JPH05169258A - 消耗電極式直流アーク溶接機 - Google Patents
消耗電極式直流アーク溶接機Info
- Publication number
- JPH05169258A JPH05169258A JP3353356A JP35335691A JPH05169258A JP H05169258 A JPH05169258 A JP H05169258A JP 3353356 A JP3353356 A JP 3353356A JP 35335691 A JP35335691 A JP 35335691A JP H05169258 A JPH05169258 A JP H05169258A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- signal
- voltage
- circuit
- current
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/02—Regulating electric characteristics of arcs
- G05F1/08—Regulating electric characteristics of arcs by means of semiconductor devices
-
- 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
- B23K9/073—Stabilising the arc
- B23K9/0731—Stabilising of the arc tension
-
- 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
- B23K9/095—Monitoring or automatic control of welding parameters
- B23K9/0956—Monitoring or automatic control of welding parameters using sensing means, e.g. optical
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高周波リップルが重畳し易い出力電圧の代わ
りに出力電流を利用して短絡時の出力電圧を確実に低減
し、スパッタの発生を抑制する。 【構成】 直流出力の電流を検出する電流検出器２９
と、この検出器２９の電流検出信号を微分する微分回路
４０と、この回路４０の出力信号が所定電圧より高いと
きにゲート信号を発生するゲート信号出力回路４１と、
ゲート信号の発生期間にのみ動作して出力電圧低減用の
補正信号を出力する補正値出力スイッチ２２と、ゲート
信号の発生期間にのみ出力電圧設定用の基準信号を補正
信号により減算補正してインバータ４の駆動のループ制
御用の誤差信号を形成する誤差増幅器１９とを備える。
りに出力電流を利用して短絡時の出力電圧を確実に低減
し、スパッタの発生を抑制する。 【構成】 直流出力の電流を検出する電流検出器２９
と、この検出器２９の電流検出信号を微分する微分回路
４０と、この回路４０の出力信号が所定電圧より高いと
きにゲート信号を発生するゲート信号出力回路４１と、
ゲート信号の発生期間にのみ動作して出力電圧低減用の
補正信号を出力する補正値出力スイッチ２２と、ゲート
信号の発生期間にのみ出力電圧設定用の基準信号を補正
信号により減算補正してインバータ４の駆動のループ制
御用の誤差信号を形成する誤差増幅器１９とを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶接負荷に定電圧化し
た直流を給電するインバータ構成の消耗電極式直流アー
ク溶接機に関する。
た直流を給電するインバータ構成の消耗電極式直流アー
ク溶接機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＣＯ2 溶接，ＭＡＧ溶接，ＭＩＧ
溶接などの消耗電極式の直流アーク溶接は、溶接機から
電極，母材の溶接負荷に定電圧化された直流を給電し、
母材に短絡した電極を母材から引離してアークに移行し
た後、短絡，アークを繰り返して行われる。そして、短
絡時に電極，母材の溶接負荷に入力されるエネルギが過
大になると、スパッタが増加するため、通常、溶接機の
出力側に直流リアクトルを設け、溶接電流の急増を防止
してスパッタの発生を抑制している。
溶接などの消耗電極式の直流アーク溶接は、溶接機から
電極，母材の溶接負荷に定電圧化された直流を給電し、
母材に短絡した電極を母材から引離してアークに移行し
た後、短絡，アークを繰り返して行われる。そして、短
絡時に電極，母材の溶接負荷に入力されるエネルギが過
大になると、スパッタが増加するため、通常、溶接機の
出力側に直流リアクトルを設け、溶接電流の急増を防止
してスパッタの発生を抑制している。
【０００３】ところで、この種消耗電極式直流アーク溶
接機においては、その小型化，軽量化等を図るため、イ
ンバータ構成に形成するとともに、前記直流リアクトル
を極力小型化することが望まれる。そこで、図４に示す
インバータ構成の消耗電極式直流アーク溶接機が考案さ
れている。
接機においては、その小型化，軽量化等を図るため、イ
