JPS6243787B2

JPS6243787B2 -

Info

Publication number: JPS6243787B2
Application number: JP8139677A
Authority: JP
Inventors: Seigo Hagiwara
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1977-07-06
Filing date: 1977-07-06
Publication date: 1987-09-16
Also published as: JPS5415146A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は出力電流の調整を行なうガウジングや
直流手溶接用電源として用いられるアーク発生用
電源の電撃防止装置に係り、カーボン電極や溶接
棒の交換時に二次無負荷電圧が発生しているホル
ダーに作業者があやまつて触れ、感電するのを防
ぐものである。

一般に、ガウジングや直流手溶接においては、
カーボン電極や溶接棒の交換時に、二次無負荷電
圧が発生しているホルダーに作業者があやまつて
触れて感電事故が発生する危険性があることから
作業休止中はホルダーに触れても安全なように低
い電圧に降圧させ、作業開始時に電極棒を母材に
短絡させることにより主回路が構成されアーク発
生に必要な高い無負荷電圧が得られるような電撃
防止装置を電源に付加し、作業の安全性を図つて
いる。また、この電撃防止装置では、仮付け作業
やアーク切れ発生時の再アークを容易にするた
め、アーク切れ発生後に主回路の無負荷電圧を所
定時間だけ持続させておき、その所定時間後に電
撃防止電圧である低い電圧に降圧させるように回
路構成している。

第１図にこのような構成の電撃防止装置の動作
時の出力電圧波形の一例を示している。

また、第２図に従来の電撃防止装置を備えたサ
イリスタ位相制御型のガウジングおよび手溶接用
電源のブロツクダイヤグラムを示し、第３図にそ
のブロツクダイヤグラムにおける電撃防止装置の
電気回路を示している。

第２図において、１は電源回路、２はサイリス
タ回路、３は出力電流検出回路、４は基準信号発
生回路、５は比較増幅回路、６はサイリスタ回路
２の点弧回路、７は電撃防止回路、８ａはサイリ
スタ回路２の点弧信号リレーの常開接点である。

また、第３図において、９は電撃防止電圧発生
用のトランスで、このトランス９の二次誘起電圧
は整流用ダイオード１０の整流回路と抵抗１１、
コンデンサ１２の平滑回路とにより整流平滑化さ
れる。１３は出力短絡時の信号発生用の抵抗、１
４はツエナーダイオード、１５，１６はNPN型
トランジスタ、１７はPNP型トランジスタ、１８
〜２０はトランジスタ１５〜１７の入力用抵抗、
２１〜２３はトランジスタ１５〜１７のバイアス
用抵抗、２４，２５はトランジスタ１５，１７の
コレクタ抵抗、２６は抵抗２５を介して充電され
るコンデンサ、２７はトランジスタ１６の保護用
ダイオードである。また、８は前述の常開接点８
ａを有するリレーである。

この従来の電撃防止装置を備えた電源では、作
業休止中、サイリスタ回路２は点弧しておらず、
トランス９による電撃防止電圧が出力端子に取出
されている。

作業開始時に電極を母材に接触させると、抵抗
１３に電流が流れトランジスタ１５〜１７がON
し、これによつてリレー８がONして比較増幅回
路５と点弧回路６とが接続され、サイリスタ回路
２が点弧されてアークが発生する。

次に、作業停止時に電極棒を引き上げ、アーク
を切ると、抵抗１３の両端電圧は零となり、トラ
ンジスタ１５，１７はOFFとなる。また、トラ
ンジスタ１６はコンデンサ２６の放電による電圧
降下のため、所定時間後OFFとなり、その所定
時間後、リレー８により比較増幅回路５と点弧回
路６間が開放され出力端子には無負荷電圧が消え
て電撃防止電圧が取出される。

このような動作により感電事故の防止を行なつ
ているのであるが、前述の構成から判るように、
電撃防止回路７には電撃防止電圧用にトランス
９、ダイオード１０、抵抗１１、コンデンサ１２
を必要とし、特にトランス９を電源回路１のトラ
ンスとは別個に必要となることは装置の大型化お
よび高価格の原因となり、小型化、低価格を技術
開発の重点としている製造者にとつては是非とも
解決しなければならない要因であつた。

