JPS59220285A - ア−ク溶接機の溶接電流制御装置 - Google Patents
ア−ク溶接機の溶接電流制御装置Info
- Publication number
- JPS59220285A JPS59220285A JP9624983A JP9624983A JPS59220285A JP S59220285 A JPS59220285 A JP S59220285A JP 9624983 A JP9624983 A JP 9624983A JP 9624983 A JP9624983 A JP 9624983A JP S59220285 A JPS59220285 A JP S59220285A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inverter
- voltage
- circuit
- pulse
- welding 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.)
- Granted
Links
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
- B23K9/073—Stabilising the arc
- B23K9/0732—Stabilising of the arc current
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアーク溶接機の溶接電流制御装置、特に帰還制
御によって溶接電流を一定に保持するものに関する。
御によって溶接電流を一定に保持するものに関する。
一般に、直流アーク溶接機は交流アーク溶接機に比較し
てアークの安定度が良いので多用されている。従来、こ
の直流アーク溶接機の電流制御装置として第1図に示す
整流形のものが公知である。
てアークの安定度が良いので多用されている。従来、こ
の直流アーク溶接機の電流制御装置として第1図に示す
整流形のものが公知である。
同図において、<la)、 (lb)、 (Ic>
は50または6011zの3相ライン入力(1)の入力
端子、(2)はY−△形の3相トランス、(3)は例え
ばダイオードをブリッジ接続して成る第1の整流回路、
(4)はスイッチングパワートランジスタ(以下S、P
、TRと呼ぶ)、(5)はフィルタリアクトル、(6)
は電極、(7)は母材、(8)は上記S、P、TR(4
)がオフ時にフィルタリアクトル(5)に連続して電流
を流すフライホイールダイオード、(9)は溶接電流に
相当する信号Vaを検出するシャント等の電流検出器、
(10)は上記s、p、TR(4)をオンオフ制御する
比較器、(12)は平滑コンデンサである。
は50または6011zの3相ライン入力(1)の入力
端子、(2)はY−△形の3相トランス、(3)は例え
ばダイオードをブリッジ接続して成る第1の整流回路、
(4)はスイッチングパワートランジスタ(以下S、P
、TRと呼ぶ)、(5)はフィルタリアクトル、(6)
は電極、(7)は母材、(8)は上記S、P、TR(4
)がオフ時にフィルタリアクトル(5)に連続して電流
を流すフライホイールダイオード、(9)は溶接電流に
相当する信号Vaを検出するシャント等の電流検出器、
(10)は上記s、p、TR(4)をオンオフ制御する
比較器、(12)は平滑コンデンサである。
なお、上記比較器(10)の出力は上記検出信号vaが
設定値■ρfより高いきとO1低いときlとなる。
設定値■ρfより高いきとO1低いときlとなる。
このような構成のアーク溶接機の電流制御装置の動作に
ついて以下説明する。3相ライン入力(1)は、3相ト
ランス(2)で低い電圧に変換された後、第1の整流回
路(3〉及び平滑コンデンサ(12)によって直流に変
換される。変換された直流は、上記S、P、TR(4)
でチコソピングされ、フィルタリアクトル(5)を介し
て電極(6)及び母材(7)からなる負荷に直流出力を
供給する。上記S、P、TR(4)のオン、オフを決定
する比較器(10)の出力は上記電流検出器(9)から
の検出信号vaが設定値14.Zよりも高ければ0とな
ってS、P、TRをオフさせ、検出信号Vaが設定値V
pr(よりも低ければ1となってS、P、TRをオンさ
せる。よって、比較器(10)にヒステリシスを持た一
Uることにより、電極(6)及び母材(7)からなる冷
接負荷にある一定のリップルを持った直流の溶接電流を
供給することができ、しかもこの溶接電流を設定値に相
持できる。
ついて以下説明する。3相ライン入力(1)は、3相ト
ランス(2)で低い電圧に変換された後、第1の整流回
路(3〉及び平滑コンデンサ(12)によって直流に変
換される。変換された直流は、上記S、P、TR(4)
でチコソピングされ、フィルタリアクトル(5)を介し
て電極(6)及び母材(7)からなる負荷に直流出力を
供給する。上記S、P、TR(4)のオン、オフを決定
する比較器(10)の出力は上記電流検出器(9)から
の検出信号vaが設定値14.Zよりも高ければ0とな
ってS、P、TRをオフさせ、検出信号Vaが設定値V
pr(よりも低ければ1となってS、P、TRをオンさ
せる。よって、比較器(10)にヒステリシスを持た一
Uることにより、電極(6)及び母材(7)からなる冷
接負荷にある一定のリップルを持った直流の溶接電流を
供給することができ、しかもこの溶接電流を設定値に相
持できる。
しかしながら、従来の装置は以上のように3相トランス
(2)の入力の周波数が50または6011zと低周波
であることから、3相トランス(2)の重量がかなり大
きくなるという欠点を有していた。
(2)の入力の周波数が50または6011zと低周波
であることから、3相トランス(2)の重量がかなり大
きくなるという欠点を有していた。
本発明はこのような従来の欠点を除去するためになされ
たもので、トランスの入力として3相ライン入力を整流
し、直流に変換した後、インバータで高周波に変換した
パルス電圧を供給することによってトランスの軽量化を
図るようにしたものである。しかもトランスに入力され
るパルス電圧の正極パルスと負極パルスの数を一致させ
て偏磁を防止し、さらに負荷によって出方電圧のパルス
幅を変化させ、低リップルの溶接電流をiqることがで
きるアーク溶接機の電流制御装置を提供するものであり
