JPH0666870U - スローダウン機能付エンジン駆動形アーク溶接機のトランジスタ保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】溶接作業停止時にエンジンをスローダウンして
回転数を大幅に低減しても、溶接作業再開時にスイッチ
ングトランジスタが駆動電流不足により破壊されないよ
うにし、トランジスタの安全性を確保すると共に、騒音
の低下と燃費の削減を図る。 【構成】トランジスタ駆動用電源電圧を検知し、かつ検
知された電圧の過不足を判定し、検知された電圧が不足
していると判定された場合には、不足判定信号を出力す
るトランジスタ駆動用電源電圧監視回路１２と、トラン
ジスタ駆動用電源電圧監視回路１２からの不足判定信号
に基づき所定のタップ１４ａによりトランジスタ駆動制
御回路１１に所定電圧を印加してなるタップ切換回路１
３と、を備えたスローダウン機能付エンジン駆動形アー
ク溶接機のトランジスタ保護装置とした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、エンジン駆動形アーク溶接機に係り、詳しくはスローダウン機能付 エンジン駆動形アーク溶接機のトランジスタ保護装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

スローダウン機能付エンジン駆動形アーク溶接機は、溶接作業を行っていない 時はエンジン回転数をスローダウンさせるが、図２に示すごとく、任意の出力特 性を得る為のスイッチングトランジスタを利用した出力制御回路３３を有した場 合、回路構成は以下の通りとなる。エンジン２１に連結した発電機２２よりの出 力は整流器２３にて整流され、平滑コンデンサ２４にてトランジスタの高速動作 でもインピーダンスの少ない電源とされ、スイッチングトランジスタ２５でオン 、オフ動作を高周波で、しかも大電流で行ない、リアクタ２７が電流の急激な増 減を押さえ、スイッチングトランジスタ２５によりスイッチングされた出力を平 滑化し、溶接条件を安定化する。２８，２９は溶接端子、３０は電流検出器、３ １は出力特性制御部、３２はスイッチングトランジスタ２５を駆動させるトラン ジスタ駆動部である。

【０００３】 そして、溶接作業をしない時には、低騒音、低燃費を実現するため、エンジン を高速回転から低速回転にスローダウンされる。エンジンを高速回転から低速回 転にスローダウンすると、スイッチングトランジスタ２５の駆動用電源電圧も低 下するので、溶接作業を再開する時には、出力制御しているため、スイッチング トランジスタの駆動電流がある一定の値以上なければトランジスタが破壊されて しまう。そこで、エンジンの定格回転数が3000rpm の場合、スローダウン回転数 を2500〜2700rpm にすれば、トランジスタ駆動電流はトランジスタの破壊領域よ りも大きく、トランジスタは破壊されないので、スローダウン回転数を2500〜27 00rpm に設定していた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述のようなスローダウン回転数が2500〜2700rpm であると、定格 回転数の１〜２割程度の低減でしかなく、低騒音、低燃費とは程遠く、効果が薄 かった。スローダウン回転数を1500rpm にすれば、低騒音、低燃費が大幅に達成 できることが判明している。 しかしながら、回転数が1500rpm だとトランジスタ駆動用電源電圧が低く、溶 接作業を再開する時には、トランジスタが破壊されてしまうため、スローダウン 回転数を1500rpm にすることは困難であった。

【０００５】 そこで、本考案は、溶接作業停止時にエンジンをスローダウンして回転数を大 幅に低減しても、溶接作業再開時にスイッチングトランジスタが破壊されないよ うに構成し、もって上述した課題を解決したスローダウン機能付エンジン駆動形 アーク溶接機のトランジスタ保護装置を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上述事情に鑑みなされたものであって、エンジンによって駆動され る発電機と、その交流出力電源を直流に整流し平滑する整流器及び平滑コンデン サと、その直流出力をスイッチングして出力制御するスイッチングトランジスタ と、該スイッチングトランジスタを駆動するトランジスタ駆動手段と、溶接出力 電圧・電流を検知し該トランジスタ駆動手段を駆動制御して任意の出力特性に制 御する制御手段とを有し、溶接作業を行わない時にはエンジンを低速回転するス ローダウン機能付エンジン駆動形アーク溶接機において、前記溶接用発電機内に 巻き込んだ数巻のトランジスタ駆動用電源巻線に電位差を有する数個のタップを 設け、前記スイッチングトランジスタの駆動電圧を検知し、かつ検知された電圧 の過不足を判定し、検知された電圧が不足していると判定された場合には、不足 判定信号を出力するトランジスタ駆動用電源電圧監視手段と、該トランジスタ駆 動用電源電圧監視手段からの不足判定信号に基づき前記数個のタップのうち所定 のタップにより前記トランジスタ駆動手段に所定電圧を印加してなる電圧補正制 御手段と、を備えてなることを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】

