JPH0471630B2 - - Google Patents
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- JPH0471630B2 JPH0471630B2 JP58078666A JP7866683A JPH0471630B2 JP H0471630 B2 JPH0471630 B2 JP H0471630B2 JP 58078666 A JP58078666 A JP 58078666A JP 7866683 A JP7866683 A JP 7866683A JP H0471630 B2 JPH0471630 B2 JP H0471630B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- arc
- power supply
- voltage
- difference signal
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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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】
この発明は溶接電源における電流制御方式およ
び装置に係り、特に低電流域でのアーク切れを防
止でき、かつ応答速度の速い溶接電源に関する。
び装置に係り、特に低電流域でのアーク切れを防
止でき、かつ応答速度の速い溶接電源に関する。
従来の溶接電源装置においては、３相交流電圧
をトランスで適当な周波数に変換し、その後サイ
リスタの位相制御をして出力を制御していた。こ
の場合、300〜360Hzのリツプル分を除去するため
にリアクトルを介挿させて平滑していた。また、
このリアクトルは、単にリツプル分を除去するだ
けでなく、外乱等によつて溶接電流が減少したと
きに出力電圧を上昇させて前記溶接電流を増加さ
せ、アーク切れを防止する作用も果していた。
をトランスで適当な周波数に変換し、その後サイ
リスタの位相制御をして出力を制御していた。こ
の場合、300〜360Hzのリツプル分を除去するため
にリアクトルを介挿させて平滑していた。また、
このリアクトルは、単にリツプル分を除去するだ
けでなく、外乱等によつて溶接電流が減少したと
きに出力電圧を上昇させて前記溶接電流を増加さ
せ、アーク切れを防止する作用も果していた。
ところで最近、パルスアーク溶接等、速い応答
を必要とする施工法が開発され、リアクトルによ
る応答遅れが問題になるとともに、電源の小型
化、軽量化のために周波数を高くしてリアクトル
の小型化を図ることが必要となつた。このため、
応答速度の速い電源では従来に比べリアクトルの
インダクタンスが極めて小さくなつている。この
結果、低電流域でこれらの電源を使用した場合、
アーク長の急変等の外乱により、アーク切れの発
生することが間々あつた。すなわち、第１図にお
いて、溶接電流がスレツシヨールド電流ITH以
下になると、アークが負性抵抗を示し、高いアー
ク電圧Ｖを加えない限りアークを維持することが
できなくなり、アーク切れを惹起していた。そし
て、一度アーク切れが発生するとTIG溶接では致
命的で必ず欠陥に結びついた。また、MIG、CO2
溶接等においては、ワイヤ先端に溶滴がある、な
しにかからず短絡が発生し、大きなスパツタが発
生する等の欠点があつた。
を必要とする施工法が開発され、リアクトルによ
る応答遅れが問題になるとともに、電源の小型
化、軽量化のために周波数を高くしてリアクトル
の小型化を図ることが必要となつた。このため、
応答速度の速い電源では従来に比べリアクトルの
インダクタンスが極めて小さくなつている。この
結果、低電流域でこれらの電源を使用した場合、
アーク長の急変等の外乱により、アーク切れの発
生することが間々あつた。すなわち、第１図にお
いて、溶接電流がスレツシヨールド電流ITH以
下になると、アークが負性抵抗を示し、高いアー
ク電圧Ｖを加えない限りアークを維持することが
できなくなり、アーク切れを惹起していた。そし
て、一度アーク切れが発生するとTIG溶接では致
命的で必ず欠陥に結びついた。また、MIG、CO2
