JPS6343770A - 高周波パルスア−ク溶接電源 - Google Patents

高周波パルスア−ク溶接電源

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JPS6343770A
JPS6343770A JP18653486A JP18653486A JPS6343770A JP S6343770 A JPS6343770 A JP S6343770A JP 18653486 A JP18653486 A JP 18653486A JP 18653486 A JP18653486 A JP 18653486A JP S6343770 A JPS6343770 A JP S6343770A
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JP
Japan
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switching
current
switching element
power source
pulse current
Prior art date
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Pending
Application number
JP18653486A
Other languages
English (en)
Inventor
Hitoshi Kono
等 河野
Michihiro Hayashi
林 満弘
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Shinko Electric Co Ltd
Original Assignee
Shinko Electric Co Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業−1−の利用分野」 この発明(J5薄板溶接等に用いて好適な高周波パルス
アーク溶接電源に関する。
「従来の技術−1 アーク溶接にお(Jろ高周波パルス電流は、低電流アー
クの安定を保つ効果があり、薄板溶接なとに広く利用さ
れている。
ここで第5図は、従来の高周波パルスアーク溶接電源の
構成を示−4゛回路図である。図において、+ iJハ
ノナリ等の直流電源であり、この直流電源1の負側端子
に(」タイオード6のアノードおよびスイッチング素子
4の一端が接続されている。ダイオード6のカソード(
」スイッチング素子3を介して直流電源Iの正側端子に
接続され、スイッチング素子4の他端はダイオード7を
逆方向に介して直流電源1の正側端子に接続されている
。ダイオ−1・7とスイッチング素子4との接続点P1
、およびスイッチング素子3とダイオード6との接続点
P2の間には、インダクタンス9(配線インダクタンス
を含む)、アークスタータI+、電極12、アーク13
、および被溶接+A’ + 4が順次介挿される構成と
なっている。また、インダクタンス9とアークスタータ
11の接続点P3および点P1の間には、インダクタン
ス10、スイッチング素子5およびバイアス用直流電源
2が順次介挿されている。8は、アノードがインダクタ
ンスlOを介して点P3に接続され、カソードが点P1
に接続されているダイオードである。15.16は、各
々電流検出器であり、これらの電流検出器15.16の
検出値に基づいて制御装置17がスイッチング素子3,
4.5のオン/オフを制御する。
第5図に示す回路の動作は以下の通りである。
まず、アークスタータ11に」;つて電極I2と被溶接
+オI4との間にアーク13を発生させ、スイ・ソヂン
ク素子3.4を第6図に示すタイミングにより同時にオ
ン/オフして電流1pを制御し、また、スイッチング素
子5を高速でオン/オフして電流I lrを制御する。
この場合、溶接電流Iwは電流Ipと18の和となる。
スイッチング素子3.4がオンの時は、図示のように電
流1pか急激に」−昇し、スイッチング素子3.4かオ
フの時は、ダイオード6.7を介して電流1pが直流電
源lに回生され、これにより、電流rpの値が急激に下
降4′る3、一方、スイッチング素子5の高速オン/オ
フにより、電流1 uの値はほぼ一定の低電流値に保持
され、アーク13が保持される(第6図の拡大部分参照
)。
[発明が解決しようとする問題点] どころで、」二連した従来のパルスアーク溶接電源にお
いて(」、スイッチング素子3.4が電流Tpのピーク
値を流し得る電流容量を持っていな(プればなら4′、