、以下実施例を用いて本発明の詳細な説明する。
たもので、トランスの入力として3相ライン入力を整流
し、直流に変換した後、インバータで高周波に変換した
パルス電圧を供給することによってトランスの軽量化を
図るようにしたものである。しかもトランスに入力され
るパルス電圧の正極パルスと負極パルスの数を一致させ
て偏磁を防止し、さらに負荷によって出方電圧のパルス
幅を変化させ、低リップルの溶接電流をiqることがで
きるアーク溶接機の電流制御装置を提供するものであり
、以下実施例を用いて本発明の詳細な説明する。
第2図は本発明によるアーク溶接機の溶接電流制御装置
の一実施例を示す回路図であり、同図において(13a
)、 (13b)、 (13c)。
の一実施例を示す回路図であり、同図において(13a
)、 (13b)、 (13c)。
(13d)はブリ・7ジ接続されてフルブリッジインバ
ータを構成するS、P、TR1(14)は上記インバー
タ(13)の出力パルス電圧を低電圧に変換する高周波
トランス、(15)はダイオード(15a)、 (1
5b)で構成されて高周波トランス(]4)の出力を整
流する第2の整流回路、(16a)、 (16b)、
(16c)、 (16d)は上記S、P、TR(
13a)、 (13b)。
ータを構成するS、P、TR1(14)は上記インバー
タ(13)の出力パルス電圧を低電圧に変換する高周波
トランス、(15)はダイオード(15a)、 (1
5b)で構成されて高周波トランス(]4)の出力を整
流する第2の整流回路、(16a)、 (16b)、
(16c)、 (16d)は上記S、P、TR(
13a)、 (13b)。
(13c)、 (13d)が全てオフの時に高周波ト
ランス(14)の漏れインダクタンス(17)が持つ電
磁エネルギーを平滑用コンテンツ(12)に帰還する帰
還ダイオード、(18)は上記S。
ランス(14)の漏れインダクタンス(17)が持つ電
磁エネルギーを平滑用コンテンツ(12)に帰還する帰
還ダイオード、(18)は上記S。
P、TR(13a)、 (13b)、 (13c)
。
。
(13d)を駆動するベース回路、(19)は帰還制御
回路である。上記帰還制御回路(19)は比較器(10
)から成る検出信号判定回路20と、基本パルス幅決定
回路(21)は、この基本パルス幅決定回路(21)か
らの出力信号V1に基づいてパルス幅を設定するパルス
幅変調回路(22)と、上記比較器(10)からの出力
信号V5に基づき、後述する溶接パルス電圧Voの時間
T x 。
回路である。上記帰還制御回路(19)は比較器(10
)から成る検出信号判定回路20と、基本パルス幅決定
回路(21)は、この基本パルス幅決定回路(21)か
らの出力信号V1に基づいてパルス幅を設定するパルス
幅変調回路(22)と、上記比較器(10)からの出力
信号V5に基づき、後述する溶接パルス電圧Voの時間
T x 。
′Fyを調整し、かつトランス(14)の入力電圧v9
の正極パルスと負極パルスの数を一致させるようにイン
バータ(13)を制御するインバータ制御回路(23)
とから構成される。
の正極パルスと負極パルスの数を一致させるようにイン
バータ(13)を制御するインバータ制御回路(23)
とから構成される。
まず、本発明のアーク溶接機の溶接電流制御装置の基本
的動作につき、第3図ta+〜((])に示すタイムチ
ャートを用いて説明する。
的動作につき、第3図ta+〜((])に示すタイムチ
ャートを用いて説明する。
本発明では、溶接電圧V。とじて第3図+II)に示す
ようなパルス電圧を供給し、かつこのパルス電圧ヅ0に
おいて、パルス列の発生される時間(インバータの駆動
時間)Txと、パルス列の除去された時間(インバータ
の停止時間)Tyとを交互に設ける。このようなパルス
電圧Voによれば、溶接電流i。は第3図(blに示す
ようにパルス列の発生時間Txで立上り、パルス列除去
時間゛ryで下降するように変動することになる。従っ
て、本発明は第3図(alに示すパルス電圧V。におけ
る時間Txと時間Tyとの比を変えるようにして、溶接
電流ioの平均電流I。を変えて、設定値に保持するも
のである。この場合、上記パルス電圧ヅθを形成するた
め、インバータ制御回路(23)が比較器(10)の出
力信号V5に基づきインバータ(13)を制御すること
により、第3図telに示すように正極と負極からなる
パルス電圧V9を発生し、この電圧v9を高周波トラン
ス(14)の−次側に供給する。そして具体的には上記
電圧v9のパルスを制御するようにして上記時間Tx。
ようなパルス電圧を供給し、かつこのパルス電圧ヅ0に
おいて、パルス列の発生される時間(インバータの駆動
時間)Txと、パルス列の除去された時間(インバータ
の停止時間)Tyとを交互に設ける。このようなパルス
電圧Voによれば、溶接電流i。は第3図(blに示す
ようにパルス列の発生時間Txで立上り、パルス列除去
時間゛ryで下降するように変動することになる。従っ
て、本発明は第3図(alに示すパルス電圧V。におけ
る時間Txと時間Tyとの比を変えるようにして、溶接
電流ioの平均電流I。を変えて、設定値に保持するも
のである。この場合、上記パルス電圧ヅθを形成するた
め、インバータ制御回路(23)が比較器(10)の出
力信号V5に基づきインバータ(13)を制御すること
により、第3図telに示すように正極と負極からなる
パルス電圧V9を発生し、この電圧v9を高周波トラン
ス(14)の−次側に供給する。そして具体的には上記
電圧v9のパルスを制御するようにして上記時間Tx。
1゛yを制御することにより平均電流1oを調整するも
のである。さらに、本発明においては高周波トランス(
14)の偏磁を防止するために、インバータ制御回路(
23)が高周波トランス(15)の−次側に加わる電圧
v9の正、負の電圧時間稍を一致させるように動作する
。すなわち第3図tc+に示すようにパルス電圧v9の
正、負の各パルスの数を一致させるのである。
のである。さらに、本発明においては高周波トランス(
14)の偏磁を防止するために、インバータ制御回路(
23)が高周波トランス(15)の−次側に加わる電圧
v9の正、負の電圧時間稍を一致させるように動作する
。すなわち第3図tc+に示すようにパルス電圧v9の
正、負の各パルスの数を一致させるのである。
」二記インバータ制御回路(23)は例えば第4図に示