溶接等においては、ワイヤ先端に溶滴がある、な
しにかからず短絡が発生し、大きなスパツタが発
生する等の欠点があつた。
そこで、従来の高周波溶接電源装置において
は、第２図に示すように、溶接電流IWをスレツシ
ヨールド電流ITHよりも低下させることがないよ
うに、高インダクタンスのリアクトルLBを有す
るベース電源PBを設け、この問題に対処してき
た。今、第２図において、低インダクタンスのリ
アクトルLHを有する電源PHが電圧制御モードで
運転されている場合、アーク電圧VAが溶融池の
振動やワイヤ２の供給速度の変動などの外乱によ
つて上昇方向に変化したとすると、溶接電流IWを
減じてワイヤ２の溶融量を減らし、ワイヤ２と母
材３との距離を縮小してアーク電圧VAを低下さ
せようとする働きが生じる。この結果、溶接電流
IWの低い領域（低電流域）で運転すると、アーク
切れが発生し易くなるのだが、第２図に示す装置
においては、前記外乱が収まる迄の間、溶接電流
IWがスレツシヨールド電流ITH以下にならないよ
うに、ベース電流IBを流しておき、アーク切れを
防止しようとする。この場合、リアクトルLBの
インダクタンスは、リアクトルLHのそれの５〜
10倍近い値が必要で、電源もPHとPBの２系統必
要となる欠点があつた。
は、第２図に示すように、溶接電流IWをスレツシ
ヨールド電流ITHよりも低下させることがないよ
うに、高インダクタンスのリアクトルLBを有す
るベース電源PBを設け、この問題に対処してき
た。今、第２図において、低インダクタンスのリ
アクトルLHを有する電源PHが電圧制御モードで
運転されている場合、アーク電圧VAが溶融池の
振動やワイヤ２の供給速度の変動などの外乱によ
つて上昇方向に変化したとすると、溶接電流IWを
減じてワイヤ２の溶融量を減らし、ワイヤ２と母
材３との距離を縮小してアーク電圧VAを低下さ
せようとする働きが生じる。この結果、溶接電流
IWの低い領域（低電流域）で運転すると、アーク
切れが発生し易くなるのだが、第２図に示す装置
においては、前記外乱が収まる迄の間、溶接電流
IWがスレツシヨールド電流ITH以下にならないよ
うに、ベース電流IBを流しておき、アーク切れを
防止しようとする。この場合、リアクトルLBの
インダクタンスは、リアクトルLHのそれの５〜
10倍近い値が必要で、電源もPHとPBの２系統必
要となる欠点があつた。
さらに最近、インバータによる溶接電源装置が
普及しつつあり、この場合には第３図に示すよう
に、構成がさらに複雑になる。
普及しつつあり、この場合には第３図に示すよう
に、構成がさらに複雑になる。
周知の通り、溶接の質を良くするためには、ア
ーク長が常に一定になるように制御する必要が有
り、このため、溶接電圧を一定化する定電圧制御
を行うことが有利である。しかし、定電圧制御を
行う場合は、上述のように溶接電流安定化のため
のリアクトルを大きくする必要があり、このこと
が溶接電圧の変化に対する追従性、すなわち、高
速化への障害となつていた。このような理由によ
り、従来、高速動作が可能であり、高い溶接品質
が得られ、しかも、アーク切れを強力し得る溶接
電源は実現されていなかつた。
ーク長が常に一定になるように制御する必要が有
り、このため、溶接電圧を一定化する定電圧制御
を行うことが有利である。しかし、定電圧制御を
行う場合は、上述のように溶接電流安定化のため
のリアクトルを大きくする必要があり、このこと
が溶接電圧の変化に対する追従性、すなわち、高
速化への障害となつていた。このような理由によ
り、従来、高速動作が可能であり、高い溶接品質
が得られ、しかも、アーク切れを強力し得る溶接
電源は実現されていなかつた。
この発明は上記の事情に鑑み、簡単な構成で、
アーク切れを防止でき、かつ応答速度の速い溶接
電源装置を提供するもので、ベース電源あるいは
大きなリアクトルを設けることなく上記目的を達
成しようとするものである。
アーク切れを防止でき、かつ応答速度の速い溶接
電源装置を提供するもので、ベース電源あるいは
大きなリアクトルを設けることなく上記目的を達
成しようとするものである。
上記目的を達成するため、この発明によるアー
ク溶接電源装置は、溶接トーチと溶接すべき母材
との間のアーク電圧を検出するアーク電圧検出手
