 11, and the protection diode 45 in the series circuit, and charges the smoothing capacitor 11. When the polarity is changed from negative to positive, the direction of the voltage generated in the reactor 25 is reversed, but in this case, the protection diode 44 and the diode 2
7, smoothing capacitor 11, second smoothing reactor 51, rectifying diodes 33, 34, transformer 7
secondary winding, current detector 20, high frequency oscillator 1
7. A circulating current flows through the series circuit of the welding electrode 18 and the base material 19. The smoothing capacitor 11 is also charged by this circulating current.
上記DC−DCコンバータは、このような循環電
流に基づいて平滑コンデンサ11の充電電圧が一
定の電圧E以上に上昇した時にその上昇した分を
昇圧して第1の整流回路の平滑コンデンサに帰還
させるから、すなわち、平滑コンデンサに蓄えら
れているエネルギーの一部を高周波変換回路の入
力側(平滑コンデンサ3a,3b)に戻すからそ
れ以後平滑コンデンサ11の充電電圧が上昇する
のを防ぐことができる。したがつて上記の実施例
と同様にスイツチングトランジスタ36,37の
破壊を防ぐことができる。また第2図に示す警報
回路を設けることによつて作業者に警報し、ケー
ブルが巻かれた状態にあることを知らせることが
できる。 When the charging voltage of the smoothing capacitor 11 rises above a certain voltage E based on such circulating current, the DC-DC converter boosts the increased voltage and feeds it back to the smoothing capacitor of the first rectifier circuit. That is, since part of the energy stored in the smoothing capacitor is returned to the input side of the high frequency conversion circuit (smoothing capacitors 3a, 3b), it is possible to prevent the charging voltage of the smoothing capacitor 11 from increasing thereafter. Therefore, similar to the above embodiment, destruction of the switching transistors 36 and 37 can be prevented. Furthermore, by providing the alarm circuit shown in FIG. 2, it is possible to alert the operator and inform him or her that the cable is in a coiled state.
(g) 発明の効果
この発明によれば、ケーブルが巻かれた状態に
あつてその部分にリアクトル成分が形成された場
合でも平滑コンデンサの充電電圧が一定の電圧以
上に上昇するのを防ぐことができるから、開閉回
路におけるスイツチングトランジスタが破壊され
るのを防止することができる。また、帰還手段は
平滑コンデンサに蓄えられた過剰のエネルギーを
一次側(第1の整流回路の平滑コンデンサ)に戻
す動作を行うために、エネルギーのロスが無い利
点がある。(g) Effects of the Invention According to this invention, even if a reactor component is formed in the coiled state of the cable, it is possible to prevent the charging voltage of the smoothing capacitor from rising above a certain voltage. Therefore, it is possible to prevent the switching transistor in the switching circuit from being destroyed. Further, since the feedback means returns excess energy stored in the smoothing capacitor to the primary side (smoothing capacitor of the first rectifier circuit), there is an advantage that there is no loss of energy.
第1図はこの発明の実施例の回路図を示す。第
2図は他の実施例の一部回路図を示し、第3図は
さらに他の実施例の回路図を示している。また第
4図は従来の電源装置の回路図を示している。
12〜15,36,37……開閉回路のスイツ
チング素子(スイツチングトランジスタ)、21
〜24,44,45……保護ダイオード、28…
…DC−DCコンバータ(帰還手段)。
FIG. 1 shows a circuit diagram of an embodiment of the invention. FIG. 2 shows a partial circuit diagram of another embodiment, and FIG. 3 shows a circuit diagram of still another embodiment. Further, FIG. 4 shows a circuit diagram of a conventional power supply device. 12 to 15, 36, 37...Switching elements (switching transistors) of open/close circuits, 21
~24,44,45...Protection diode, 28...
...DC-DC converter (feedback means).
Claims (1)
と、直流にされた電圧を高周波に変換する高周波
変換回路と、高周波の電圧を変圧する変圧器と、
変圧器の出力を正および負に整流する第2の整流
回路と、その整流出力を平滑する平滑リアクトル
および平滑コンデンサを含む平滑回路と、前記平
滑回路の平滑出力を切り換えて正極性または負極
性で溶接電極および母材に印加する開閉回路とを
有し、前記開閉回路は交互にオンオフするスイツ
チング素子とその保護ダイオードとを備える交流
アーク溶接機用電源装置において、 前記平滑コンデンサの充電電圧を検出し、その
充電電圧が一定の電圧以上であるときその電圧を
昇圧して前記第1の整流回路の平滑コンデンサに
帰還する帰還手段を設けたことを特徴とする交流
アーク溶接機用電源装置。[Scope of Claims] 1. A first rectifier circuit that rectifies and smoothes an AC power source, a high frequency conversion circuit that converts a DC voltage to a high frequency, and a transformer that transforms the high frequency voltage.
a second rectifier circuit that rectifies the output of the transformer into positive and negative; a smoothing circuit that includes a smoothing reactor and a smoothing capacitor that smooth the rectified output; and a smoothing circuit that switches the smoothed output of the smoothing circuit to have positive or negative polarity. A power supply device for an AC arc welding machine, which has a welding electrode and a switching circuit that applies voltage to a base material, and the switching circuit includes a switching element that turns on and off alternately and a protection diode for the switching element, which detects a charging voltage of the smoothing capacitor. A power supply device for an AC arc welding machine, characterized in that a feedback means is provided for boosting the charging voltage and feeding it back to the smoothing capacitor of the first rectifier circuit when the charging voltage is equal to or higher than a certain voltage.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62119863A JPS63286274A (en) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | Power unit for ac arc welding machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62119863A JPS63286274A (en) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | Power unit for ac arc welding machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63286274A JPS63286274A (en) | 1988-11-22 |
| JPH0363466B2 true JPH0363466B2 (en) | 1991-10-01 |
Family
ID=14772136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62119863A Granted JPS63286274A (en) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | Power unit for ac arc welding machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63286274A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0739487Y2 (en) * | 1989-06-09 | 1995-09-13 | 株式会社ダイヘン | AC arc welding machine |
| JP2613531B2 (en) * | 1992-09-11 | 1997-05-28 | 株式会社三社電機製作所 | Arc welding machine |
-
1987
- 1987-05-15 JP JP62119863A patent/JPS63286274A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63286274A (en) | 1988-11-22 |
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|---|---|---|---|
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