JP2001030072A - Control method for ac arc welding power source and power unit - Google Patents

Control method for ac arc welding power source and power unit

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JP2001030072A
JP2001030072A JP11203013A JP20301399A JP2001030072A JP 2001030072 A JP2001030072 A JP 2001030072A JP 11203013 A JP11203013 A JP 11203013A JP 20301399 A JP20301399 A JP 20301399A JP 2001030072 A JP2001030072 A JP 2001030072A
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恒雄 武田
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裕康 水取
Kosaku Yamaguchi
耕作 山口
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent collapse of a switching element by setting a changeover electric current low by arithmetically processing an inductance at the time of polarization changeover with the variation rate of a welding electric current and an arc voltage before the polarization changeover during the time when the output of a first inverter circuit is temporally withheld. SOLUTION: A first inductance value arithmetic and logic unit 37 calculates a first inductance value (L7+L47+L48) between a reactor 7 and welding cables 47 and 48 with inputs of variation rate (di1/dt1) calculated by a first differentiation device 36 and of an output signal from an arc voltage detector 39. An arithmetic and logic unit 38 for polarization changeover electric current calculates a polarization changeover electric current corresponding to the first inductance value (L7+L47+L48) with an input of a result of arithmetic operation from the first inductance value arithmetic and logic unit 37. Or, further, the polarization changeover electric current is calculated by taking the resistances of welding cables 47 and 48 and a voltage drop of a switching element and others into consideration.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング素子
を用いて出力の極性を切換える交流アーク溶接電源装置
の改良に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in an AC arc welding power supply device for switching the output polarity using a switching element.

【0002】[0002]

【従来の技術】商用交流電源を整流した直流電力を、第
1インバータ回路によって高周波交流電力に変換し、こ
の高周波交流電力を、アーク加工に適した電力に変換し
て再び整流した電力を、スイッチング素子からなる第2
インバータ回路によって正極及び負極に切り換えて、交
流電力をアーク負荷へ供給する交流アーク溶接電源装置
において、出力の極性を切り換えるときに、アークが一
旦消滅した後、反対の極性の電圧が上昇することによっ
てアークが再点弧する。そして、交流アーク溶接電源装
置と溶接を行う場所とが離れていることが多く、両者の
間を溶接ケーブルで接続して溶接用電力を供給してい
る。このため、スイッチング素子を用いて出力の極性を
切換えるときに、溶接ケーブルのインダクタンスによっ
て誘導起電力が発生するが、この誘導起電力は、アーク
の再点弧電圧として利用される。しかし、溶接ケーブル
が長い場合、誘導起電力が高くなるが、誘導起電力が高
すぎる場合、第2インバータ回路のスイッチング素子を
破壊することがある。
2. Description of the Related Art DC power obtained by rectifying a commercial AC power supply is converted into high-frequency AC power by a first inverter circuit, and this high-frequency AC power is converted into power suitable for arc machining, and rectified again. Second element
In an AC arc welding power supply unit that switches between a positive electrode and a negative electrode by an inverter circuit and supplies AC power to an arc load, when the polarity of the output is switched, after the arc once disappears, the voltage of the opposite polarity increases. The arc reignites. In many cases, the AC arc welding power supply device and the place where welding is performed are far from each other, and the two are connected by a welding cable to supply welding power. Therefore, when the polarity of the output is switched using the switching element, an induced electromotive force is generated by the inductance of the welding cable, and the induced electromotive force is used as a re-ignition voltage of the arc. However, if the welding cable is long, the induced electromotive force increases, but if the induced electromotive force is too high, the switching element of the second inverter circuit may be broken.

【0003】このために、従来、商用交流電源を整流し
た直流電力を高周波交流電力に変換する第1インバータ
回路の出力を、一次的に停止して、溶接ケーブルの長さ
が一定であると仮定して、その溶接ケーブルのインダク
タンスによって発生する誘導起電力が、アークの再点弧
電圧よりも高く、かつ、スイッチング素子を破壊する電
圧よりも低い適正電圧になるときに、交流アーク溶接電
源装置の出力の極性を切り換えて、アークの再点弧を容
易にするとともに、第2インバータ回路のスイッチング
素子を破壊することを防止しようとする技術がある。し
かし、[発明が解決しようとする課題]の欄において後
述するように、実際の溶接作業現場では、溶接ケーブル
の長さ又は溶接位置の移動に伴って、溶接ケーブルのイ
ンダクタンスが変化するために、アークの再点弧とスイ
ッチング素子の破壊防止との要求を同時に満足できない
場合が頻繁に発生した。
For this reason, conventionally, the output of a first inverter circuit for converting DC power obtained by rectifying a commercial AC power supply to high-frequency AC power is temporarily stopped, and it is assumed that the length of a welding cable is constant. Then, when the induced electromotive force generated by the inductance of the welding cable becomes higher than the re-ignition voltage of the arc and becomes an appropriate voltage lower than the voltage at which the switching element is destroyed, There is a technique for switching the polarity of the output to facilitate re-ignition of the arc and to prevent the switching element of the second inverter circuit from being destroyed. However, as described later in the section of [Problems to be Solved by the Invention], at the actual welding work site, the inductance of the welding cable changes with the length of the welding cable or the movement of the welding position. Frequently, the requirements of re-ignition of the arc and prevention of destruction of the switching element cannot be satisfied at the same time.

【0004】図1は、上述した溶接ケーブルの長さが一
定の場合にのみ、アークの再点弧とスイッチング素子の
破壊防止との要求を同時に満足することができるように
した従来の交流アーク溶接電源装置の制御ブロック図で
ある。同図において、1は交流電源であり、単相商用交
流又は3相商用交流の電源が用いられる。2は交流電源
1の出力を整流して直流電力に変換する第1整流回路、
3は第1整流回路2の出力を平滑する平滑回路、4は平
滑回路3の出力を高周波交流電力に変換する第1インバ
ータ回路、5は第1インバータ回路4の出力をアーク加
工に適した電力に変換する出力変圧器、6は出力変圧器
5の出力を整流する第2整流回路、7は第2整流回路6
の一方の端子に接続したリアクトルである。8a乃至8
dは、ブリッジ接続されたスイッチング素子である。9
a乃至9d及び10a乃至10dは、スイッチング素子
8a乃至8dに並列に接続されたスナバ抵抗器及びスナ
バコンデンサであり、スイッチング素子8a乃至8dに
印加される過電圧を低減するために設けられている。第
2インバータ回路46は、これらの第1スイッチング素
子8aと8d、第2スイッチング素子8bと8c、スナ
バ抵抗器9a乃至9d及びスナバコンデンサ10a乃至
10dから成り、リアクトル7を介して出力される第2
整流回路6の出力を交流電力に変換する。
FIG. 1 shows a conventional AC arc welding in which the requirements for the re-ignition of the arc and the prevention of the destruction of the switching element can be simultaneously satisfied only when the length of the welding cable is constant. It is a control block diagram of a power supply device. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an AC power supply, which uses a single-phase commercial AC power supply or a three-phase commercial AC power supply. 2 is a first rectifier circuit that rectifies the output of the AC power supply 1 and converts it to DC power;
3 is a smoothing circuit for smoothing the output of the first rectifier circuit 2, 4 is a first inverter circuit for converting the output of the smoothing circuit 3 to high-frequency AC power, and 5 is an electric power suitable for arc machining of the output of the first inverter circuit 4. 6 is a second rectifier circuit for rectifying the output of the output transformer 5, and 7 is a second rectifier circuit 6.
Reactor connected to one of the terminals. 8a to 8
d is a bridge-connected switching element. 9
a to 9d and 10a to 10d are snubber resistors and snubber capacitors connected in parallel to the switching elements 8a to 8d, and are provided to reduce overvoltage applied to the switching elements 8a to 8d. The second inverter circuit 46 includes the first switching elements 8a and 8d, the second switching elements 8b and 8c, the snubber resistors 9a to 9d, and the snubber capacitors 10a to 10d. The second output is output via the reactor 7.
The output of the rectifier circuit 6 is converted into AC power.

【0005】11は溶接電流を検出する溶接電流検出
器、12及び13は出力端子、47は出力端子12と溶
接トーチ14との間を接続する溶接ケーブル、48は出
力端子13と被溶接物15との間を接続する溶接ケーブ
ルである。40は消耗電極であり、溶接時に電動機41
によって駆動される送給ロール42によってワイヤリー
ル43から被溶接物15に向って送給される。44はト
ーチスイッチTSの出力信号に応じて電動機41を回転
駆動するための電動機制御回路であり、溶接開始時には
比較的低速で消耗電極40を送給し、アーク起動後は正
常速度で送給する公知の速度制御機能を有するものであ
る。
Reference numeral 11 denotes a welding current detector for detecting a welding current; 12 and 13 output terminals; 47, a welding cable connecting the output terminal 12 and the welding torch 14; 48, an output terminal 13 and the workpiece 15; It is a welding cable that connects between Reference numeral 40 denotes a consumable electrode, which is a motor 41 during welding.
The workpiece is fed from the wire reel 43 toward the workpiece 15 by a feed roll 42 driven by the feed roller 42. Reference numeral 44 denotes a motor control circuit for rotatingly driving the motor 41 in accordance with the output signal of the torch switch TS, and feeds the consumable electrode 40 at a relatively low speed at the start of welding, and feeds at a normal speed after starting the arc. It has a known speed control function.

【0006】17は後述する溶接電流設定回路20の出
力信号Irと溶接電流検出器11の出力信号Ifとを比較
して、差信号△I=IrーIfを出力する比較器、16は
比較器17の出力信号△Iに対応したパルス幅及び周波
数のパルス信号を、第1インバータ回路4に出力する第
1インバータ制御回路である。18は溶接電流判別回路
であり、溶接電流検出器11の出力信号と溶接電流判別
値設定器45の出力信号とを比較して、溶接電流検出器
11の出力信号の方が大のときに、ハイレベル信号を出
力する。21はアークスタート電流を通電する期間を設
定するアークスタート電流期間設定回路であり、トーチ
スイッチTSのハイレベル信号が入力されたときに、ハ
イレベル信号を出力し、溶接電流判別回路18のハイレ
ベル信号を入力して、時限を開始し、この時限が終了す
るまで、ハイレベル信号を出力する。22は溶接トーチ
14が正の極性になる正極性電流を通電する期間を設定
する正極性電流期間設定回路、23は溶接トーチ14が
負の極性になる負極性電流を通電する期間を設定する負
極性電流期間設定回路である。
A comparator 17 compares an output signal Ir of a welding current setting circuit 20, which will be described later, with an output signal If of the welding current detector 11, and outputs a difference signal ΔI = Ir−If. 17 is a first inverter control circuit that outputs a pulse signal having a pulse width and a frequency corresponding to the output signal #I to the first inverter circuit 4. Reference numeral 18 denotes a welding current discriminating circuit which compares the output signal of the welding current detector 11 with the output signal of the welding current discriminating value setting unit 45, and when the output signal of the welding current detector 11 is larger, Outputs a high level signal. Reference numeral 21 denotes an arc start current period setting circuit for setting a period during which the arc start current is supplied. When a high level signal of the torch switch TS is input, a high level signal is output, and a high level signal of the welding current determination circuit 18 is output. A signal is input to start a time period, and a high-level signal is output until the time period ends. Reference numeral 22 denotes a positive current period setting circuit for setting a period during which the welding torch 14 is supplied with a positive current having a positive polarity, and reference numeral 23 denotes a negative electrode for setting a period during which the welding torch 14 is supplied with a negative current having a negative polarity. It is a quiescent current period setting circuit.

【0007】20は溶接電流設定回路であり、アークス
タート電流期間、正極性電流期間及び負極性電流期間の
それぞれの電流値が設定され、それぞれの電流値の出力
信号Irを、それぞれの期間出力する。34は極性切り
換え電流値設定器であり、アークスタート電流期間と正
極性電流期間と負極性電流期間とのそれぞれの間におい
てインバータ制御回路16の出力を停止して、その停止
期間に溶接電流値が低下して極性を切り換えるときの電
流値を予め設定する。19は極性切り換え判別回路であ
り、溶接電流検出器11の出力信号と極性切り換え電流
値設定器34の出力信号とを比較して、溶接電流検出器
11の出力信号の方が大のときに、ハイレベル信号を出
力する。この極性切り換え電流値設定器34及び極性切
り換え判別回路19によって、第1スイッチング素子8
a及び8dと第2スイッチング素子8b及び8cとを切
り換えるときの溶接電流値を下げることにより、溶接ケ
ーブルのインダクタンスにより発生するサージ電圧が第
1スイッチング素子8aと8d及び第2スイッチング素
子8bと8cを破壊することを保護している。
Reference numeral 20 denotes a welding current setting circuit which sets respective current values of an arc start current period, a positive current period, and a negative current period, and outputs an output signal Ir of each current value for each period. . Reference numeral 34 denotes a polarity switching current value setting device which stops the output of the inverter control circuit 16 during each of the arc start current period, the positive current period, and the negative current period, and the welding current value is reduced during the stop period. A current value at which the polarity is switched due to a decrease is preset. Reference numeral 19 denotes a polarity switching discrimination circuit which compares the output signal of the welding current detector 11 with the output signal of the polarity switching current value setting unit 34, and when the output signal of the welding current detector 11 is larger, Outputs a high level signal. The first switching element 8 is controlled by the polarity switching current value setting device 34 and the polarity switching determination circuit 19.
a and 8d and the second switching elements 8b and 8c are switched, so that the surge voltage generated by the inductance of the welding cable reduces the first switching elements 8a and 8d and the second switching elements 8b and 8c. Protects from destruction.

【0008】26はRSフリップフロップ回路であり、
負極性電流期間設定回路23の出力信号をセット信号と
して入力したときにハイレベル信号を出力し、極性切り
換え判別回路19の出力信号が反転された信号をリセッ
ト信号として入力したときに、ローレベル信号を出力す
る。25はオア回路であり、アークスタート電流期間設
定回路21と正極性電流期間設定回路22との出力信号
を入力して、これらの信号のいずれかがハイレベルのと
きに、ハイレベル信号を出力する。33は切り換えスイ
ッチであり、トーチスイッチTSのハイレベル信号を入
力しているときは、a側に接続されていて、トーチスイ
ッチTSのローレベル信号を入力しているときは、b側
に接続されている。27はRSフリップフロップ回路で
あり、オア回路25のハイレベル信号をセット信号とし
て入力して、ハイレベル信号を出力し、スイッチ33の
出力信号が反転された信号を入力して、この信号がハイ
レベル信号のときリセット信号として入力して、ローレ
ベル信号を出力する。
Reference numeral 26 denotes an RS flip-flop circuit,
A high-level signal is output when the output signal of the negative current period setting circuit 23 is input as a set signal, and a low-level signal is output when a signal obtained by inverting the output signal of the polarity switching determination circuit 19 is input as a reset signal. Is output. An OR circuit 25 receives the output signals of the arc start current period setting circuit 21 and the positive polarity current period setting circuit 22 and outputs a high level signal when any of these signals is at a high level. . Reference numeral 33 denotes a changeover switch, which is connected to the a side when the high level signal of the torch switch TS is input, and connected to the b side when the low level signal of the torch switch TS is input. ing. Reference numeral 27 denotes an RS flip-flop circuit, which inputs a high-level signal of the OR circuit 25 as a set signal, outputs a high-level signal, inputs a signal obtained by inverting the output signal of the switch 33, and outputs a high-level signal. When it is a level signal, it is input as a reset signal and outputs a low level signal.