上述構成に基づき、溶接作業時には、トランジスタ駆動用電源電圧監視手段が トランジスタ駆動用電源電圧を検知し、該電圧を不足していないと判定し、不足 判定信号を出力しない。 また、溶接作業を停止すると、エンジンが自動的にスローダウンして低速回転 になって、トランジスタ駆動用電源電圧監視手段がトランジスタ駆動用電源電圧 を検知し、該電圧を不足していると判定し、不足判定信号を電圧補正制御手段に 出力し、電圧補正制御手段が所定のタップにより所定電圧を印加し、トランジス タ駆動手段に所定の電圧を供給する。 そして、溶接作業を再開すると、トランジスタ駆動手段が所定の電流によりス イッチングトランジスタを駆動するので、安全に溶接作業が再開される。そして 、エンジンが高速になり、発電電圧が上昇していくと、トランジスタ駆動用電源 電圧監視手段が電圧が不足していないと判定し、不足判定信号の出力を止め、タ ップをもとにもどし所定の電圧にする。

【０００８】

【実施例】

以下、図面に沿って、本考案による一実施例について説明する。 図１は、スローダウン機能付エンジン駆動形アーク溶接機のトランジスタ保護 装置のブロック図である。エンジン１には発電機２が連結されており、発電機２ よりの出力は整流器３にて整流され、平滑コンデンサ４にてトランジスタの高速 動作でもインピーダンスの少ない電源とされる。５はＯＮ、ＯＦＦ動作を高周波 で、しかも大電流で行うスイッチングトランジスタ、６は電流の急激な増減を押 さえ、スイッチングトランジスタ５によりスイッチングされた出力を平滑化し、 溶接条件を安定化するリアクタである。７は溶接棒、８は母材である。９はスイ ッチングトランジスタがＯＦＦの時に溶接電流を維持するためのリアクタ〜アー ク〜還流ダイオードの閉回路をつくる還流ダイオード、１０は溶接電流検出器、 １１は溶接電流、電圧を検出してスイッチングトランジスタ５をＯＮ、ＯＦＦ制 御して任意の溶接出力特性をつくるトランジスタ駆動制御回路、１２はトランジ スタ駆動用電源電圧監視回路で、設定電圧以下になった場合、発電機内のトラン ジスタ駆動用電源巻線よりHighとLow の電圧タップ１４ａ，１４ｂを引き出し、 そのタップ切換回路１３を動作させる。

【０００９】 本考案は以上のような構成よりなるので、溶接棒７により母材８に溶接作業を 始めると、その溶接電流を溶接電流検出器１０で検出し、また溶接棒、母材間の 溶接電圧を検出することにより任意の溶接出力特性になるように、スイッチング トランジスタ５をＯＮ、ＯＦＦ時間率制御するトランジスタ駆動制御回路１１が 作動する。そのためのトランジスタ駆動用電源は、発電機２の内にトランジスタ 駆動用電源巻線を巻き込み、電圧タップ１４ａ，１４ｂにて引き出している。 溶接作業中はエンジン回転数が高速で回転し、発電機２は規定の定格電圧に維 持され、溶接出力電源及びトランジスタ駆動制御回路に一定の電圧を供給し、定 常動作している。この時、タップ切換回路１３によりトランジスタ駆動用電源の 電圧タップはLow 側の電圧タップ１４ｂに切換わっている。

