JPS61135480A - DC arc welding machine - Google Patents
DC arc welding machineInfo
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- JPS61135480A JPS61135480A JP59258048A JP25804884A JPS61135480A JP S61135480 A JPS61135480 A JP S61135480A JP 59258048 A JP59258048 A JP 59258048A JP 25804884 A JP25804884 A JP 25804884A JP S61135480 A JPS61135480 A JP S61135480A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は消耗性電極を定速度送給して溶接する定めの定
電圧特性を有するスイッチング素子を用いたインバータ
式および直列チョッパ方式の直流アーク溶接機に関する
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to an inverter type and series chopper type DC arc welding machine using a switching element having a predetermined constant voltage characteristic for welding by feeding a consumable electrode at a constant rate. It is related to.
従来例の構成とその問題点
この種の直流アーク溶接機は第2図に示すような定電圧
特性になっているため、第1図に示す給電チップ5と母
材8が短絡した場合、1000人を越える大電流が出力
回路に流れ、溶接用変圧器2や、出力整流ダイオード3
、直流リアクトル4スイッチングユニット1内部のスイ
ッチング素子全劣化あるいは破壊させることがある。ゆ
えに従来のスイッチング素子を用いたインバータ式の直
流アーク溶接機においては、第1図に示すように出力電
流Itを検出するシャント9を設け、出力電流制限回路
10によって、W、2図に示すような出力電流制限値I
MAXをIwが越えないように制御信号R8f出力制
御回路11を介してスイッチング素子のドライブ回路1
2に伝達する。そして第2図の破線に示す出力電流制限
を行い、いかなる出力短絡の条件においても出力電流が
IMムxf越えないように制御を行なっている。6はワ
イヤ、7はトーチノズルである。Conventional configuration and its problems This type of DC arc welding machine has constant voltage characteristics as shown in Figure 2, so if there is a short circuit between the power supply tip 5 and the base material 8 shown in Figure 1, the A large current exceeding that of the human body flows through the output circuit, causing the welding transformer 2 and output rectifier diode 3 to
, the switching elements inside the DC reactor 4 switching unit 1 may be completely deteriorated or destroyed. Therefore, in an inverter-type DC arc welding machine using a conventional switching element, a shunt 9 is provided to detect the output current It as shown in FIG. Output current limit value I
The drive circuit 1 of the switching element is transmitted via the control signal R8f output control circuit 11 so that Iw does not exceed MAX.
2. Then, the output current is limited as shown by the broken line in FIG. 2, and control is performed so that the output current does not exceed IM xf under any output short-circuit condition. 6 is a wire, and 7 is a torch nozzle.
しかし第2図の定格負荷線上にある直流アーク溶接機の
定格負荷ポイントムと出力電流制限ポイン)Bの負荷の
大きさを比較すると、はるかに出力電流制限ポイン)B
の負荷の方が大きい0ゆえにスイッチング素子は出力電
流制限ポイン)Hにおいて電気定格を十分満足する必要
があるoしかし出力電流制限ポイ/)Bにおいてはスイ
ッチング素子のスイッチングロスが非常に大きくなるた
め、定格負荷を満足するスイッチング素子に比べ1・5
〜2倍の電気定格を有するスイッチング素子を使用する
必要があった。このように従来のスイッチング素子を用
いた直流アーク溶接機は出力短絡保護の定めに必要以上
に大きなスイッチング素子を用いなければならないとい
う欠点があった。However, if you compare the magnitude of the load at the rated load point of the DC arc welding machine on the rated load line in Figure 2 and the output current limit point)B, the output current limit point)B is much larger.
Since the load of 0 is larger, the switching element needs to fully satisfy the electrical rating at the output current limit point ()H. However, at the output current limit point ()B, the switching loss of the switching element becomes very large. 1.5 compared to a switching element that satisfies the rated load
It was necessary to use switching elements with ~2 times the electrical rating. As described above, the conventional DC arc welding machine using a switching element has the disadvantage that an unnecessarily large switching element must be used to provide output short-circuit protection.
発明の目的
本発明は従来の出力電流制限方式の出力短絡保護回路を
備えたスイッチング素子を用いた直流アーク溶接機の欠
点を除去する目的でなされたもので、必要以上に大きな
スイッチング素子を使用することなく、出力短絡時のス
イッチング素子の保護を確実に行うことのできる直流ア
ーク溶接機を提供することである。Purpose of the Invention The present invention was made for the purpose of eliminating the drawbacks of the conventional DC arc welding machine that uses a switching element equipped with an output short-circuit protection circuit of an output current limiting type, and uses a switching element that is larger than necessary. It is an object of the present invention to provide a DC arc welding machine that can reliably protect a switching element in the event of an output short circuit without causing any damage.