【0009】29は第1スイッチング素子駆動回路であ
り、RSフリップフロップ回路27のハイレベル信号を
入力したときに、第1スイッチング素子8a及び8dを
導通する駆動信号を出力する。28は第2スイッチング
素子駆動回路であり、RSフリップフロップ回路26の
ハイレベル信号を入力したときに、第2スイッチング素
子8b及び8cを導通する駆動信号を出力する。正極性
電流期間設定回路22は、RSフリップフロップ回路2
6の出力信号が反転された信号を入力し、負極性電流期
間設定回路23は、RSフリップフロップ回路27の出
力信号が後述するスイッチ32を介して反転された信号
を入力する。RSフリップフロップ回路26がハイレベ
ル信号を出力している間は、正極性電流期間設定回路2
2は、ハイレベル信号を出力せず、RSフリップフロッ
プ回路27が、ハイレベル信号を出力している間は、負
極性電流期間設定回路23は、ハイレベル信号を出力し
ない。
Reference numeral 29 denotes a first switching element drive circuit, which outputs a drive signal for conducting the first switching elements 8a and 8d when a high level signal of the RS flip-flop circuit 27 is input. Reference numeral 28 denotes a second switching element driving circuit, which outputs a driving signal for conducting the second switching elements 8b and 8c when a high level signal of the RS flip-flop circuit 26 is input. The positive polarity current period setting circuit 22 includes the RS flip-flop circuit 2
The negative current period setting circuit 23 inputs a signal obtained by inverting the output signal of No. 6 and the inverted signal of the output signal of the RS flip-flop circuit 27 via a switch 32 described later. While the RS flip-flop circuit 26 is outputting a high-level signal, the positive polarity current period setting circuit 2
2 does not output a high-level signal, and the negative polarity current period setting circuit 23 does not output a high-level signal while the RS flip-flop circuit 27 is outputting a high-level signal.

【0010】図1に示す回路では、正極性電流期間で溶
接を終了する場合を示しており、スイッチ32は、トー
チスイッチTSのハイレベル信号が反転された信号を入
力しているときは導通し、トーチスイッチTSのローレ
ベル信号が反転された信号を入力しているときは非導通
になる。負極性電流期間設定回路23は、RSフリップ
フロップ回路27のローレベル信号が反転されたハイレ
ベル信号を入力していないので、ハイレベル信号を出力
せず、RSフリップフロップ回路26は、このハイレベ
ル信号を入力していないので、ハイレベル信号を出力せ
ず、正極性電流期間設定回路22は、RSフリップフロ
ップ回路26のローレベル信号が反転されたハイレベル
信号を入力して、トーチスイッチTSをオフにした後
は、正極性電流期間で終了する。30はナンド回路であ
り、トーチスイッチTSの出力信号を反転した信号と正
極性電流期間設定回路22の出力信号を反転した信号と
を入力して、両信号がハイレベルのときにハイレベル信
号を出力する。31はRSフリップフロップ回路であ
り、トーチスイッチTSのハイレベル信号をセット信号
として入力したときに、ハイレベル信号を出力し、ナン
ド回路30のハイレベル信号をリセット信号として入力
したときに、ローレベル信号を出力する。第1インバー
タ制御回路16はRSフリップフロップ回路31のハイ
レベル信号を入力して、第1インバータ制御回路4を駆
動する信号を出力する。
The circuit shown in FIG. 1 shows a case where welding is terminated in a positive current period. The switch 32 is turned on when a signal obtained by inverting the high level signal of the torch switch TS is input. When a signal obtained by inverting the low-level signal of the torch switch TS is input, the switch is turned off. The negative polarity current period setting circuit 23 does not output a high-level signal obtained by inverting the low-level signal of the RS flip-flop circuit 27, and does not output a high-level signal. Since the signal has not been input, the high-level signal is not output, and the positive polarity current period setting circuit 22 inputs the high-level signal obtained by inverting the low-level signal of the RS flip-flop circuit 26 and switches the torch switch TS. After being turned off, the operation ends in the positive current period. Reference numeral 30 denotes a NAND circuit which receives a signal obtained by inverting the output signal of the torch switch TS and a signal obtained by inverting the output signal of the positive current period setting circuit 22, and outputs a high level signal when both signals are at a high level. Output. An RS flip-flop circuit 31 outputs a high-level signal when a high-level signal of the torch switch TS is input as a set signal, and outputs a low-level signal when a high-level signal of the NAND circuit 30 is input as a reset signal. Output a signal. The first inverter control circuit 16 receives the high-level signal of the RS flip-flop circuit 31 and outputs a signal for driving the first inverter control circuit 4.

【0011】図1において、トーチスイッチTSが押さ
れると、RSフリップフロップ回路31は、トーチスイ
ッチTSのハイレベル信号をセット信号として入力し
て、ハイレベル信号を出力し、インバータ制御回路16
は、RSフリップフロップ回路31のハイレベル信号を
入力して起動して、第1インバータ回路4に駆動信号を
出力する。これによって、交流電源1からの電力は第1
整流回路2によって整流された後に平滑回路3によって
平滑され、第1インバータ回路4によって高周波交流電
力に変換される。この出力は出力変圧器5によってアー
ク加工に適した電圧に変換され、第2整流回路6によっ
て再び直流に変換されて、リアクトル7を介して第2イ
ンバータ回路46に供給されて、高周波交流に変換され
る。この高周波交流電力は、出力端子12及び13から
消耗電極40と被加工物15との間に供給される。
In FIG. 1, when a torch switch TS is pressed, an RS flip-flop circuit 31 inputs a high level signal of the torch switch TS as a set signal, outputs a high level signal, and outputs a high level signal.
Receives a high-level signal from the RS flip-flop circuit 31 and starts up, and outputs a drive signal to the first inverter circuit 4. As a result, the power from the AC power supply 1 becomes the first
After being rectified by the rectifier circuit 2, it is smoothed by the smoothing circuit 3 and converted to high-frequency AC power by the first inverter circuit 4. This output is converted to a voltage suitable for arc machining by the output transformer 5, converted again to DC by the second rectifier circuit 6, supplied to the second inverter circuit 46 via the reactor 7, and converted to high-frequency AC. Is done. This high-frequency AC power is supplied from the output terminals 12 and 13 between the consumable electrode 40 and the workpiece 15.

【0012】また、トーチスイッチTSが押されると、
アークスタート電流期間設定回路21は、トーチスイッ
チTSのハイレベル信号を入力して、ハイレベル信号を
溶接電流設定回路20に出力する。比較器17は、溶接
電流検出器11の出力信号Ifと溶接電流設定回路20
の出力信号Irとの差信号△I=IrーIfを出力し、イ
ンバータ制御回路16は、この差信号△Iに対応したパ
ルス幅又は周波数のパルス信号を、第1インバータ回路
4に出力することによって、定電流特性の出力が得られ
るように第1インバータ回路4を駆動する。アークスタ
ート電流期間設定回路21は、トーチスイッチTSのハ
イレベル信号を入力してから、溶接電流判別回路18の
ハイレベル信号を入力してから時限を開始する予め設定
された期間の終了まで、ハイレベル信号を出力する。
When the torch switch TS is pressed,
The arc start current period setting circuit 21 receives a high level signal of the torch switch TS and outputs a high level signal to the welding current setting circuit 20. The comparator 17 outputs the output signal If of the welding current detector 11 and the welding current setting circuit 20.
And the inverter control circuit 16 outputs to the first inverter circuit 4 a pulse signal having a pulse width or frequency corresponding to the difference signal ΔI. Drives the first inverter circuit 4 so as to obtain an output having a constant current characteristic. The arc start current period setting circuit 21 outputs a high level signal from the input of the high level signal of the torch switch TS to a high level signal of the welding current discriminating circuit 18 until the end of a preset period for starting a time period. Outputs a level signal.

【0013】また、アークスタート電流期間設定回路2
1は、ハイレベル信号をオア回路25を介してRSフリ
ップフロップ回路27にセット信号として出力して、R
Sフリップフロップ回路27は、このセット信号を入力
して、ハイレベル信号を出力し、第1スイッチング素子
駆動回路29は、このハイレベル信号を入力して、第1
スイッチング素子8a及び8dを導通する駆動信号を出
力する。また、トーチスイッチTSが押されると、電動
機制御回路44は、トーチスイッチTSのハイレベル信
号を入力して起動し、電動機41は低速で回転し始め、
消耗電極40をゆっくりと被溶接物15に向って送給し
始める。消耗電極40と被溶接物15との間が短絡する
と、このとき、消耗電極40と被溶接物15との間に
は、アークスタートを行うための電圧が印加されている
ために、アークが発生し溶接電流が流れる。
An arc start current period setting circuit 2
1 outputs a high-level signal to the RS flip-flop circuit 27 via the OR circuit 25 as a set signal,
The S flip-flop circuit 27 receives the set signal and outputs a high-level signal, and the first switching element driving circuit 29 receives the high-level signal and outputs the first signal.
It outputs a drive signal for conducting the switching elements 8a and 8d. When the torch switch TS is pressed, the motor control circuit 44 starts by inputting a high-level signal of the torch switch TS, and the motor 41 starts rotating at a low speed.
The supply of the consumable electrode 40 toward the workpiece 15 is started slowly. When a short circuit occurs between the consumable electrode 40 and the workpiece 15 at this time, an arc is generated between the consumable electrode 40 and the workpiece 15 because a voltage for starting an arc is applied between the consumable electrode 40 and the workpiece 15. The welding current flows.

【0014】その後、アークスタート電流期間設定回路
21の時限終了後、アークスタート電流期間設定回路2
1の出力がローレベルになり、溶接電流設定回路20の
出力信号Irが零になり、比較器17から出力される差
信号△I=IrーIfが第1インバータ制御回路16に出
力され、第1インバータ制御回路16から第1インバー
タ回路4に出力される駆動信号の出力が停止され、第1
インバータ回路4は停止する。その後、極性切り換え判
別回路19は、溶接電流検出器11の出力信号と極性切
り換え電流値設定器34の出力信号とを比較して、溶接
電流検出器11の出力信号が、極性切り換え電流値設定
器34の出力信号まで下がったときに、ローレベル信号
を出力し、このローレベル信号がスイッチ33を介して
反転された信号が、RSフリップフロップ回路27にリ
セット信号として出力されて、RSフリップフロップ回
路27は、ローレベル信号を出力し、第1スイッチング
素子駆動回路29は、このローレベル信号を入力して、
第1スイッチング素子8a及び8dを導通する駆動信号
の出力を停止し、第1スイッチング素子8a及び8dが
非導通になる。
Thereafter, after the time period of the arc start current period setting circuit 21 ends, the arc start current period setting circuit 2
1 becomes low level, the output signal Ir of the welding current setting circuit 20 becomes zero, and the difference signal ΔI = Ir−If output from the comparator 17 is output to the first inverter control circuit 16. The output of the drive signal output from the first inverter control circuit 16 to the first inverter circuit 4 is stopped, and the first
The inverter circuit 4 stops. Thereafter, the polarity switching determination circuit 19 compares the output signal of the welding current detector 11 with the output signal of the polarity switching current value setting unit 34, and determines that the output signal of the welding current detector 11 is the polarity switching current value setting unit. 34, a low-level signal is output, and a signal obtained by inverting the low-level signal via the switch 33 is output to the RS flip-flop circuit 27 as a reset signal. 27 outputs a low level signal, and the first switching element drive circuit 29 receives this low level signal,
The output of the drive signal for conducting the first switching elements 8a and 8d is stopped, and the first switching elements 8a and 8d are turned off.

【0015】また、RSフリップフロップ回路27が出
力するローレベル信号は、スイッチ32を介して反転さ
れて、負極性電流期間設定回路23に出力され、負極性
電流期間設定回路23は、この反転された信号を入力し
て、ハイレベル信号を出力して、溶接電流設定回路20
は、このハイレベル信号を入力して、ハイレベル信号を
出力し、比較器17はこのハイレベル信号を入力して、
差信号△I=IrーIfを出力し、第1インバータ制御回
路16は、この差信号△Iを入力して、第1インバータ
回路4に駆動信号を出力し、第1インバータ回路4は、
電力を負極性電流期間設定回路23に予め設定された期
間出力する。また、負極性電流期間設定回路23は、ハ
イレベル信号をRSフリップフロップ回路26にセット
信号として出力し、RSフリップフロップ回路26は、
このセット信号を入力して、ハイレベル信号を出力し、
第2スイッチング素子駆動回路28は、このハイレベル
信号を入力して、第2スイッチング素子8b及び8cを
導通する駆動信号を出力する。その後、負極性電流期間
設定回路23の時限終了後、負極性電流期間設定回路2
3の出力がローレベルになり溶接電流設定回路20の出
力信号Irが零になり、比較器17は差信号△I=Irー
Ifを出力し、第1インバータ制御回路16は、この差
信号△Iを入力して、第1インバータ回路4に出力する
駆動信号を停止し、第1インバータ回路4は停止する。
The low-level signal output from the RS flip-flop circuit 27 is inverted through the switch 32 and output to the negative current period setting circuit 23. The negative current period setting circuit 23 outputs the low level signal. , A high-level signal is output, and the welding current setting circuit 20 is output.
Receives the high-level signal and outputs a high-level signal, and the comparator 17 receives the high-level signal and
The difference signal ΔI = Ir−If is output, the first inverter control circuit 16 receives the difference signal ΔI, outputs a drive signal to the first inverter circuit 4, and the first inverter circuit 4
The power is output to the negative current period setting circuit 23 for a preset period. The negative current period setting circuit 23 outputs a high level signal to the RS flip-flop circuit 26 as a set signal, and the RS flip-flop circuit 26
Input this set signal, output high level signal,
The second switching element drive circuit 28 receives the high level signal and outputs a drive signal for conducting the second switching elements 8b and 8c. Thereafter, after the time period of the negative current period setting circuit 23 ends, the negative current period setting circuit 2
3 becomes low level, the output signal Ir of the welding current setting circuit 20 becomes zero, the comparator 17 outputs a difference signal ー I = Ir-If, and the first inverter control circuit 16 outputs the difference signal △ By inputting I, the drive signal output to the first inverter circuit 4 is stopped, and the first inverter circuit 4 is stopped.