すように上記時間TxとTyを制御する駆動時間制御回
路(24)と、正極パルスと負極パルスの数を一致させ
るパルス数制御回路(25)と、信号v6とv7のパル
スを交互に出力して、第5図に示ずベース回路(18)
を駆動する出力回路(26)とから構成される。
すように上記時間TxとTyを制御する駆動時間制御回
路(24)と、正極パルスと負極パルスの数を一致させ
るパルス数制御回路(25)と、信号v6とv7のパル
スを交互に出力して、第5図に示ずベース回路(18)
を駆動する出力回路(26)とから構成される。
上記駆動時間制御回路(24)はフリップフロップ(2
7)の出力端子Qの出力信号Vf5がlのときゲートが
開かれて、パルス幅変調回路(22)からのパルス信号
V2を出力し、上記信号杯、が0のときゲートが閉じら
れるアンド回路(28)と、比較器(10)からの出力
信号v5と、上記パルス信号V2を微分回路(30)で
微分して得られるトリガパルス信号とのアンドをとるア
ンド回路(31)と、このアンド回路(31)の出力信
号的sでセットされ、アンド回路(32)からの出力信
号的≠でリセットされる上記フリップフロップ回路(2
7)と、このフリップフロップ(27)の反転出力信号
V4Iでリセットされ、上記信号v5を反転回路(33
)で反転した後、微分回路(34)で微分することによ
りiqられるトリガパルス信号VりAでセットされ、出
力信号VDを上記アンド回V&(32)に供給するフリ
ップフロップ(35)と、出力信号v6でセットされ、
出力信号V7を反転回路(36)で反転し、微分回路(
37)で微分することにより得られるトリガパルス信号
1htでリセットされるフリップフロップ(38)とか
ら構成される装 上記パルス数制御回路(25)は上記微分回路(37)
の出力信号vr−lでリセットされ、出力信号V6を反
転回路(39)で反転し、微分回路(40)で微分する
ことにより得られるトリガパルス信% T/、、でセッ
トされるフリップフロップ(41)から構成される。な
お、このフリップフロップ(41)の出力体1子Qの信
号’lhIは出力回路(26)のアンド回路(42)の
一方の入力側に供給され、出力端子6の信号私γはアン
ド回路(43)の一方の入力側に(Jj給される。上記
アンド回路(42)、 (43)の他方の入力側に上
記アンド回路(28)の出力信号Vチtが供給される。
7)の出力端子Qの出力信号Vf5がlのときゲートが
開かれて、パルス幅変調回路(22)からのパルス信号
V2を出力し、上記信号杯、が0のときゲートが閉じら
れるアンド回路(28)と、比較器(10)からの出力
信号v5と、上記パルス信号V2を微分回路(30)で
微分して得られるトリガパルス信号とのアンドをとるア
ンド回路(31)と、このアンド回路(31)の出力信
号的sでセットされ、アンド回路(32)からの出力信
号的≠でリセットされる上記フリップフロップ回路(2
7)と、このフリップフロップ(27)の反転出力信号
V4Iでリセットされ、上記信号v5を反転回路(33
)で反転した後、微分回路(34)で微分することによ
りiqられるトリガパルス信号VりAでセットされ、出
力信号VDを上記アンド回V&(32)に供給するフリ
ップフロップ(35)と、出力信号v6でセットされ、
出力信号V7を反転回路(36)で反転し、微分回路(
37)で微分することにより得られるトリガパルス信号
1htでリセットされるフリップフロップ(38)とか
ら構成される装 上記パルス数制御回路(25)は上記微分回路(37)
の出力信号vr−lでリセットされ、出力信号V6を反
転回路(39)で反転し、微分回路(40)で微分する
ことにより得られるトリガパルス信% T/、、でセッ
トされるフリップフロップ(41)から構成される。な
お、このフリップフロップ(41)の出力体1子Qの信
号’lhIは出力回路(26)のアンド回路(42)の
一方の入力側に供給され、出力端子6の信号私γはアン
ド回路(43)の一方の入力側に(Jj給される。上記
アンド回路(42)、 (43)の他方の入力側に上
記アンド回路(28)の出力信号Vチtが供給される。
なお、出力回路(26)からの出力信号76は第5図に
示すように上記ベース回路(18)を構成する駆動回路
(18a)、 (18b)に供給され、このとき駆動
回路(18a)、 (18b)より信号’Ihb、1
/lc−が出力されて、インパーク(13)のS、 P
、 TR(13b) 、 (13c)がオンし、これ
で正極、負極いずれか一方のiiルスが得られる。また
、出力信号V、は駆動回路(18c、)、 (18d
)に供給され、このとき駆動回路(18C)、 (1
8(1)J’り信号%A−?’y+1が出力されてイン
バータ(13)のS、P、TR(13a)、 (13
d)がオンし、上記パルスとは反対のパルスが得られる
。このように信p、116とv7のそれぞれで、インバ
ータ(13)から第3図tc+に示すように正極と負極
のパルスが発生される。
示すように上記ベース回路(18)を構成する駆動回路
(18a)、 (18b)に供給され、このとき駆動
回路(18a)、 (18b)より信号’Ihb、1
/lc−が出力されて、インパーク(13)のS、 P
、 TR(13b) 、 (13c)がオンし、これ
で正極、負極いずれか一方のiiルスが得られる。また
、出力信号V、は駆動回路(18c、)、 (18d
)に供給され、このとき駆動回路(18C)、 (1
8(1)J’り信号%A−?’y+1が出力されてイン
バータ(13)のS、P、TR(13a)、 (13
d)がオンし、上記パルスとは反対のパルスが得られる
。このように信p、116とv7のそれぞれで、インバ
ータ(13)から第3図tc+に示すように正極と負極
のパルスが発生される。
次に、第6図(31〜(plに示すタイムチー?−)を
用いて第4図に示すインバータ制御回路(23)の動作
を以下説明する。
用いて第4図に示すインバータ制御回路(23)の動作
を以下説明する。
駆動時間制御回路(24)のアン1′回路(28)は、
フリップフロップ(27)の出力信l;8vPが1のと
きゲートが開かれるので、この間第6図(nlに示すよ
うなパルス幅変調回路(22)から出力されるパルス信
号v2がこのアント回路(28)を介して出力される。
フリップフロップ(27)の出力信l;8vPが1のと
きゲートが開かれるので、この間第6図(nlに示すよ