発明の構成
本発明では上記の目的を達成するために、スイッチング
素子のスイッチング周波数またはチョッパ周波数を正常
時の棒〜殉に低下させてスイッチング素子のスイッチン
グロスの低減t−はかる周波数切換回路を設け、スイッ
チング素子の発熱を極力抑える1ものである。すなわち
、スイッチング素子のスイッチングロスの低減により小
容量のスイッチング素子でも出力短絡時の信頼性を確保
することのできる直流アーク溶接機が得られる。Structure of the Invention In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a frequency switching circuit that reduces the switching frequency or chopper frequency of the switching element to the lowest level during normal operation to reduce the switching loss of the switching element. This is one way to suppress the heat generation of the switching element as much as possible. That is, by reducing the switching loss of the switching element, it is possible to obtain a DC arc welding machine that can ensure reliability in the event of an output short circuit even with a small-capacity switching element.
実施例の説明
本発明の実施例を第3図について詳細に説明する。第3
図に示すように本発明の装置はスイッチングユニット1
、溶接用変圧器2、出力整流ダイオード3、直流リアク
トル4、給電チップ5、ワイヤ6、トーチノズル7、母
材8、シャント9、出力電流制限回路10、出力制御回
路11.ドライブ回路12は第1図の従来例とほぼ同じ
配置で接続されている。13は出力電流制限回路よりの
信号を受けて、出力制御回路11にスイッチング素子の
スイッチング周波数の切換信号を出力する周波数切換回
路である。DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS An embodiment of the invention will now be described in detail with reference to FIG. Third
As shown in the figure, the device of the present invention includes a switching unit 1
, welding transformer 2, output rectifier diode 3, DC reactor 4, power supply chip 5, wire 6, torch nozzle 7, base material 8, shunt 9, output current limiting circuit 10, output control circuit 11. The drive circuit 12 is connected in substantially the same arrangement as in the conventional example shown in FIG. A frequency switching circuit 13 receives a signal from the output current limiting circuit and outputs a switching signal for switching frequency of the switching element to the output control circuit 11.
本発明の直流アーク溶接機の動作を第4図を参照して説
明すると次の通電である。第4図(IL)は直流アーク
溶接機の時間経過に対する出力電流Itと出力電流制限
値IMAI 、同図(b)は出力電流制限信号R,S、
同図(C)はスイッチング素子のスイッチング周波数を
切換える周波数切換信号F、Siそれぞれ示す。出力電
流制限信号R,Sは溶接電流1wがt1時点の出力短絡
によりIMムX値となると出力され、出力制御回路11
によってドライブ回路12を介して出力電流がlm1x
を越えないようにスイッチングユニット1の出力を制御
する。それと同時に出力電流制限信号R−8を周波数切
換回路13に伝えスイッチングユニット1のスイッチン
グ周波数を定常時のμ〜鶴の低周波数となるように出力
制御回路11に周波数切換信号y−st−出力する。つ
まり出力短絡時には出力電流が制限されるとともに、ス
イッチング素子のスイッチングロスが大きく低減される
。The operation of the DC arc welding machine of the present invention will be explained with reference to FIG. 4 as follows. Figure 4 (IL) shows the output current It and the output current limit value IMAI over time of the DC arc welding machine, and Figure 4 (b) shows the output current limit signals R, S,
FIG. 2C shows frequency switching signals F and Si for switching the switching frequency of the switching element. The output current limit signals R and S are output when the welding current 1w reaches the IM value X due to the output short circuit at time t1, and the output control circuit 11
The output current is lm1x through the drive circuit 12.
The output of the switching unit 1 is controlled so as not to exceed . At the same time, the output current limit signal R-8 is transmitted to the frequency switching circuit 13, and a frequency switching signal y-st- is outputted to the output control circuit 11 so that the switching frequency of the switching unit 1 becomes the low frequency of μ in steady state. . In other words, when the output is short-circuited, the output current is limited and the switching loss of the switching element is greatly reduced.
ここで、出力短絡時にさらにスイッチング素子のワット
ロス(定常ロス+スイッチングロス)を小さくしスイッ
チング素子の定格に十分余裕を持たせるために、第6図
に示すように起動停止スイッチ16とその起動停止スイ
ッチ16を切換える出力起動停止回路14t−設ける0
そして出力短絡発生時には0.1秒〜0・2秒の出力短
絡状態での通電が続くと、第4図((1)に示すような
起動停止SWの停止信号によシ、出力が0・6秒〜1秒
間停止し、その後、以上の動作を出力短絡状態が解除さ
れるまで継続し、短絡状態が解除されるともとの出力状
態に復帰させる。そうすると、スイッチング素子の通電
のデユーティが低くなるため、スイッチング素子の電気
定格はさらに小さな定格の素子でも信頼性を十分確保で
きる。Here, in order to further reduce the watt loss (steady state loss + switching loss) of the switching element in the event of an output short circuit and to provide sufficient margin for the rating of the switching element, a start/stop switch 16 and its start/stop switch are installed as shown in FIG. Output start/stop circuit 14t-provides 0 to switch 16
When an output short-circuit occurs, if the power continues in the output short-circuit state for 0.1 seconds to 0.2 seconds, the output will be reduced to 0. It is stopped for 6 seconds to 1 second, and then the above operation is continued until the output short-circuit condition is canceled, and when the short-circuit condition is canceled, the original output condition is restored.Then, the duty of energization of the switching element is low. Therefore, even if the electrical rating of the switching element is even lower, reliability can be ensured sufficiently.