【0016】その後、極性切り換え判別回路19は、溶
接電流検出器11の出力信号と極性切り換え電流値設定
器34の出力信号とを比較して、溶接電流検出器11の
出力信号が、極性切り換え電流値設定器34の出力信号
まで下がったときに、ローレベル信号を出力し、このロ
ーレベル信号が反転された信号が、RSフリップフロッ
プ回路26にリセット信号として出力されて、RSフリ
ップフロップ回路26は、このセット信号を入力してロ
ーレベル信号を出力し、第2イッチング素子駆動回路2
8は、このローレベル信号を入力して、第2イッチング
素子8b及び8cを導通する駆動信号の出力を停止し、
第2イッチング素子8b及び8cは非導通になる。
Thereafter, the polarity switching determination circuit 19 compares the output signal of the welding current detector 11 with the output signal of the polarity switching current value setting unit 34, and determines whether the output signal of the welding current detector 11 is the polarity switching current. When the signal level drops to the output signal of the value setter 34, a low-level signal is output, and a signal obtained by inverting the low-level signal is output to the RS flip-flop circuit 26 as a reset signal. , This set signal is input to output a low level signal, and the second switching element driving circuit 2
8 receives this low-level signal and stops outputting a drive signal for conducting the second switching elements 8b and 8c.
The second switching elements 8b and 8c become non-conductive.

【0017】また、RSフリップフロップ回路26が出
力するローレベル信号が、反転されて正極性電流期間設
定回路22に出力されることにより、正極性電流期間設
定回路22は、ハイレベル信号を出力して、溶接電流設
定回路20は、このハイレベル信号を入力して、ハイレ
ベル信号を出力し、比較器17はこのハイレベル信号を
入力して、差信号△I=IrーIfを出力し、第1インバ
ータ制御回路16は、この差信号△Iを入力して、第1
インバータ回路4を駆動する駆動信号を出力し、第1イ
ンバータ回路4は、この駆動信号を入力して、電力を正
極性電流期間設定回路22に予め設定された期間出力す
る。
The low-level signal output from the RS flip-flop circuit 26 is inverted and output to the positive-polarity current period setting circuit 22, so that the positive-polarity current period setting circuit 22 outputs a high-level signal. The welding current setting circuit 20 receives the high level signal and outputs a high level signal, and the comparator 17 receives the high level signal and outputs a difference signal ΔI = Ir−If. The first inverter control circuit 16 receives the difference signal ΔI and
A drive signal for driving the inverter circuit 4 is output, and the first inverter circuit 4 receives the drive signal and outputs power to the positive current period setting circuit 22 for a preset period.

【0018】また、正極性電流期間設定回路22が出力
するハイレベル信号は、オア回路25を介してRSフリ
ップフロップ回路27にセット信号として出力されて、
RSフリップフロップ回路27は、このセット信号を入
力して、ハイレベル信号を出力し、第1スイッチング素
子駆動回路29は、このハイレベル信号を入力して、第
1スイッチング素子8a及び8dを導通する駆動信号を
出力する。その後、正極性電流期間設定回路22の時限
終了後、正極性電流期間設定回路22の出力がローレベ
ルになり、溶接電流設定回路20の出力信号Irが零に
なり、比較器17が差信号△I=IrーIfを第1インバ
ータ制御回路16に出力し、第1インバータ制御回路1
6は、第1インバータ回路4に出力する駆動信号の出力
を停止し、第1インバータ回路4は停止する。
The high-level signal output from the positive polarity current period setting circuit 22 is output as a set signal to the RS flip-flop circuit 27 via the OR circuit 25.
The RS flip-flop circuit 27 receives the set signal and outputs a high level signal, and the first switching element drive circuit 29 receives the high level signal and turns on the first switching elements 8a and 8d. Output drive signal. Thereafter, after the time limit of the positive polarity current period setting circuit 22 ends, the output of the positive polarity current period setting circuit 22 becomes low level, the output signal Ir of the welding current setting circuit 20 becomes zero, and the comparator 17 outputs the difference signal △ I = Ir−If is output to the first inverter control circuit 16 and the first inverter control circuit 1
6 stops the output of the drive signal output to the first inverter circuit 4, and the first inverter circuit 4 stops.

【0019】その後、極性切り換え判別回路19は、溶
接電流検出器11の出力信号と極性切り換え電流値設定
器34の出力信号とを比較して、溶接電流検出器11の
出力信号が、極性切り換え電流値設定器34の出力信号
まで下がったときに、ローレベル信号を出力し、このロ
ーレベル信号がスイッチ33を介して反転された信号
が、RSフリップフロップ回路27にリセット信号とし
て出力されて、RSフリップフロップ回路27は、この
リセット信号を入力して、ローレベル信号を出力し、第
1スイッチング素子駆動回路29は、このローレベル信
号を入力して、第1スイッチング素子8a及び8dを導
通する駆動信号の出力を停止し、第1スイッチング素子
8a及び8dは非導通になる。
Thereafter, the polarity switching discrimination circuit 19 compares the output signal of the welding current detector 11 with the output signal of the polarity switching current value setting unit 34, and determines whether the output signal of the welding current detector 11 is the polarity switching current. When the signal has dropped to the output signal of the value setter 34, a low-level signal is output. A signal obtained by inverting the low-level signal via the switch 33 is output to the RS flip-flop circuit 27 as a reset signal, The flip-flop circuit 27 receives the reset signal and outputs a low level signal, and the first switching element drive circuit 29 receives the low level signal and drives the first switching elements 8a and 8d to conduct. The output of the signal is stopped, and the first switching elements 8a and 8d are turned off.

【0020】その後、溶接が終了してトーチスイッチT
Sの押しボタンが離されると、トーチスイッチTSのロ
ーレベル信号が反転された信号が、ナンド回路30に出
力され、その後、正極性電流期間設定回路22の時限が
終了して、正極性電流期間設定回路22のローレベル信
号が反転された信号がナンド回路30に入力されると、
ナンド回路30は、両入力信号がハイレベルになるため
に、ハイレベル信号を出力し、RSフリップフッロプ回
路31は、この信号をリセット信号として入力して、ロ
ーレベル信号をインバータ制御回路16に出力して、イ
ンバータ制御回路16は、第1インバータ回路4を駆動
する信号を停止し、第1インバータ回路4は停止する。
Thereafter, the welding is completed and the torch switch T
When the S push button is released, a signal obtained by inverting the low-level signal of the torch switch TS is output to the NAND circuit 30. Thereafter, the time limit of the positive current period setting circuit 22 ends, and the positive current period ends. When a signal obtained by inverting the low level signal of the setting circuit 22 is input to the NAND circuit 30,
The NAND circuit 30 outputs a high-level signal so that both input signals become high level, and the RS flip-flop circuit 31 inputs this signal as a reset signal and outputs a low-level signal to the inverter control circuit 16. Outputting, the inverter control circuit 16 stops the signal for driving the first inverter circuit 4, and the first inverter circuit 4 stops.

【0021】また、トーチスイッチTSの押しボタンが
離されると、スイッチ33はb側に接続され、溶接電流
判別回路18が出力するハイレベル信号がスイッチ33
を介して反転された信号が、RSフリップフッロプ回路
27にリセット信号として出力され、その後、溶接電流
が低下してアークが消滅し、溶接電流判別回路18のハ
イレベル信号がローレベル信号になり、RSフリップフ
ッロプ回路27は、このローレベル信号が反転されたハ
イレベル信号を、リセット信号として入力して、ローレ
ベル信号を出力し、第1スイッチング素子駆動回路29
は、このローレベル信号を入力して、第1スイッチング
素子8a及び8dを導通する駆動信号の出力を停止し、
第1スイッチング素子8a及び8dは非導通になる。
When the push button of the torch switch TS is released, the switch 33 is connected to the b side, and the high level signal output from the welding current discriminating circuit 18 is switched to the switch 33.
Is output as a reset signal to the RS flip-flop circuit 27, after which the welding current decreases and the arc disappears, and the high level signal of the welding current discriminating circuit 18 becomes a low level signal. , RS flip-flop circuit 27 receives the high-level signal obtained by inverting the low-level signal as a reset signal, outputs a low-level signal, and outputs a first switching element drive circuit 29.
Receives the low-level signal and stops outputting a drive signal for conducting the first switching elements 8a and 8d.
The first switching elements 8a and 8d become non-conductive.

【0022】図2は、図1に示した従来装置の各部の波
形を示す図である。同図において、(A)はトーチスイ
ッチTSの出力信号、(B)は第1インバータ回路4の
出力、(C)はアークスタート電流期間設定回路21の
出力信号、(D)は負極性電流期間設定回路23の出力
信号、(E)は正極性電流期間設定回路22の出力信
号、(F)は溶接電流設定回路20の出力信号、(G)
は第1スイッチング素子駆動回路29の出力信号、
(H)は第2スイッチング素子駆動回路28の出力信
号、(I)は溶接電流及び極性切り換え電流値、(J)
は消耗電極40と被溶接物15との間に発生するアーク
電圧、(K)は溶接電流判別回路18の出力信号、
(L)は極性切り換え判別回路19の出力信号を、それ
ぞれ時間の経過とともに示している。
FIG. 2 is a diagram showing waveforms at various parts of the conventional device shown in FIG. In the figure, (A) is the output signal of the torch switch TS, (B) is the output of the first inverter circuit 4, (C) is the output signal of the arc start current period setting circuit 21, and (D) is the negative current period. (E) Output signal of the positive polarity current period setting circuit 22, (F) Output signal of the welding current setting circuit 20, (G)
Is an output signal of the first switching element drive circuit 29,
(H) is the output signal of the second switching element drive circuit 28, (I) is the welding current and the polarity switching current value, (J)
Is an arc voltage generated between the consumable electrode 40 and the workpiece 15, (K) is an output signal of the welding current determination circuit 18,
(L) shows the output signal of the polarity switching determination circuit 19 with the passage of time.

【0023】図2に示す時刻t1において、トーチスイ
ッチTSが押されると、トーチスイッチTSは、(A)
に示すようにハイレベル信号を出力し、RSフリップフ
ロップ回路31は、このハイレベル信号をセット信号と
して入力して、ハイレベル信号を出力し、インバータ制
御回路16は、このハイレベル信号を入力して、第1イ
ンバータ回路4を駆動する信号を出力し、第1インバー
タ回路4は駆動する。これによって、交流電源1の出力
は第1整流回路2によって整流された後に平滑回路3に
よって平滑され、第1インバータ回路4は、(B)に示
すように高周波交流電力を出力する。
At time t1 shown in FIG. 2, when the torch switch TS is pressed, the torch switch TS becomes (A)
, The RS flip-flop circuit 31 receives the high-level signal as a set signal, outputs a high-level signal, and the inverter control circuit 16 receives the high-level signal. Thus, a signal for driving the first inverter circuit 4 is output, and the first inverter circuit 4 is driven. Thus, the output of the AC power supply 1 is rectified by the first rectifier circuit 2 and then smoothed by the smoothing circuit 3, and the first inverter circuit 4 outputs high-frequency AC power as shown in FIG.

【0024】また、トーチスイッチTSが押されると、
アークスタート電流期間設定回路21は、トーチスイッ
チTSのハイレベル信号を入力して、(C)に示すよう
にハイレベル信号を出力する。溶接電流設定回路20
は、このハイレベル信号を入力して、(F)に示すよう
にハイレベル信号を出力する。比較器17は、溶接電流
検出器11の出力信号Ifと溶接電流設定回路20の出
力信号Irとの差信号△I=IrーIfを出力し、インバ
ータ制御回路16は、この差信号△Iに対応したパルス
幅又は周波数のパルス信号を、第1インバータ回路4に
出力することによって、定電流特性の出力が得られるよ
うに、第1インバータ回路4を駆動して、第1インバー
タ回路4の出力は、出力変圧器5によって所定の電圧に
変換され、第2整流回路6によって再び直流に変換され
て、リアクトル7を介して第2インバータ回路46に供
給される。
When the torch switch TS is pressed,
The arc start current period setting circuit 21 receives the high level signal of the torch switch TS and outputs a high level signal as shown in FIG. Welding current setting circuit 20
Receives this high-level signal and outputs a high-level signal as shown in FIG. The comparator 17 outputs a difference signal △ I = Ir−If between the output signal If of the welding current detector 11 and the output signal Ir of the welding current setting circuit 20, and the inverter control circuit 16 outputs the difference signal に I By outputting a pulse signal having a corresponding pulse width or frequency to the first inverter circuit 4, the first inverter circuit 4 is driven so that an output having a constant current characteristic is obtained, and the output of the first inverter circuit 4 is output. Is converted to a predetermined voltage by the output transformer 5, converted to a direct current again by the second rectifier circuit 6, and supplied to the second inverter circuit 46 via the reactor 7.

【0025】また、アークスタート電流期間設定回路2
1のハイレベル信号は、オア回路25を介して、RSフ
リップフロップ回路27にセット信号として出力され
て、RSフリップフロップ回路27は、このセット信号
を入力して、ハイレベル信号を出力し、第1スイッチン
グ素子駆動回路29は、このハイレベル信号を入力し
て、第1スイッチング素子8a及び8dを導通する駆動
信号を(G)に示すように出力する。この結果、第2イ
ンバータ回路46の出力は、出力端子12及び13から
消耗電極40と被加工物15との間に供給される。ま
た、トーチスイッチTSが押されると、電動機制御回路
44は、トーチスイッチTSのハイレベル信号を入力し
て起動し、電動機41は低速で回転し始め、消耗電極4
0をゆっくりと被溶接物15に向って送給し始める。
The arc start current period setting circuit 2
1 is output as a set signal to the RS flip-flop circuit 27 via the OR circuit 25, and the RS flip-flop circuit 27 receives the set signal and outputs a high-level signal. The one switching element driving circuit 29 receives this high level signal and outputs a driving signal for conducting the first switching elements 8a and 8d as shown in (G). As a result, the output of the second inverter circuit 46 is supplied from the output terminals 12 and 13 between the consumable electrode 40 and the workpiece 15. When the torch switch TS is pressed, the motor control circuit 44 starts by inputting a high-level signal of the torch switch TS, the motor 41 starts rotating at a low speed, and the consumable electrode 4
0 is slowly fed toward the workpiece 15.