うなパルス幅変調回路(22)から出力されるパルス信
号v2がこのアント回路(28)を介して出力される。
一方、フリップフロップ(27)の出力信号7flrが
00ときケ−1・が閉じられるのでアンド回路(28)
からはパルス信号V2は出力されなくなる。従って、ア
ン(−回路(28)の出力信号vyi は第6図(01
に示すように信号kが1の時間Txに渡ってパルス列が
形成された部分と、信号1krが1の時間Tyに渡って
パルス列の除去された部分とから成る信号となる。
00ときケ−1・が閉じられるのでアンド回路(28)
からはパルス信号V2は出力されなくなる。従って、ア
ン(−回路(28)の出力信号vyi は第6図(01
に示すように信号kが1の時間Txに渡ってパルス列が
形成された部分と、信号1krが1の時間Tyに渡って
パルス列の除去された部分とから成る信号となる。
なお、フリップフロップ(27)の出力信号Verは信
号v2の立」ニリと、信号V5の1とが重なったときに
1となる。すなわち信号V2がOから1に立上り、かつ
信号V5が1となることによりアンド回路(31)の出
力信号V0が1となり、フリップフロップ(27)がセ
ットされてその出力端子Qから1の信号力5が出力され
る。また、上記信号1krは信号V5がOになった後信
号″V7の最初の立下りで0となる。すなわち、信号V
、が0となると、信号v4zが1となり、フリップフロ
ップ(35)がセットされ、その出力信号1kjが1と
なる。一方、信号V7の立下りで、微分回路(37)か
ら1の出力信号性、が出力され、これでフリップフロッ
プ(38)がリセットされ、このフリップフロップ(3
8)の出力端子dから1の信号Vrrが出力される。従
って、アンド回路(32)の出力信号?7nが1となっ
てフリップフロップ(27)はリセットされ、その出力
醪11了Qの出力信号Vgは0となる。なお、フリソゾ
フ1!ツブ(38)は信号V6の立上りで七ソ]・され
るので、その出力端子Qは0となる。上記信号7krの
1となる時間Txにお&Jる信号11y6の偶数IAI
のパルスは後述する出力回路(26)の動作で信号V6
とV7として交互に出力されるので、前述したベース回
路(18)の動作によってインバータ(13)からは第
3図に示すパルス電圧V9が出力されることになる。す
なわち時間7 xでインバータ(13)は駆動されて正
極、負極のパルス電圧を出力し、信号的5のOとなる時
間’r yで17止されパルス電圧を発生せず(fss
図(C1参照)、これで第3図(alに示す波形の溶接
電圧V。が胃られる。この場合、出力信号V5の1とな
る時間′1゛xに対応して信号Vチよの1となる時間’
7’ xが設定されるので、結局出力信号v5 に基づ
き時間T xとTyとの比が調整される。
号v2の立」ニリと、信号V5の1とが重なったときに
1となる。すなわち信号V2がOから1に立上り、かつ
信号V5が1となることによりアンド回路(31)の出
力信号V0が1となり、フリップフロップ(27)がセ
ットされてその出力端子Qから1の信号力5が出力され
る。また、上記信号1krは信号V5がOになった後信
号″V7の最初の立下りで0となる。すなわち、信号V
、が0となると、信号v4zが1となり、フリップフロ
ップ(35)がセットされ、その出力信号1kjが1と
なる。一方、信号V7の立下りで、微分回路(37)か
ら1の出力信号性、が出力され、これでフリップフロッ
プ(38)がリセットされ、このフリップフロップ(3
8)の出力端子dから1の信号Vrrが出力される。従
って、アンド回路(32)の出力信号?7nが1となっ
てフリップフロップ(27)はリセットされ、その出力
醪11了Qの出力信号Vgは0となる。なお、フリソゾ
フ1!ツブ(38)は信号V6の立上りで七ソ]・され
るので、その出力端子Qは0となる。上記信号7krの
1となる時間Txにお&Jる信号11y6の偶数IAI
のパルスは後述する出力回路(26)の動作で信号V6
とV7として交互に出力されるので、前述したベース回
路(18)の動作によってインバータ(13)からは第
3図に示すパルス電圧V9が出力されることになる。す
なわち時間7 xでインバータ(13)は駆動されて正
極、負極のパルス電圧を出力し、信号的5のOとなる時
間’r yで17止されパルス電圧を発生せず(fss
図(C1参照)、これで第3図(alに示す波形の溶接
電圧V。が胃られる。この場合、出力信号V5の1とな
る時間′1゛xに対応して信号Vチよの1となる時間’
7’ xが設定されるので、結局出力信号v5 に基づ
き時間T xとTyとの比が調整される。
パルス数制御回路(25)につき説明する点、いま初期
設定で、フリップフロップ(41)の出力信号1ktが
1で、出力信号力δがOとすれば、アンド回路(43)
のゲートが開かれ、アンド回路(43)から信号?7+
6のパルスが1個出力されて、出力信号v6となる。な
お、アンド回路(42)のゲートは閉じられている。こ
のとき、−上記1個のパルスの立下り時点で微分回路(
40)からパルス信号?hが出力され、フリップフロッ
プ(41)は反転し、出力信号h7がO1出力信号1/
”42が1に反転し、アンド回路(43)のゲートがと
じられ、アンド回路(42)のゲートが開かれるので、
信号V46の次のパルスはアンド回路(42)から出力
されて、出力信号r7となる。
設定で、フリップフロップ(41)の出力信号1ktが
1で、出力信号力δがOとすれば、アンド回路(43)
のゲートが開かれ、アンド回路(43)から信号?7+
6のパルスが1個出力されて、出力信号v6となる。な
お、アンド回路(42)のゲートは閉じられている。こ
のとき、−上記1個のパルスの立下り時点で微分回路(
40)からパルス信号?hが出力され、フリップフロッ
プ(41)は反転し、出力信号h7がO1出力信号1/
”42が1に反転し、アンド回路(43)のゲートがと
じられ、アンド回路(42)のゲートが開かれるので、
信号V46の次のパルスはアンド回路(42)から出力
されて、出力信号r7となる。
このようにパルス数制御回路(25)はアンド回17&
(2B)の出力信号V4&のパルスを交互にアンド回路
(43)と(42)に振り分けるように動作する。従っ
て、出力信号V 6. v7は第6図(h)。
(2B)の出力信号V4&のパルスを交互にアンド回路