本発明はこのような問題に鑑み、小型化、低価
格化を図つた電撃防止装置を提供するものであ
る。

以下、本発明の電撃防止装置の一実施例につい
て第４図〜第８図の図面を用いて説明する。

第４図に本発明の一実施例による電撃防止装置
を備えたガウジングおよび直流手溶接用電源のブ
ロツクダイヤグラムを示しており、第４図におい
て１〜６は第２図の１〜６と同一部分を示す。２
８は電流検出リレー駆動回路、２９は電圧検出リ
レー駆動回路、３０は電撃防止電圧用信号を発生
する電撃防止電圧用信号発生回路、３１は電撃防
止回路である。

また、第５図に第４図に示す電流検出リレー駆
動回路２８の具体的電気回路の一例を示してお
り、第５図において、３２はオペアンプ、３３は
オペアンプ３２の入力抵抗、３４はオペアンプ３
２のフイードバツク抵抗、３５はオペアンプ３２
の接地抵抗、３６はオペアンプ３２の出力抵抗で
ある。３７はNPN型トランジスタ、３８はトラ
ンジスタ３７のバイアス抵抗、３９はツエナーダ
イオード、４０は電流検出リレーである。

この電流検出リレー駆動回路２８では、出力電
流検出回路３により検出した出力電流に比例した
信号が入力抵抗３３を介してオペアンプ３２に入
力されると、この信号をオペアンプ３２で比較増
幅し、このオペアンプ３２の出力信号でトランジ
スタ３７をスイツチングし、電流検出リレー４０
を制御する。

第６図に第４図に示す電圧検出リレー駆動回路
２９の具体的電気回路の一例を示しており、第６
図において４１はオペアンプ、４２はオペアンプ
４１の入力抵抗、４３はオペアンプ４１のフイー
ドバツク抵抗、４４はオペアンプ４１の接地抵
抗、４５はオペアンプ４１の出力抵抗である。４
６はツエナーダイオード、４７はNPN型トラン
ジスタ、４８はトランジスタ４７のバイアス抵
抗、４９は電圧検出リレー、５０は始動感度調整
用可変抵抗、５１は同じく始動感度調整用抵抗で
ある。

この電圧検出リレー駆動回路２９では、入力抵
抗４２を介して印加される電圧をオペアンプ４１
で比較増幅し、このオペアンプ４１の出力信号で
トランジスタ４７をスイツチングし、電圧検出リ
レー４９を制御する。

第７図に第４図に示す電撃防止回路３１の具体
的電気回路の一例を示しており、第７図において
５２はコンデンサ、５３はコンデンサ５２の放電
抵抗、５４はコンデンサ５２の充電抵抗である。
５５はNPN型トランジスタ、５６はトランジス
タ５５のベース抵抗、５７はトランジスタ５５の
バイアス抵抗、５８はツエナーダイオード、５９
はリレーである。また、４０ａは電流検出リレー
４０の常開接点、４０ａは電圧検出リレー４９の
常開接点である。また、第４図において、５９ａ
は電撃防止回路３１のリレー５９の常開接点、５
９ｂはリレー５９の常閉接点である。

第８図ａ〜ｄに第４図に示す電源の出力電圧波
形とリレー４０，４９，５９のタイミングチヤー
トを示しており、この第８図ａ〜ｄを用いて本実
施例の電撃防止装置の動作を説明する。

作業休止中は電流検出リレー４０および電圧検
出リレー４９はOFF状態で、リレー５９がON状
態であり、点弧回路６には電撃防止電圧用信号発
生回路３０から出力される電撃防止電圧用信号が
入力されている。

この状態の時、電極棒を母材に接触させると、
端子電圧が零近くまで低下し、これによつて電圧
検出リレー４９がONし、電撃防止回路３１のコ
ンデンサ５２の両端が短絡され、NPN型トラン
ジスタ５５がOFFし、リレー５９はOFF状態と
なる。従つて、点弧回路６には電撃防止電圧用信
号発生回路３０の電撃防止電圧用信号の代りに、
比較増幅回路５の出力信号が入力されるようにな
る。すなわちサイリスタ回路２、出力電流検出回
路３、比較増幅回路５、点弧回路６で閉ループ制
御系が構成され、基準信号発生回路４で決定され
る出力が点弧回路６に得られる。この状態では、
アーク電圧（負荷電圧）が発生し、電圧検出リレ
ー４９がOFFし、電流検出リレー４０がON状態
である。