【0026】時刻t2において、消耗電極40と被溶接
物15との間が短絡すると、このとき、消耗電極40と
被溶接物15との間には、(J)に示すようにアークス
タートを行うための電圧が印加されているためにアーク
が発生し、(I)に示すように溶接電流が流れる。そし
て、溶接電流判別回路18が、溶接電流が流れたと判別
して(K)に示すようにハイレベル信号を出力し、アー
クスタート電流期間設定回路21は、溶接電流判別回路
18が溶接電流が流れたと判別した時刻から時限を開始
し、この時限の終了する時刻t3に、アークスタート電
流期間設定回路21の出力がローレベルになり、溶接電
流設定回路20の出力信号Irが零になり、比較器17
から出力される差信号△I=IrーIfが、第1インバー
タ制御回路16に出力され、第1インバータ制御回路1
6から第1インバータ回路4に出力される駆動信号の出
力が停止し、第1インバータ回路4は停止する。
At time t2, when the consumable electrode 40 and the work 15 are short-circuited, an arc start is performed between the consumable electrode 40 and the work 15 as shown in FIG. Arc is generated due to the application of the voltage, and a welding current flows as shown in (I). Then, the welding current discriminating circuit 18 discriminates that the welding current has flowed, and outputs a high-level signal as shown in (K). At the time t3 when the time period ends, the output of the arc start current period setting circuit 21 becomes low level, the output signal Ir of the welding current setting circuit 20 becomes zero, and the comparator 17
Is output to the first inverter control circuit 16 and the first inverter control circuit 1 outputs the difference signal ΔI = Ir−If
The output of the drive signal output from 6 to the first inverter circuit 4 stops, and the first inverter circuit 4 stops.

【0027】その後、溶接電流は(I)に示すように低
下して、極性切り換え判別回路19は、溶接電流検出器
11の出力信号と極性切り換え電流値設定器34の出力
信号とを比較して、溶接電流が極性切り換え電流値まで
下がる時刻t4に、(L)に示すようにローレベル信号
を出力する。このとき、スイッチ33はトーチスイッチ
TSのハイレベル信号を入力して、a側に接続されてい
るので、極性切り換え判別回路19のローレベル信号が
スイッチ33を介して反転された信号が、RSフリップ
フロップ回路27にリセット信号として出力される。R
Sフリップフロップ回路27は、このリセット信号を入
力して、ローレベル信号を出力し、第1スイッチング素
子駆動回路29は、このローレベル信号を入力して、
(G)に示すように第1スイッチング素子8a及び8d
を導通する駆動信号の出力を停止し、第1スイッチング
素子8a及び8dを非導通にする。
Thereafter, the welding current decreases as shown in (I), and the polarity switching determination circuit 19 compares the output signal of the welding current detector 11 with the output signal of the polarity switching current value setting unit 34. At time t4 when the welding current falls to the polarity switching current value, a low level signal is output as shown in (L). At this time, since the switch 33 receives the high level signal of the torch switch TS and is connected to the a side, the signal obtained by inverting the low level signal of the polarity switching determination circuit 19 through the switch 33 is transmitted to the RS flip-flop. Is output to the reset circuit 27 as a reset signal. R
The S flip-flop circuit 27 receives the reset signal and outputs a low level signal, and the first switching element drive circuit 29 receives the low level signal and
As shown in (G), the first switching elements 8a and 8d
Is stopped, and the first switching elements 8a and 8d are turned off.

【0028】また、このとき、スイッチ32はトーチス
イッチTSのハイレベル信号を入力して導通しているの
で、RSフリップフロップ回路27が出力するローレベ
ル信号は、スイッチ32を介して反転されて負極性電流
期間設定回路23に出力され、負極性電流期間設定回路
23は、(D)に示すようにハイレベル信号を出力し、
溶接電流設定回路20は、このハイレベル信号を入力し
て、(F)に示すようにハイレベル信号を出力し、比較
器17はこのハイレベル信号を入力して、差信号△I=
IrーIfを出力し、第1インバータ制御回路16は、こ
の差信号△Iを入力して駆動信号を出力し、第1インバ
ータ回路4は、この駆動信号を入力して、(B)に示す
ように電力を負極性電流期間設定回路23に予め設定さ
れた期間出力する。また、負極性電流期間設定回路23
は、上述したRSフリップフロップ回路27のローレベ
ル信号がスイッチ32を介して反転された信号を入力し
たとき、ハイレベル信号をRSフリップフロップ回路2
6にセット信号として出力して、RSフリップフロップ
回路26は、このセット信号を入力してハイレベル信号
を出力し、第2スイッチング素子駆動回路28は、この
ハイレベル信号を入力して、(H)に示すように第2ス
イッチング素子8b及び8cを導通する駆動信号を出力
し、第2スイッチング素子8b及び8cは導通する。
At this time, since the switch 32 receives the high-level signal of the torch switch TS and is conducting, the low-level signal output from the RS flip-flop circuit 27 is inverted via the switch 32 to the negative polarity. Is output to the negative current period setting circuit 23, and the negative current period setting circuit 23 outputs a high level signal as shown in FIG.
The welding current setting circuit 20 receives the high-level signal and outputs a high-level signal as shown in (F). The comparator 17 receives the high-level signal and outputs the difference signal ΔI =
Ir-If is output, the first inverter control circuit 16 receives the difference signal ΔI and outputs a drive signal, and the first inverter circuit 4 receives the drive signal and outputs the drive signal as shown in FIG. Thus, the power is output to the negative current period setting circuit 23 for a preset period. Further, the negative polarity current period setting circuit 23
When a signal obtained by inverting the low-level signal of the above-described RS flip-flop circuit 27 through the switch 32 is input, the high-level signal is output to the RS flip-flop circuit 2.
6 as a set signal, the RS flip-flop circuit 26 receives the set signal and outputs a high level signal, and the second switching element drive circuit 28 receives the high level signal and outputs (H ), A drive signal for turning on the second switching elements 8b and 8c is output, and the second switching elements 8b and 8c are turned on.

【0029】その後、負極性電流期間設定回路23の時
限が終了する時刻t5において、負極性電流期間設定回
路23の出力が、(D)に示すようにローレベルにな
り、溶接電流設定回路20の出力信号Irが零になり、
比較器17は差信号△I=IrーIfを第1インバータ制
御回路16に出力し、第1インバータ制御回路16は、
第1インバータ回路4に出力する駆動信号の出力を停止
し、第1インバータ回路4は、(B)に示すように停止
する。
Thereafter, at time t5 when the time period of the negative current period setting circuit 23 ends, the output of the negative current period setting circuit 23 becomes low level as shown in FIG. The output signal Ir becomes zero,
The comparator 17 outputs the difference signal ΔI = Ir−If to the first inverter control circuit 16, and the first inverter control circuit 16
The output of the drive signal output to the first inverter circuit 4 is stopped, and the first inverter circuit 4 stops as shown in FIG.

【0030】その後、溶接電流は(I)に示すように低
下して、極性切り換え判別回路19は、溶接電流検出器
11の出力信号と極性切り換え電流値設定器34の出力
信号とを比較して、溶接電流が極性切り換え電流値まで
下がる時刻t6に、(L)に示すようにローレベル信号
を出力し、このローレベル信号が反転された信号が、R
Sフリップフロップ回路26にリセット信号として出力
されて、RSフリップフロップ回路26は、このリセッ
ト信号を入力して、ローレベル信号を出力し、第2イッ
チング素子駆動回路28は、このローレベル信号を入力
して、(H)に示すように第2イッチング素子8bび8
cを導通する駆動信号の出力を停止し、第2イッチング
素子8b及び8cを非導通にする。
Thereafter, the welding current decreases as shown in (I), and the polarity switching determination circuit 19 compares the output signal of the welding current detector 11 with the output signal of the polarity switching current value setting unit 34. At a time t6 when the welding current falls to the polarity switching current value, a low level signal is output as shown in (L), and the inverted signal of the low level signal is R
The reset signal is output to the S flip-flop circuit 26, the RS flip-flop circuit 26 receives the reset signal and outputs a low level signal, and the second switching element driving circuit 28 receives the low level signal. Then, as shown in (H), the second switching elements 8b and 8
The output of the drive signal for turning on c is stopped, and the second switching elements 8b and 8c are turned off.

【0031】また、RSフリップフロップ回路26が出
力するローレベル信号が反転されたハイレベル信号が正
極性電流期間設定回路22に出力され、正極性電流期間
設定回路22は、このハイレベル信号を入力して、
(E)に示すようにハイレベル信号を出力して、溶接電
流設定回路20は、このハイレベル信号を入力して、
(F)に示すようにハイレベル信号を出力し、比較器1
7はこのハイレベル信号を入力して、差信号△I=Ir
ーIfを出力し、第1インバータ制御回路16は、この
差信号△Iを入力して、第1インバータ回路4に駆動信
号を出力し、第1インバータ回路4は、(B)に示すよ
うに電力を正極性電流期間設定回路22に予め設定され
た期間出力する。
A high-level signal obtained by inverting the low-level signal output from the RS flip-flop circuit 26 is output to the positive current period setting circuit 22, and the positive current period setting circuit 22 receives the high level signal as an input. do it,
As shown in (E), a high level signal is output, and the welding current setting circuit 20 receives the high level signal,
A high-level signal is output as shown in FIG.
7 receives this high level signal and generates a difference signal ΔI = Ir
−If, the first inverter control circuit 16 receives the difference signal ΔI and outputs a drive signal to the first inverter circuit 4, and the first inverter circuit 4 outputs the drive signal as shown in FIG. The power is output to the positive polarity current period setting circuit 22 for a predetermined period.

【0032】また、正極性電流期間設定回路22が出力
するハイレベル信号は、オア回路25を介してRSフリ
ップフロップ回路27にセット信号として出力されて、
RSフリップフロップ回路27は、このセット信号を入
力して、ハイレベル信号を出力し、第1スイッチング素
子駆動回路29はこのハイレベル信号を入力して、
(G)に示すように第1スイッチング素子8a及び8d
を導通する駆動信号を出力し、第1スイッチング素子8
a及び8dは導通する。
The high-level signal output from the positive polarity current period setting circuit 22 is output to the RS flip-flop circuit 27 via the OR circuit 25 as a set signal.
The RS flip-flop circuit 27 receives the set signal and outputs a high level signal, and the first switching element drive circuit 29 receives the high level signal and
As shown in (G), the first switching elements 8a and 8d
And outputs a driving signal for conducting the first switching element 8.
a and 8d conduct.

【0033】その後、正極性電流期間設定回路22の時
限が終了する時刻t7に、正極性電流期間設定回路22
の出力が、(E)に示すようにローレベルになり溶接電
流設定回路20の出力信号Irが、(F)に示すように
零になり、比較器17は差信号△I=IrーIfを第1イ
ンバータ制御回路16に出力し、第1インバータ制御回
路16が第1インバータ回路4に出力する駆動信号の出
力を停止し、第1インバータ回路4は、(B)に示すよ
うに駆動を停止する。
Thereafter, at time t7 when the time limit of the positive polarity current period setting circuit 22 ends, the positive polarity current period setting circuit 22
Becomes low as shown in (E), the output signal Ir of the welding current setting circuit 20 becomes zero as shown in (F), and the comparator 17 outputs the difference signal ΔI = Ir−If. Output to the first inverter control circuit 16, the first inverter control circuit 16 stops outputting the drive signal output to the first inverter circuit 4, and the first inverter circuit 4 stops driving as shown in (B). I do.

【0034】その後、溶接電流は(I)に示すように低
下し、極性切り換え判別回路19は、溶接電流検出器1
1の出力信号と極性切り換え電流値設定器34の出力信
号とを比較して、溶接電流が極性切り換え電流値まで下
がる時刻t8に、ローレベル信号を出力する。このロー
レベル信号が反転された信号が、RSフリップフロップ
回路27にリセット信号として出力されて、RSフリッ
プフロップ回路27は、このリセット信号を入力して、
ローレベル信号を出力し、第1スイッチング素子駆動回
路29は、このローレベル信号を入力して、(G)に示
すように第1スイッチング素子8a及び8dを導通する
駆動信号の出力を停止し、第1スイッチング素子8a及
び8dを非導通にする。
Thereafter, the welding current decreases as shown in (I), and the polarity switching discrimination circuit 19 outputs the welding current detector 1
The output signal of No. 1 and the output signal of the polarity switching current value setting unit 34 are compared, and a low level signal is output at time t8 when the welding current falls to the polarity switching current value. A signal obtained by inverting the low level signal is output to the RS flip-flop circuit 27 as a reset signal, and the RS flip-flop circuit 27 receives the reset signal,
The first switching element drive circuit 29 outputs a low level signal, and receives the low level signal to stop outputting a drive signal for conducting the first switching elements 8a and 8d as shown in FIG. The first switching elements 8a and 8d are turned off.

【0035】その後、前述した時刻t4から時刻t8ま
での動作を繰り返して、時刻t9において、溶接を終了
するためにトーチスイッチTSの押しボタンが離される
と、トーチスイッチTSのローレベル信号が反転された
信号が、ナンド回路30に出力され、その後、正極性電
流期間設定回路22が、(E)に示すようにハイレベル
信号を出力して、その時限が終了する時刻t10におい
て、正極性電流期間設定回路22のローレベル信号が反
転された信号が、ナンド回路30に入力されると、ナン
ド回路30は両入力信号がハイレベルになるために、ハ
イレベル信号を出力し、この信号がRSフリップフッロ
プ回路30にリセット信号として出力され、RSフリッ
プフッロプ回路30は、このリセット信号を入力して、
ローレベル信号を出力して、インバータ制御回路16
は、このローレベル信号を入力して、第1インバータ回
路4を駆動する信号を停止し、第1インバータ回路4
は、(B)に示すように停止する。その後、溶接電流が
(I)に示すように低下して、アークが消滅する時刻t
11に、第1スイッチング素子駆動回路29は、(G)
に示すように第1スイッチング素子8a及び8dを導通
する駆動信号の出力を停止し、第1スイッチング素子8
a及び8dを非導通にする。
Thereafter, the above-described operation from time t4 to time t8 is repeated. At time t9, when the push button of the torch switch TS is released to end welding, the low level signal of the torch switch TS is inverted. Is output to the NAND circuit 30. Thereafter, the positive polarity current period setting circuit 22 outputs a high level signal as shown in (E), and at time t10 when the time period ends, the positive polarity current period When a signal obtained by inverting the low-level signal of the setting circuit 22 is input to the NAND circuit 30, the NAND circuit 30 outputs a high-level signal because both input signals are at a high level. The reset signal is output to the flip-flop circuit 30, and the RS flip-flop circuit 30 receives the reset signal,
A low-level signal is output to the inverter control circuit 16
Receives the low level signal, stops the signal for driving the first inverter circuit 4, and outputs the signal to the first inverter circuit 4.
Stops as shown in FIG. Thereafter, the time t when the welding current decreases as shown in (I) and the arc disappears.
11, the first switching element drive circuit 29 includes (G)
The output of the drive signal for conducting the first switching elements 8a and 8d is stopped as shown in FIG.
a and 8d are made non-conductive.