段と、前記溶接トーチと前記母材とを流れるアー
ク電流を検出するアーク電流検出手段と、前記ア
ーク電圧に対応したアーク電圧設定値を設定する
アーク電圧設定手段と、前記アーク電流に対応し
たアーク電流設定値を設定するアーク電流設定手
段と、前記アーク電圧検出手段によつて検出され
たアーク電圧を前記アーク電圧設定値から差し引
いた電圧に対応した第１の差信号を出力する第１
の差分検出手段と、前記アーク電流検出手段によ
つて検出されたアーク電流を前記アーク電流設定
値から差し引いた電流に対応した第２の差信号を
出力する第２の差分検出手段と、前記第１および
第２の差信号のうち大きい方の差信号を出力する
最大値選択回路と、前記溶接トーチおよび前記母
材に対し、出力電圧が前記アーク電圧として印加
されると共に出力電流が前記アーク電流として通
電される電源であつて、前記最大値選択回路が出
力する差信号の増減に応じて前記出力電圧または
前記出力電流が増減される電源とを具備し、前記
最大値選択回路が前記第１の差信号を出力した場
合には該第１の差信号を０とするように前記電源
の出力電圧の定電圧制御が行われ、前記最大値選
択回路が前記第２の差信号を出力した場合には該
第２の差信号を０とするように前記電源の出力電
流の定電流制御が行われるようにしたものであ
る。
ク溶接電源装置は、溶接トーチと溶接すべき母材
との間のアーク電圧を検出するアーク電圧検出手
段と、前記溶接トーチと前記母材とを流れるアー
ク電流を検出するアーク電流検出手段と、前記ア
ーク電圧に対応したアーク電圧設定値を設定する
アーク電圧設定手段と、前記アーク電流に対応し
たアーク電流設定値を設定するアーク電流設定手
段と、前記アーク電圧検出手段によつて検出され
たアーク電圧を前記アーク電圧設定値から差し引
いた電圧に対応した第１の差信号を出力する第１
の差分検出手段と、前記アーク電流検出手段によ
つて検出されたアーク電流を前記アーク電流設定
値から差し引いた電流に対応した第２の差信号を
出力する第２の差分検出手段と、前記第１および
第２の差信号のうち大きい方の差信号を出力する
最大値選択回路と、前記溶接トーチおよび前記母
材に対し、出力電圧が前記アーク電圧として印加
されると共に出力電流が前記アーク電流として通
電される電源であつて、前記最大値選択回路が出
力する差信号の増減に応じて前記出力電圧または
前記出力電流が増減される電源とを具備し、前記
最大値選択回路が前記第１の差信号を出力した場
合には該第１の差信号を０とするように前記電源
の出力電圧の定電圧制御が行われ、前記最大値選
択回路が前記第２の差信号を出力した場合には該
第２の差信号を０とするように前記電源の出力電
流の定電流制御が行われるようにしたものであ
る。
以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明す
る。
る。
第４図は本発明の一実施例によるアーク溶接電
源装置の構成を示す回路図であり、チヨツパを使
用した構成例を示すものである。図において、１
はトーチ、２は溶接ワイヤ、３は母材であり、溶
接ワイヤ２は図示せぬ供給装置からその消耗分だ
けが逐次補給されるようになつている。次にＥは
直流電流であり、そのプラス端にはスイツチSw
が接続されている。また、直流電源Ｅおよびスイ
ツチSWに対して並列にダイオードＤが接続され
ている。スイツチSWは直流電源Ｅから供給され
る直流電流をパルス状の電流に変換するもので、
導通幅を変化させることにより、溶接電流IW、ア
ーク電圧VAを変化させることができる。前記パ
ルス状の電流はリアクトルＬによつて平滑されて
溶接電流IWとなり、トーチ１を介して溶接ワイヤ
２に供給される。以上説明した直流電源Ｅ、スイ
ツチSw、ダイオードＤおよびリアクトルＬと、
後述する発振器１１、比較器COMおよびドライ
バ１２により出力電圧または出力電流の制御が可
能なチヨツパ式直流電源が構成されている。そし
て、溶接ワイヤ２から母材３に流れ込んだ溶接電
流IWは、シヤント抵抗Rsを介して電源Ｅのマイ
ナス端に戻る。この場合、トーチ１と母材３との
間に生じるアーク電圧VAは増幅器４に検出、増
幅され、フイードバツク信号Vfに変換される。
このフイードバツク信号Vfはアーク電圧を示す