7ヤい換え41ば、スイッチング素子3゜4の電流容量
以1−の振幅を有するパルス電流を発生することができ
ないという欠点があった。
この発明は、−1−述した事情に鑑みてなされたもので
、パルス電流発生用のスイッチング素子の電流容量以1
−の溶接電流を得ろことができる高周波パルス)′−り
溶接電源を提(バすることを1−1的としている。
1問題点を解決するための手段 1 この発明は、」二連した1−1的を達成tろために、直
流電源をスイッチングオろことにより、パルス電流を発
生゛4゛るパルス電流発生部と、2次巻線の為き数が1
次側より少なく設定されるとと6に、1次巻線が前記パ
ルス電流発生部の出力端に接続されるトランスと、この
トランスの2次側に直列に介挿される第1の整流素子、
電極および被溶接+4と、第2の整流素子および第1の
スイッチング素子を直列接続してなり前記スイッチング
素子がオン状態のききは溶接電流が11fJ記2次在線
を介さずに環流するバイパス経路とを具備している。
[作用 −1 トランスの2次巻線の巻数が1次巻線より少なく設定さ
れているため、パルス電流発生部のスイッチング累j′
−の電流容量以上の溶接電流を流−4′ことかてきる1
、よた、第1のスイッチング素子をオフすると溶接電流
が回生され4−に環流(7、これにより、低電流制御か
可能となろ3.この際において、第1のスイッチング素
rには、低電流が流れろのて、第1のスイッチ累rの電
流容!itを人とする8星かム′03、 I実施例 1 以1・、図面を参照しζこの発明の実施例について説明
・する。。
第1図(」、ごの発明の−・実施例の構成を示す回路図
であり、1iij述した第5図の各部と対応セろ部分に
ついて(j、同一・の符壮をイ・1しその説明を省略す
る3、 図においで、3−.4−LJ、、各々スイッチング素子
3.4に、11i列に接続されるスイッチング素子であ
り、制御装置20によ−〕でオン/オフ制御さイする。
+9fJ、1次巻線が点II) I 、 P2に接続さ
A]るトタンスであり、2次巻線の巻数比が小となるよ
うに設定されている。トランスI9の2次在線には、ダ
イオード17、インダクタンスIO、アークスタータI
+、電極12、アークI3お3にび被溶接+414が順
次直列接続されており、また、グイオートI7のカソー
ドと2次巻線の他端との間には、グイオートI8とスイ
ッチング素子24どが直列に介挿され−(二いろ。制御
装置20は、電流検出器I5が検出l−る溶接電流1w
に括づき、スイッチング素子3,3−,4.4−.24
のオン/オフを制御する。
次に、1′、記構成によるごの実施例の動作を説明4゛
ろ3゜ 第2図は、この実施例の動作を示す波形図である。
まず、スイ・ソチノグ素子3,4かオンとなると、溶接
電流1wtj:、l・ラノスI9の1次側に換算さイま
たインピーダンスによ−、て定まる時定数と、直流電源
1の電圧値により決よろ傾きでI、、: Fi+する(
期間T I ) 、、次1.六スイノヂンク素子4がオ
フになると、トクンス19の1次側で(Jl スイッチ
ング素子3とダイオ−1’ 7を通ろ経路で1次電流が
環流(2、」ヨだ、2次側しインダクタンスI (lに
蓄えら11へ上ネルギーが、アークI3およびその他の
回路素r−に、j−ろ損失によ−)てな八らかに減少す
る(朋1jビI’ 2 ) 、、なお、ごのjυI l
!if T2.の動イ′[は、スイッザノク゛索1′・
4に代えてスイッチング素子3がオフとな−、)こ場合
に1ハ)でも、同様に行わイ1ろ。
次に、スイッチング素子3.4の双方かオフとなると、
グイオート〔3,7を介し7、トランスI9の励磁エネ
ルギが直流電源Iに回)Jされ、ごの結束、1次電流お
よび2次電流が急激に減少4゛ろ(期間’I’ 3) 
、そしで、2次電流が減少する途中でスイッチング累r
−24をオンとすると、トランスlりの1次側−Q f
i l”’l ’lか続くが、2次側にわ(ビごは、イ
ンダクタンス10に蓄えられた土ネルA−か、スイッチ
ング累1”24お71−ひダイオード18を介しでI:
:′)流し、1−ノンス19の2次巻線才3.1、ひタ
イオート17に(」流イ1ない。この活眼、溶接電流1
w(」曲流l−1i 71!;! lに回iさイ14に
血相ろ八め、(11びfJ゛たらかな減衰に変わる。そ
の後、溶接電流1wは減少を続(Jるが、スイッチング
素子3′、4−を短時間に同時にオンすると、この期間
中は期間TIと同様の傾きで溶接電流1wが上昇する。
そして、スイッチング索子1.4’がオフとなると、溶
接電流1wは、期間T4と同様のゆるやかな傾きで減少
する。以後、所定のタイミングでスイッチング索子1.