ンバータ構成に形成するとともに、前記直流リアクトル
を極力小型化することが望まれる。そこで、図４に示す
インバータ構成の消耗電極式直流アーク溶接機が考案さ
れている。
【０００４】この従来の直流アーク溶接機は、入力端子
１ａ，１ｂ，１ｃの３相交流電源をダイオードブリッジ
構成の入力整流器２により整流し、この整流器２の出力
をコンデンサ３により平滑してインバータ４に供給す
る。このインバータ４はトランジスタ，ＭＯＳＦＥＴ，
ＩＧＢＴ等の半導体スイッチング素子５のブリッジ回路
により形成され、インバータ駆動回路６の制御により高
周波スイッチングして高周波交流を形成する。
１ａ，１ｂ，１ｃの３相交流電源をダイオードブリッジ
構成の入力整流器２により整流し、この整流器２の出力
をコンデンサ３により平滑してインバータ４に供給す
る。このインバータ４はトランジスタ，ＭＯＳＦＥＴ，
ＩＧＢＴ等の半導体スイッチング素子５のブリッジ回路
により形成され、インバータ駆動回路６の制御により高
周波スイッチングして高周波交流を形成する。
【０００５】そして、インバータ４の高周波交流は出力
トランス７を介してダイオードブリッジ構成の出力整流
器８に供給され、この整流器８により整流された後、平
滑兼電流制限用の直流リアクトル９により平滑されて直
流に変換される。この変換により形成された直流出力
は、１対の出力端子１０ａ，１０ｂからケーブル１１
ａ，１１ｂを介して溶接負荷１２を構成するワイヤ状の
消耗式電極１３，母材１４に供給される。
トランス７を介してダイオードブリッジ構成の出力整流
器８に供給され、この整流器８により整流された後、平
滑兼電流制限用の直流リアクトル９により平滑されて直
流に変換される。この変換により形成された直流出力
は、１対の出力端子１０ａ，１０ｂからケーブル１１
ａ，１１ｂを介して溶接負荷１２を構成するワイヤ状の
消耗式電極１３，母材１４に供給される。
【０００６】さらに、出力端子１０ａ，１０ｂ間の直流
出力の電圧Ｖａが電圧検出器１５により検出され、この
検出器１５の負極性の電圧検出信号Ｓｖと出力電圧設定
器１６の出力電圧設定用の正極性の基準信号Ｓｒが入力
抵抗１７，１８を介して誤差増幅器１９に供給される。
そして、後述の低減補正が施されないアーク期間は、誤
差増幅器１９が（Ｓｒ−Ｓｖ）の誤差信号Ｓｅを増幅形
成し、この信号Ｓｅを定電圧制御の信号として駆動回路
６に供給する。
出力の電圧Ｖａが電圧検出器１５により検出され、この
検出器１５の負極性の電圧検出信号Ｓｖと出力電圧設定
器１６の出力電圧設定用の正極性の基準信号Ｓｒが入力
抵抗１７，１８を介して誤差増幅器１９に供給される。
そして、後述の低減補正が施されないアーク期間は、誤
差増幅器１９が（Ｓｒ−Ｓｖ）の誤差信号Ｓｅを増幅形
成し、この信号Ｓｅを定電圧制御の信号として駆動回路
６に供給する。
【０００７】この供給により駆動回路６は誤差信号Ｓｅ
が０になるようにインバータ４のスイッチングを制御
し、出力電圧Ｖａを基準信号Ｓｒに基づく定電圧にルー
プ制御する。ところで、電圧検出信号Ｓｖと基準信号Ｓ
ｒにより出力電圧Ｖａをループ制御するのみでは、短絡
時の出力電流Ｉａ（溶接電流）の急増を十分に抑制する
ため、直流リアクトル９として大型のものを要する。
が０になるようにインバータ４のスイッチングを制御
し、出力電圧Ｖａを基準信号Ｓｒに基づく定電圧にルー
プ制御する。ところで、電圧検出信号Ｓｖと基準信号Ｓ
ｒにより出力電圧Ｖａをループ制御するのみでは、短絡
時の出力電流Ｉａ（溶接電流）の急増を十分に抑制する
ため、直流リアクトル９として大型のものを要する。
【０００８】そこで、図４の溶接機はホトカプラ構成の
補正指令発生回路２０，スイッチ駆動回路２１，アナロ
グスイッチ構成の補正値出力スイッチ２２及び補正値設
定器２３を備える。そして、出力電圧Ｖａが十分に高い
アーク期間は、電圧検出信号Ｓｖにより発生回路２０の
ツェナダイオード２４がオンし、ホトカプラ２５の発光
ダイオード２５ａが点灯してホトトランジスタ２５ｂが
オンし、このトランジスタ２５ｂのコレクタ電圧が形成
する低減補正指令用のゲート信号Ｇｖは”０”に保持さ
れる。
補正指令発生回路２０，スイッチ駆動回路２１，アナロ
グスイッチ構成の補正値出力スイッチ２２及び補正値設
定器２３を備える。そして、出力電圧Ｖａが十分に高い
アーク期間は、電圧検出信号Ｓｖにより発生回路２０の
ツェナダイオード２４がオンし、ホトカプラ２５の発光
ダイオード２５ａが点灯してホトトランジスタ２５ｂが
オンし、このトランジスタ２５ｂのコレクタ電圧が形成
する低減補正指令用のゲート信号Ｇｖは”０”に保持さ
れる。
【０００９】このとき、ゲート信号Ｇｖが供給される駆
動回路２１は不動作に保持され、出力スイッチ２２がオ
フして誤差信号Ｓｅは電圧検出信号Ｓｖと基準信号Ｓｒ
のみにより形成される。一方、出力電圧Ｖａが低下する
短絡時は、ツェナダイオード２４がオフし、発光ダイオ
ード２５ａがオフしてホトトランジスタ２５ｂがオフ
し、ゲート信号Ｇｖが”１”に反転する。
動回路２１は不動作に保持され、出力スイッチ２２がオ
フして誤差信号Ｓｅは電圧検出信号Ｓｖと基準信号Ｓｒ
のみにより形成される。一方、出力電圧Ｖａが低下する
短絡時は、ツェナダイオード２４がオフし、発光ダイオ
ード２５ａがオフしてホトトランジスタ２５ｂがオフ
し、ゲート信号Ｇｖが”１”に反転する。
