JPS6317551B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、溶接機から負荷に供給する出力を検
出し、その検出信号を予め設定した基準信号と比
較して、その差信号で前記出力を制御する電源回
路に関するものである。更に詳しく言えば、前記
出力を検出する回路に関するものである。

第１図は交流回路で電流を検出するフイードバ
ツク制御式定電流アーク溶接電源回路のブロツク
図である。

図において、１は変圧器、２は変流器などの電
流検出体、３はサイリスタなどの制御可能な半導
体素子、４はアーク負荷である。また５は信号変
換回路でこの出力信号e₁と電流設定用基準電圧回
路６よりの基準電圧e₀は誤差増幅器９に加えら
れ、その差電圧が増幅される。８は入力電圧によ
つて点弧信号が変る位相制御回路、７はサイリス
タ３のゲート信号増幅回路である。

この回路は負荷４が変つても常に出力信号e₀と
基準電圧e₁との差電圧が一定になるように働き、
定電流特性が得られる。

第２図は第１図の電流検出体２と信号変換回路
５の従来例を示すもので、１０は交流回路電流Ｉ
が流れるケーブル、１１は変流器（CT）で、ケ
ーブル１０に流れる電流にほぼ比例した電流を二
次巻線に誘起する。１２はダイオードでブリツジ
整流回路を形成し検出信号を整流する。１３は抵
抗で電流検出回路の電流に比例した電圧降下e₁を
生じる。

第３図は、直流回路で電流を検出するフイード
バツク制御式定電流アーク溶接電源回路のブロツ
ク図である。

図において、１４はシヤント（分流器）などの
電流検出体、１５は信号変換回路で、従来例の場
合は増幅器として働き、出力e₁と基準電圧６の電
圧e₀の差が一定になるよう働き、その他は第１図
の回路と同一で定電流特性が得られる。

第４図Ａはこれらの回路電流Ｉと検出電圧e₁の
関係を示すもので、直線的に変化する。

したがつて、基準電圧e₀と回路電流Ｉとの関係
は第４図Ｂのように直線となり、基準電圧e₀の変
化に対する回路電流の変化は小電流域でも変らな
い。このため回路電流5Aから500Aまでも調整可
能につくられている溶接機においては、例えばe₀
をわずか変化させたとき、500A付近で、5A変化
する条件において5A付近でも5Aも変化したので
は、小電流域での電流の変化率が大きく、調整し
にくいという欠点があつた。また、同じ電流値
5Aの変化でも500Aに対しては１％であるのに5A
に対しては100％にもなり、周囲温度や電源電圧
が変動したとき基準電圧がわずか変つても小電流
域では大幅に変動し、小電流域の精度を上げるこ
とがむずかしいということがあつた。

なお、上記実施例においては定電流回路につい
て示したが、検出信号を回路の負荷電圧とすると
定電圧回路でも同様のことを実施することができ
る。すなわち、従来の定電圧回路では小電圧域の
精度を上げることがむずかしいということがあつ
た。

本発明の目的は、上記従来技術の欠点をなくし
小出力域でも出力を調整しやすいようにしたフイ
ードバツク回路を得ることにある。

本発明は上記目的を達成するため、フイードバ
ツク量検出回路において、出力（出力電流あるい
は出力電圧）に対する検出信号の変化割合を、大
出力時よりも小出力時を大きくする変曲点におい
て出力の増加に伴ない検出信号を連続的に変化す
るような手段を備えたことを特徴とするものであ
る。

第５図は本発明による検出回路の一実施例を示
すもので、第１図の交流回路で電流を検出するフ
イードバツク制御定電流式電源回路を改良した電
流検出体と信号変換回路を示す。第５図において
第２図と同一部分には同一符号を付けてある。第
２図の回路と異なる点は、ダイオード１２による
整流回路の出力端間に抵抗１３と直列にダイオー
ドなどの非線形素子１６を接続したことである。