4−がオン7才)を繰り返し、溶接電流1wが一定の低
電流値I8を維持する。
次に、再びスイッチング索子3,4がオン状態となり、
」二記期間T1〜T4の動作が繰り返えされる。この場
合、スイッチング索子3,4、および3−94−のオン
時間が、周期TOの172以下であれば、トランス19
の励磁電流は、色層期毎にリセットされるので、トラン
ス19に偏磁が生じることはない。
上記動作においては、トランス19の2次側の巻線数が
1次側より小さいので、スイッチング索子3.4(ある
いは、l、41を流れる電流は、溶接電流1wより小さ
い値となる。すなわち、パルス電流発生用のスイッチン
グ索子の電流容量以]二の溶接電流を得ろことができろ
なお、」二記実施例において、スイッチング索子3.4
のオン/オフタイミングを同時にしてムよく、また、ス
イッチング索子3’、4’の機能をスイッチング索子3
,4に持たせてもよい。
また、スイッチング索子3.4に対し、第2図(ロ)、
(ハ)に示すようなタイミンク゛をずらしたオン/オフ
制御を行っても良い。
第3図は、この発明の他の実施例の構成を示す回路図で
ある3、この実施例が第1図に示す実施例と異なってい
る点は、l−ランス19に代えて、2次巻線L aが追
加されているトランス19′か設けられ、ごの巻線L 
aの一端とインダクタンス10との間にスイッチング索
子28とダイオード29とが直列に介挿されている点で
ある。
第4図は、ごの実施例の動作を示すための波形図であり
、ごの図から判るように第1図に示す回路とほぼ同様の
動作となる。この実施例の場合において、溶接電流1w
か低電流の時にスイッヂング素子28をオンすると、事
実上トランス19゛の2次電圧が高くなるため、外乱等
によりアークが遮断されそうな状態であっても、アーク
電圧が上昇することにより、溶接電流を素早く立ち上げ
、本来制御されるべき値に一致させることができる。
このように、アークの持続性が向」ニし、外乱等による
アーク切れを防止することができる。
なお、上記各実施例においては、スイッチング素子3.
4(あるいは1.4−)のオン/オフタイミングを適宜
ずらすことにより、最小パルス幅をスムーズに0まで絞
ることができる。
また、スイッチング索子3−34−としてFET(電界
効果トランジスタ)等の高速スイ・ソチング素子を用い
て低電流時の制御を行えば、外乱等によるアーク切れに
対処する能力が向」ニする。
さらに、パルス発生用のスイッチング素子(スイッチン
グ索子3.4)により低電流時の制御を行う場合におい
ても、低電流時のスイッチング損失は少ないため、基本
周期以上で駆動することができ、これにより、」二記と
同様にアーク切れ防止能力が向−にする。
「発明の効果」 以」二説明したように、この発明によれば、直流電源を
スイッチングすることにより、パルス電流を発生ずるパ
ルス電流発生部と、2次巻線の巻き数カ月次側より少な
く設定されるとともに、1次巻線が前記パルス電流発生
部の出力端に接続されるトランスと、このトランスの2
次側に直列に介挿される第1の整流素子、電極および被
溶接材と、第2の整流素子および第1のスイッチング素
子を直列接続してなり前記スイッチング素子がオン状態
のときは溶接電流が前記2次巻線を介さすに環流ずろバ
イパス経路とを具備したので、パルス電流発生部のスイ
ッチング素子の電流容量以」二の溶接電流を流すことが
できる。また、第1のスイッチング索子をオンすると溶
接電流が回生されずに環流し、これにより、低電流制御
が可能となる。
この際において、第1のスイッチング素子には、低電流
が流れるので、この第1のスイッチング素子についても
電流容量を犬とする必要がないといl利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の構成を示す回路図、第2
図(J同実施例の動作を示す波形図、第3図はごの発明
の他の実施例の構成を示す回路図、第4図は他の実施例
の動作を示す波形図、第5図は従来の高周波パルスアー
ク溶接電源の構成を示す回路図、第6図は第5図に示す
回路の動作を示す波形図である。 1 ・・・直流電源、3.4・・・・スイッチング素子
(第2、第3のスイッチング素子)、3−14−スイッ
チング素子(第4、第5のスイッチング素子)、6.7
 ・ 整流素子(第3、第4の整流素子)、17・ 整
流素子(第1の整流素子)、18・−・・整流素子(第
2の整流素子)、19,19′  ・トランス、24 
 スイッチング素子(第1のスイッチング素子)、28
 ・・スイッチング素子(整流/スイッチ回路)、29
・ ・整流素子(整流/スイッチ回路)、29 L a