【００１０】このとき、駆動回路２１はゲート信号Ｇｖ
により動作して出力スイッチ２２をオンする。そして、
出力スイッチ２２がオンすると、設定器２３の出力電圧
低減用の負極性の所定の補正信号Ｓｘが出力スイッチ２
２，入力抵抗２６を介して誤差増幅器１９に供給され
る。
により動作して出力スイッチ２２をオンする。そして、
出力スイッチ２２がオンすると、設定器２３の出力電圧
低減用の負極性の所定の補正信号Ｓｘが出力スイッチ２
２，入力抵抗２６を介して誤差増幅器１９に供給され
る。
【００１１】この供給により基準信号Ｓｒが補正信号Ｓ
ｘだけ減少補正され、誤差増幅器１９が（Ｓｒ−Ｓｘ−
Ｓｖ）の信号を誤差信号Ｓｅとして増幅形成する。その
ため、短絡時の出力電圧Ｖａは補正信号Ｓｘに相当する
大きさだけ低下し、このとき、溶接負荷１２からみた溶
接機の出力インピーダンスが増加したようになり、等価
的に直流リアクトル９の容量が大きくなり、出力電流Ｉ
ａの急増に対する抑制効果が増大する。
ｘだけ減少補正され、誤差増幅器１９が（Ｓｒ−Ｓｘ−
Ｓｖ）の信号を誤差信号Ｓｅとして増幅形成する。その
ため、短絡時の出力電圧Ｖａは補正信号Ｓｘに相当する
大きさだけ低下し、このとき、溶接負荷１２からみた溶
接機の出力インピーダンスが増加したようになり、等価
的に直流リアクトル９の容量が大きくなり、出力電流Ｉ
ａの急増に対する抑制効果が増大する。
【００１２】したがって、直流リアクトル９を小容量の
小型のリアクトルにして短絡時のスパッタの発生を防止
できる。なお、図４において、２７は誤差増幅器１９の
帰還抵抗、２８はホトトランジスタ２６ｂのコレクタ抵
抗、＋Ｂは正直流電源端子、−Ｂは負直流電源端子であ
る。
小型のリアクトルにして短絡時のスパッタの発生を防止
できる。なお、図４において、２７は誤差増幅器１９の
帰還抵抗、２８はホトトランジスタ２６ｂのコレクタ抵
抗、＋Ｂは正直流電源端子、−Ｂは負直流電源端子であ
る。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】前記図４の従来のイン
バータ構成の消耗電極式直流アーク溶接機の場合、出力
電圧Ｖａから短絡とアークを判別するため、出力電圧Ｖ
ａに重畳した雑音により誤判別が生じて誤動作する問題
点がある。すなわち、この種消耗電極式の直流アーク溶
接機においては、通常、溶接機と溶接負荷１２が例えば
１０〜２０ｍ程度離れているため、溶接機の出力端子１
０ａ，１０ｂと溶接負荷１２との間のケーブル１１ａ，
１１ｂが長くなる。
バータ構成の消耗電極式直流アーク溶接機の場合、出力
電圧Ｖａから短絡とアークを判別するため、出力電圧Ｖ
ａに重畳した雑音により誤判別が生じて誤動作する問題
点がある。すなわち、この種消耗電極式の直流アーク溶
接機においては、通常、溶接機と溶接負荷１２が例えば
１０〜２０ｍ程度離れているため、溶接機の出力端子１
０ａ，１０ｂと溶接負荷１２との間のケーブル１１ａ，
１１ｂが長くなる。
【００１４】そのため、出力端子１０ａ，１０ｂ間の出
力電圧Ｖａは、図５の（ａ）に示す理想的な電圧波形で
なく、高周波リップルが重畳した図５の（ｂ）の実線に
示す電圧波形になる。そして、出力電圧Ｖａが高周波リ
ップルで大きく変動するため、とくに、ツェナダイオー
ド２４が短絡時に誤ってオンし、出力スイッチ２２がオ
フして溶接機が誤動作し、スパッタの抑制が不十分にな
る。
力電圧Ｖａは、図５の（ａ）に示す理想的な電圧波形で
なく、高周波リップルが重畳した図５の（ｂ）の実線に
示す電圧波形になる。そして、出力電圧Ｖａが高周波リ
ップルで大きく変動するため、とくに、ツェナダイオー
ド２４が短絡時に誤ってオンし、出力スイッチ２２がオ
フして溶接機が誤動作し、スパッタの抑制が不十分にな
る。
【００１５】なお、前記の誤動作を防止するため、電圧
検出器１５により出力端子１０ａ，１０ｂ間の出力電圧
Ｖａの代わりに電極１３，母材１４間の溶接負荷１２の
実際の印加電圧を検出するようにして高周波リップルの
影響を少なくすることが考えられるが、この場合、電極
１３，母材１４を変える毎に電圧検出器１５も接続し直
さなければならず、煩雑な作業を要し、しかも、検出器
１５のリード線は細くて母材１４が大型なときに損傷し
易く、この損傷に伴う漏電の危険性もある。本発明は煩
雑な作業が不要で漏電の危険性もない構成により、短絡
とアークの誤判別を防止して短絡時の出力電圧を低減
し、スパッタの発生を確実に抑制することを目的とす
る。
検出器１５により出力端子１０ａ，１０ｂ間の出力電圧
Ｖａの代わりに電極１３，母材１４間の溶接負荷１２の
実際の印加電圧を検出するようにして高周波リップルの
影響を少なくすることが考えられるが、この場合、電極
１３，母材１４を変える毎に電圧検出器１５も接続し直
さなければならず、煩雑な作業を要し、しかも、検出器
１５のリード線は細くて母材１４が大型なときに損傷し
易く、この損傷に伴う漏電の危険性もある。本発明は煩
雑な作業が不要で漏電の危険性もない構成により、短絡
とアークの誤判別を防止して短絡時の出力電圧を低減
し、スパッタの発生を確実に抑制することを目的とす
る。
【００１６】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明の消耗電極式直流アーク溶接機において