【0036】[0036]

【発明が解決しようとする課題】上記の従来装置におい
ては、第1インバータ回路4の出力を、一時的に停止し
ている間で、溶接ケーブル47及び48のインダクタン
スにより発生する誘導起電力が、アークの再点弧電圧よ
りも高く、かつ、第2インバータ回路46のスイッチン
グ素子を破壊する電圧よりも低い適正電圧になる極性切
り換え電流値に、溶接電流が達するときに、交流アーク
溶接電源装置の出力の極性を切り換えて、第2インバー
タ回路46のスイッチング素子を破壊することを防止し
ている。
In the above conventional apparatus, the induced electromotive force generated by the inductance of the welding cables 47 and 48 while the output of the first inverter circuit 4 is temporarily stopped is: When the welding current reaches a polarity switching current value that is higher than the arc re-ignition voltage and lower than a voltage that destroys the switching element of the second inverter circuit 46, the AC arc welding power supply device The polarity of the output is switched to prevent the switching element of the second inverter circuit 46 from being broken.

【0037】しかし、極性切り換え電流値設定器34の
設定値が、溶接ケーブル47及び48との長さに関係な
く、予め一定に設定されるために、溶接ケーブル47及
び48が長いとき、即ち、溶接ケーブル47及び48の
インダクタンスの値が大きいと想定した場合、このイン
ダクタンスにより発生する誘導起電力が、第2インバー
タ回路46のスイッチング素子を破壊することを防止す
るために、極性切り換え電流値設定器34の設定値を小
さく設定しておく必要がある。しかし、このように極性
切り換え電流値設定器34の設定値を小さく設定した場
合、溶接ケーブル47及び48が短い状態で溶接作業を
行うと、溶接ケーブル48及び48のインダクタンスに
より発生する誘導起電力が低くなるために、アークの再
点弧電圧よりも低くなり、アークの再点弧を十分に行え
ず、アークが消滅してしまい、溶接作業に支障をきたす
場合がある。
However, since the set value of the polarity switching current value setting unit 34 is previously set to be constant regardless of the length of the welding cables 47 and 48, when the welding cables 47 and 48 are long, that is, Assuming that the inductance values of the welding cables 47 and 48 are large, in order to prevent the induced electromotive force generated by the inductance from destroying the switching element of the second inverter circuit 46, a polarity switching current value setting device is used. It is necessary to set the setting value of 34 small. However, when the setting value of the polarity switching current value setting unit 34 is set to be small as described above, if welding work is performed in a state where the welding cables 47 and 48 are short, an induced electromotive force generated by the inductance of the welding cables 48 and 48 is generated. Since the voltage becomes lower, the voltage becomes lower than the re-ignition voltage of the arc, the arc cannot be re-ignited sufficiently, and the arc disappears, which may hinder the welding operation.

【0038】また、逆に、溶接ケーブル47及び48が
短いとき、即ち、溶接ケーブル47及び48のインダク
タンスの値が小さいと想定した場合、このインダクタン
スにより発生する誘導起電力が小さいために、アークの
再点弧を十分に行うために、極性切り換え電流値設定器
34の設定値を、大きく設定する。この場合に、溶接ケ
ーブル47及び48が長い状態で溶接作業を行うと、溶
接ケーブル47及び48のインダクタンスにより発生す
る誘導起電力が高くなるために、第1スイッチング素子
8aと8d及び第2スイッチング素子8bと8cを破壊
する場合がある。
Conversely, when the welding cables 47 and 48 are short, that is, when it is assumed that the inductance values of the welding cables 47 and 48 are small, the induced electromotive force generated by the inductance is small, so that In order to perform re-ignition sufficiently, the set value of the polarity switching current value setting unit 34 is set to a large value. In this case, if the welding operation is performed in a state where the welding cables 47 and 48 are long, the induced electromotive force generated by the inductance of the welding cables 47 and 48 increases, so that the first switching elements 8a and 8d and the second switching element 8b and 8c may be destroyed.

【0039】また、溶接作業位置の移動に伴って、溶接
ケーブル47及び48も移動すると、溶接ケーブル47
及び48のインダクタンスも変化するが、溶接作業中
は、極性切り換え電流値設定器34に予め設定された一
定の極性切り換え電流値で溶接作業を行うために、極性
切り換え電流値を小さく設定した場合に、溶接ケーブル
47及び48のインダクタンスの値が大きくなったとき
は、溶接ケーブル47及び48のインダクタンスにより
発生する誘導起電力が高くなりすぎて、第2インバータ
回路46のスイッチング素子を破壊する場合がある。逆
に、極性切り換え電流値を大きく設定した場合に、溶接
ケーブル47及び48のインダクタンスの値が小さくな
ったときは、溶接ケーブル47及び48のインダクタン
スにより発生する誘導起電力が低くなりすぎて、アーク
の再点弧が十分に行なわれず、アークが消滅してしまう
という場合がある。
When the welding cables 47 and 48 also move with the movement of the welding operation position, the welding cables 47 and 48 move.
Also, during the welding operation, in order to perform the welding operation at a constant polarity switching current value preset in the polarity switching current value setting device 34, when the polarity switching current value is set small, When the inductance values of the welding cables 47 and 48 increase, the induced electromotive force generated by the inductance of the welding cables 47 and 48 becomes too high, and the switching element of the second inverter circuit 46 may be destroyed. . Conversely, if the value of the inductance of the welding cables 47 and 48 decreases when the polarity switching current value is set to a large value, the induced electromotive force generated by the inductance of the welding cables 47 and 48 becomes too low, and arcing occurs. May not be sufficiently re-ignited, and the arc may be extinguished.

【0040】[0040]

【課題を解決するための手段】出願時請求項1に記載の
発明は、交流電源1の出力を整流して平滑した出力を第
1インバータ回路4によって高周波交流電力に変換し、
第1インバータ回路4の出力をアーク加工に適した電力
に変換して整流した後リアクトル7に供給し、このリア
クトル7の出力を第2インバータ回路46によって交流
電力に変換して溶接ケーブル47及び48を介して溶接
負荷に供給し、第2インバータ回路46の出力の各極性
切り換え前に第1インバータ回路4の出力を一時的に停
止して溶接電流が極性切り換え電流値に達したときに第
2インバータ回路46の出力の極性を切り換える交流ア
ーク溶接電源制御方法において、第1インバータ回路4
の出力を一時的に停止した期間で第2インバータ回路4
6の出力の極性切り換え前の期間(dt1)における溶接電
流検出器11の出力信号から溶接電流の変化率(di1/dt
1)を演算する極性切り換え時溶接電流変化率演算ステ
ップと、上記の極性切り換え前の期間(dt1)の経過後の
アーク電圧検出器39の出力信号(Va1)と上記溶接電
流の変化率(di1/dt1)とからリアクトル7と溶接ケー
ブル47及び48との極性切り換え時インダクタンスを
演算する極性切り換え時インダクタンス演算ステップ
と、上記極性切り換え時インダクタンスに対応させた極
性切り換え電流値を定める極性切り換え電流値演算ステ
ップとから成る交流アーク溶接電源制御方法である。
According to the first aspect of the present invention, an output obtained by rectifying and smoothing an output of an AC power supply is converted into high-frequency AC power by a first inverter circuit.
The output of the first inverter circuit 4 is converted into electric power suitable for arc machining, rectified and supplied to the reactor 7, and the output of the reactor 7 is converted into AC power by the second inverter circuit 46, and the welding cables 47 and 48 Before switching the polarity of the output of the second inverter circuit 46, the output of the first inverter circuit 4 is temporarily stopped, and when the welding current reaches the polarity switching current value, the second In the AC arc welding power supply control method for switching the polarity of the output of the inverter circuit 46, the first inverter circuit 4
During the period when the output of the second inverter circuit 4 is temporarily stopped.
The change rate (di1 / dt) of the welding current from the output signal of the welding current detector 11 during the period (dt1) before the polarity switching of the output of No. 6
1) calculating the change rate of the welding current at the time of polarity switching, the output signal (Va1) of the arc voltage detector 39 after the lapse of the period (dt1) before the polarity switching, and the change rate (di1) of the welding current. / dt1) and a polarity switching inductance calculation step for calculating the polarity switching inductance between the reactor 7 and the welding cables 47 and 48, and a polarity switching current value calculation for determining the polarity switching current value corresponding to the polarity switching inductance. And a step for controlling the AC arc welding power supply.

【0041】出願時請求項2に記載の発明は、後述する
図3に記載の第1の実施例に示すように、交流電源1の
出力を整流して平滑した出力を高周波交流電力に変換す
る第1インバータ回路4と、第1インバータ回路4の出
力をアーク加工に適した電力に変換して整流したリアク
トル7を介して交流電力に変換された電力を溶接ケーブ
ル47及び48を介して溶接負荷に供給する第2インバ
ータ回路46とを備えて、第2インバータ回路46の出
力の各極性切り換え前に第1インバータ回路4の出力を
一時的に停止して溶接電流が極性切り換え電流値に達し
たときに第2インバータ回路46の出力の極性を切り換
える交流アーク溶接電源装置において、第1インバータ
回路4の出力を一時的に停止した期間で第2インバータ
回路46の出力の極性切り換え前の期間(dt1)における
溶接電流検出器11の出力信号から演算した溶接電流の
変化率(di1/dt1)と上記の極性切り換え前の期間(dt
1)の経過後のアーク電圧検出器39の出力信号(Va
1)とからリアクトル7と溶接ケーブル47及び48と
の極性切り換え時インダクタンスを演算するインダクタ
ンス値演算回路と、上記極性切り換え時インダクタンス
に対応させた極性切り換え電流値を定める極性切り換え
電流値演算回路38とからなる極性切り換え電流値演算
手段を備えた交流アーク溶接電源装置である。
According to the invention described in claim 2 at the time of filing, as shown in a first embodiment shown in FIG. 3 described later, the output of the AC power supply 1 is rectified and the smoothed output is converted into high-frequency AC power. The first inverter circuit 4 converts the output of the first inverter circuit 4 into electric power suitable for arc machining, converts the electric power into AC power through the rectified reactor 7, and applies the welding load via welding cables 47 and 48 to the welding load. Before the polarity switching of the output of the second inverter circuit 46, the output of the first inverter circuit 4 is temporarily stopped, and the welding current reaches the polarity switching current value. When the output of the first inverter circuit 4 is temporarily stopped, the output of the second inverter circuit 46 is temporarily stopped in the AC arc welding power supply device that switches the polarity of the output of the second inverter circuit 46. Welding current detector 11 the rate of change of the calculated welding current from the output signal of the sex before switching period (dt1) (di1 / dt1) and said polarity switching previous period (dt
The output signal (Va) of the arc voltage detector 39 after the lapse of 1)
(1) an inductance value calculation circuit for calculating an inductance at the time of polarity switching between the reactor 7 and the welding cables 47 and 48; and a polarity switching current value calculation circuit 38 for determining a polarity switching current value corresponding to the polarity switching inductance. An AC arc welding power supply device provided with a polarity switching current value calculation means comprising:

【0042】出願時請求項3に記載の発明は、請求項2
に記載の極性切り換え電流値演算手段が、溶接電流検出
器11の出力信号を入力して第1インバータ回路4の出
力を一時的に停止した期間で第2インバータ回路46の
出力の極性切り換え前の期間(dt1)における溶接電流
の変化値(di1)から溶接電流の変化率(di1/dt1)を演
算する第1微分器36と、極性切り換え前の期間(dt
1)の経過後のアーク電圧検出器39の出力信号(Va1)
と第1微分器36の出力信号(di1/dt1)とを入力して
リアクトル7と溶接ケーブル47及び48との第1イン
ダクタンス値(L7+L47+L48)を {(L7+L47+L48)×(di1/dt1)+Va1=0} の関係式から演算する第1インダクタンス値演算回路3
7と、第1インダクタンス値演算回路37の出力信号を
入力して第1インダクタンス値(L7+L47+L48)に
対応させた極性切り換え電流値を演算する極性切り換え
電流値演算回路38とを備えた手段である交流アーク溶
接電源装置である。
The invention described in claim 3 at the time of filing applies to claim 2
The polarity-switching current value calculating means described in (1) above receives the output signal of the welding current detector 11 and temporarily stops the output of the first inverter circuit 4 before the polarity of the output of the second inverter circuit 46 is switched. A first differentiator 36 that calculates a change rate (di1 / dt1) of the welding current from a change value (di1) of the welding current during the period (dt1);
Output signal (Va1) of the arc voltage detector 39 after elapse of 1)
And the output signal (di1 / dt1) of the first differentiator 36, and the first inductance value (L7 + L47 + L48) of the reactor 7 and the welding cables 47 and 48 is given by (L7 + L47 + L48) × (di1 / dt1) + Va1 = 0. The first inductance value calculation circuit 3 that calculates from the relational expression of}
7 and a polarity switching current value calculation circuit 38 which receives the output signal of the first inductance value calculation circuit 37 and calculates a polarity switching current value corresponding to the first inductance value (L7 + L47 + L48). It is an arc welding power supply device.