第１の検出信号として差分検出点５に供給され、
ここで電圧設定器SLv（アーク電圧設定手段）の
出力値Vsとの差分がとられ、差分信号SDv（＝Vs
−Vf）が最大値選択回路７の第１入力端７ａに
供給される。一方、溶接電流Iwはシヤント抵抗
Rsによつて検出され、増幅器８においてフイー
ドバツク信号Ifに変換される。このフイードバツ
ク信号Ifはアーク電流を示す第２の検出信号とし
て差分検出点９に供給され、ここで電流設定器
SL1（アーク電流設定手段）の出力値Isとの差分が
とられ、差分身号SDI（＝Is−If）が最大値選択回
路７の第２入力端７ｂに供給される。ここで最大
値選択回路７は、第１入力端７ａと第２入力端７
ｂに印加された信号のうち、信号量の大きい方を
選んで出力するもので、例えば第５図に示す構成
を有している。今、第５図において、第１入力端
７ａに供給された信号SDvが第２入力端７ｂに供
給された信号SDIより大きい（すなわちSDv＞
SDI）とすると、ダイオードＤ１は導通状態とな
り、出力側の演算増幅器OP２の入力端電圧は
差分信号SDvと等しくなる。こうして、演算増幅
器OP２の出力電圧すなわち最大値選択回路７の
出力電圧VM＝SDvとなる。逆にSDv＜SDIのとき
には、ダイオードＤ１がカツトオフとなり、演算
増幅器OP２の入力端には信号SDIと等しい電
圧が供給され、出力電圧VM＝SDIとなる。すなわ
ち、この制御装置は、アーク電圧VAの定電圧制
御を行うためのフイードバツク制御系と溶接電流
IWの定電流制御を行うフイードバツク制御系とが
混在してなるものであり、アーク切れが懸念され
る状態になつた場合には定電流制御が優先される
ようになつている。こうして選択された出力電圧
VMは積分回路１０を介してコンパレータCOMに
供給され、ここで発振器１１から出力された正極
性の三角波STと比較される。そしてコンパレータ
COMからは三角波STのレベルが積分回路１０の
出力電圧より高い間は正、低い間は零となるパル
ス信号Spが出力される。この結果、パルス信号Sp
は積分回路１０の出力が下るほど正パルスの幅が
広くなる。ところで、積分回路１０の出力電圧
は、フイードバツク信号VfまたはIfが減少して差
分信号SDvまたはSDIが増大し、最大値選択回路
７の出力電圧VMが高くなるほど低くなるから、
結局パルス信号Spの正パルス幅はアーク電圧VA
または溶接電流IWが設定値Vs、Isより減少する
ほど広くなる。そして、このパルス信号Spがドラ
イバ１２に供給され、ドライバ１２はパルス信号
Spが正の間スイツチSWをオンにしてアーク電圧
VAと溶接電流IWを制御する。
源装置の構成を示す回路図であり、チヨツパを使
用した構成例を示すものである。図において、１
はトーチ、２は溶接ワイヤ、３は母材であり、溶
接ワイヤ２は図示せぬ供給装置からその消耗分だ
けが逐次補給されるようになつている。次にＥは
直流電流であり、そのプラス端にはスイツチSw
が接続されている。また、直流電源Ｅおよびスイ
ツチSWに対して並列にダイオードＤが接続され
ている。スイツチSWは直流電源Ｅから供給され
る直流電流をパルス状の電流に変換するもので、
導通幅を変化させることにより、溶接電流IW、ア
ーク電圧VAを変化させることができる。前記パ
ルス状の電流はリアクトルＬによつて平滑されて
溶接電流IWとなり、トーチ１を介して溶接ワイヤ
２に供給される。以上説明した直流電源Ｅ、スイ
ツチSw、ダイオードＤおよびリアクトルＬと、
後述する発振器１１、比較器COMおよびドライ
バ１２により出力電圧または出力電流の制御が可
能なチヨツパ式直流電源が構成されている。そし
て、溶接ワイヤ２から母材３に流れ込んだ溶接電
流IWは、シヤント抵抗Rsを介して電源Ｅのマイ
ナス端に戻る。この場合、トーチ１と母材３との
間に生じるアーク電圧VAは増幅器４に検出、増
幅され、フイードバツク信号Vfに変換される。
このフイードバツク信号Vfはアーク電圧を示す
第１の検出信号として差分検出点５に供給され、
ここで電圧設定器SLv（アーク電圧設定手段）の
出力値Vsとの差分がとられ、差分信号SDv（＝Vs
−Vf）が最大値選択回路７の第１入力端７ａに
供給される。一方、溶接電流Iwはシヤント抵抗
