JP2000117434A - インバータ制御式アーク溶接用電源装置 - Google Patents
インバータ制御式アーク溶接用電源装置Info
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- JP2000117434A JP2000117434A JP10289587A JP28958798A JP2000117434A JP 2000117434 A JP2000117434 A JP 2000117434A JP 10289587 A JP10289587 A JP 10289587A JP 28958798 A JP28958798 A JP 28958798A JP 2000117434 A JP2000117434 A JP 2000117434A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 家庭用ＡＣ１００Ｖ電源を使用し、溶接電流
値を約８０Ａにすることができるインバータ制御式アー
ク溶接用電源装置を提供すること。 【解決手段】 スイッチング素子２０と、スイッチング
素子２０の駆動回路２２と、ダイオード２１とを設け、
ダイオード２１のアノード側を直流リアクタ３の端子３
ｂに、カソード側をコンデンサ４の一方の端子４ａにそ
れぞれ接続する。また、スイッチング素子２０の一方の
端子を端子３ｂに、他方の端子を整流回路２の−側の出
力端子２ｂに接続し、駆動回路２２によりスイッチング
素子２１を交流電源１の周波数より高い周波数で開閉さ
せる。
値を約８０Ａにすることができるインバータ制御式アー
ク溶接用電源装置を提供すること。 【解決手段】 スイッチング素子２０と、スイッチング
素子２０の駆動回路２２と、ダイオード２１とを設け、
ダイオード２１のアノード側を直流リアクタ３の端子３
ｂに、カソード側をコンデンサ４の一方の端子４ａにそ
れぞれ接続する。また、スイッチング素子２０の一方の
端子を端子３ｂに、他方の端子を整流回路２の−側の出
力端子２ｂに接続し、駆動回路２２によりスイッチング
素子２１を交流電源１の周波数より高い周波数で開閉さ
せる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インバータ制御式
直流アーク溶接用電源装置に係り、特に、入力電圧をＡ
Ｃ１００Ｖとする小容量のインバータ制御式アーク溶接
用電源装置に関する。
直流アーク溶接用電源装置に係り、特に、入力電圧をＡ
Ｃ１００Ｖとする小容量のインバータ制御式アーク溶接
用電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】インバータ制御式アーク溶接用電源装置
は、ＴＩＧ溶接、被覆アーク溶接を行うための装置であ
る。このようなインバータ制御式アーク溶接用電源装置
を図により説明する。図３は、従来のインバータ制御式
アーク溶接用電源装置の回路構成図である。１は商用の
交流電源で、周波数は５０または６０Ｈｚである。２は
整流回路で、入力される交流電圧を直流電圧に変換す
る。３は直流リアクタで、一方の端子３ａは整流回路２
の＋側の出力端子２ａに接続されている。直流リアクタ
３の他方の端子３ｂはコンデンサ４の一方の端子４ａに
接続されている。コンデンサ４の他方の端子４ｂは整流
回路２の−側の出力端子２ｂに接続されている。そし
て、直流リアクタ３とコンデンサ４とで平滑回路を構成
し、整流回路２から出力される直流電圧を平滑する。５
はインバータ回路で、入力側はコンデンサ４の両端にそ
れぞれ接続され、入力される直流電圧をパルス幅デュー
ティ約５０％で数ｋＨｚ〜数１０ｋＨｚの交流電圧に変
換する。６は変圧器で、インバータ回路５から出力され
る交流電圧を溶接に適した交流電圧に降圧する。
は、ＴＩＧ溶接、被覆アーク溶接を行うための装置であ
る。このようなインバータ制御式アーク溶接用電源装置
を図により説明する。図３は、従来のインバータ制御式
アーク溶接用電源装置の回路構成図である。１は商用の
交流電源で、周波数は５０または６０Ｈｚである。２は
整流回路で、入力される交流電圧を直流電圧に変換す
る。３は直流リアクタで、一方の端子３ａは整流回路２
の＋側の出力端子２ａに接続されている。直流リアクタ
３の他方の端子３ｂはコンデンサ４の一方の端子４ａに
接続されている。コンデンサ４の他方の端子４ｂは整流
回路２の−側の出力端子２ｂに接続されている。そし
て、直流リアクタ３とコンデンサ４とで平滑回路を構成
し、整流回路２から出力される直流電圧を平滑する。５