【0043】出願時請求項4に記載の発明は、後述する
図5に記載の第2の実施例に示すように、請求項2に記
載の極性切り換え電流値演算手段が、溶接電流検出器1
1の出力信号を入力して第1インバータ回路4の出力を
一時的に停止した期間で第2インバータ回路46の極性
切り換え前の期間(dt1)における溶接電流の変化値(di
1)から溶接電流の変化率(di1/dt1)を演算する第1微
分器36と、第2インバータ回路46の出力電圧検出信
号と溶接電流検出器11の出力信号とアーク電圧検出器
39の出力信号とを入力して溶接ケーブル47及び48
の抵抗値(Ro)を演算する溶接ケーブル抵抗値演算手
段と、第2整流回路6と第2インバータ回路46の一対
のスイッチング素子との電圧降下値(Vf)を設定する
半導体電圧降下値設定器53と、交流アーク溶接電源装
置の内部抵抗値(Ri)を設定する内部抵抗値設定器54
と、半導体電圧降下値設定器53の出力信号(Vf)と
第1微分器36の出力信号(di1/dt1)と極性切り換え
前の期間(dt1)の経過後のアーク電圧検出器39の出
力信号(Va1)及び溶接電流検出器11の出力信号(If
1)と溶接ケーブル抵抗値演算手段の出力信号(Ro)と
内部抵抗値設定器54の出力信号(Ri)とを入力し
て、 {(L7+L47+L48)×(di1/dt1)+Va1+(Ro+
Ri)×If1+Vf=0} の関係式からリアクトル7と溶接ケーブル47及び48
との第2インダクタンス値(L7+L47+L48)を演算
する第2インダクタンス値演算回路50と、第2インダ
クタンス値演算回路50の出力信号を入力して第2イン
ダクタンス値(L7+L47+L48)に対応させた極性切
り換え電流値を演算する極性切り換え電流値演算回路3
8とを備えた手段である交流アーク溶接電源装置であ
る。
In the invention according to claim 4 at the time of filing, as shown in a second embodiment shown in FIG. 5 described later, the polarity switching current value calculating means according to claim 2 comprises a welding current detector 1.
1 during which the output of the first inverter circuit 4 is temporarily stopped by inputting the output signal of the first inverter circuit 4 and before the polarity switching of the second inverter circuit 46 (dt1).
The first differentiator 36 for calculating the change rate (di1 / dt1) of the welding current from 1), the output voltage detection signal of the second inverter circuit 46, the output signal of the welding current detector 11, and the output of the arc voltage detector 39 Signals and input the welding cables 47 and 48
And a semiconductor voltage drop value setting device for setting a voltage drop value (Vf) between the second rectifier circuit 6 and the pair of switching elements of the second inverter circuit 46. 53 and an internal resistance value setting device 54 for setting the internal resistance value (Ri) of the AC arc welding power supply device.
And the output signal (Vf) of the semiconductor voltage drop value setting unit 53, the output signal (di1 / dt1) of the first differentiator 36, and the output signal of the arc voltage detector 39 after the lapse of the period (dt1) before the polarity switching. (Va1) and the output signal of the welding current detector 11 (If
1), the output signal (Ro) of the welding cable resistance value calculating means and the output signal (Ri) of the internal resistance value setting device 54 are input, and {(L7 + L47 + L48) × (di1 / dt1) + Va1 + (Ro +
From the relational expression of Ri) × If1 + Vf = 0 °, the reactor 7 and the welding cables 47 and 48 are obtained.
A second inductance value calculation circuit 50 for calculating a second inductance value (L7 + L47 + L48) of the following, and a polarity switching current value corresponding to the second inductance value (L7 + L47 + L48) by inputting an output signal of the second inductance value calculation circuit 50 Switching current value calculation circuit 3 for calculating
8 is an AC arc welding power supply device which is a means including

【0044】出願時請求項5に記載の発明は、請求項4
に記載の溶接ケーブル抵抗値演算手段が、第2インバー
タ回路46の出力電圧を検出する出力端子電圧検出器5
1と、第1インバータ回路4の動作中の期間(dt2)に
おける溶接電流の変化値(di2)から溶接電流の変化率
(di2/dt2)を演算する第2微分器56と、第2微分器
56の出力(di2/dt2)が略零のときの溶接電流検出器
11の出力信号(If2)及び出力端子電圧検出器51の
出力信号(Vo)及びアーク電圧検出器39の出力信号
(Va2)を入力して溶接ケーブル47及び48の抵抗値
{Ro=(VoーVa2)/If2}を演算する溶接ケーブル
抵抗値演算回路52とを備えた手段である交流アーク溶
接電源装置である。
The invention described in claim 5 at the time of filing applies to claim 4
The output terminal voltage detector 5 for detecting the output voltage of the second inverter circuit 46
1, a second differentiator 56 that calculates a change rate (di2 / dt2) of the welding current from a change value (di2) of the welding current during a period (dt2) during operation of the first inverter circuit 4, and a second differentiator. When the output 56 (di2 / dt2) is substantially zero, the output signal (If2) of the welding current detector 11, the output signal (Vo) of the output terminal voltage detector 51, and the output signal (Va2) of the arc voltage detector 39. And a welding cable resistance value calculation circuit 52 for calculating resistance values {Ro = (Vo−Va2) / If2} of the welding cables 47 and 48.

【0045】[0045]

【発明の実施の形態】[第1の実施例]以下、本発明を
図3に示す第1の実施例の制御ブロック図に基づいて説
明する。同図に示す第1の実施例の制御ブロック図は、
図1に示す従来装置の制御ブロック図と比較して、図3
で太線で示す制御ブロックが異なり、以下、この異なる
制御ブロックについて説明する。同図において、35
は、モノマルチバイブレータであり、アークスタート電
流期間設定回路21の出力信号が反転された信号を入力
して、この入力信号がハイレベルのときから予め設定さ
れた期間(dt1)ハイレベル信号を出力する。39は、
アーク電圧検出器であり、モノマルチバイブレータ35
のハイレベル信号を入力して、このハイレベル信号の終
了時刻におけるアーク電圧Va1を検出する。36は、第
1微分器であり、溶接電流検出器11の出力信号とモノ
マルチバイブレータ35の出力信号とを入力して、モノ
マルチバイブレータ35のハイレベル信号が入力されて
いる期間dt1の溶接電流検出器11の出力信号の変化値d
i1から、変化率(di1/dt1)を演算して出力する。37
は、第1インダクタンス値演算回路であり、第1微分器
36が演算した変化率(di/dt)とアーク電圧検出器3
9の出力信号Va1とを入力して、リアクトル7と溶接ケ
ーブル47及び48との第1インダクタンス値を、(L
7+L47+L48)として、 (L7+L47+L48)×(di1/dt1)+Va1=0 の関係式から第1インダクタンス値(L7+L47+L4
8)を演算する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [First Embodiment] The present invention will be described below with reference to the control block diagram of the first embodiment shown in FIG. The control block diagram of the first embodiment shown in FIG.
Compared to the control block diagram of the conventional device shown in FIG.
The control blocks indicated by bold lines are different, and the different control blocks will be described below. In FIG.
Is a monomultivibrator, which inputs a signal obtained by inverting the output signal of the arc start current period setting circuit 21 and outputs a high level signal for a preset period (dt1) from when the input signal is at a high level. I do. 39 is
An arc voltage detector, a monomultivibrator 35
And the arc voltage Va1 at the end time of this high level signal is detected. Reference numeral 36 denotes a first differentiator which receives the output signal of the welding current detector 11 and the output signal of the monomultivibrator 35, and outputs the welding current during the period dt1 during which the high level signal of the monomultivibrator 35 is input. The change value d of the output signal of the detector 11
The change rate (di1 / dt1) is calculated and output from i1. 37
Is a first inductance value calculation circuit, and the change rate (di / dt) calculated by the first differentiator 36 and the arc voltage detector 3
9, the first inductance value between the reactor 7 and the welding cables 47 and 48 is set to (L
7 + L47 + L48), the first inductance value (L7 + L47 + L4) is obtained from the relational expression of (L7 + L47 + L48) .times. (Di1 / dt1) + Va1 = 0.
8) is calculated.

【0046】38は、極性切り換え電流値演算回路であ
り、予め溶接ケーブルの長さが通常の使用状態のときの
リアクトル7と溶接ケーブルとのインダクタンス値La
と、極性切り換え電流値iaとを実験的に求めておき、
溶接ケーブルの長さが変化したときのリアクトル7と溶
接ケーブルとのインダクタンス値Lは第1インダクタン
ス値演算回路37で演算され、溶接ケーブルの長さが変
化したときの極性切り換え電流値iは、上述した実験的
に求められたリアクトル7と溶接ケーブルとのインダク
タンス値Laと極性切り換え電流値iaとの電磁エネルギ
と、溶接ケーブルの長さが変化したときのリアクトル7
と溶接ケーブルとのインダクタンス値Lと極性切り換え
電流値iとの電磁エネルギとが等しいことから、(L×
i×i)/2=(La×ia×ia)/2とおいて演算され
る。出願時請求項3に記載の極性切り換え電流値演算手
段は、第1微分器36、第1インダクタンス値演算回路
37及び極性切り換え電流値演算回路38から成る。
Numeral 38 denotes a polarity switching current value calculating circuit, which has an inductance value La between the reactor 7 and the welding cable when the length of the welding cable is normal in use.
And the polarity switching current value ia are experimentally obtained,
The inductance value L between the reactor 7 and the welding cable when the length of the welding cable changes is calculated by the first inductance value calculation circuit 37, and the polarity switching current value i when the length of the welding cable changes is calculated as described above. The electromagnetic energy of the inductance value La and the polarity switching current value ia between the reactor 7 and the welding cable obtained experimentally and the reactor 7 when the length of the welding cable changes.
Since the electromagnetic energy between the inductance value L of the welding cable and the polarity switching current value i is equal, (L ×
The calculation is performed with (i × i) / 2 = (La × ia × ia) / 2. The polarity switching current value calculation means according to claim 3 at the time of filing includes a first differentiator 36, a first inductance value calculation circuit 37, and a polarity switching current value calculation circuit 38.

【0047】トーチスイッチTSが押されると、アーク
スタート電流期間設定回路21は、トーチスイッチTS
のハイレベル信号を入力して、ハイレベル信号を溶接電
流設定回路20に出力する。また、アークスタート電流
期間設定回路21は、出力信号を反転した信号を、モノ
マルチバイブレータ35に入力して、アークスタート電
流期間設定回路21の出力信号がハイレベルからローレ
ベルに成ったときに、モノマルチバイブレータ35は、
予め設定された期間ハイレベル信号を出力する。アーク
電圧検出器39は、このハイレベル信号を入力して、こ
のハイレベル信号の終了時刻におけるアーク電圧Vaを
検出する。第1微分器36は、溶接電流検出器11の出
力信号とモノマルチバイブレータ35の出力信号とを入
力して、モノマルチバイブレータ35のハイレベル信号
が入力されている期間dt1の溶接電流検出器11の出力
信号の変化値di1から、変化率(di1/dt1)を演算する。
第1インダクタンス値演算回路37は、第1微分器36
が演算した変化率(di1/dt1)とアーク電圧検出器39
の出力信号Vaとを入力して、リアクトル7と溶接ケー
ブル47及び48との第1インダクタンス値(L7+L4
7+L48)を演算する。
When the torch switch TS is pressed, the arc start current period setting circuit 21 causes the torch switch TS
, And outputs the high-level signal to the welding current setting circuit 20. Further, the arc start current period setting circuit 21 inputs a signal obtained by inverting the output signal to the mono multivibrator 35, and when the output signal of the arc start current period setting circuit 21 changes from high level to low level, The mono multivibrator 35 is
The high level signal is output for a preset period. The arc voltage detector 39 receives the high level signal and detects the arc voltage Va at the end time of the high level signal. The first differentiator 36 receives the output signal of the welding current detector 11 and the output signal of the monomultivibrator 35, and outputs the welding current detector 11 during the period dt1 during which the high-level signal of the monomultivibrator 35 is input. From the output signal change value di1, the change rate (di1 / dt1) is calculated.
The first inductance value calculation circuit 37 includes a first differentiator 36.
(Di1 / dt1) and arc voltage detector 39
Of the first inductance value (L7 + L4) between the reactor 7 and the welding cables 47 and 48.
7 + L48).

【0048】極性切り換え電流値演算回路38は、第1
インダクタンス値演算回路37の演算結果を入力して、
第1インダクタンス値(L7+L47+L48)に対応した
極性切り換え電流値を演算する。以下、アークスタート
電流期間、負極性電流期間及び正極性電流期間におい
て、極性切り換え判別回路19は、溶接電流検出器11
の出力信号と極性切り換え電流値演算回路38の出力信
号とを比較して、溶接電流検出器11の出力信号が極性
切り換え電流値演算回路38の出力信号まで下がったと
きに、ローレベル信号を出力する。
The polarity switching current value calculation circuit 38
By inputting the calculation result of the inductance value calculation circuit 37,
A polarity switching current value corresponding to the first inductance value (L7 + L47 + L48) is calculated. Hereinafter, during the arc start current period, the negative current period, and the positive current period, the polarity switching determination circuit 19
Is compared with the output signal of the polarity switching current value calculation circuit 38, and when the output signal of the welding current detector 11 falls to the output signal of the polarity switching current value calculation circuit 38, a low level signal is output. I do.

【0049】図4は、図3に示した制御ブロック図の各
部の波形を示す図である。同図において、(A)乃至
(L)は、図2の(A)乃至(L)に対応しているので
説明を省略する。(M)はモノマルチバイブレータ35
の出力信号を、時間の経過とともに示したものである。
FIG. 4 is a diagram showing waveforms at various parts in the control block diagram shown in FIG. In FIG. 7, (A) to (L) correspond to (A) to (L) in FIG. (M) is a mono-multi vibrator 35
Are shown over time.

【0050】図4において、図2と異なる部分のみ説明
する。アークスタート電流期間の終了する時刻t3に、
アークスタート電流期間設定回路21の出力が、ローレ
ベルになり、モノマルチバイブレータ35は、このロー
レベル信号が反転されたハイレベル信号を、入力したと
きから予め設定された期間、ハイレベル信号をアーク電
圧検出器39に出力する。アーク電圧検出器39は、モ
ノマルチバイブレータ35のハイレベル信号を入力し
て、このハイレベル信号の終了時刻におけるアーク電圧
Vaを検出する。第1微分器36は、溶接電流検出器1
1の出力信号とモノマルチバイブレータ35の出力信号
とを入力して、モノマルチバイブレータ35のハイレベ
ル信号が入力されている期間dt1の溶接電流検出器11
の出力信号の変化値di1から、変化率(di1/dt1)を演算
して出力する。
In FIG. 4, only parts different from FIG. 2 will be described. At time t3 when the arc start current period ends,
The output of the arc start current period setting circuit 21 becomes low level, and the mono-multivibrator 35 arcs the high level signal for a preset period from the time of inputting the high level signal obtained by inverting the low level signal. Output to the voltage detector 39. The arc voltage detector 39 receives the high level signal of the mono-multi vibrator 35 and detects the arc voltage Va at the end time of the high level signal. The first differentiator 36 is a welding current detector 1
1 and the output signal of the monomultivibrator 35, and the welding current detector 11 during the period dt1 during which the high level signal of the monomultivibrator 35 is input.
The change rate (di1 / dt1) is calculated from the change value di1 of the output signal and output.