Rsによつて検出され、増幅器８においてフイー
ドバツク信号Ifに変換される。このフイードバツ
ク信号Ifはアーク電流を示す第２の検出信号とし
て差分検出点９に供給され、ここで電流設定器
SL1（アーク電流設定手段）の出力値Isとの差分が
とられ、差分身号SDI（＝Is−If）が最大値選択回
路７の第２入力端７ｂに供給される。ここで最大
値選択回路７は、第１入力端７ａと第２入力端７
ｂに印加された信号のうち、信号量の大きい方を
選んで出力するもので、例えば第５図に示す構成
を有している。今、第５図において、第１入力端
７ａに供給された信号SDvが第２入力端７ｂに供
給された信号SDIより大きい（すなわちSDv＞
SDI）とすると、ダイオードＤ１は導通状態とな
り、出力側の演算増幅器OP２の入力端電圧は
差分信号SDvと等しくなる。こうして、演算増幅
器OP２の出力電圧すなわち最大値選択回路７の
出力電圧VM＝SDvとなる。逆にSDv＜SDIのとき
には、ダイオードＤ１がカツトオフとなり、演算
増幅器OP２の入力端には信号SDIと等しい電
圧が供給され、出力電圧VM＝SDIとなる。すなわ
ち、この制御装置は、アーク電圧VAの定電圧制
御を行うためのフイードバツク制御系と溶接電流
IWの定電流制御を行うフイードバツク制御系とが
混在してなるものであり、アーク切れが懸念され
る状態になつた場合には定電流制御が優先される
ようになつている。こうして選択された出力電圧
VMは積分回路１０を介してコンパレータCOMに
供給され、ここで発振器１１から出力された正極
性の三角波STと比較される。そしてコンパレータ
COMからは三角波STのレベルが積分回路１０の
出力電圧より高い間は正、低い間は零となるパル
ス信号Spが出力される。この結果、パルス信号Sp
は積分回路１０の出力が下るほど正パルスの幅が
広くなる。ところで、積分回路１０の出力電圧
は、フイードバツク信号VfまたはIfが減少して差
分信号SDvまたはSDIが増大し、最大値選択回路
７の出力電圧VMが高くなるほど低くなるから、
結局パルス信号Spの正パルス幅はアーク電圧VA
または溶接電流IWが設定値Vs、Isより減少する
ほど広くなる。そして、このパルス信号Spがドラ
イバ１２に供給され、ドライバ１２はパルス信号
Spが正の間スイツチSWをオンにしてアーク電圧
VAと溶接電流IWを制御する。
このような構成において、電圧設定値Vs、電
流設定値Is（このIsは第１図に示すスレツシヨー
ルド電流ITHに対応した溶接電流IW値より大きく
とり、アーク切れを起さぬ値とする）を各々設定
し、図示しない電源スイツチをオンにすると、最
初はフイードバツク信号Vf、IfともＯであるか
ら、差分信号SDv，SDIはいずれも正の大きな値
となる。この結果、パルス信号Spの正パルスの幅
が広くなり、スイツチSWはその間オンとなる。
こうして、フイードバツク信号Vf、Ifが上昇し、
アーク電圧VAが電圧設定値Vsに対応した値に近
づくと、フイードバツク信号Vf≒Vsとなり、差
分信号SDv≒Ｏとなる。一方、このときの溶接電
流IWのフイードバツク信号Ifは電流設定値Isより
も相当に大きな値をとり、差分信号SDI≪Ｏとな
る。従つて最大値選択回路７の出力VM＝SDvと
なり、アーク電圧VAが電圧設定値Vsに対応した
値に維持される。こうして、定常時には、定電圧
制御が行われる。
流設定値Is（このIsは第１図に示すスレツシヨー
ルド電流ITHに対応した溶接電流IW値より大きく
とり、アーク切れを起さぬ値とする）を各々設定
し、図示しない電源スイツチをオンにすると、最
初はフイードバツク信号Vf、IfともＯであるか
ら、差分信号SDv，SDIはいずれも正の大きな値
となる。この結果、パルス信号Spの正パルスの幅
が広くなり、スイツチSWはその間オンとなる。
こうして、フイードバツク信号Vf、Ifが上昇し、
アーク電圧VAが電圧設定値Vsに対応した値に近
づくと、フイードバツク信号Vf≒Vsとなり、差
分信号SDv≒Ｏとなる。一方、このときの溶接電
流IWのフイードバツク信号Ifは電流設定値Isより
も相当に大きな値をとり、差分信号SDI≪Ｏとな
る。従つて最大値選択回路７の出力VM＝SDvと
なり、アーク電圧VAが電圧設定値Vsに対応した
