JPS5870973A - 消耗電極式ア−ク溶接機 - Google Patents

消耗電極式ア−ク溶接機

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Publication number
JPS5870973A
JPS5870973A JP16979181A JP16979181A JPS5870973A JP S5870973 A JPS5870973 A JP S5870973A JP 16979181 A JP16979181 A JP 16979181A JP 16979181 A JP16979181 A JP 16979181A JP S5870973 A JPS5870973 A JP S5870973A
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JP
Japan
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converter
arc
welding
high frequency
consumable electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP16979181A
Other languages
English (en)
Inventor
Masanori Mizuno
水野 正紀
Koji Mizuno
孝治 水野
Shigeo Eguri
成夫 殖栗
Yoichiro Tabata
要一郎 田畑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS5870973A publication Critical patent/JPS5870973A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/10Other electric circuits therefor; Protective circuits; Remote controls

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は消耗電極式アーク溶接機、特に消耗電極と被溶
接物との間に正極性アークまたは逆極性アークあるいは
正極性アークと逆極性アークを周期的にまたは非周期的
に繰返し発生させて溶接を行なう消耗電極式アーク溶接
機に関するものである。
笛1図は従来の消耗電極式アーク溶接機の回路構成を示
すもので、商用周波数の交流を降圧する主トランス10
02次側にコンノ々−夕12が、こノコンノ々−夕の出
力側にインノ々−夕14が、このインバータの出力側に
リアクトル16が順次に接続されている。
上記の回路構成において、溶接が開始されると、入力端
子100・10σに供給された商用周波数の交流入力は
主トランス10により降圧される。
この降圧された交流はコンノ々−夕12により直流に変
換される。次いで、不図示の制御回路からの指令により
インノ々−夕14を動作させ、上記コンノ々−夕12の
直流出力をパルス状の電流に変換して出力させる。この
際、溶接トーチ側が正極、被溶接物側が負極となる逆極
性のアークを消耗電極と被溶接物間に発生させたり、溶
接トーチ側か負極、被溶接物側が正極となる正極性のア
ークを発生させたり、あるいは、上記の逆極性アークと
正極性アークが周期的または非周期的に繰返し発生する
ように上記インバータを制御するものである。
第2図は溶接電流波形の1例を示すもので、同図(a)
は上記の逆極性アークを発生させた場合の溶接電流波形
を示す。ここでT1は被溶接物に向って送給された消耗
電極が被溶接物と短絡した際、インバータ14から供給
される短絡電流の流れる期間で、立上りのゆるやかなの
はりアクドル16により立上りが制限されているためで
ある。T、は消耗電極の短絡が開放され、アークが発生
した際にインバータ14の動作を停止させている期間で
、立下がりがゆるやかなのはりアクドル16に蓄えられ
た電磁エネルギがアーク部に熱となって消費されつつ減
少するためである。同図(b)は正極性アークを発生さ
せた場合の溶接電流波形を、同図(C)は逆極性アーク
と正極性アークを2ノぐルス毎に交互に繰返し発生させ
た溶接電流波形を示す。
従来の消耗電極式アーク溶接機は上記のように主トラン
ス10で商用周波数の交流を降圧しているため、主トラ
ンスは非常に大形、大容量のものが必要で溶接機重量を
大きくする。また、コンノ々−タ、イン/モー夕も大き
な溶接電流を制御するため、いずれも大容量のものが必
要で且つ機能が複雑なことから高価格となるという欠点
があった。
さらに正極性アークから逆極性アークへ切換える際ある
いは逆極性アークから正極性アークへ切換える際には、
リアクトル16の電磁エネルギの慣性のために急速に溶
接電流の方向を変えることができず、電流の零クロス点
(第2図(C1中のA点)をゆっくりと変化するため、
アーク切れを発生ず−ることか度々あり溶接不良を生ず
ることがあった。
本発明は前述した従来の課題に鑑み為されたものであり
、主トランスを小形、小容量化するとともに溶接性能的
にも安定な消耗電極式アーク溶接機を提供することにあ
る。
上記の目的を達成するために、本発明は、消耗電極と被
溶接物との間に正極性アークまたは逆極性アークあるい
は正極性アークと逆極性アークを周期的にまたは非周期
的に繰返し発生させて溶接を行なう消耗電極式アーク溶
接機において、交流入力を直流に変換するコンノ々−夕
と、このコンノ々−タ出力を高周波交流に変換するイン
ノ々−夕と、このイン・ζ−メタ出力1次側入力とする
高周波トランスと、4個のサイリスタまたは少なくとも
2個のサイリスタとダイオードの組合せにより構成され
上記高周波トランスの2次側回路に設けられたブリッジ
回路と、このブリッジ回路の平衡点間に接続されたりア
クドルと、からなることを特徴とする。
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する
。第3図は第1図と同一部分に同一符号を付した本発明
溶接機の回路構成を示すもので、入力端子100.10