【0051】第1インダクタンス値演算回路37は、第
1微分器36が演算した変化率(di1/dt1)とアーク電
圧検出器39の出力信号Vaとを入力して、リアクトル
7と溶接ケーブル47及び48との第1インダクタンス
値(L7+L47+L48)を演算する。極性切り換え電流
値演算回路38は、第1インダクタンス値演算回路37
の演算結果を入力して、第1インダクタンス値(L7+
L47+L48)に対応した極性切り換え電流値を演算す
る。
The first inductance value calculation circuit 37 receives the change rate (di1 / dt1) calculated by the first differentiator 36 and the output signal Va of the arc voltage detector 39, and inputs the reactor 7, the welding cable 47, The first inductance value (L7 + L47 + L48) is calculated. The polarity switching current value calculation circuit 38 includes a first inductance value calculation circuit 37.
Of the first inductance value (L7 +
(L47 + L48) is calculated.

【0052】図3に示した本発明の第1の実施例の制御
ブロック図では、極性切り換え電流値を演算することに
おいて、溶接ケーブル47及び48の抵抗分やスイッチ
ング素子の電圧降下値等を無視していたが、これらを考
慮して、極性切り換え電流値を演算する場合を次に示
す。
In the control block diagram of the first embodiment of the present invention shown in FIG. 3, in calculating the polarity switching current value, the resistance of the welding cables 47 and 48 and the voltage drop value of the switching element are ignored. The following describes a case where the polarity switching current value is calculated in consideration of the above.

【0053】[第2の実施例]図5は、本発明の第2の
実施例の制御ブロック図である。同図に示す第2の実施
例の制御ブロック図は、図3に示す第1の実施例の制御
ブロック図と比較して、図5で太線で示す制御ブロック
が異なり、以下、この異なる制御ブロックについて説明
する。同図において、56は、第2微分器であって、溶
接電流検出器11の出力信号Ifを入力して、変化率(di
2/dt2)を演算する。57は、アンド回路であって、アー
クスタート電流期間設定回路21の出力信号と溶接電流
判別回路18の出力信号とを入力して、両信号がハイレ
ベルのときハイレベル信号を出力する。55は、電流変
化検出器であり、アンド回路57の出力信号と第2微分
器56の出力信号とを入力して、アンド回路57のハイ
レベル信号を入力しているとき、即ち、アークスタート
電流期間で溶接電流が流れているとき、第2微分器56
の出力信号である(di2/dt2)と電流変化判別値設定器4
9の出力信号とを比較し、第2微分器56の出力信号(d
i/dt)が電流変化判別値設定器49の出力信号よりも小
さいときに、溶接電流の変化が略零と判別し、ハイレベ
ル信号を出力する。
[Second Embodiment] FIG. 5 is a control block diagram of a second embodiment of the present invention. The control block diagram of the second embodiment shown in the figure differs from the control block diagram of the first embodiment shown in FIG. 3 in the control block shown by a thick line in FIG. Will be described. In the figure, reference numeral 56 denotes a second differentiator which receives the output signal If of the welding current detector 11 and changes the rate of change (di).
2 / dt2) is calculated. An AND circuit 57 receives the output signal of the arc start current period setting circuit 21 and the output signal of the welding current determination circuit 18 and outputs a high level signal when both signals are at a high level. Reference numeral 55 denotes a current change detector, which receives the output signal of the AND circuit 57 and the output signal of the second differentiator 56 and inputs a high-level signal of the AND circuit 57, that is, the arc start current. When the welding current is flowing during the period, the second differentiator 56
Output signal (di2 / dt2) and the current change determination value setting device 4
9 is compared with the output signal of the second differentiator 56 (d
When (i / dt) is smaller than the output signal of the current change determination value setter 49, the change in the welding current is determined to be substantially zero, and a high level signal is output.

【0054】51は、電流変化検出器55がハイレベル
信号を出力している期間に、第2インバータ回路46の
出力電圧Voを検出する出力端子電圧検出器である。5
2は、溶接ケーブル47及び48の抵抗値を演算する溶
接ケーブル抵抗値演算回路であって、電流変化検出器5
5がハイレベル信号を出力している期間に、溶接電流検
出器11が出力する信号If2及びアーク電圧検出器39
が出力する信号Va2と、出力端子電圧検出器51の出力
信号Voとを入力して、溶接ケーブル47の抵抗値R47
及び溶接ケーブル48の抵抗値R48の合計をRoとする
と、 Ro=R47+R48、 Ro=(VoーVa2)/If2 の関係式により、溶接ケーブル47及び48の合成抵抗
値Roを演算することができる。
Reference numeral 51 denotes an output terminal voltage detector for detecting the output voltage Vo of the second inverter circuit 46 while the current change detector 55 is outputting a high level signal. 5
Reference numeral 2 denotes a welding cable resistance value calculation circuit for calculating the resistance values of the welding cables 47 and 48, and a current change detector 5
5 outputs a high-level signal, the signal If2 output from the welding current detector 11 and the arc voltage detector 39.
Is input and the output signal Vo of the output terminal voltage detector 51 is input, and the resistance value R47 of the welding cable 47 is input.
Assuming that the sum of the resistance values R48 of the welding cables 48 is Ro, the composite resistance value Ro of the welding cables 47 and 48 can be calculated by the relational expression of Ro = R47 + R48 and Ro = (Vo-Va2) / If2.

【0055】53は、半導体電圧降下値設定器であり、
溶接電流検出器11の出力信号Ifを入力して、第2整
流回路6の電圧降下値Vf1、スイッチング素子8aの電
圧降下値V8a及びスイッチング素子8dの電圧降下値V
8dの合計電圧降下値(Vf=Vf1+V8a+V8d)を設定
する。ここで、第2整流回路6の電圧降下値Vf1、スイ
ッチング素子8aの電圧降下値V8a及びスイッチング素
子8dの電圧降下値V8dは、設計値から、溶接電流検出
器11の出力信号Ifの関数として決定される。54
は、交流アーク溶接電源装置の内部抵抗を設定する内部
抵抗値設定器であって、この内部抵抗値は、主に出力変
圧器5の2次巻線の抵抗分とリアクトル7の抵抗分とで
あり、設計値から求められる。
Reference numeral 53 denotes a semiconductor voltage drop value setting device.
The output signal If of the welding current detector 11 is input and the voltage drop Vf1 of the second rectifier circuit 6, the voltage drop V8a of the switching element 8a, and the voltage drop V8 of the switching element 8d.
The total voltage drop value of 8d (Vf = Vf1 + V8a + V8d) is set. Here, the voltage drop value Vf1 of the second rectifier circuit 6, the voltage drop value V8a of the switching element 8a, and the voltage drop value V8d of the switching element 8d are determined from the design values as functions of the output signal If of the welding current detector 11. Is done. 54
Is an internal resistance value setting device for setting the internal resistance of the AC arc welding power supply device. The internal resistance value is mainly determined by the resistance of the secondary winding of the output transformer 5 and the resistance of the reactor 7. Yes, determined from design values.

【0056】50は、第2インダクタンス値演算回路で
あり、第1微分器36の出力信号(di1/dt1)と、モノマ
ルチバイブレータ35のハイレベル信号の終了時刻にお
ける溶接電流検出器11の出力信号If1及びアーク電圧
検出器39の出力信号Va1と、溶接ケーブル抵抗値演算
回路52の出力信号Roと、半導体電圧降下値設定器5
3の出力信号Vfと、内部抵抗値設定器54の出力信号
Riとを入力して、リアクトル7と溶接ケーブル47及
び48との第2インダクタンス値を、(L7+L47+L
48)として、 (L7+L47+L48)×(di1/dt1)+Va1+(Ro+R
i)×If1+Vf=0 の関係式から第2インダクタンス値(L7+L47+L4
8)を演算する。
Reference numeral 50 denotes a second inductance value calculation circuit, which is the output signal (di1 / dt1) of the first differentiator 36 and the output signal of the welding current detector 11 at the end time of the high level signal of the monomultivibrator 35. If1 and the output signal Va1 of the arc voltage detector 39, the output signal Ro of the welding cable resistance value calculation circuit 52, and the semiconductor voltage drop value setting device 5
3 and the output signal Ri of the internal resistance value setting unit 54, and the second inductance value between the reactor 7 and the welding cables 47 and 48 is calculated as (L7 + L47 + L
48) as (L7 + L47 + L48) × (di1 / dt1) + Va1 + (Ro + R
i) From the relational expression of × If1 + Vf = 0, the second inductance value (L7 + L47 + L4)
8) is calculated.

【0057】出願時請求項5に記載の溶接ケーブル抵抗
値演算手段は、出力端子電圧検出器51、第2微分器及
び溶接ケーブル抵抗値演算回路52とから成る。また、
出願時請求項5に記載の極性切り換え電流値演算手段
は、第1微分器36、溶接ケーブル抵抗値演算手段、半
導体電圧降下値設定器53、内部抵抗値設定器54、第
2インダクタンス値演算回路50及び極性切り換え電流
値演算回路38から成る。
The welding cable resistance value calculating means according to the present invention comprises an output terminal voltage detector 51, a second differentiator and a welding cable resistance value calculation circuit 52. Also,
The polarity switching current value calculating means according to claim 5 at the time of filing includes a first differentiator 36, a welding cable resistance value calculating means, a semiconductor voltage drop value setting device 53, an internal resistance value setting device 54, and a second inductance value calculation circuit. 50 and a polarity switching current value calculation circuit 38.

【0058】トーチスイッチTSが押されると、アーク
スタート電流期間設定回路21は、トーチスイッチTS
のハイレベル信号を入力して、ハイレベル信号を溶接電
流設定回路20に出力する。また、アークスタート電流
期間設定回路21は、この出力信号を反転した信号を、
モノマルチバイブレータ35に入力して、アークスター
ト電流期間設定回路21の出力信号がハイレベルからロ
ーレベルに変わったときに、モノマルチバイブレータ3
5は、予め設定された期間、ハイレベル信号を出力す
る。アーク電圧検出器39は、このハイレベル信号を入
力して、このハイレベル信号の終了時刻におけるアーク
電圧Va1を検出する。第1微分器36は、溶接電流検出
器11の出力信号とモノマルチバイブレータ35の出力
信号とを入力して、モノマルチバイブレータ35のハイ
レベル信号が入力されている期間dt1の溶接電流検出器
11の出力信号の変化値di1から、変化率(di1/dt1)を
演算する。
When the torch switch TS is pressed, the arc start current period setting circuit 21 causes the torch switch TS
, And outputs the high-level signal to the welding current setting circuit 20. The arc start current period setting circuit 21 outputs a signal obtained by inverting the output signal,
When input to the monomultivibrator 35 and the output signal of the arc start current period setting circuit 21 changes from high level to low level, the monomultivibrator 3
5 outputs a high-level signal for a preset period. The arc voltage detector 39 receives the high level signal and detects the arc voltage Va1 at the end time of the high level signal. The first differentiator 36 receives the output signal of the welding current detector 11 and the output signal of the monomultivibrator 35, and outputs the welding current detector 11 during the period dt1 during which the high-level signal of the monomultivibrator 35 is input. From the output signal change value di1, the change rate (di1 / dt1) is calculated.

【0059】第2微分器56は、溶接電流検出器11の
出力信号Ifを入力して、変化率(di1/dt1)を演算する。
アンド回路57は、アークスタート電流期間設定回路2
1の出力信号と溶接電流判別回路18の出力信号とを入
力して、両信号がハイレベルのときハイレベル信号を出
力する。電流変化検出器55は、アンド回路57と第2
微分器56との出力信号を入力して、アンド回路57の
ハイレベル信号を入力しているときで、かつ、第2微分
器56の出力信号である(di2/dt2)が略零と判別したと
き、ハイレベル信号を出力する。出力端子電圧検出器5
1は、電流変化検出器55の出力信号を入力していると
きの第2インバータ回路46の出力電圧Voを検出し、
溶接ケーブル抵抗値演算回路52は、出力端子電圧検出
器51の出力信号Voと溶接電流検出器11の出力信号
Ifとアーク電圧検出器39の出力信号Vaとを入力し
て、溶接ケーブル47及び48の抵抗値Roを演算す
る。
The second differentiator 56 receives the output signal If of the welding current detector 11 and calculates the rate of change (di1 / dt1).
The AND circuit 57 includes an arc start current period setting circuit 2
1 and the output signal of the welding current discriminating circuit 18 are input, and when both signals are at a high level, a high level signal is output. The current change detector 55 includes an AND circuit 57 and a second
When the output signal from the differentiator 56 is input and the high-level signal from the AND circuit 57 is input, (di2 / dt2), which is the output signal from the second differentiator 56, is determined to be substantially zero. At this time, a high level signal is output. Output terminal voltage detector 5
1 detects the output voltage Vo of the second inverter circuit 46 when the output signal of the current change detector 55 is input,
The welding cable resistance value calculation circuit 52 receives the output signal Vo of the output terminal voltage detector 51, the output signal If of the welding current detector 11, and the output signal Va of the arc voltage detector 39, and outputs the welding cables 47 and 48. Is calculated.

【0060】半導体電圧降下値設定器53は、溶接電流
検出器11の出力信号Ifを入力して、第2整流回路6
の電圧降下値Vf1、スイッチング素子8aの電圧降下値
V8a及びスイッチング素子8dの電圧降下値V8dの合計
電圧降下値(Vf=Vf1+V8a+V8d)を設定する。第
2インダクタンス値演算回路50は、第1微分器36の
出力信号(di1/dt1)と、モノマルチバイブレータ35の
ハイレベル信号の終了時刻における溶接電流検出器11
の出力信号If及びアーク電圧検出器39の出力信号V
a1と、溶接ケーブル抵抗値演算回路52の出力信号Ro
と、半導体電圧降下値設定器53の出力信号Vfと、内
部抵抗値設定器54の出力信号Riとを入力して、リア
クトル7と溶接ケーブル47及び48との第2インダク
タンス値(L7+L47+L48)を演算する。
The semiconductor voltage drop value setter 53 receives the output signal If of the welding current detector 11 and inputs the output signal If to the second rectifier circuit 6.
, The voltage drop value V8a of the switching element 8a and the voltage drop value V8d of the switching element 8d (Vf = Vf1 + V8a + V8d). The second inductance value calculation circuit 50 outputs the output signal (di1 / dt1) of the first differentiator 36 and the welding current detector 11 at the end time of the high-level signal of the monomultivibrator 35.
And the output signal V of the arc voltage detector 39.
a1 and the output signal Ro of the welding cable resistance value calculation circuit 52
And the output signal Vf of the semiconductor voltage drop value setting device 53 and the output signal Ri of the internal resistance value setting device 54, and calculate the second inductance value (L7 + L47 + L48) of the reactor 7 and the welding cables 47 and 48. I do.