値に維持される。こうして、定常時には、定電圧
制御が行われる。
次に、外乱によつてアーク電圧VAが上昇する
と、差分信号SDvが負の方向に向かい、パルス信
号Spの正パルス幅が短かくなる。この結果、スイ
ツチSWの導通幅も短かくなり、溶接電流IWが減
少する。そして、溶接電流Iwのフイードバツク信
号Ifが電流設定値Isをわずかでも下回わると差分
信号SDI＞Ｏとなる。このとき、差分信号SDv≒
Ｏであるから、SDI＞SDvとなり、最大値選択回
路７の出力VM＝SDIとなつてパルス信号Spの正パ
ルス幅が広くなる。この結果、スイツチSWの導
通幅も長くなり、溶接電流IWが増大し、電流設定
値Isに対応した値に維持される。こうして、非定
常時には定電圧制御から定電流制御に自動的に切
替り、溶接電流IWはIsに対応した値に保たれる。
この結果、アーク切れの発生するのを防止するこ
とができる。
と、差分信号SDvが負の方向に向かい、パルス信
号Spの正パルス幅が短かくなる。この結果、スイ
ツチSWの導通幅も短かくなり、溶接電流IWが減
少する。そして、溶接電流Iwのフイードバツク信
号Ifが電流設定値Isをわずかでも下回わると差分
信号SDI＞Ｏとなる。このとき、差分信号SDv≒
Ｏであるから、SDI＞SDvとなり、最大値選択回
路７の出力VM＝SDIとなつてパルス信号Spの正パ
ルス幅が広くなる。この結果、スイツチSWの導
通幅も長くなり、溶接電流IWが増大し、電流設定
値Isに対応した値に維持される。こうして、非定
常時には定電圧制御から定電流制御に自動的に切
替り、溶接電流IWはIsに対応した値に保たれる。
この結果、アーク切れの発生するのを防止するこ
とができる。
次に、溶接電流IwがIs（このIsは1.2mmφ実体ワ
イヤで50A程度が普通である）に対応した値と一
致している状態で外乱が収まると、溶接電流Iwが
小さいためにワイヤ溶融が減り、アーク電圧VA
が下がる。これによつて、フイードバツク信号
Vfが電圧設定値Vsよりも小、差分信号SDvが正
となる。このとき、差分信号SDI≒Ｏであるか
ら、SDv＞SDIとなり、最大値選択回路７の出力
VM＝SDvとなつてアーク電圧VAが再び電圧設定
値Vsに対応した値になるように制御される。こ
うして、外乱が収まると、自動的に定電圧制御に
切換えられ、定常状態が維持される。
イヤで50A程度が普通である）に対応した値と一
致している状態で外乱が収まると、溶接電流Iwが
小さいためにワイヤ溶融が減り、アーク電圧VA
が下がる。これによつて、フイードバツク信号
Vfが電圧設定値Vsよりも小、差分信号SDvが正
となる。このとき、差分信号SDI≒Ｏであるか
ら、SDv＞SDIとなり、最大値選択回路７の出力
VM＝SDvとなつてアーク電圧VAが再び電圧設定
値Vsに対応した値になるように制御される。こ
うして、外乱が収まると、自動的に定電圧制御に
切換えられ、定常状態が維持される。
このように、本実施例においては、定常時には
溶接電圧の変化に直接的に応答する定電圧制御
が、外乱発生時には定電流制御がなされ、溶接電
流Iwは常に電流設定値Isに対応した値以上の範囲
に保たれる。この結果、アーク切れが防止され、
常に良好な溶接がなされる。
溶接電圧の変化に直接的に応答する定電圧制御
が、外乱発生時には定電流制御がなされ、溶接電
流Iwは常に電流設定値Isに対応した値以上の範囲
に保たれる。この結果、アーク切れが防止され、
常に良好な溶接がなされる。
さて、上記実施例はチヨツパ方式を例にとつて
説明したが、本発明がインバータ方式に適用でき
ることは勿論である。そしてこの場合も同様の作
用効果を得ることが可能である。
説明したが、本発明がインバータ方式に適用でき
ることは勿論である。そしてこの場合も同様の作
用効果を得ることが可能である。
以上説明したようにこの説明は、溶接電流が電
流設定値以下に減少した場合には、自動的かつ極
めて円滑に定電流制御に切替え、溶接電流を電流
設定値に維持するようにしたので、ベース電源を
設けることなくアーク切れの防止を行うことがで
きる。また、回路構成の簡単化を図ることができ
る。さらに、リアクトルも小さくて済むので、装
置の高速勝と小型化を図ることのできる利点が得
られる。
流設定値以下に減少した場合には、自動的かつ極