(43)と(42)に振り分けるように動作する。従っ
て、出力信号V 6. v7は第6図(h)。
(11に示すように信号″rJ″6のパルスから始まっ
て、信号′V7のパルスで終わり、交互に出力される互
いに数の等しいパルスとなる。上記実施例では信号V=
tsが1のときに出力される信号v6と信号V7のパル
スの数を一致させるように制御しているが、任意同期で
全体としての正負のパルス数を一致させるために信号V
6と信号・r7をいかなる場合でも交互に出力するよう
にしてもよい。
て、信号′V7のパルスで終わり、交互に出力される互
いに数の等しいパルスとなる。上記実施例では信号V=
tsが1のときに出力される信号v6と信号V7のパル
スの数を一致させるように制御しているが、任意同期で
全体としての正負のパルス数を一致させるために信号V
6と信号・r7をいかなる場合でも交互に出力するよう
にしてもよい。
次に、基本パルス幅決定回路(21)とパルス幅変調回
路(22)の動作につき述べる。」−述したように信号
V6及び信号v7のパルス数を一致させると、偏磁が生
じなくなる。ところが第7図(alに示すように設定電
圧〃。lを検出信号ブa (溶接電流ioに比例)が越
しても時間和だけ検出信号νaが上昇するので、時間的
なむだが発生ずる。すなわち第7図1blにおいて、パ
ルス’l1ghが発生されたとき、1oの時刻において
設定電圧f/pelを検出信号Faが越しても比較器(
10)の出力′7/″5がこの時第3図fclに示すよ
うに0となったとする。しかしパルス数制御回路(25
)の作用でパルス1/”4aとは反対のパルスジ97が
必ず出力されるので検出信号Vaずなわち溶接電流i。
路(22)の動作につき述べる。」−述したように信号
V6及び信号v7のパルス数を一致させると、偏磁が生
じなくなる。ところが第7図(alに示すように設定電
圧〃。lを検出信号ブa (溶接電流ioに比例)が越
しても時間和だけ検出信号νaが上昇するので、時間的
なむだが発生ずる。すなわち第7図1blにおいて、パ
ルス’l1ghが発生されたとき、1oの時刻において
設定電圧f/pelを検出信号Faが越しても比較器(
10)の出力′7/″5がこの時第3図fclに示すよ
うに0となったとする。しかしパルス数制御回路(25
)の作用でパルス1/”4aとは反対のパルスジ97が
必ず出力されるので検出信号Vaずなわち溶接電流i。
はさらに上昇し、時間7M経過した後にやっと下降し始
める。ここで、この行き過ぎ量すなわち(’fSV図(
alに示す上昇■、を小さくするには、基本パルスv2
の周波数を上げるか、第7図(alに示すような溶接電
流の立上り特性曲線Aの傾きを小さくすればよい。基本
パルスV2の周波数はスイッチング素子の特性から限界
があるため、上記特性曲線Aの傾きを下げることが有効
である。この特性曲線Aの傾きを小さくするには、第2
図に示すフィルタリアクトル(5)のインダクタンスを
増すか、第3図(a)に示すパルス列発生時間Txにお
ける電圧″V″0の平均値を下げればよい。前者はフィ
ルクリアク1−ル(5)の重量が増す不具合がある。第
3図(alにおいて時間Txの期間における電圧F。
める。ここで、この行き過ぎ量すなわち(’fSV図(
alに示す上昇■、を小さくするには、基本パルスv2
の周波数を上げるか、第7図(alに示すような溶接電
流の立上り特性曲線Aの傾きを小さくすればよい。基本
パルスV2の周波数はスイッチング素子の特性から限界
があるため、上記特性曲線Aの傾きを下げることが有効
である。この特性曲線Aの傾きを小さくするには、第2
図に示すフィルタリアクトル(5)のインダクタンスを
増すか、第3図(a)に示すパルス列発生時間Txにお
ける電圧″V″0の平均値を下げればよい。前者はフィ
ルクリアク1−ル(5)の重量が増す不具合がある。第
3図(alにおいて時間Txの期間における電圧F。
の平均値を下げるには、第3図(alに示すパルス発生
周期T oとパルス幅T。Nの比を変えればよい。
周期T oとパルス幅T。Nの比を変えればよい。
これを実現するのが第8図に具体的に示した前記基本パ
ルス幅決定回路(21)である。第8図において、設定
値V/le(を増幅器(21a)で増幅し、所定値v5
゜を加算器(2l b)で加えて出力電圧171を発生
させる。パルス幅変調回路(22)はこの出力電圧V1
の大きさ番こ相当するパルス幅のパルスを信号V2とし
て出力するので、上記第3図fatに示す電圧V。の時
間T6.を調整できる。なお、溶接アーク電圧の大きさ
は溶接アーク電流ioが把握できれば予想できるから、
第3図fa)に示すTxの期間におりる電圧V。の平均
値と/8接アーク電圧の差があまり大きくならないよう
に増幅器(218)と所定値Vsetを予め設定すれば
、第7図(alに示すむだな」二昇分VLを小さくでき
、結果として溶接アーク電流ioのリップルを干げろこ
とができる。上記基本パルス幅決定回路(21)の効果
を具体的に示したのが第9図(a)。
ルス幅決定回路(21)である。第8図において、設定
値V/le(を増幅器(21a)で増幅し、所定値v5
゜を加算器(2l b)で加えて出力電圧171を発生
させる。パルス幅変調回路(22)はこの出力電圧V1
の大きさ番こ相当するパルス幅のパルスを信号V2とし
て出力するので、上記第3図fatに示す電圧V。の時
間T6.を調整できる。なお、溶接アーク電圧の大きさ
は溶接アーク電流ioが把握できれば予想できるから、
第3図fa)に示すTxの期間におりる電圧V。の平均
値と/8接アーク電圧の差があまり大きくならないよう
に増幅器(218)と所定値Vsetを予め設定すれば
、第7図(alに示すむだな」二昇分VLを小さくでき
、結果として溶接アーク電流ioのリップルを干げろこ
とができる。上記基本パルス幅決定回路(21)の効果
を具体的に示したのが第9図(a)。
(b)と第10図(al、 (blである。第9図は基
本パルス幅決定回路(21)を用いることなく第3図(
メ1)に示す時間T6Nを常に一定とした場合の動作特
性、第10図は基本パルス幅決定回路(17)を用いて
設定値VPefを小さくした時のto以降で、」二記時
間T09を短くした場合の動作特性である。このように
溶接電流立上り特性曲線の領きを小さくすることにより
、溶接電圧V。のパルス幅T、Nが小さくなり、その平
均値が小さくなるので前述のむだな上昇分VL を小