はインバータ回路で、入力側はコンデンサ４の両端にそ
れぞれ接続され、入力される直流電圧をパルス幅デュー
ティ約５０％で数ｋＨｚ〜数１０ｋＨｚの交流電圧に変
換する。６は変圧器で、インバータ回路５から出力され
る交流電圧を溶接に適した交流電圧に降圧する。
【０００３】７は整流回路で、変圧器６から出力される
交流電圧を直流電圧に変換する。８は直流リアクタで、
一方の端子は整流回路７の＋側の出力端子７ａに、他方
の端子は外部端子９ａに接続され、整流回路７から出力
される直流電圧を平滑する。整流回路７の−側の出力端
子７ｂは電流検出器１１を介して他方の外部端子９ｂに
接続されている。１０は溶接負荷で、外部端子９ａと外
部端子９ｂとの間に接続されている。電流検出器１１は
溶接負荷１０に流れる電流値、すなわち溶接電流値を検
出する。１２はパルス幅制御回路で、溶接電流値が電流
設定器１３で設定された電流値になるようにインバータ
回路５を制御する。
交流電圧を直流電圧に変換する。８は直流リアクタで、
一方の端子は整流回路７の＋側の出力端子７ａに、他方
の端子は外部端子９ａに接続され、整流回路７から出力
される直流電圧を平滑する。整流回路７の−側の出力端
子７ｂは電流検出器１１を介して他方の外部端子９ｂに
接続されている。１０は溶接負荷で、外部端子９ａと外
部端子９ｂとの間に接続されている。電流検出器１１は
溶接負荷１０に流れる電流値、すなわち溶接電流値を検
出する。１２はパルス幅制御回路で、溶接電流値が電流
設定器１３で設定された電流値になるようにインバータ
回路５を制御する。
【０００４】交流電源１として一般家庭用のＡＣ１００
Ｖ（以下、家庭用ＡＣ１００Ｖ電源という。）を使用す
る場合、出力電圧を約１６Ｖとすると、溶接負荷１０に
供給できる電流は約６０Ａである。そして、ＴＩＧ溶接
を行う場合は板厚が１．０ｍｍまでのステンレスを溶接
することができ、被覆アーク溶接を行う場合は直径が
１．６ｍｍの溶接棒を使用することができた。
Ｖ（以下、家庭用ＡＣ１００Ｖ電源という。）を使用す
る場合、出力電圧を約１６Ｖとすると、溶接負荷１０に
供給できる電流は約６０Ａである。そして、ＴＩＧ溶接
を行う場合は板厚が１．０ｍｍまでのステンレスを溶接
することができ、被覆アーク溶接を行う場合は直径が
１．６ｍｍの溶接棒を使用することができた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】交流電源１として家庭
用ＡＣ１００Ｖ電源を使用すると、特別な電気設備を必
要とせず、使用場所の制限を受けることが少ない。しか
し、家庭用ＡＣ１００Ｖ電源の場合、電気用品取締法に
より、整流回路２に入力を許容される電流値は１５Ａで
ある。
用ＡＣ１００Ｖ電源を使用すると、特別な電気設備を必
要とせず、使用場所の制限を受けることが少ない。しか
し、家庭用ＡＣ１００Ｖ電源の場合、電気用品取締法に
より、整流回路２に入力を許容される電流値は１５Ａで
ある。
【０００６】図４は、上記従来のインバータ制御式アー
ク溶接用電源装置の溶接時における入力側（すなわち整
流回路２の入力側）の電圧と電流の変化を示す図で、
（ａ）は電圧を、（ｂ）は電流を示している。図から明
らかなように、電流は常時流れるわけではなく、力率は
８０％程度であった。
ク溶接用電源装置の溶接時における入力側（すなわち整
流回路２の入力側）の電圧と電流の変化を示す図で、
（ａ）は電圧を、（ｂ）は電流を示している。図から明
らかなように、電流は常時流れるわけではなく、力率は
８０％程度であった。
【０００７】ところで、溶接電流値を約８０Ａにする
と、ＴＩＧ溶接では板厚が１．６ｍｍまでのステンレス
を溶接することができ、被覆アーク溶接では直径が２．
０ｍｍの溶接棒を使用することができ、格段に多様なワ
ークを溶接することができる。
と、ＴＩＧ溶接では板厚が１．６ｍｍまでのステンレス
を溶接することができ、被覆アーク溶接では直径が２．
０ｍｍの溶接棒を使用することができ、格段に多様なワ
ークを溶接することができる。
【０００８】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、家庭用ＡＣ１００Ｖ電源を使用し、溶接電
流値を約８０Ａにすることができるインバータ制御式ア
ーク溶接用電源装置を提供するにある。
題を解決し、家庭用ＡＣ１００Ｖ電源を使用し、溶接電
流値を約８０Ａにすることができるインバータ制御式ア
ーク溶接用電源装置を提供するにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、入力される交流電圧を直流電圧に変換す