めて円滑に定電流制御に切替え、溶接電流を電流
設定値に維持するようにしたので、ベース電源を
設けることなくアーク切れの防止を行うことがで
きる。また、回路構成の簡単化を図ることができ
る。さらに、リアクトルも小さくて済むので、装
置の高速勝と小型化を図ることのできる利点が得
られる。
第１図はアーク電圧VAと溶接電流IWとの関係
を示すグラフ、第２図、第３図は従来の溶接電源
装置の構成を示す回路図で、第２図はチヨツパ方
式、第３図はインバータ方式によるものである。
第４図は本発明の一実施例の構成を示す回路図、
第５図は最大値選択回路７の構成を示す回路図で
ある。 ４……増幅器（アーク電圧検出手段）、７……
最大値選択回路（選択手段）、８……増幅器（溶
接電流検出手段）、１０……積分回路、１１……
発振器、１２……ドライバ、COM……コンパレ
ータ（以上１０〜１２およびCOMは制御手段）、
Is……電流設定値（溶接電流の設定値）、Iw……
溶接電流、Rs……シヤント抵抗（溶接電流検出
手段）、SDv，SDI……偏差信号（偏差量）、SLI
……電流設定器（溶接電流設定手段）、SLv……
電圧設定器（アーク電圧設定手段）、SW……ス
イツチ（スイツチ手段）、VA……アーク電圧、
Vs……電圧設定値（アーク電圧設定値）。
を示すグラフ、第２図、第３図は従来の溶接電源
装置の構成を示す回路図で、第２図はチヨツパ方
式、第３図はインバータ方式によるものである。
第４図は本発明の一実施例の構成を示す回路図、
第５図は最大値選択回路７の構成を示す回路図で
ある。 ４……増幅器（アーク電圧検出手段）、７……
最大値選択回路（選択手段）、８……増幅器（溶
接電流検出手段）、１０……積分回路、１１……
発振器、１２……ドライバ、COM……コンパレ
ータ（以上１０〜１２およびCOMは制御手段）、
Is……電流設定値（溶接電流の設定値）、Iw……
溶接電流、Rs……シヤント抵抗（溶接電流検出
手段）、SDv，SDI……偏差信号（偏差量）、SLI
……電流設定器（溶接電流設定手段）、SLv……
電圧設定器（アーク電圧設定手段）、SW……ス
イツチ（スイツチ手段）、VA……アーク電圧、
Vs……電圧設定値（アーク電圧設定値）。
１ 消耗電極の送給速度を設定する送給速度設定
器と、前記送給速度でワイヤ送給モータを回転さ
せるワイヤ送給回路と、前記送給速度に対応する
周波数の周波数信号を出力するパルス周波数設定
器と、パルス電流のピーク値を設定するパルスピ
ーク値設定器と、前記ピーク値及び前記周波数信
号に基づいて出力制御信号を出力する出力制御回
路と、前記出力制御信号によりスイツチング動作
し、前記パルス電流を出力する出力半導体素子と
を有し、前記消耗電極の送給料に応じて前記パル
ス電流の周波数を変化させるパルスアーク溶接機
の制御回路において、前記周波数信号の周波数が
予め設定された設定周波数以上になつたことを検
出する周波数検出手段と、前記周波数検出手段に
より前記周波数信号の周波数が前記設定周波数以
上になつたことが検出されたときは、前記ピーク
値から該周波数信号の周波数に対応する値を減じ
た値をピーク値として、前記出力制御回路に出力
する減算手段とを備えたことを特徴とするパルス
アーク溶接機の制御回路。 ２ ピーク値から該周波数信号の周波数に対応す
る値を減じた値は、前記パルス電流のピーク値
が、少なくとも前記消耗電極に固有の臨界電流値
以下とならない値である特許請求の範囲第１項記
載のパルスアーク溶接機の制御回路。 ３ 周波数検出手段は、前記周波数信号を該周波
器と、前記送給速度でワイヤ送給モータを回転さ
せるワイヤ送給回路と、前記送給速度に対応する
周波数の周波数信号を出力するパルス周波数設定
器と、パルス電流のピーク値を設定するパルスピ
ーク値設定器と、前記ピーク値及び前記周波数信
号に基づいて出力制御信号を出力する出力制御回
路と、前記出力制御信号によりスイツチング動作
し、前記パルス電流を出力する出力半導体素子と
を有し、前記消耗電極の送給料に応じて前記パル
ス電流の周波数を変化させるパルスアーク溶接機
の制御回路において、前記周波数信号の周波数が
予め設定された設定周波数以上になつたことを検
出する周波数検出手段と、前記周波数検出手段に