は、直流出力の電流を検出する電流検出器と、この検出
器の電流検出信号を微分する微分回路と、この回路の出
力信号が正極レベルのときにゲート信号を発生するゲー
ト信号出力回路と、ゲート信号の発生期間にのみ動作し
て出力電圧低減用の補正信号を出力する補正値出力スイ
ッチと、ゲート信号の発生期間にのみ出力電圧設定用の
基準信号を補正信号により減算補正して誤差信号を形成
する誤差増幅器とを備える。
めに、本発明の消耗電極式直流アーク溶接機において
は、直流出力の電流を検出する電流検出器と、この検出
器の電流検出信号を微分する微分回路と、この回路の出
力信号が正極レベルのときにゲート信号を発生するゲー
ト信号出力回路と、ゲート信号の発生期間にのみ動作し
て出力電圧低減用の補正信号を出力する補正値出力スイ
ッチと、ゲート信号の発生期間にのみ出力電圧設定用の
基準信号を補正信号により減算補正して誤差信号を形成
する誤差増幅器とを備える。
【００１７】
【作用】前記のように構成された本発明の消耗電極式直
流アーク溶接機の場合、電流検出器により直流出力の電
圧を検出する代わりに高周波リップルの影響が少ない直
流出力の電流を検出し、この検出により得られた電流検
出信号を微分回路により微分してアークから短絡への増
加変化，その逆の減少変化で極性が正，負それぞれに反
転する信号を形成するため、微分回路の出力信号は高周
波リップルの影響を受けることなく、短絡時に正極レベ
ルの信号になる。
流アーク溶接機の場合、電流検出器により直流出力の電
圧を検出する代わりに高周波リップルの影響が少ない直
流出力の電流を検出し、この検出により得られた電流検
出信号を微分回路により微分してアークから短絡への増
加変化，その逆の減少変化で極性が正，負それぞれに反
転する信号を形成するため、微分回路の出力信号は高周
波リップルの影響を受けることなく、短絡時に正極レベ
ルの信号になる。
【００１８】そして、微分回路の正極レベルの出力信号
に基づき、短絡時に確実にゲート信号出力回路からゲー
ト信号を発生し、補正値出力スイッチから誤差増幅器に
出力電圧低減用のゲート信号を出力し、この信号により
出力電圧設定用の基準信号を減算補正して誤差信号を形
成するため、溶接負荷の実際の印加電圧を検出すること
なく、直流出力の電圧が短絡時に確実に低減される。
に基づき、短絡時に確実にゲート信号出力回路からゲー
ト信号を発生し、補正値出力スイッチから誤差増幅器に
出力電圧低減用のゲート信号を出力し、この信号により
出力電圧設定用の基準信号を減算補正して誤差信号を形
成するため、溶接負荷の実際の印加電圧を検出すること
なく、直流出力の電圧が短絡時に確実に低減される。
【００１９】
【実施例】１実施例について、図１ないし図３を参照し
て説明する。全体構成を示した図２において、図４と同
一符号は同一もしくは相当するものを示し、図４の従来
構成と異なる点は電流検出器２９を付加し、図４の補正
指令発生回路２０，スイッチ駆動回路２１の代わりに図
１の構成の低減補正制御部３０を設けた点である。
て説明する。全体構成を示した図２において、図４と同
一符号は同一もしくは相当するものを示し、図４の従来
構成と異なる点は電流検出器２９を付加し、図４の補正
指令発生回路２０，スイッチ駆動回路２１の代わりに図
１の構成の低減補正制御部３０を設けた点である。
【００２０】そして、低減補正部３０は図１に示すよう
に、電流側補正指令発生回路３１及び従来の補正指令発
生回路２０，スイッチ駆動回路２１それぞれと同一の構
成の電圧側補正指令発生回路３２，スイッチ駆動回路３
３，オアゲート用のダイオード３４，３５を有する。さ
らに、補正指令発生回路３１は絶縁入力型の電流／電圧
変換器３６，バッファ用の増幅器３７及び抵抗３８，コ
ンデンサ３９を直列接続した微分回路４０，ゲート信号
出力回路４１からなり、この出力回路４１は演算増幅器
４２，トランジスタ４３，ツェナダイオード４４，抵抗
４５により形成される。
に、電流側補正指令発生回路３１及び従来の補正指令発
生回路２０，スイッチ駆動回路２１それぞれと同一の構
成の電圧側補正指令発生回路３２，スイッチ駆動回路３
３，オアゲート用のダイオード３４，３５を有する。さ
らに、補正指令発生回路３１は絶縁入力型の電流／電圧
変換器３６，バッファ用の増幅器３７及び抵抗３８，コ
ンデンサ３９を直列接続した微分回路４０，ゲート信号
出力回路４１からなり、この出力回路４１は演算増幅器
４２，トランジスタ４３，ツェナダイオード４４，抵抗
４５により形成される。
【００２１】つぎに、動作について説明する。まず、高
周波リップルの影響を無視した場合、溶接負荷１２の短
絡とアークのくり返しにより出力電圧Ｖａが図３の
（ａ）に示すように変化すると、出力電流Ｉａは直流リ
アクトル９により出力電圧Ｖａから遅れて図３の（ｂ）
に示すように変化する。なお、出力電圧Ｖａに着目する
と、この電圧Ｖａがピーク値から０に低下するまでの間
がアーク期間に相当し、０から増加して急峻にピークに
達する間が短絡の期間である。
周波リップルの影響を無視した場合、溶接負荷１２の短
絡とアークのくり返しにより出力電圧Ｖａが図３の
（ａ）に示すように変化すると、出力電流Ｉａは直流リ
アクトル９により出力電圧Ｖａから遅れて図３の（ｂ）
に示すように変化する。なお、出力電圧Ｖａに着目する
と、この電圧Ｖａがピーク値から０に低下するまでの間