発明の効果
以上に述べたように本発明は、出力短絡時のスイッチン
グ損失?従来に比べ大きく低減できるため、使用するス
イッチング素子を従来のに〜μにすることができる。ま
たスイッチング素子の小容量化により、周辺のスイッチ
ング素子のドライブ回路の小容量化により、ドライブ回
路の小形化やスイッチング素子冷却フィンの小形化が可
能になるとともに、溶接電源の材料の節減や小形化をは
かることかできる。Effects of the Invention As mentioned above, the present invention reduces switching loss during output short circuit. Since it can be greatly reduced compared to the conventional one, the switching element used can be reduced to ~μ compared to the conventional one. In addition, by reducing the capacity of the switching element, the capacity of the drive circuit of the surrounding switching elements is reduced, making it possible to make the drive circuit smaller and the switching element cooling fin smaller, as well as saving materials and making the welding power source smaller. I can measure it.
第1図は従来のスイッチング素子を用いたインバータ式
直流アーク溶接機の電気回路図、第2図は定電圧特性を
有する直流アーク溶接機の出力静特性図、第3図は本発
明一実施例によるインバータ式直流アーク溶接機の電気
回路図、第4図は第3図のIw、R,S、F、Sの各信
号と第6■の起動停止スイッチの動作の時間経過に対す
る状態を示す特性図、第6図は本発明の他の実施例によ
るインバータ式直流アーク溶接機の電気回路図である。
1・・・・・・スイッチングユニット、2・・・・・・
溶接用変圧器、6・・・・・・給電チップ、6・・・・
・・ワイヤ、8・・・・・・母材、9・・・・・・シャ
ント、10・・・・・・出力電流制限回路、11・・・
・・・出力制御回路、12・・・・・・ドライブ回路、
13・・・・・・周波数切換回路、14・・・・・・出
力起動停止回路、16・・・・・・起動停止スイッチ。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名/2
tt t。
第2図Fig. 1 is an electric circuit diagram of an inverter-type DC arc welding machine using conventional switching elements, Fig. 2 is an output static characteristic diagram of a DC arc welding machine with constant voltage characteristics, and Fig. 3 is an embodiment of the present invention. Electrical circuit diagram of an inverter-type DC arc welding machine according to Figure 4 shows the characteristics of the Iw, R, S, F, and S signals in Figure 3 and the operation status of the start/stop switch in No. 6 (2) over time. 6 are electrical circuit diagrams of an inverter type DC arc welding machine according to another embodiment of the present invention. 1...Switching unit, 2...
Welding transformer, 6... Power supply tip, 6...
... Wire, 8 ... Base material, 9 ... Shunt, 10 ... Output current limiting circuit, 11 ...
...Output control circuit, 12...Drive circuit,
13... Frequency switching circuit, 14... Output start/stop circuit, 16... Start/stop switch. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person/2
tt t. Figure 2
Claims (2)
列チョッパ方式の定電圧特性を有し、かつ正常な溶接以
外の出力短絡が発生した場合に前記スイッチング素子の
スイッチング周波数またはチョッパ周波数を正常な溶接
時の周波数より低くする周波数切換回路を具備した直流
アーク溶接機。(1) Has constant voltage characteristics of an inverter type or series chopper type using a switching element, and when an output short circuit other than normal welding occurs, the switching frequency or chopper frequency of the switching element is changed to that of normal welding. A DC arc welding machine equipped with a frequency switching circuit that lowers the frequency.
列チョッパ方式の定電圧特性を有し、かつ正常な溶接以
外の出力短絡が発生した場合に、前記スイッチング素子
のスイッチング周波数またはチョッパ周波数を正常な溶
接時の周波数より低くする周波数切換回路と、出力短絡
発生時に出力の起動と停止を設定された周期で交互に行
い、出力短絡が解除された時に出力起動の状態にする出
力起動停止回路とを備えたことを特徴とする直流アーク
溶接機。(2) If an inverter type or series chopper type constant voltage characteristic using a switching element occurs, and an output short circuit other than normal welding occurs, the switching frequency or chopper frequency of the switching element is changed to the normal welding time. and an output start/stop circuit that alternately starts and stops the output at a set cycle when an output short circuit occurs, and turns the output into a start state when the output short circuit is released. A DC arc welding machine characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25804884A JPH0622756B2 (en) | 1984-12-06 | 1984-12-06 | DC arc welding machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25804884A JPH0622756B2 (en) | 1984-12-06 | 1984-12-06 | DC arc welding machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61135480A true JPS61135480A (en) | 1986-06-23 |
| JPH0622756B2 JPH0622756B2 (en) | 1994-03-30 |
Family
ID=17314815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25804884A Expired - Lifetime JPH0622756B2 (en) | 1984-12-06 | 1984-12-06 | DC arc welding machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0622756B2 (en) |
-
1984
- 1984-12-06 JP JP25804884A patent/JPH0622756B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0622756B2 (en) | 1994-03-30 |
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