さくできる。
本パルス幅決定回路(21)を用いることなく第3図(
メ1)に示す時間T6Nを常に一定とした場合の動作特
性、第10図は基本パルス幅決定回路(17)を用いて
設定値VPefを小さくした時のto以降で、」二記時
間T09を短くした場合の動作特性である。このように
溶接電流立上り特性曲線の領きを小さくすることにより
、溶接電圧V。のパルス幅T、Nが小さくなり、その平
均値が小さくなるので前述のむだな上昇分VL を小
さくできる。
なお、上記実施例ではインバータにフルブリッジ型を用
いているが、ハーフブリッジ型、センタタップ型等のイ
ンバータを用いてもよい。また、」1記実施例ではイン
バータを構成するスイッチング素子としてトランジスタ
を用いているが、GTO,FET、SIT等を用いても
よい。
いているが、ハーフブリッジ型、センタタップ型等のイ
ンバータを用いてもよい。また、」1記実施例ではイン
バータを構成するスイッチング素子としてトランジスタ
を用いているが、GTO,FET、SIT等を用いても
よい。
また、パルス数制御回路は第4図に示す回路に限定され
ず、要は第3図(e)に示す電圧v9の電圧パルスの正
、負の数を一致させる回路であればいかなる回路でもよ
い。また、第3図(81に示す時間Tx中において、電
圧v9の電圧パルスの正、負の数を一致させるのではな
く、第11図(alに示すように全体としてすなわち任
意時間周期に渡って上記電圧V9の電圧パルスの正、負
の数を一致さセるような回路であっても、第11図(b
lに示すように検出信号Vaずなわち溶接電流i(1を
設定値に維持でき、かつ偏磁を防止できる。
ず、要は第3図(e)に示す電圧v9の電圧パルスの正
、負の数を一致させる回路であればいかなる回路でもよ
い。また、第3図(81に示す時間Tx中において、電
圧v9の電圧パルスの正、負の数を一致させるのではな
く、第11図(alに示すように全体としてすなわち任
意時間周期に渡って上記電圧V9の電圧パルスの正、負
の数を一致さセるような回路であっても、第11図(b
lに示すように検出信号Vaずなわち溶接電流i(1を
設定値に維持でき、かつ偏磁を防止できる。
以上述べたように、本発明によるアーク溶接機の溶接電
流制御装置によれば、絶縁トランスの一次側周波数をイ
ンバータで上げるようにしたので、絶縁トランスの大き
さ、重量が大幅に小さくなり、しかもトランスに入力す
るパルス電圧の正と負の数を一致さセたのでトランスの
偏磁を防止でき、さらに溶接電圧のパルス幅を制御する
ようにしたので溶接電流リップルを極力小さくすること
ができるという効果がある。
流制御装置によれば、絶縁トランスの一次側周波数をイ
ンバータで上げるようにしたので、絶縁トランスの大き
さ、重量が大幅に小さくなり、しかもトランスに入力す
るパルス電圧の正と負の数を一致さセたのでトランスの
偏磁を防止でき、さらに溶接電圧のパルス幅を制御する
ようにしたので溶接電流リップルを極力小さくすること
ができるという効果がある。
第1図は従来のアーク溶接機の溶接電流制御装置の一例
を示す回路図、第2図は本発明によるアーク溶接機の溶
接電流制御装置の一実施例を示す回路構成図、第3図+
a)〜(C1は本発明の電流制御の動作原理を説明する
ためのタイムチャート、第4図は第2図に示すパルス制
御回路の一例を詳細に示す回路図、第5図は第2図に示
すベース回路の詳細を示す回路図、第6図は第4図に示
すパルス制御回路の動作を説明するためのタイムチャー
ト、第7図は本発明によるアーク溶接機の溶接電流制御
装置の一実施例における電流リップルの発生原理を示す
電圧波形の図、第8図は第2図に示す基本パルス幅決定
回路の具体例を示す図、第9図及び第10図は第2図に
示す基本パルス幅決定回路がない場合とある場合との違
いを示す電圧波形の図、第11図(a)、 (blは第
2図に示すパルス制御回路を他の方法で実施した場合の
各部の電圧状態を示すための図である。 (1)・・・3相ライン入カ、(3)・・・第1の整流
回路、(5)・・・フィルタリアクトル、(6)・・・
電極、(7)・・・母材、(8)・・・フライホイール
ダイオード、(9)・・・電流検出器、(10)・・・
比較器、VPef・・・電圧の設定値、(12)・・・
平滑コンデンサ、(13)・・・インバータ、(14)
・・・高周波トランス、(15)・・・第2の整流回路
、(18)・・・ベース回路、(19) ・・・イン
バータ制御回路、(2o)・・・検出信号判定回路、(
21)・・・基本パルス幅決定回路、(22)・・・パ
ルス幅変稠回路、(23)・・・パルス制御回路、(2
4)・・・パルス列制御回路、(25)・・・パルス切
換回路、(26)・・・出力回路。 各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 (外2名)特許庁長
官殿 1.事件の表示 特願昭58−962492、発明
の名称 アーク溶接機の溶接電流制御装置 ;3.補正をする者 事件との関係 特許出願人 代表者片由仁へ部 4、代理人 (連::’+5’+:・す(、゛犀1・’、′11++
:i″1部)5、補正の対象 発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 +11明細書第4頁第15行目「高いきと」とあるのを
「高いとき」と補正する。 以上
を示す回路図、第2図は本発明によるアーク溶接機の溶
接電流制御装置の一実施例を示す回路構成図、第3図+
a)〜(C1は本発明の電流制御の動作原理を説明する
ためのタイムチャート、第4図は第2図に示すパルス制
御回路の一例を詳細に示す回路図、第5図は第2図に示
すベース回路の詳細を示す回路図、第6図は第4図に示
すパルス制御回路の動作を説明するためのタイムチャー
ト、第7図は本発明によるアーク溶接機の溶接電流制御
装置の一実施例における電流リップルの発生原理を示す
電圧波形の図、第8図は第2図に示す基本パルス幅決定
回路の具体例を示す図、第9図及び第10図は第2図に
示す基本パルス幅決定回路がない場合とある場合との違
いを示す電圧波形の図、第11図(a)、 (blは第
2図に示すパルス制御回路を他の方法で実施した場合の
各部の電圧状態を示すための図である。 (1)・・・3相ライン入カ、(3)・・・第1の整流
回路、(5)・・・フィルタリアクトル、(6)・・・