また、作業停止時に電極棒を母材より離し、ア
ークを切ると、電流検出リレー４０はOFFし、
コンデンサ５２の放電による電圧降下のため所定
時間後、アーク５９がON状態となる。この所定
時間の間は、前述の閉ループ制御系が構成されて
おり、しかも出力電流は零であるため、比較増幅
回路５の入力は信号発生回路４からの基準信号の
みとなり、サイリスタ回路２はフル点弧の状態で
あり、出力電圧は無負荷電圧となる。

そして、所定時間後は電撃防止回路３１のリレ
ー５９がONし、点弧回路６が電撃防止電圧用信
号発生回路３０と結合され、比較増幅回路５とは
開放され、出力端子には電撃防止電圧が取出され
る。

本発明の電撃防止装置では、数100A、数10ｍ
Ｖの出力電流検出回路で、始動時の数Ａの短絡電
流を検出し、これを電撃防止装置の始動信号とす
ることは困難であることから、始動信号は電圧検
出により得ており、アーク切れ検出は電流検出に
より得ている。

以上の説明から明らかなように、本発明による
アーク発生用電源の電撃防止装置によれば電撃防
止電圧用として別個にトランス等を付加しなくて
もよく、装置全体を小型にすることができるとと
もに価格を低下させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な電撃防止装置を備えたガウジ
ングおよび直流手溶接用電源の出力電圧波形を示
す特性図、第２図は従来の電撃防止装置を備えた
ガウジングおよび直流手溶接用電源のブロツクダ
イヤグラム、第３図は第２図のブロツクダイヤグ
ラムにおける電撃防止装置の電気回路図、第４図
は本発明の一実施例による電撃防止装置を備えた
ガウジングおよび直流手溶接用電源のブロツクダ
イヤグラム、第５図〜第７図はそれぞれ第４図に
示すブロツクダイヤグラムにおける要部の電気回
路図、第８図ａ〜ｄは第４図のブロツクダイヤグ
ラムで示す電源の出力電圧と第５図〜第７図に示
す回路の要部部品の動作との関係を示すタイミン
グチヤートである。２…サイリスタ回路、６…点弧回路、２８…電
流検出リレー駆動回路、２９…電圧検出リレー駆
動回路、３０…電撃防止電圧用信号発生回路、３
１…電撃防止回路、４０…電流検出リレー、４９
…電圧検出リレー、５９…リレー。

Claims

【特許請求の範囲】

１アーク発生用の出力端子間に流れる出力電流
を制御するサイリスタ回路と、前記出力電流を検
出して出力電流の大きさに比例した信号を出力す
る出力電流検出回路と、基準信号を出力する基準
信号発生回路と、前記出力電流検出回路からの出
力信号と、前記基準信号発生回路からの基準信号
とを比較する比較増幅回路と、前記比較増幅回路
の出力にもとづき、前記サイリスタ回路の点弧を
行う点弧回路と、前記出力端子間の短絡を検出し
て電圧検出リレーを駆動する電圧検出リレー駆動
回路と、前記出力電流検出回路が出力電流を検出
したときの信号により動作して電流検出リレーを
駆動する電流検出リレー駆動回路と、電撃防止電
圧用信号を出力する電撃防止電圧用信号発生回路
と、前記電圧検出リレーの駆動により前記比較増
幅回路から前記点弧回路への信号供給を許可する
とともに前記電撃防止電圧用信号発生回路から前
記点弧回路への電撃防止電圧用信号供給を禁止
し、前記電流検出リレーの駆動停止から所定時間
後に前記比較増幅回路から前記点弧回路への信号
供給を禁止するとともに前記電撃防止電圧用信号
発生回路から前記点弧回路への電撃防止用信号供
給を許可する電撃防止回路を備えてなるアーク発
生用電源の電撃防止装置。