JPS61135480A - 直流ア−ク溶接機 - Google Patents
直流ア−ク溶接機Info
- Publication number
- 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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- Japan
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- switching
- circuit
- switching element
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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。
め要約のデータは記録されません。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
。
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
。
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。
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。
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。
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。
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
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
Claims (2)
- （１）スイッチング素子を用いたインバータ式または直
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。 - （２）スイッチング素子を用いたインバータ式または直
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25804884A JPH0622756B2 (ja) | 1984-12-06 | 1984-12-06 | 直流ア−ク溶接機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25804884A JPH0622756B2 (ja) | 1984-12-06 | 1984-12-06 | 直流ア−ク溶接機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61135480A true JPS61135480A (ja) | 1986-06-23 |
| JPH0622756B2 JPH0622756B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=17314815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25804884A Expired - Lifetime JPH0622756B2 (ja) | 1984-12-06 | 1984-12-06 | 直流ア−ク溶接機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0622756B2 (ja) |
-
1984
- 1984-12-06 JP JP25804884A patent/JPH0622756B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0622756B2 (ja) | 1994-03-30 |
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