電極、(7)・・・母材、(8)・・・フライホイール
ダイオード、(9)・・・電流検出器、(10)・・・
比較器、VPef・・・電圧の設定値、(12)・・・
平滑コンデンサ、(13)・・・インバータ、(14)
・・・高周波トランス、(15)・・・第2の整流回路
、(18)・・・ベース回路、(19) ・・・イン
バータ制御回路、(2o)・・・検出信号判定回路、(
21)・・・基本パルス幅決定回路、(22)・・・パ
ルス幅変稠回路、(23)・・・パルス制御回路、(2
4)・・・パルス列制御回路、(25)・・・パルス切
換回路、(26)・・・出力回路。 各図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 (外2名)特許庁長
官殿 1.事件の表示 特願昭58−962492、発明
の名称 アーク溶接機の溶接電流制御装置 ;3.補正をする者 事件との関係 特許出願人 代表者片由仁へ部 4、代理人 (連::’+5’+:・す(、゛犀1・’、′11++
:i″1部)5、補正の対象 発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 +11明細書第4頁第15行目「高いきと」とあるのを
「高いとき」と補正する。 以上
Claims (3)
- (1)溶接電流と設定値とを比較し、溶接電流が上記設
定した値に維持されるように帰還制御するアーク溶接板
の溶接電流制御装置において、交流入力を整流する第1
の整流回路と、整流された直流電圧を高周波交流電圧に
変換するインバータと、上記インバータから出力される
高周波交流電圧を所定の低い電圧に変換する高周波トラ
ンスと、上記高周波トランスから出力される電圧を整流
する第2の整流回路と、」二記インバータを制御する帰
還制御回路とから成り、上記帰還制御回路は、溶接電流
と設定値とを比較するやJ定回路と、上記インバータを
時間T’ xに渡って駆動してインバータより高周波交
流電圧を発生させ、インバータを時間Tyに渡って停止
し、このような駆動と停止とを交互に繰返すようにイン
ハークを制御するとともに、」二記判定回路からの出力
信号に基づき上記インバータの、随動の時間Txとf宇
土の時間Tyとの比を制御する駆動時間制御回路とを備
えたことを特徴とするア−り溶接板の溶接電流制御装置
。 - (2)溶接電流と設定値とを比較し、溶接電流が上記設
定した値に維持されるように帰j■制御するアーク溶接
板の溶接電流制御装置において、交流入力を整流する第
1の整流回路と、整流された直流電圧を高周波交流電圧
に変換するインバータと、」二記インバータから出力さ
れる高周波交流電圧を所定の低い電圧に変換する高周波
トランスと、上記高周波1−ランスから出力される電圧
を整流する第2の整流回路と、上記インバータを制御す
る帰還制御回路とから成り、上記帰還制御回路は、溶接
電流と設定値とを比較する判定回路と、上記インバータ
を時間Txに渡って駆動してインバータより正負のパル
ス電圧を発生させ、インバータを時間Tyに渡って停止
し、このような駆動と停止を交互に繰返すようにインバ
ータを制御するとともに、上記判定回路からの出力信号
に基づき上記インバータの駆動の時間1゛xと停止の時
間Tyとの比を制御する駆動時間制御回路と、上記イン
バータから出力される正負のパルス電圧の発生タイミン
グを制御して正のパルス電圧と負のパルス電圧の数を一
致させるパルス数制御回路とを備えたことを特徴とする
アーク溶接機の溶接電流制御装置。 - (3)帰還制御回路はインバータから出力される高周波
交流電圧が正負のパルス電圧となるようにインバータを
制御するとともに、上記パルス電圧のパルス幅を制御し
て溶接電流の立上り特性を調整する基本パルス幅決定回
路を含む特許請求の範囲第2項記載のアーク溶接機の溶
接電流制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9624983A JPS59220285A (ja) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | ア−ク溶接機の溶接電流制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9624983A JPS59220285A (ja) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | ア−ク溶接機の溶接電流制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59220285A true JPS59220285A (ja) | 1984-12-11 |
| JPS6345913B2 JPS6345913B2 (ja) | 1988-09-12 |
Family
ID=14159940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9624983A Granted JPS59220285A (ja) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | ア−ク溶接機の溶接電流制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59220285A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61249670A (ja) * | 1985-04-27 | 1986-11-06 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | 直流ア−ク溶接用電源装置 |
| US6849827B2 (en) | 1994-11-18 | 2005-02-01 | Illinois Tool Works Inc. | Method and apparatus for receiving a universal input voltage in a welding power source |
| US6987242B2 (en) | 2000-03-31 | 2006-01-17 | Illinois Tool Works Inc. | Method and apparatus for receiving a universal input voltage in a welding, plasma or heating power source |