る整流回路と、一方の端子が前記整流回路の＋側の出力
端子にされた直流リアクタと、一方の端子が前記直流リ
アクタの他方の端子に、他方の端子が前記整流回路の−
側の出力端子に接続されたコンデンサとからなる平滑回
路と、前記平滑回路に接続され前記平滑回路で平滑され
た直流電圧を高い周波数の交流電圧に変換するインバー
タ回路と、前記インバータ回路に接続され前記インバー
タ回路から出力されるた電圧を降圧する変圧器とを備え
るインバータ制御式アーク溶接用電源装置において、ス
イッチング素子と、このスイッチング素子を開閉する駆
動回路と、ダイオードとを設け、前記ダイオードを、ア
ノード側を前記直流リアクタの他方の端子に、カソード
側を前記コンデンサの一方の端子にそれぞれ接続し、前
記スイッチング素子の一方の端子を前記ダイオードのア
ノード側に、他方の端子を前記整流回路の−側の出力端
子に接続し、前記駆動回路により前記スイッチング素子
を前記入力される交流電圧の周波数より高い周波数で開
閉させることを特徴とする。
め、本発明は、入力される交流電圧を直流電圧に変換す
る整流回路と、一方の端子が前記整流回路の＋側の出力
端子にされた直流リアクタと、一方の端子が前記直流リ
アクタの他方の端子に、他方の端子が前記整流回路の−
側の出力端子に接続されたコンデンサとからなる平滑回
路と、前記平滑回路に接続され前記平滑回路で平滑され
た直流電圧を高い周波数の交流電圧に変換するインバー
タ回路と、前記インバータ回路に接続され前記インバー
タ回路から出力されるた電圧を降圧する変圧器とを備え
るインバータ制御式アーク溶接用電源装置において、ス
イッチング素子と、このスイッチング素子を開閉する駆
動回路と、ダイオードとを設け、前記ダイオードを、ア
ノード側を前記直流リアクタの他方の端子に、カソード
側を前記コンデンサの一方の端子にそれぞれ接続し、前
記スイッチング素子の一方の端子を前記ダイオードのア
ノード側に、他方の端子を前記整流回路の−側の出力端
子に接続し、前記駆動回路により前記スイッチング素子
を前記入力される交流電圧の周波数より高い周波数で開
閉させることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。図１は本発明に係るインバータ制
御式アーク溶接用電源装置の回路構成図であり、図３と
同じものまたは同一機能のものは同一符号を付して説明
を省略する。図で、２０はスイッチング素子で、一方の
端子２０ａは直流リアクタ３の他方の端子３ｂに、他方
の端子２０ｂは−側の出力端子２ｂに接続されている。
２１はダイオードで、アノード側は端子２０ａに、カソ
ード側はコンデンサ４の一方の端子４ａに接続されてい
る。２２はスイッチング素子２０の駆動回路で、スイッ
チング素子２０を例えばパルス幅デューティ約５０％、
２０ｋＨｚで開閉する。
に基づいて説明する。図１は本発明に係るインバータ制
御式アーク溶接用電源装置の回路構成図であり、図３と
同じものまたは同一機能のものは同一符号を付して説明
を省略する。図で、２０はスイッチング素子で、一方の
端子２０ａは直流リアクタ３の他方の端子３ｂに、他方
の端子２０ｂは−側の出力端子２ｂに接続されている。
２１はダイオードで、アノード側は端子２０ａに、カソ
ード側はコンデンサ４の一方の端子４ａに接続されてい
る。２２はスイッチング素子２０の駆動回路で、スイッ
チング素子２０を例えばパルス幅デューティ約５０％、
２０ｋＨｚで開閉する。
【００１１】次に、本実施の形態の動作を説明する。ス
イッチング素子２０をオンすると、整流回路２から出力
される直流電流は出力端子２ｂに流れ、直流リアクタ３
にエネルギが蓄積される。次に、スイッチング素子２０
をオフすると、整流回路２から出力される直流電流がイ
ンバータ回路５に供給されると共に、直流リアクタ３に
蓄積されたエネルギがコンデンサ４を充電する。引き続
いてスイッチング素子２０をオンすると、整流回路２か
ら出力される直流電流は出力端子２ｂに流れて直流リア
クタ３にエネルギが蓄積されると共に、インバータ回路
５にはスイッチング素子２０がオフされた時に充電され
たコンデンサ４から直流電流が供給される。以下、上記
の動作が繰り返される。なお、ダイオード２１は、スイ
ッチング素子２０がオンの間、コンデンサ４の電荷がス
イッチング素子２０を通して放電することを防止する。
イッチング素子２０をオンすると、整流回路２から出力
される直流電流は出力端子２ｂに流れ、直流リアクタ３
にエネルギが蓄積される。次に、スイッチング素子２０