がアーク期間に相当し、０から増加して急峻にピークに
達する間が短絡の期間である。
【００２２】そして、出力電流Ｉａが検出器２９により
検出され、この検出器２９の出力電流Ｉａに比例した電
流検出信号Ｓｉが変換器３６により電圧信号に変換さ
れ、変換された検出信号Ｓｉが増幅器３７を介して微分
回路４０に供給されて微分される。このとき、アークか
ら短絡への移行で出力電流Ｉａが増加し、短絡からアー
クへの移行で出力電流Ｉａが減少するため、微分回路４
０の微分出力はΔｉは図３（ｃ）に示すように、アーク
から短絡への移行により急峻に立上って正極電圧にな
り、その後徐々に立下って０に近づき、短絡からアーク
への移行により急峻に立下って負極性電圧になり、その
後徐々に立上って０に近づく波形になる。
検出され、この検出器２９の出力電流Ｉａに比例した電
流検出信号Ｓｉが変換器３６により電圧信号に変換さ
れ、変換された検出信号Ｓｉが増幅器３７を介して微分
回路４０に供給されて微分される。このとき、アークか
ら短絡への移行で出力電流Ｉａが増加し、短絡からアー
クへの移行で出力電流Ｉａが減少するため、微分回路４
０の微分出力はΔｉは図３（ｃ）に示すように、アーク
から短絡への移行により急峻に立上って正極電圧にな
り、その後徐々に立下って０に近づき、短絡からアーク
への移行により急峻に立下って負極性電圧になり、その
後徐々に立上って０に近づく波形になる。
【００２３】そして、微分出力Δｉが出力回路４１に供
給され、微分出力Δｉがツェナ電圧より高い正極電圧に
なる短絡時は、増幅器４２の出力電圧に基づくトランジ
スタ４３のエミッタ電流によりツェナダイオード４４が
オンしてトランジスタ４３がオンし、このトランジスタ
４３からダイオード３４を介して駆動回路３３に図３の
（ｄ）に示す”１”の低減補正指令用のゲート信号Ｇｉ
が供給される。また、微分出力Δｉがツェナ電圧より低
下してアークに移行すると、ツェナダイオード４４がオ
フしてトランジスタ４３がオフし、ゲート信号Ｇｉが発
生しなくなる。
給され、微分出力Δｉがツェナ電圧より高い正極電圧に
なる短絡時は、増幅器４２の出力電圧に基づくトランジ
スタ４３のエミッタ電流によりツェナダイオード４４が
オンしてトランジスタ４３がオンし、このトランジスタ
４３からダイオード３４を介して駆動回路３３に図３の
（ｄ）に示す”１”の低減補正指令用のゲート信号Ｇｉ
が供給される。また、微分出力Δｉがツェナ電圧より低
下してアークに移行すると、ツェナダイオード４４がオ
フしてトランジスタ４３がオフし、ゲート信号Ｇｉが発
生しなくなる。
【００２４】そして、駆動回路３３はゲート信号Ｇｉが
供給されると、その間出力スイッチ２２をオンする。こ
のオンに基づき、設定器２３の補正信号Ｓｘが短絡時の
み出力スイッチ２２，入力抵抗２６を介して誤差増幅器
１９に供給され、出力電圧Ｖａが低減されて直流リアク
トル９の容量が等価的に増大し、スパッタの発生が抑制
される。
供給されると、その間出力スイッチ２２をオンする。こ
のオンに基づき、設定器２３の補正信号Ｓｘが短絡時の
み出力スイッチ２２，入力抵抗２６を介して誤差増幅器
１９に供給され、出力電圧Ｖａが低減されて直流リアク
トル９の容量が等価的に増大し、スパッタの発生が抑制
される。
【００２５】そして、高周波リップルの影響を受け易い
出力電圧Ｖａでなく、影響の少ない出力電流Ｉａを検出
し、この検出信号Ｓｉを微分して短絡時に正極性，アー
ク期間に負極性になる微分出力Δｉを形成し、この出力
Δｉのしきい値処理で短絡を検出するため、ケーブル１
１ａ，１１ｂが長く高周波リップルで出力電圧Ｖａが図
５の（ｂ）のように大きく変動するときにも、短絡時に
確実に出力スイッチ２２をオンして出力電圧Ｖａを低減
し、スパッタの発生を抑制できる。
出力電圧Ｖａでなく、影響の少ない出力電流Ｉａを検出
し、この検出信号Ｓｉを微分して短絡時に正極性，アー
ク期間に負極性になる微分出力Δｉを形成し、この出力
Δｉのしきい値処理で短絡を検出するため、ケーブル１
１ａ，１１ｂが長く高周波リップルで出力電圧Ｖａが図
５の（ｂ）のように大きく変動するときにも、短絡時に
確実に出力スイッチ２２をオンして出力電圧Ｖａを低減
し、スパッタの発生を抑制できる。
【００２６】ところで、ツェナダイオード４４のツェナ
電圧をしきい値電圧として短絡とアークを判別するた
め、図３の（ｄ）からも明らかなようにゲート信号Ｇｉ
の立上りが僅かではあるが短絡への移行開始から遅れ
る。そこで、この実施例では発生回路３２を設け、従来
と同様の出力電圧Ｖａからの短絡，アークの判別も併用
する。
電圧をしきい値電圧として短絡とアークを判別するた
め、図３の（ｄ）からも明らかなようにゲート信号Ｇｉ
の立上りが僅かではあるが短絡への移行開始から遅れ
る。そこで、この実施例では発生回路３２を設け、従来
と同様の出力電圧Ｖａからの短絡，アークの判別も併用
する。
【００２７】すなわち、発生回路３２により従来の発生
回路２５と同様にして検出器１５の電圧検出信号Ｓｖか
ら短絡，アークを判別し、短絡時に従来と同様の図３の
（ｅ）のゲート信号Ｇｖを発生する。
回路２５と同様にして検出器１５の電圧検出信号Ｓｖか
ら短絡，アークを判別し、短絡時に従来と同様の図３の
（ｅ）のゲート信号Ｇｖを発生する。
【００２８】このとき、ケーブル１１ａ，１１ｂが短く