| JP2011114963A (ja) * | 2009-11-27 | 2011-06-09 | Panasonic Corp | インバータ制御方法およびインバータ制御加工装置 |
| CN104475925A (zh) * | 2014-10-28 | 2015-04-01 | 上海空间推进研究所 | 姿控发动机氩弧焊焊接电流智能控制方法 |
-
1983
- 1983-05-31 JP JP9624983A patent/JPS59220285A/ja active Granted
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61249670A (ja) * | 1985-04-27 | 1986-11-06 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | 直流ア−ク溶接用電源装置 |
| US6849827B2 (en) | 1994-11-18 | 2005-02-01 | Illinois Tool Works Inc. | Method and apparatus for receiving a universal input voltage in a welding power source |
| US7049546B2 (en) | 1994-11-18 | 2006-05-23 | Illinois Tool Works Inc. | Method and apparatus for receiving a universal input voltage in a welding power source |
| US7319206B2 (en) | 1994-11-18 | 2008-01-15 | Illinois Tool Works Inc. | Method and apparatus for receiving a universal input voltage in a welding power source |
| US6987242B2 (en) | 2000-03-31 | 2006-01-17 | Illinois Tool Works Inc. | Method and apparatus for receiving a universal input voltage in a welding, plasma or heating power source |
| US7235759B2 (en) | 2000-03-31 | 2007-06-26 | Illinois Tool Works Inc. | Method and apparatus for receiving a universal input voltage in a welding, plasma or heating power source |
| JP2011114963A (ja) * | 2009-11-27 | 2011-06-09 | Panasonic Corp | インバータ制御方法およびインバータ制御加工装置 |
| CN104475925A (zh) * | 2014-10-28 | 2015-04-01 | 上海空间推进研究所 | 姿控发动机氩弧焊焊接电流智能控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6345913B2 (ja) | 1988-09-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5682306A (en) | Switched mode power supply with power factor correction | |
| US6839247B1 (en) | PFC-PWM controller having a power saving means | |
| JPH0523040B2 (ja) | ||
| WO2002060044A1 (en) | Power apparatus | |
| US6324082B1 (en) | Mains frequency synchronous burst mode power supply | |
| JPS59220285A (ja) | ア−ク溶接機の溶接電流制御装置 | |
| US4600823A (en) | Induction heating apparatus having adjustable heat output | |
| US7830675B2 (en) | Switching power supply device and method of starting the same | |
| US5519190A (en) | Heater driving device for supplying AC power to a heater | |
| JPS5928159B2 (ja) | 励磁調整装置 | |
| JPS63171267A (ja) | 交流ア−ク溶接機用電源装置 | |
| JP2893895B2 (ja) | マグネトロン電力供給装置 | |
| JP3028026B2 (ja) | スイッチング電源装置 | |
| JPH02119572A (ja) | 直流電源装置 | |
| JPS62122089A (ja) | 電磁誘導加熱装置 | |
| JPS634424B2 (ja) | ||
| JPH05111244A (ja) | アーク溶接機用電源装置 | |
| KR930004818Y1 (ko) | 수평 스타트 회로 제어장치 | |
| JPH01282881A (ja) | イオンレーザ装置 | |
| JPH05328718A (ja) | スイッチング電源 | |
| JPH0564030B2 (ja) | ||
| JP2714328B2 (ja) | 高周波加熱装置 | |
| JP2637646B2 (ja) | 直流電源回路 | |
| JP2532604B2 (ja) | 誘導加熱装置 | |
| JP2001086744A (ja) | 力率改善型スイッチング式コンバータ |