をオフすると、整流回路２から出力される直流電流がイ
ンバータ回路５に供給されると共に、直流リアクタ３に
蓄積されたエネルギがコンデンサ４を充電する。引き続
いてスイッチング素子２０をオンすると、整流回路２か
ら出力される直流電流は出力端子２ｂに流れて直流リア
クタ３にエネルギが蓄積されると共に、インバータ回路
５にはスイッチング素子２０がオフされた時に充電され
たコンデンサ４から直流電流が供給される。以下、上記
の動作が繰り返される。なお、ダイオード２１は、スイ
ッチング素子２０がオンの間、コンデンサ４の電荷がス
イッチング素子２０を通して放電することを防止する。
【００１２】図２は、本発明の溶接時における入力側
（整流回路２の入力側）の電圧と電流の変化を示す図
で、（ａ）は電圧を、（ｂ）は電流を示している。図か
ら明らかなように、正弦波である入力電圧波形に対応し
て入力電流波形も正弦波になり、力率は約１００％とな
る。この結果、出力電圧を約１６Ｖとすると、溶接負荷
１０に供給できる電流は約８０Ａにすることができる、
なお、上記では、スイッチング素子２０を２０ｋＨｚで
開閉させたが、開閉の頻度は入力される交流電源の周波
数よりも高ければ良い。
（整流回路２の入力側）の電圧と電流の変化を示す図
で、（ａ）は電圧を、（ｂ）は電流を示している。図か
ら明らかなように、正弦波である入力電圧波形に対応し
て入力電流波形も正弦波になり、力率は約１００％とな
る。この結果、出力電圧を約１６Ｖとすると、溶接負荷
１０に供給できる電流は約８０Ａにすることができる、
なお、上記では、スイッチング素子２０を２０ｋＨｚで
開閉させたが、開閉の頻度は入力される交流電源の周波
数よりも高ければ良い。
【００１３】また、本発明は上記の直流溶接機に限ら
ず、整流回路７の出力をさらに交流に変換するようにし
たインバータ式の交流溶接機にも適用できる。
ず、整流回路７の出力をさらに交流に変換するようにし
たインバータ式の交流溶接機にも適用できる。
【００１４】さらに、本発明は入力電源が単相の場合に
限らず、入力電源が三相の場合にも適用することができ
る。
限らず、入力電源が三相の場合にも適用することができ
る。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
入力される交流電圧を直流電圧に変換する整流回路と、
一方の端子が前記整流回路の＋側の出力端子にされた直
流リアクタと、一方の端子が前記直流リアクタの他方の
端子に、他方の端子が前記整流回路の−側の出力端子に
接続されたコンデンサとからなる平滑回路と、前記平滑
回路に接続され前記平滑回路で平滑された直流電圧を高
い周波数の交流電圧に変換するインバータ回路と、前記
インバータ回路に接続され前記インバータ回路から出力
されるた電圧を降圧する変圧器とを備えるインバータ制
御式アーク溶接用電源装置において、スイッチング素子
と、このスイッチング素子を開閉する駆動回路と、ダイ
オードとを設け、前記ダイオードを、アノード側を前記
直流リアクタの他方の端子に、カソード側を前記コンデ
ンサの一方の端子にそれぞれ接続し、前記スイッチング
素子の一方の端子を前記ダイオードのアノード側に、他
方の端子を前記整流回路の−側の出力端子に接続し、前
記駆動回路により前記スイッチング素子を前記入力され
る交流電圧の周波数より高い周波数で開閉させるから、
力率を約１００％にすることができ、家庭用ＡＣ１００
Ｖ電源を使用して溶接電流値を約８０Ａにすることがで
き、多様なワークを溶接することができる。また、力率
が約１００％になるから、定格電流が同一の従来の溶接
機に比べて入力ＶＡが小さくなり、電気代が安くなる。
入力される交流電圧を直流電圧に変換する整流回路と、
一方の端子が前記整流回路の＋側の出力端子にされた直
流リアクタと、一方の端子が前記直流リアクタの他方の
端子に、他方の端子が前記整流回路の−側の出力端子に
接続されたコンデンサとからなる平滑回路と、前記平滑
回路に接続され前記平滑回路で平滑された直流電圧を高
い周波数の交流電圧に変換するインバータ回路と、前記
インバータ回路に接続され前記インバータ回路から出力
されるた電圧を降圧する変圧器とを備えるインバータ制
御式アーク溶接用電源装置において、スイッチング素子
と、このスイッチング素子を開閉する駆動回路と、ダイ
オードとを設け、前記ダイオードを、アノード側を前記
直流リアクタの他方の端子に、カソード側を前記コンデ
ンサの一方の端子にそれぞれ接続し、前記スイッチング
素子の一方の端子を前記ダイオードのアノード側に、他
方の端子を前記整流回路の−側の出力端子に接続し、前