0′にコンバータ12が、このコンノ々−夕の出力側に
インノ々−夕14が、このインノ々−夕の出力側に高周
波トランス18の1次側18Fが順次接続され、上記高
周波トランスの2次側188には、リアクトル16を含
むブリッジ回路20が接続されている。このブリッジ回
路20は第1サイリスタ20aのアノードと第2サイリ
スタ20bのカソードとの接続点aを上記高周波トラン
ス18の2次側188の一端に接続し、上記第1サイリ
スタ20aのカッ−rおよび第3サイリスタ20cのカ
ソードの接続点すと上記第2サイリスタ20bのアノー
ドおよび第4サイリスタ20dのアノードの接続点Cと
の間にリアクトル16を設け、上記第3サイリスタ20
cのアノードおよび上記第4サイリスタ20dのカソー
ドの接続点dを出力端子101.101′の一端101
に接続した構成である。なお、上記出力端子の他端10
1′には上記高周波トラ7ス18の2次側188の他端
が直接接続されている。
本発明の実施例は上記の構成からなるもので、以下、第
4図の溶接電流波形図を参照しながらその動作を説明す
る。溶接が開始されると、入力端子100.10σに供
給された商用周波数の交流はコンノ々−夕12により直
流に変換される。次いで、不図示の制御回路からの指令
によってイン、6−タ14を動作させ、上記コンノ々−
夕12の直流出力を高周波の交流例えば20 k Hz
程度の交流に変換する。この高周波交流は高周波トラン
ス18により降圧されてブリッジ回路20に供給され、
第1、第4サイリスタ20a、20dの点弧あるいは第
2、第3サイリスタ20b、20cの点弧により、出力
端子101.101′に整流された電流が供給される。
例えば、第1、第4サイリスタ20a、20dが点弧し
た場合を逆極性とすると、第4図(a)は逆極性アーク
を発生させた場合の浴接電流波形を示している。ここで
T3は消耗性電極が被溶接物と短絡して流れる短絡電流
の持続時間で、高周波交流は第1、第4サイリスタ20
a、20dにより整流されつつSリアクトル16により
その立上りを制限されながら徐々に短絡電流を増加させ
る。T、はアーク発生期間で、第1、第4サイリスタ2
0a、20dにより整流されつつ、リアクトル16の電
磁エネルギをアーク部に熱として放出して徐々に減少す
る。第4図(blは第2、第3サイリスタ20b、20
cが点弧した場合、すなわち、正極性アークが発生した
場合の溶接電流波形を、同図(c)は逆極性アークから
正極性アークへ切換える際の溶接電流波形を示している
。すなわち、第1、第4サイリスタ20a、20dの点
弧により逆極性アークの溶接電流を期間T、たけ流し、
期間T6からは第1、第4サイリスタ20a、20dの
点弧を止め、第2、第3サイリスタ20 b 、20c
を点弧させ′る。これにより、溶接電流の流れる方向は
逆になるが、リアクトル16に流れる電流方向は常に同
じであるため、円滑且つ迅速に逆極性アークから正極性
アークへと移行でき、電流の零クロス点(第4図(C)
のA点)を急速に通過するのでアーク切れを生ずること
はない。
なお、図示例は4個のサイリスタ2’Oa〜20dによ
りブリッジ回路2oを構成しているが、第2、第4サイ
リスタ20b、20dをダイオードに代えても上記と同
一の作用効果を得ることができる。
以上の如(、本発明は商用周波数の交流をコンノ々−タ
、インノ々−夕によって高周波の交流に変換した稜、高
周波トランスの1次側に供給するようにしたから、小形
、小容量の高周波トランスを用いることができるととも
にコンバータ、インノ々−タには大きな溶接電流が流れ
ることがないので、複雑な機能を有するコンノ々−タ、
インノ々−夕も小容量のものを使用できるようになり、
小形、軽量で安価な消耗電極式アーク溶接機を得ること
ができる。また、高周波トランスの2次側にサイリスタ
あるいはサイリスタとダイオードの組合せよりなるブリ
ッジ回路を設け、このブリッジ回路の平衡点間にリアク
トルを設け、上記ブリッジ回路の任意のサイリスタを点
弧させることにより、正極性アークあるいは逆極性アー
クを発生させるとともに上記リアクトルには同一方向に
電流を流すようにしたから、アーク切れを生ずることな
く安定に溶接を行なうことができる効果が得られるもの
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の消耗電極式アーク溶接機の回路構成図、
第2図はその回路による溶接電流波形図、第3図は本発
明消耗電極式アーク溶接機の回路構す、第4図はその回
路による溶接電流波形図である。 各図中同一部材には同一符号を付し、10は主トランス
、12はコンノ々−タ、14はインノ々−タ、16はリ
アクトル、18は高周波トランス、20はブリッジ回路
、20a〜20dはサイリスタ、100.100′は入
力端子、101.101′は出力端子である。 代理人 弁理士  葛 野 信 − 第1図 第2図 (C) 第3図 第4図 (b) (C)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  消耗電極と被溶接物との間に正極性アークま
    たは逆極性アークあるいは正極性アークと逆極性アーク
    を周期的にまたは非周期的に繰返し発生させて溶接を行
    なう消耗電極式アーク醗接機において、交流入力を直流
    に変換するコンノ々−夕と、このコンバータ出力を高周
    波交流に変換するインノ々−夕と、このインバータ出力
    を1次III入力とする高周波トランスと、4個のサイ
    リスタまたは少なくとも2個のサイリスタとダイオード
    の組合せにより構成され上記高周波トランスの2次側回
    路に設けられたブリッジ回路と、このブリッジ回路の平
    衡点間に接続されたりアクドルと、からなることを特徴
    とする消耗電極式アーク溶接機。
JP16979181A 1981-10-23 1981-10-23 消耗電極式ア−ク溶接機 Pending JPS5870973A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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