高周波リップルの影響を受けなければ、ツェナダイオー
ド２４のツェナ電圧が低いため、ゲート信号Ｇｖは図３
の（ｅ）からも明らかなように遅れがほとんど生じな
い。そして、ゲート信号Ｇｖがダイオード３５を介して
駆動回路３３に供給され、図３の（ｆ）に示すゲート信
号Ｇｉ，Ｇｖのオア信号により、短絡時に遅れなく出力
スイッチ２４をオンする。
高周波リップルの影響を受けなければ、ツェナダイオー
ド２４のツェナ電圧が低いため、ゲート信号Ｇｖは図３
の（ｅ）からも明らかなように遅れがほとんど生じな
い。そして、ゲート信号Ｇｖがダイオード３５を介して
駆動回路３３に供給され、図３の（ｆ）に示すゲート信
号Ｇｉ，Ｇｖのオア信号により、短絡時に遅れなく出力
スイッチ２４をオンする。
【００２９】この場合、出力電圧Ｖａが短絡開始と同時
に低減され、スパッタの低減効果が一層向上する。な
お、発生回路３２を省き、出力電流Ｉａの検出のみから
出力スイッチ２４をオン，オフしてもよいのは勿論であ
り、この場合、構成が簡素化して安価になる利点があ
る。
に低減され、スパッタの低減効果が一層向上する。な
お、発生回路３２を省き、出力電流Ｉａの検出のみから
出力スイッチ２４をオン，オフしてもよいのは勿論であ
り、この場合、構成が簡素化して安価になる利点があ
る。
【００３０】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、以下に記載する効果を奏する。直流出力の
電圧Ｖａを検出する代わりに電流検出器２９により高周
波リップルの影響が少ない直流出力の電流Ｉａを検出
し、この検出により得られた電流検出信号Ｓｉを微分回
路４０により微分してアークから短絡への増加変化，そ
の逆の減少変化で極性が正，負それぞれに反転する信号
を形成するため、微分回路４０の出力信号は高周波リッ
プルの影響を受けることなく、短絡時に正極レベルの信
号になる。
ているため、以下に記載する効果を奏する。直流出力の
電圧Ｖａを検出する代わりに電流検出器２９により高周
波リップルの影響が少ない直流出力の電流Ｉａを検出
し、この検出により得られた電流検出信号Ｓｉを微分回
路４０により微分してアークから短絡への増加変化，そ
の逆の減少変化で極性が正，負それぞれに反転する信号
を形成するため、微分回路４０の出力信号は高周波リッ
プルの影響を受けることなく、短絡時に正極レベルの信
号になる。
【００３１】そして、微分回路４０の正極レベルの出力
信号に基づき、短絡時に確実にゲート信号出力回路４１
からゲート信号Ｇｉを発生し、補正値出力スイッチ２２
から誤差増幅器１９に出力電圧低減用の補正信号Ｓｘを
出力し、この信号Ｓｘにより出力電圧設定用の基準信号
Ｓｒを減算補正して誤差信号Ｓｅを形成するため、溶接
負荷の実際の印加電圧を検出する煩雑かつ危険性のある
作業を行うことなく、直流出力の電圧Ｖａを短絡時に確
実に低減してスパッタの発生を抑制することができる。
信号に基づき、短絡時に確実にゲート信号出力回路４１
からゲート信号Ｇｉを発生し、補正値出力スイッチ２２
から誤差増幅器１９に出力電圧低減用の補正信号Ｓｘを
出力し、この信号Ｓｘにより出力電圧設定用の基準信号
Ｓｒを減算補正して誤差信号Ｓｅを形成するため、溶接
負荷の実際の印加電圧を検出する煩雑かつ危険性のある
作業を行うことなく、直流出力の電圧Ｖａを短絡時に確
実に低減してスパッタの発生を抑制することができる。
【図１】本発明の消耗電極式直流アーク溶接機の１実施
例の要部のブロック図である。
例の要部のブロック図である。
【図２】全体構成のブロック図である。
【図３】（ａ）〜（ｆ）は図１の動作説明用のタイミン
グチャートである。
グチャートである。
【図４】従来例のブロック図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は図４の動作説明用の電圧波形
図である。
図である。
４ インバータ ８ 出力整流器 ９ 直流リアクトル １２ 溶接負荷 １９ 誤差増幅器 ２２ 補正値出力スイッチ ２９ 電流検出器 ４０ 微分回路 ４１ ゲート信号出力回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青山 雅洋 大阪市東淀川区淡路２丁目14番３号 株式 会社三社電機製作所内 (72)発明者 狩野 国男 大阪市東淀川区淡路２丁目14番３号 株式 会社三社電機製作所内
Claims (1)
- 【請求項１】 インバータの高周波交流を整流，平滑し
た直流出力を溶接負荷に供給し、 出力電圧設定用の基準信号と前記直流出力の電圧検出信
号との誤差信号により前記インバータの駆動をループ制
御して前記直流出力を定電圧に制御する消耗電極式直流
アーク溶接機において、 前記直流出力の電流を検出する電流検出器と、 前記電流検出器の電流検出信号を微分する微分回路と、 前記微分回路の出力信号が正極レベルのときにゲート信
号を発生するゲート信号出力回路と、 前記ゲート信号の発生期間にのみ動作して出力電圧低減
用の補正信号を出力する補正値出力スイッチと、 前記ゲート信号の発生期間にのみ前記基準信号を前記補
正信号により減算補正して前記誤差信号を形成する誤差
増幅器とを備えたことを特徴とする消耗電極式直流アー