このようにすると、変流器１１の２次出力電圧
がダイオード１６の順電圧降下に打ち勝ち、十分
な２次電流を流すに至らない低出力域では公知の
ようにダイオード１６の動抵抗が大きいため、回
路電流Ｉと検出電圧e₂の関係は第６図Ａに示すよ
うに、回路電流Ｉに対する検出電圧e₂の変化率が
大出力域より大きくなつている。従つて基準電圧
e₀と回路電流Ｉとの関係は第６図Ｂのようにな
り、基準電圧e₀の小さい領域での回路電流の変化
を小さくすることができる。これにより、e₀をわ
ずか変化させたとき、例えば回路電流Ｉが500A
付近で5A変化する場合でも、5A付近では1A程度
に押えることができる。また、第５図において破
線で示すように低抗１７を接続することにより、
第６図Ａに示された特性の傾斜を変えることがで
きる。

第７図は本発明の他の実施例を示すもので、第
３図の直流回路で電流を検出する場合の例を示
す。１４はシヤントで、回路電流Ｉに比例した電
圧を発生する。第３図の信号変換回路１５を、１
８の増幅器と第８図Ａのように入力電圧e₃と出力
電流Ｉが比例する直流増幅回路１９と抵抗１３な
どの線形素子とダイオード１６などの非線形素子
よりなる信号変換回路２０より構成される。

この場合もＩとe₄の関係は第８図Ｂのようにな
り、Ｉの小電流域ではe₄の変化が大きい。

これにより第６図Ｂと同様に基準電e₀が小さい
領域では回路電流Ｉの変化が小さくなる。

本実施例では定電流回路について述べたが、検
出信号を回路の負荷電圧とすると定電圧回路にも
同様に適用できることは明らかである。また、信
号変換回路２０は変曲点を一つもつ折線出力で示
したが、変曲点の数はこれに限らず２つ上でもよ
く、また、ログアンプ（対数特性をもつ増幅器）
などを用いた曲線等でもよい。

以上述べたように本発明によれば、出力電流や
出力電圧の小さい領域では基準電圧の変化に対す
る出力の変化率を小さくすることができ、きめ細
かい調整が必要な小出力域の電流や電圧の調整が
容易である。

電源電圧や周囲温度の変化などで基準電圧の変
化があつても小出力域の基準電圧の変化に対する
出力の変化率は小さいので出力変化は小さく、高
精度出力の溶接機が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は交流回路で電流を検出するフイードバ
ツク制御式アーク溶接電源回路のブロツク図、第
２図は第１図の検出回路の従来例を示す回路図、
第３図は直流回路で電流を検出するフイードバツ
ク制御式アーク溶接電線回路のブロツク図、第４
図は従来例の検出電圧、基準電圧、回路電流の関
係を示す図、第５図は本発明の一実施例を示す回
路図、第６図は第５図の実施例の検出電圧、基準
電圧、回路電流の関係を示す図、第７図は本発明
の他の実施例を示すブロツク図、第８図は第７図
の実施例の検出電圧、基準電圧、回路電流の関係
を示す図である。 ２…電流検出体、３…サイリスタ、４…アーク
負荷、５…信号変換回路、６…基準電圧回路、８
…位相制御回路、９…誤差増幅器、１３…抵抗、
１４…シヤント、１５…増幅器、１６…ダイオー
ドなどの非線形素子、１７…抵抗、１８，１９…
増幅器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 変圧器と、この変圧器からの出力を位相制御
   するサイリスタと、このサイリスタの出力を供給
   される溶接機負荷と、前記変圧器を前記溶接機負
   荷との間に挿入された電流検出体と、この電流検
   出体に並列に接続され且つ抵抗およびダイオード
   の直列回路を含む信号変換回路と、この信号変換
   回路からの出力と比較される基準電圧を出力する
   電流設定用基準電圧回路と、前記信号変換回路の
   直列回路の端子電圧と前記電流設定用基準電圧回
   路からの基準電圧との差電圧に応じた信号を出力
   する誤差増幅器と、この誤差増幅器からの信号に
   応じて前記サイリスタの出力を位相制御するゲー
   ト信号を出力する位相制御回路とを備えたことを
   特徴とする溶接電源回路。