より前記周波数信号の周波数が前記設定周波数以
上になつたことが検出されたときは、前記ピーク
値から該周波数信号の周波数に対応する値を減じ
た値をピーク値として、前記出力制御回路に出力
する減算手段とを備えたことを特徴とするパルス
アーク溶接機の制御回路。 ２ ピーク値から該周波数信号の周波数に対応す
る値を減じた値は、前記パルス電流のピーク値
が、少なくとも前記消耗電極に固有の臨界電流値
以下とならない値である特許請求の範囲第１項記
載のパルスアーク溶接機の制御回路。 ３ 周波数検出手段は、前記周波数信号を該周波
Claims (1)
- 差信号を出力する最大値選択回路と、 前記溶接トーチおよび前記母材に対し、出力電
圧が前記アーク電圧として印加されると共に出力
電流が前記アーク電流として通電される電源であ
つて、前記最大値選択回路が出力する差信号の増
減に応じて前記出力電圧または前記出力電流が増
減される電源とを具備し、 前記最大値選択回路が前記第１の差信号を出力
した場合には該第１の差信号を０とするように前
記電源の出力電圧の定電圧制御が行われ、前記最
大値選択回路が前記第２の差信号を出力した場合
には該第２の差信号を０とするように前記電源の
出力電流の定電流制御が行われることを特徴とす
るアーク溶接電源装置。 ２ 前記電源がスイツチの開閉によつて動作する
チヨツパ式電源であると共に、前記差信号に応じ
てパルス幅が制御されるパルス発生回路を具備
し、該パルス発生回路が出力するパルスにより前
記チヨツパ式電源のスイツチの開閉が制御される
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のア
ーク溶接電源装置。 ３ 前記電源がスイツチの開閉によつて動作する
インバータ式電源であると共に、前記差信号に応
じてパルス幅が制御されるパルス発生回路を具備
し、該パルス発生回路が出力するパルスにより前
記インバータ式電源のスイツチの開閉が制御され
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
アーク溶接電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7866683A JPS59206160A (ja) | 1983-05-04 | 1983-05-04 | ア−ク溶接電源における電流制御方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7866683A JPS59206160A (ja) | 1983-05-04 | 1983-05-04 | ア−ク溶接電源における電流制御方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59206160A JPS59206160A (ja) | 1984-11-21 |
| JPH0471630B2 true JPH0471630B2 (ja) | 1992-11-16 |
Family
ID=13668182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7866683A Granted JPS59206160A (ja) | 1983-05-04 | 1983-05-04 | ア−ク溶接電源における電流制御方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59206160A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5719158A (en) * | 1980-07-08 | 1982-02-01 | Mitsubishi Electric Corp | Pulse arc welding device |
-
1983
- 1983-05-04 JP JP7866683A patent/JPS59206160A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59206160A (ja) | 1984-11-21 |
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