ク溶接機。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3353356A JPH05169258A (ja) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | 消耗電極式直流アーク溶接機 |
| GB9219025A GB2262629B (en) | 1991-12-16 | 1992-09-08 | Consumable electrode DC arc welder |
| US07/991,436 US5272314A (en) | 1991-12-16 | 1992-12-16 | Consumable electrode type d.c. arc welder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3353356A JPH05169258A (ja) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | 消耗電極式直流アーク溶接機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05169258A true JPH05169258A (ja) | 1993-07-09 |
Family
ID=18430284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3353356A Pending JPH05169258A (ja) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | 消耗電極式直流アーク溶接機 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5272314A (ja) |
| JP (1) | JPH05169258A (ja) |
| GB (1) | GB2262629B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100382125B1 (ko) * | 2001-02-14 | 2003-05-09 | 한국생산기술연구원 | 인버터 용접기에서의 입상용적이행 제어 방법 및 장치 |
| JP2012179625A (ja) * | 2011-03-01 | 2012-09-20 | Daihen Corp | 被覆アーク溶接の出力制御方法 |
| JP2015058440A (ja) * | 2013-09-17 | 2015-03-30 | 株式会社ダイヘン | アーク溶接用電源装置及びアーク溶接の溶接状態判定方法 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05245635A (ja) * | 1992-03-03 | 1993-09-24 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | 消耗電極式直流アーク溶接機 |
| JP2663098B2 (ja) * | 1993-10-25 | 1997-10-15 | 株式会社三社電機製作所 | 消耗電極式直流アーク溶接機 |
| US5408067A (en) * | 1993-12-06 | 1995-04-18 | The Lincoln Electric Company | Method and apparatus for providing welding current from a brushless alternator |
| TW283274B (ja) * | 1994-11-08 | 1996-08-11 | Sansha Denki Seisakusho Co Ltd | |
| JP3231649B2 (ja) * | 1997-01-22 | 2001-11-26 | 株式会社三社電機製作所 | 消耗電極式直流アーク溶接機 |
| US6025573A (en) * | 1998-10-19 | 2000-02-15 | Lincoln Global, Inc. | Controller and method for pulse welding |
| AUPQ528400A0 (en) | 2000-01-27 | 2000-02-17 | Crc For Welded Structures Limited | A welding control system |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61222680A (ja) * | 1985-03-28 | 1986-10-03 | Osaka Denki Kk | ア−ク溶接電源装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1399101A (en) * | 1971-08-24 | 1975-06-25 | Welding Inst | Arc welding apparatus |
| JPS57202971A (en) * | 1981-06-05 | 1982-12-13 | Mitsubishi Electric Corp | Dc arc welding device |
