JPH06656A - インバータ式直流抵抗溶接装置の溶接トランス - Google Patents

インバータ式直流抵抗溶接装置の溶接トランス

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JPH06656A
JPH06656A JP15501192A JP15501192A JPH06656A JP H06656 A JPH06656 A JP H06656A JP 15501192 A JP15501192 A JP 15501192A JP 15501192 A JP15501192 A JP 15501192A JP H06656 A JPH06656 A JP H06656A
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文朋 高野
Hitoshi Saito
仁 斉藤
Katsuhiro Suzuki
雄浩 鈴木
Kenji Miyanaga
健二 宮永
Hajime Tsujii
元 辻井
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Abstract

(57)【要約】 【目的】溶接トランスの巻数比と1次電流の立上りおよ
び立下りにおける電流変化量との相関に基づいて溶接ト
ランスの設計を行うことにより、小型、軽量であって、
且つ、効率の良い溶接トランスを得ることのできるイン
バータ式直流抵抗溶接装置の溶接トランスを提供するこ
とを目的とする。 【構成】1次電流I1 の立上り時間Tr および立下り時
間Tf における電流変化量ΔI1 /Δtと巻数比Nとは
(ΔI1 /Δt)=V1 /(kN2 )の関係となり、こ
の式に基づいて、巻数比Nから電流変化量ΔI1 /Δt
の値を設定することにより、1次電流I1 が取り得る最
大周波数fmax を求めることが可能となる。このように
して求めた1次電流I1 が取り得る最大周波数fmax
らトランス重量を容易に求めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はインバータ式直流抵抗溶
接装置の溶接トランスに関し、一層詳細には、小型化お
よび軽量化を実現することのできるインバータ式直流抵
抗溶接装置の溶接トランスに関する。
【0002】
【従来の技術】産業界においては、種々のワークを溶接
するために、インバータ式直流抵抗溶接装置が広範に用
いられているが、この種の溶接装置では装置の低廉化お
よび省スペース化のために溶接トランスの小型化および
軽量化が要求されている。
【0003】前記インバータ式直流抵抗溶接装置は通
常、コンバータ回路、インバータ回路、溶接トランス回
路、溶接ガン部および制御回路等を備え、前記制御回路
から前記インバータ回路に対して溶接電流の制御信号が
出力されるが、この制御信号の周波数および溶接トラン
スに供給される1次電流の周波数を高めることによっ
て、溶接トランスのコアの断面積を小さくすることがで
き、溶接トランスの小型化を実現できることが知られて
いる(図6参照)。
【0004】前記インバータ回路に対して出力される制
御信号の周波数をワークの種類によって可変することに
より、溶接トランスの小型化を図る技術的思想が特開昭
63−273575号の「インバータ式直流抵抗溶接
機」に開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術における制御信号の周波数を高くすることによ
り溶接トランスの小型化を図る方法では、溶接トランス
の漏れインダクタンスおよび1次側の抵抗値に起因する
過渡現象によって発生する1次電流の立上り時間および
立下り時間によって、図7に示すように所定の周波数、
例えば、1kHz以上で出力電圧VO が著しく低下する
という不都合がある。
【0006】このため、単に周波数のみを高めて溶接ト
ランスの小型化を図ろうとしても、所望の出力が得られ
ないという問題がある。
【0007】本発明はこのような従来の問題を解決する
ためになされたものであって、溶接トランスの巻数比と
1次電流の立上りおよび立下りにおける電流変化量とが
相関を有することに着目し、該相関に基づいて溶接トラ
ンスの設計を行うことにより小型、軽量であって、且
つ、効率の良い溶接トランスを得ることのできるインバ
ータ式直流抵抗溶接装置の溶接トランスを提供すること
を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、ワークに通電する溶接電流をパルス状
の1次電流によって生成するインバータ式直流抵抗溶接
装置の溶接トランスであって、前記溶接トランスの巻数
比と、前記パルス状の1次電流の立上りおよび立下りに
おける単位時間当たりの電流変化量から、溶接トランス
に通電される1次電流の周波数が設定されることを特徴
とする。
【0009】
【作用】本発明に係るインバータ式直流抵抗溶接装置の