記駆動回路により前記スイッチング素子を前記入力され
る交流電圧の周波数より高い周波数で開閉させるから、
力率を約１００％にすることができ、家庭用ＡＣ１００
Ｖ電源を使用して溶接電流値を約８０Ａにすることがで
き、多様なワークを溶接することができる。また、力率
が約１００％になるから、定格電流が同一の従来の溶接
機に比べて入力ＶＡが小さくなり、電気代が安くなる。
【図１】本発明に係るインバータ制御式アーク溶接用電
源装置の回路構成図である。
源装置の回路構成図である。
【図２】本発明の溶接時における入力側の電圧と電流の
変化を示す図である。
変化を示す図である。
【図３】従来のインバータ制御式アーク溶接用電源装置
の回路構成図である。
の回路構成図である。
【図４】従来のインバータ制御式アーク溶接用電源装置
の溶接時における入力側の電圧と電流の変化を示す図で
ある。
の溶接時における入力側の電圧と電流の変化を示す図で
ある。
１ 交流電源 ２ 整流回路 ２ｂ 出力端子 ３ 直流リアクタ ３ｂ、４ａ 端子 ４ コンデンサ ２０ スイッチング素子 ２１ ダイオード ２２ 駆動回路
Claims (1)
- 【請求項１】 入力される交流電圧を直流電圧に変換す
る整流回路と、一方の端子が前記整流回路の＋側の出力
端子にされた直流リアクタと、一方の端子が前記直流リ
アクタの他方の端子に、他方の端子が前記整流回路の−
側の出力端子に接続されたコンデンサとからなる平滑回
路と、前記平滑回路に接続され前記平滑回路で平滑され
た直流電圧を高い周波数の交流電圧に変換するインバー
タ回路と、前記インバータ回路に接続され前記インバー
タ回路から出力されるた電圧を降圧する変圧器とを備え
るインバータ制御式アーク溶接用電源装置において、ス
イッチング素子と、このスイッチング素子を開閉する駆
動回路と、ダイオードとを設け、前記ダイオードを、ア
ノード側を前記直流リアクタの他方の端子に、カソード
側を前記コンデンサの一方の端子にそれぞれ接続し、前
記スイッチング素子の一方の端子を前記ダイオードのア
ノード側に、他方の端子を前記整流回路の−側の出力端
子に接続し、前記駆動回路により前記スイッチング素子
を前記入力される交流電圧の周波数より高い周波数で開
閉させることを特徴とするインバータ制御式アーク溶接
用電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10289587A JP2000117434A (ja) | 1998-10-12 | 1998-10-12 | インバータ制御式アーク溶接用電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10289587A JP2000117434A (ja) | 1998-10-12 | 1998-10-12 | インバータ制御式アーク溶接用電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000117434A true JP2000117434A (ja) | 2000-04-25 |
Family
ID=17745171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10289587A Pending JP2000117434A (ja) | 1998-10-12 | 1998-10-12 | インバータ制御式アーク溶接用電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000117434A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007268544A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Hitachi Via Engineering Ltd | 消耗電極式のアーク溶接電源 |
-
1998
- 1998-10-12 JP JP10289587A patent/JP2000117434A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007268544A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Hitachi Via Engineering Ltd | 消耗電極式のアーク溶接電源 |
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