・・・・昇圧巻線。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)直流電源をスイッチングすることにより、パルス
    電流を発生するパルス電流発生部と、2次巻線の巻き数
    が1次側より少なく設定されるとともに、1次巻線が前
    記パルス電流発生部の出力端に接続されるトランスと、
    このトランスの2次側に直列に介挿される第1の整流素
    子、電極および被溶接材と、第2の整流素子および第1
    のスイッチング素子を直列接続してなり前記第1のスイ
    ッチング素子がオン状態のときは溶接電流が前記2次巻
    線を介さずに環流するバイパス経路とを具備することを
    特徴とする高周波パルスアーク溶接電源。
  2. (2)前記パルス電流発生部は、直流電源の負側から一
    方の出力端に逆方向に介挿される第3の整流素子と、前
    記一方の出力端から前記直流電源の正側に介挿される第
    2のスイッチング素子と、前記直流電源の負側から他方
    の出力端に介挿される第3のスイッチング素子と、前記
    他方の出力端から前記直流電源の正側に逆方向に介挿さ
    れる第4の整流素子とを具備し、前記第3、第4のスイ
    ッチング素子のオン/オフタイミングをスイッチング素
    子の遅れ時間だけずらしたことを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の高周波パルスアーク溶接電源。
  3. (3)前記パルス電流発生部は、直流電源の負側から一
    方の出力端に逆方向に介挿される第3の整流素子と、前
    記一方の出力端から前記直流電源の正側に介挿される第
    2のスイッチング素子と、前記直流電源の負側から他方
    の出力端に介挿される第3のスイッチング素子と、前記
    他方の出力端から前記直流電源の正側に逆方向に介挿さ
    れる第4の整流素子とを具備し、前記第2、第3のスイ
    ッチング素子は、パルス電流供給のための基本スイッチ
    ング周期と、この基本スイッチング周期内における低電
    流制御のためのスイッチング周期とによってオン/オフ
    制御されることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の高周波パルスアーク溶接電源。
  4. (4)前記パルス電流発生部は、直流電源の負側から一
    方の出力端に逆方向に介挿される第3の整流素子と、前
    記一方の出力端から前記直流電源の正側に介挿される第
    2のスイッチング素子と、前記直流電源の負側から他方
    の出力端に介挿される第3のスイッチング素子と、前記
    他方の出力端から前記直流電源の正側に逆方向に介挿さ
    れる第4の整流素子と、前記第2、第3のスイッチング
    素子に各々並列に接続される第4、第5のスイッチング
    素子とを具備し、前記第2、第3のスイッチング素子は
    パルス電流供給のための基本スイッチング周期によりオ
    ン/オフ制御され、前記第4、第5のスイッチング素子
    は前記基本スイッチング周期内において低電流制御のた
    めにオン/オフ制御されることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の高周波パルスアーク溶接電源。
  5. (5)前記トランスの2次側には、前記2次巻線とは別
    に2次出力電圧を増加させる方向に電圧を誘起させる昇
    圧巻線を設け、さらに、前記昇圧巻線による誘起電圧を
    前記アークの電圧を上昇させる方向に与える整流/スイ
    ッチ回路を具備したことを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の高周波パルスアーク溶接電源。
JP18653486A 1986-08-08 1986-08-08 高周波パルスア−ク溶接電源 Pending JPS6343770A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0565265A (ja) * 1991-09-09 1993-03-19 Mitsubishi Kasei Corp イソホロンジイソシアネートの製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0565265A (ja) * 1991-09-09 1993-03-19 Mitsubishi Kasei Corp イソホロンジイソシアネートの製造方法

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