【００１０】 また、溶接作業を停止すると、自動的にエンジン回転数が低下してアイドリン グ状態となり、発電機２の電圧は低下して、トランジスタ駆動用電源巻線の電圧 も低下する。 スイッチングトランジスタ５は、ＯＮ、ＯＦＦして出力制御する主電流（コレ クタ電流）と、スイッチングトランジスタの駆動電流（ベース電流）の比が、こ のスイッチングトランジスタの増加率を上回っていれば正常に動作するが、主電 流に対し、駆動電流が少ないとベース電流不足の状態となり、スイッチングトラ ンジスタは破壊してしまう。このため、スイッチングトランジスタの駆動電源は 或る一定の電圧以上に保っていないと駆動電流が減少してしまうため、主電流を 流すことはできない。このために、トランジスタ駆動用電源電圧監視回路１２は トランジスタ駆動制御回路１１の電源電圧を監視して、一定の電圧以下に下がっ た場合、タップ切換回路１３によりトランジスタ駆動用電源の電圧タップをHigh 側１４ａに切換え、電源電圧の低下を防いでいる。

【００１１】 そして、溶接作業を再開する場合、溶接棒７を母材８に接触して短絡電流を流 し、その電流を検出することによりスローダウンは解除され、エンジン回転数は 高速になり溶接作業を行うことができる。この時、アイドリング状態では、タッ プ切換回路１３はHigh側のタップ１４ａを使用しているため、短絡電流がスイッ チングトランジスタ５を流れても充分なベース電流が流れるため、トランジスタ は破壊することはない。 エンジン回転数が高速になり、発電機２の出力電圧が上昇し、スイッチングト ランジスタ駆動用電源も上昇すると、トランジスタ駆動用電源電圧監視回路１２ は電圧が上昇したことを検知して、電圧タップをLow 側１４ｂにタップ切換回路 １３で切換え、ベース電流過多を防ぎ、回路全体は正常動作する。

【００１２】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、トランジスタ駆動用電源電圧が不足し ているとトランジスタ駆動用電源電圧監視手段により検知し、電圧補正制御手段 で所定電圧を印加するので、溶接作業を停止してエンジンをスローダウンして低 速回転し、しかる後、溶接作業を再開しても、トランジスタ駆動電流が不足して スイッチングトランジスタが破壊されることはなく、トランジスタの安全性を確 保することができる。

【００１３】 また、溶接作業停止時には、エンジンを大幅にスローダウンして低速回転する ことができ、騒音を低下させ、燃費の削減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるスローダウン機能付エンジン駆動
形アーク溶接機のトランジスタ保護装置のブッロック図
である。

【図２】従来のスローダウン機能付エンジン駆動形アー
ク溶接機のブロック図である。

【符号の説明】

１ エンジン ２ 発電機 ３ 整流器 ４ 平滑コンデンサ ５ スイッチングトランジスタ ６ リアクタ ７ 溶接棒 ８ 母材 ９ 還流ダイオード １０ 溶接電流検出器 １１ トランジスタ駆動制御回路 １２ トランジスタ駆動用電源電圧監視回路 １３ タップ切換回路 １４ａ High側電圧タップ １４ｂ Low 側電圧タップ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンによって駆動される発電機と、
   その交流出力電源を直流に整流し平滑する整流器及び平
   滑コンデンサと、その直流出力をスイッチングして出力
   制御するスイッチングトランジスタと、該スイッチング
   トランジスタを駆動するトランジスタ駆動手段と、溶接
   出力電圧・電流を検知し該トランジスタ駆動手段を駆動
   制御して任意の出力特性に制御する制御手段とを有し、
   溶接作業を行わない時にはエンジンを低速回転するスロ
   ーダウン機能付エンジン駆動形アーク溶接機において、 前記溶接用発電機内に巻き込んだ数巻のトランジスタ駆
   動用電源巻線に電位差を有する数個のタップを設け、 前記スイッチングトランジスタの駆動電圧を検知し、か
   つ検知された電圧の過不足を判定し、検知された電圧が
   不足していると判定された場合には、不足判定信号を出
   力するトランジスタ駆動用電源電圧監視手段と、 該トランジスタ駆動用電源電圧監視手段からの不足判定
   信号に基づき前記数個のタップのうち所定のタップによ
   り前記トランジスタ駆動手段に所定電圧を印加してなる
   電圧補正制御手段と、 を備えてなることを特徴とするスローダウン機能付エン
   ジン駆動形アーク溶接機のトランジスタ保護装置。