溶接トランスでは、溶接トランスの巻数比からパルス状
の1次電流の立上りおよび立下りにおける単位時間当た
りの電流変化量の関係から1次電流が取り得る周波数の
最大値を求め、この周波数の最大値から溶接トランスの
体積を求めることが容易となる。
【0010】
【実施例】次に、本発明に係るインバータ式直流抵抗溶
接装置の溶接トランスについて、好適な実施例を挙げ、
添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【0011】図1は本発明を実施するインバータ式直流
抵抗溶接装置20の全体構成を示すブロック図である。
【0012】インバータ式直流抵抗溶接装置20は交流
電源21から出力される交流を全波整流するコンバータ
回路22と、全波整流された直流を高周波交流に変換す
るインバータ回路24と、前記高周波交流を変成し整流
する溶接トランス回路26と、ワークWを挟持する溶接
ガン部28と、ワークWに通電される溶接電流を制御す
る制御回路30とを備える。
【0013】さらに、インバータ式直流抵抗溶接装置2
0は、溶接トランス回路26の1次コイルに通電される
電流(以下、1次電流という)I1 を検出するトロイダ
ルコイルからなる1次側電流検出器32と、溶接トラン
ス回路26の2次側コイルに誘起される電流(以下、2
次電流という)I2 を検出する2次側電流検出器34
と、制御回路30に溶接条件等を入力するためのキーボ
ード36と、表示手段としてのディスプレイ装置である
CRT38とを備える。
【0014】前記溶接ガン部28はワークWを挟持する
可動ガンアーム40、41と、この可動ガンアーム4
0、41に固着される電極チップ42、43と、前記可
動ガンアーム40、41を開閉自在に駆動するシリンダ
44とからなり、該シリンダ44には電磁切替弁46を
介して空圧源48が接続される。前記電磁切替弁46の
切替動作は前記制御回路30から出力される制御信号に
よって制御される。
【0015】前記溶接トランス回路26は溶接トランス
50と整流素子としてのダイオード52、54とから構
成され、前記インバータ回路24はスイッチング素子で
あるトランジスタ56、58、60、62を備える。
【0016】以上のように構成されるインバータ式直流
抵抗溶接装置20において、ワークWを溶接する作用に
ついて、図1の構成ブロック図、および図2のタイミン
グチャートを参照しながら説明する。
【0017】制御回路30から出力される切替信号によ
って電磁切替弁46が付勢され、空圧源48の圧縮空気
がシリンダ44に導入される。この圧縮空気の作用下に
シリンダ44が摺動して、可動ガンアーム40、41を
閉動し、可動ガンアーム40、41に配設された電極チ
ップ42、43によってワークWが挟持される。
【0018】次いで、制御回路30から出力されるパル
ス状のドライブ信号Ia 、Ib によって(図2(A)参
照)、インバータ回路24を構成するトランジスタ56
〜62の夫々のベースが順次付勢されて、コンバータ回
路22から溶接トランス50の1次側コイルに1次電流
1 が供給される(図2(B)参照)。この1次電流I
1 によって溶接トランス50の2次側コイルにはパルス
状の2次電圧V2 (図2(C)参照)が誘起され、2次
電流I2 がダイオード52、54によって整流されて溶
接電流I3 となり、可動ガンアーム40、41および電
極チップ42、43等を介してワークWに通電される。
【0019】このとき、図2(B)に示すように、パル
ス状の1次電流I1 には溶接トランス50の漏れインダ
クタンスLと1次側抵抗R1とに起因する過渡現象によ
って立上り時間Tr および立下り時間Tf が発生する。
この立上り時間Tr および立下り時間Tf は前記漏れイ
ンダクタンスLと1次側抵抗R1とからなる時定数によ
る回路定数であるから常に一定であり、このため、制御
回路30から出力されるドライブ信号Ia 、Ib の周波
数を高くすると(図3(A)参照)、1次電流I1 が取
り得る周波数の上限値は前記立上り時間Tr と立下り時
間Tf との和の時間(以下、むだ時間TD という)によ
って制限される(図3(B)参照)。
【0020】そこで、本願発明者は鋭意研究の結果、前
記むだ時間TD となる1次電流I1の立上り時間Tr
よび立下り時間Tf における単位時間当たりの電流変化
量ΔI1 /Δtが、溶接トランス50の巻数比Nと密接
な関係にあることを突き止めた。
【0021】すなわち、溶接トランス50の1次側コイ
ルL1 に1次電流I1 を通電したとき、1次側コイルL
1 に発生する起電力Eは、磁束をΦとすると下式によっ
て求められる。 E=N(ΔΦ/Δt) =N{Δ(kNI1 )/Δt} =kN2 (ΔI1 /Δt) …(1) ここで起電力Eを1次側コイルL1 の両端電圧V1 とす
ると、前記(1)式から、 (ΔI1 /Δt)=V1 /(kN2 ) …(2) となり、1次電流I1 の立上り時間Tr および立下り時
間Tf における電流変化量ΔI1 /Δtと巻数比Nとは