| JPS5823569A (ja) * | 1981-07-31 | 1983-02-12 | Mitsubishi Electric Corp | 直流ア−ク溶接装置 |
| US4521672A (en) * | 1981-10-27 | 1985-06-04 | Miller Electric Manufacturing Company | Electronic welding apparatus |
| US4665299A (en) * | 1984-09-28 | 1987-05-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Arc welding power source with response delay compensating control |
| JPS61216859A (ja) * | 1985-03-20 | 1986-09-26 | Hitachi Seiko Ltd | ア−ク溶接用電源 |
| DE4090277C2 (ja) * | 1989-02-28 | 1993-06-24 | Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo, Jp |
-
1991
- 1991-12-16 JP JP3353356A patent/JPH05169258A/ja active Pending
-
1992
- 1992-09-08 GB GB9219025A patent/GB2262629B/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-12-16 US US07/991,436 patent/US5272314A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61222680A (ja) * | 1985-03-28 | 1986-10-03 | Osaka Denki Kk | ア−ク溶接電源装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100382125B1 (ko) * | 2001-02-14 | 2003-05-09 | 한국생산기술연구원 | 인버터 용접기에서의 입상용적이행 제어 방법 및 장치 |
| JP2012179625A (ja) * | 2011-03-01 | 2012-09-20 | Daihen Corp | 被覆アーク溶接の出力制御方法 |
| JP2015058440A (ja) * | 2013-09-17 | 2015-03-30 | 株式会社ダイヘン | アーク溶接用電源装置及びアーク溶接の溶接状態判定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB9219025D0 (en) | 1992-10-21 |
| GB2262629A (en) | 1993-06-23 |
| GB2262629B (en) | 1995-08-16 |
| US5272314A (en) | 1993-12-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0452174B2 (ja) | ||
| JP2663098B2 (ja) | 消耗電極式直流アーク溶接機 | |
| JPH05169258A (ja) | 消耗電極式直流アーク溶接機 | |
| CN101026339B (zh) | 电源装置 | |
| JP3231649B2 (ja) | 消耗電極式直流アーク溶接機 | |
| EP3581314B1 (en) | Welding power supply | |
| CN109759677B (zh) | 焊接电源装置 | |
| EP3613528B1 (en) | Welding power supply device | |
| JP3458632B2 (ja) | 溶接電圧検出方法およびアーク溶接機 | |
| JP2019217544A (ja) | 溶接電源装置 | |
| JP4233690B2 (ja) | 交流アーク溶接電源制御方法及び電源装置 | |
| JP6911253B2 (ja) | 溶接電源装置 | |
| JP2509546B2 (ja) | 溶接電源 | |
| JP6880436B2 (ja) | 溶接電源装置 | |
| JPH05245635A (ja) | 消耗電極式直流アーク溶接機 | |
| JP2707016B2 (ja) | 直流ｔｉｇアーク溶接機 | |
| JP2018187645A (ja) | 溶接電源装置 | |
| JPH0622758B2 (ja) | 直流ア−ク溶接機 | |
| JPS6228075A (ja) | 消耗電極式ア−ク溶接機 | |
| JP2023086238A (ja) | アーク溶接制御方法 | |
| JP2021114807A (ja) | アーク加工電源装置 | |
| JP2022099369A (ja) | 消耗電極アーク溶接電源 | |
| JP2556076B2 (ja) | 直流アーク溶接電源装置 | |
| JP3161037B2 (ja) | アーク溶接用電源装置 | |
| JP2022080330A (ja) | 消耗電極アーク溶接電源 |