上記(2)式の関係となり、定数kと1次側コイルL1
の両端電圧V1 とを一定として、巻数比Nに対する電流
変化量ΔI1 /Δtを演算によって求めることができる
ようになる。これを、実験によって求めた実測値(図4
(B))と比較すると、非常によい相関が得られ、前記
(2)式が実用式であることを確認することができる。
【0022】前記(2)式に基づいて、巻数比Nと電流
変化量ΔI1 /Δtとの関係が明らかになり、1次電流
1 が取り得る最大周波数fmax を求めることができ
る。
【0023】このようにして、求めた1次電流I1 が取
り得る最大周波数fmax からトランス重量を容易に求め
ることができる。
【0024】溶接トランス50の出力、例えば、140
kVAとしたとき、巻数比NO 〜N 8 における最大周波
数fmax および溶接トランス50の重量の関係を図5に
示す。図5から明らかなように、巻数比Nを値N4 に設
定すれば、最大周波数fmaxは約3.8(kHz)であ
り、このとき、溶接トランス50の重量は、従来の略5
5%となる。
【0025】以上説明したように、本実施例によれば、
溶接トランス50の巻数比Nによって1次電流I1 の電
流変化量ΔI1 /Δtの値を決定することができるた
め、溶接トランス50の小型化に関する限界設計が可能
となる。
【0026】
【発明の効果】本発明に係るインバータ式直流抵抗溶接
装置の溶接トランスでは、出力を満足し、且つ、最大周
波数で作動し得る最小体積の溶接トランスを得ることが
できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施するインバータ式直流抵抗溶接装
置の全体構成を示すブロック図である。
【図2】図1に示す実施例において、溶接電流の制御信
号と溶接電流との関係を示すタイミングチャートであ
る。
【図3】図2に示すタイミングチャートにおいて、溶接
電流の制御信号の周波数を高くした場合における溶接電
流の制御信号と溶接電流との関係を示すタイミングチャ
ートである。
【図4】図1に示す実施例において、溶接トランスの巻
数比と1次電流の電流変化量との関係を説明するグラフ
である。
【図5】図1に示す実施例において、溶接トランスの夫
々の巻数比と、最大周波数および溶接トランスの重量と
の関係を説明するグラフである。
【図6】従来技術におけるインバータ回路に出力される
制御信号の周波数と溶接トランスのコアの断面積との関
係を説明するグラフである。
【図7】従来技術における制御信号の周波数と出力電圧
との関係を説明するグラフである。
【符号の説明】 20…インバータ式直流抵抗溶接装置 24…インバータ回路 26…溶接トランス回路 28…溶接ガン部 30…制御回路 40、41…可動ガンアーム 50…溶接トランス 56、58、60、62…トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮永 健二 埼玉県狭山市新狭山1−10−1 ホンダエ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 辻井 元 埼玉県狭山市新狭山1−10−1 ホンダエ ンジニアリング株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ワークに通電する溶接電流をパルス状の1
    次電流によって生成するインバータ式直流抵抗溶接装置
    の溶接トランスであって、 前記溶接トランスの巻数比と、前記パルス状の1次電流
    の立上りおよび立下りにおける単位時間当たりの電流変
    化量から、溶接トランスに通電される1次電流の周波数
    が設定されることを特徴とするインバータ式直流抵抗溶
    接装置の溶接トランス。
JP4155011A 1992-06-15 1992-06-15 インバータ式直流抵抗溶接装置の溶接トランス Expired - Fee Related JP2755524B2 (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63273575A (ja) * 1987-05-02 1988-11-10 Nagoya Dengenshiya:Kk インバ−タ式直流抵抗溶接機
JPH04284979A (ja) * 1991-03-11 1992-10-09 Nkk Corp 自走式抵抗シーム溶接機

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63273575A (ja) * 1987-05-02 1988-11-10 Nagoya Dengenshiya:Kk インバ−タ式直流抵抗溶接機
JPH04284979A (ja) * 1991-03-11 1992-10-09 Nkk Corp 自走式抵抗シーム溶接機

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