【0061】極性切り換え電流値演算回路38は、第2
インダクタンス値演算回路50の演算結果を入力して、
第2インダクタンス値(L7+L47+L48)に対応した
極性切り換え電流値を演算する。以下、アークスタート
電流期間、負極性電流期間及び正極性電流期間におい
て、極性切り換え判別回路19は、溶接電流検出器11
の出力信号と極性切り換え電流値演算回路38の出力信
号とを比較して、溶接電流検出器11の出力信号が極性
切り換え電流値演算回路38の出力信号まで下がったと
きに、ローレベル信号を出力する。
The polarity switching current value calculation circuit 38
By inputting the calculation result of the inductance value calculation circuit 50,
A polarity switching current value corresponding to the second inductance value (L7 + L47 + L48) is calculated. Hereinafter, during the arc start current period, the negative current period, and the positive current period, the polarity switching determination circuit 19
Is compared with the output signal of the polarity switching current value calculation circuit 38, and when the output signal of the welding current detector 11 falls to the output signal of the polarity switching current value calculation circuit 38, a low level signal is output. I do.

【0062】図6は、図5に示した制御ブロック図の各
部の波形を示す図である。同図において、(A)乃至
(M)は、図4に示す(A)乃至(M)に対応している
ので、説明を省略する。(N)は電流変化検出器55の
出力信号を、時間の経過とともに示している。
FIG. 6 is a diagram showing waveforms at various points in the control block diagram shown in FIG. In the figure, (A) to (M) correspond to (A) to (M) shown in FIG. (N) shows the output signal of the current change detector 55 over time.

【0063】図6において、図4と異なる部分のみ説明
する。時刻t2において、消耗電極40と被溶接物15
との間が短絡すると、このとき、消耗電極40と被溶接
物15との間には、アークスタートを行うための電圧が
印加されているために、アークが発生し、(I)に示す
ように溶接電流が流れる。その後、溶接電流判別回路1
8が、溶接電流が流れたと判別して、(K)に示すよう
にハイレベル信号を出力する。このとき、アンド回路5
7は、入力信号であるアークスタート電流期間設定回路
21の出力信号と溶接電流判別回路18の出力信号との
両信号がハイレベルであるので、ハイレベル信号を出力
し、電流変化検出器55は、アンド回路57のハイレベ
ル信号と第2微分器56の出力信号(di2/dt2)を入力し
て、第2微分器56の出力信号(di2/dt2)が略零と判別
する時刻t21から第2微分器56の出力信号(di2/dt2)
が略零である期間、(N)に示すようにハイレベル信号
を出力する。また、出力端子電圧検出器51は、電流変
化検出器55の出力信号を入力しているときの第2イン
バータ回路46の出力電圧Voを検出する。
In FIG. 6, only parts different from FIG. 4 will be described. At time t2, the consumable electrode 40 and the workpiece 15
Is short-circuited at this time, an arc is generated between the consumable electrode 40 and the workpiece 15 because a voltage for starting the arc is applied, and an arc is generated, as shown in FIG. The welding current flows through. Then, the welding current determination circuit 1
8 determines that the welding current has flowed, and outputs a high-level signal as shown in (K). At this time, the AND circuit 5
7 outputs a high level signal because both the output signal of the arc start current period setting circuit 21 and the output signal of the welding current discriminating circuit 18 which are input signals are at a high level, and the current change detector 55 , The high-level signal of the AND circuit 57 and the output signal (di2 / dt2) of the second differentiator 56 are input, and from the time t21 when the output signal (di2 / dt2) of the second differentiator 56 is determined to be substantially zero, Output signal of the 2 differentiator 56 (di2 / dt2)
Is high, a high-level signal is output as shown in (N). The output terminal voltage detector 51 detects the output voltage Vo of the second inverter circuit 46 when the output signal of the current change detector 55 is being input.

【0064】アークスタート電流期間設定回路21は、
溶接電流判別回路18が、溶接電流が流れたと判別して
から時限を開始し、この時限の終了する時刻t3に、ア
ークスタート電流期間設定回路21の出力がローレベル
になり、溶接電流設定回路20の出力信号Irが零にな
り、比較器17から出力される差信号△I=IrーIf
が、第1インバータ制御回路16に出力され、第1イン
バータ制御回路16から第1インバータ回路4に出力さ
れる駆動信号の出力が、停止され、第1インバータ回路
4は停止する。
The arc start current period setting circuit 21
The time period starts after the welding current determination circuit 18 determines that the welding current has flowed. At time t3 when the time period ends, the output of the arc start current period setting circuit 21 becomes low level, and the welding current setting circuit 20 Becomes zero, and the difference signal ΔI = Ir−If output from the comparator 17
Is output to the first inverter control circuit 16, the output of the drive signal output from the first inverter control circuit 16 to the first inverter circuit 4 is stopped, and the first inverter circuit 4 is stopped.

【0065】また、アークスタート電流期間の終了する
時刻t3に、溶接電流が、(I)に示すように変化し始
め、第2微分器56の出力(di/dt)が電流変化判別値設
定器49の設定値よりも大きくなると、電流変化検出器
55のハイレベル信号は、(N)に示すように停止す
る。
At time t3 when the arc start current period ends, the welding current starts to change as shown in (I), and the output (di / dt) of the second differentiator 56 changes to the current change determination value setting device. When the value exceeds the set value of 49, the high-level signal of the current change detector 55 stops as shown in (N).

【0066】また、アークスタート電流期間の終了する
時刻t3に、アークスタート電流期間設定回路21の出
力が、ローレベルになり、モノマルチバイブレータ35
は、このローレベル信号が反転されたハイレベル信号
を、入力したときから予め設定された期間、ハイレベル
信号をアーク電圧検出器39に出力する。アーク電圧検
出器39は、モノマルチバイブレータ35のハイレベル
信号を入力して、このハイレベル信号の終了時刻におけ
るアーク電圧Vaを検出する。
At time t3 when the arc start current period ends, the output of the arc start current period setting circuit 21 goes low, and the monomultivibrator 35
Outputs a high-level signal to the arc voltage detector 39 for a preset period from when the high-level signal obtained by inverting the low-level signal is input. The arc voltage detector 39 receives the high level signal of the mono-multi vibrator 35 and detects the arc voltage Va at the end time of the high level signal.

【0067】第1微分器36は、溶接電流検出器11の
出力信号とモノマルチバイブレータ35の出力信号とを
入力して、モノマルチバイブレータ35のハイレベル信
号が入力されている期間dt1の溶接電流検出器11の出
力信号の変化値di1から、変化率(di1/dt1)を演算して
出力する。第2インダクタンス値演算回路50は、第1
微分器36の出力信号(di1/dt1)と、溶接電流検出器1
1の出力信号Ifと、アーク電圧検出器39の出力信号
Vaと、溶接ケーブル抵抗値演算回路52の出力信号R
oと、半導体電圧降下値設定器53の出力信号Vfと、
内部抵抗値設定器54の出力信号Riとを入力して、リ
アクトル7と溶接ケーブル47及び48とのインダクタ
ンス値(L7+L47+L48)を演算する。極性切り換え
電流値演算回路38は、第2インダクタンス値演算回路
50の演算結果を入力して、リアクトル7と溶接ケーブ
ル47及び48とのインダクタンス値(L7+L47+L4
8)に対応した極性切り換え電流値を演算する。
The first differentiator 36 receives the output signal of the welding current detector 11 and the output signal of the monomultivibrator 35, and outputs the welding current during the period dt1 when the high level signal of the monomultivibrator 35 is input. From the change value di1 of the output signal of the detector 11, a change rate (di1 / dt1) is calculated and output. The second inductance value calculation circuit 50 is configured to
The output signal (di1 / dt1) of the differentiator 36 and the welding current detector 1
1, the output signal Va of the arc voltage detector 39, and the output signal R of the welding cable resistance value calculation circuit 52.
o, the output signal Vf of the semiconductor voltage drop value setter 53,
The output signal Ri of the internal resistance value setting unit 54 is input, and the inductance value (L7 + L47 + L48) between the reactor 7 and the welding cables 47 and 48 is calculated. The polarity switching current value calculation circuit 38 receives the calculation result of the second inductance value calculation circuit 50 and outputs the inductance value (L7 + L47 + L4) between the reactor 7 and the welding cables 47 and 48.
Calculate the polarity switching current value corresponding to 8).

【0068】尚、上述した第1の実施例及び第2の実施
例においては、アークスタート電流期間の終了後に、溶
接電流検出器11の出力信号の変化値di1を検出して、
変化率(di1/dt1)を演算し、アーク電圧Va1を検出し
て、極性切り換え電流値を演算しているが、正極性電流
期間又は負極性電流期間の終了後に、溶接電流検出器1
1の出力信号の変化値di1を検出して、変化率(di1/dt
1)を演算し、アーク電圧Va1を検出して、極性切り換
え電流値を演算しても良い。
In the first and second embodiments, after the end of the arc start current period, the change value di1 of the output signal of the welding current detector 11 is detected.
The change rate (di1 / dt1) is calculated, the arc voltage Va1 is detected, and the polarity switching current value is calculated. However, after the positive current period or the negative current period ends, the welding current detector 1
1 is detected and the change rate (di1 / dt) is detected.
1), the arc voltage Va1 may be detected, and the polarity switching current value may be calculated.

【0069】また、第1の実施例及び第2の実施例にお
いては、溶接電源装置の電源を投入後、トーチスイッチ
TSを押す毎に、溶接電流検出器11の出力信号の変化
値di1を検出して、変化率(di1/dt1)を演算し、アーク
電圧Va1を検出して、極性切り換え電流値を演算してい
るが、溶接電源装置の電源を投入後、最初にトーチスイ
ッチTSを押したときのみ、極性切り換え電流値を演算
して、その後、溶接電源装置の電源を切るまでは、同じ
極性切り換え電流値を使用するようにしても良い。
In the first and second embodiments, each time the torch switch TS is pressed after the power of the welding power supply is turned on, the change value di1 of the output signal of the welding current detector 11 is detected. Then, the change rate (di1 / dt1) is calculated, the arc voltage Va1 is detected, and the polarity switching current value is calculated. However, after turning on the power of the welding power supply, the torch switch TS is first pressed. Only at this time, the polarity switching current value may be calculated, and thereafter, the same polarity switching current value may be used until the power source of the welding power supply device is turned off.

【0070】また、第1の実施例及び第2の実施例にお
いては、溶接電流検出器11の出力信号の変化値di1を
検出して、変化率(di1/dt1)を演算し、アーク電圧Va
1を検出して、極性切り換え電流値を演算しているが、
スタート条件が安定していて、アーク長の変化が少ない
場合、アーク電圧が一定として、簡易的に、アーク電圧
Va1を検出しないで、溶接電流検出器11の出力信号の
変化値di1のみを検出して、変化率(di1/dt1)を演算
し、極性切り換え電流値を演算しても良い。
In the first and second embodiments, the change value (di1 / dt1) of the output signal of the welding current detector 11 is detected to calculate the change rate (di1 / dt1), and the arc voltage Va is calculated.
1 is detected and the polarity switching current value is calculated.
When the start condition is stable and the change in the arc length is small, the arc voltage is fixed, and simply the change value di1 of the output signal of the welding current detector 11 is detected without simply detecting the arc voltage Va1. Then, the change rate (di1 / dt1) may be calculated to calculate the polarity switching current value.

【0071】また、第1の実施例及び第2の実施例にお
いては、正極性電流期間と負極性電流期間との極性切り
換え電流値を同じにしているが、正極性電流期間と負極
性電流期間とでは、アークの再点弧性に差があるので、
正極性電流期間と負極性電流期間とにおいて、それぞれ
の溶接電流検出器11の出力信号の変化値di1を検出し
て、変化率(di1/dt1)を演算し、アーク電圧Va1を検
出して、極性切り換え電流値を演算しても良い。
In the first embodiment and the second embodiment, the polarity switching current value between the positive current period and the negative current period is the same, but the positive current period and the negative current period are the same. Because there is a difference in the re-ignition property of the arc,
In the positive current period and the negative current period, the change value di1 of the output signal of each welding current detector 11 is detected, the change rate (di1 / dt1) is calculated, and the arc voltage Va1 is detected. The polarity switching current value may be calculated.

【0072】また、上記において、本発明を消耗電極を
用いる交流アーク溶接電源装置に適用した実施の形態を
説明したが、本発明は、非消耗電極を用いる交流TIG
アーク溶接電源装置にも、同様に適用できる。
In the above, the embodiment in which the present invention is applied to an AC arc welding power supply device using a consumable electrode has been described. However, the present invention relates to an AC TIG using a non-consumable electrode.
The present invention can be similarly applied to an arc welding power supply device.

【0073】[0073]

【発明の効果】以上の如く、図3に示す第1の実施例
は、第2インバータ回路の各極性切り換え前に第1イン
バータ回路の出力を一時的に停止して、溶接電流が極性
切り換え電流値に達したときに第2インバータ回路の極
性を切り換える交流アーク溶接電源装置において、アー
ク電圧及び溶接電流を検出し、溶接電流値から溶接電流
の変化率を演算し、これらの値からリアクトルと溶接ケ
ーブルとのインダクタンス値を演算し、このインダクタ
ンス値から極性切り換え電流値を演算することによっ
て、従来技術のように、第2インバータ回路のスイッチ
ング素子を切り換えるときの極性切り換え電流値が、予
め設定された一定値ではなく、溶接ケーブルが短いとき
又は長いときにおいて、それぞれの溶接ケーブルの長さ
に対応した極性切り換え電流値を演算して、第2インバ
ータ回路のスイッチング素子を切り換えるときの極性切
り換え電流値を設定することができる。従って、溶接ケ
ーブルの長さが長い場合には、溶接ケーブルのインダク
タンスにより発生する誘導起電力が、スイッチング素子
を破壊する電圧まで高くなることがないように、極性切
り換え電流値を低く設定できるので、スイッチング素子
を破壊することがない。逆に、溶接ケーブルの長さが短
い場合には、溶接ケーブルのインダクタンスにより発生
する誘導起電力が、アークの再点弧電圧よりも十分に高
くなるように、極性切り換え電流値を高く設定できるの
で、アークの再点弧を十分に行うことができる。
As described above, in the first embodiment shown in FIG. 3, the output of the first inverter circuit is temporarily stopped before each polarity switching of the second inverter circuit, and the welding current is changed to the polarity switching current. In the AC arc welding power supply unit that switches the polarity of the second inverter circuit when the value reaches a value, an arc voltage and a welding current are detected, a change rate of the welding current is calculated from the welding current value, and the reactor and the welding are determined from these values. By calculating the inductance value with the cable and calculating the polarity switching current value from this inductance value, the polarity switching current value when switching the switching element of the second inverter circuit is set in advance as in the prior art. When the welding cable is short or long instead of a fixed value, the polarity is switched according to the length of each welding cable. By calculating the current value, it is possible to set the polarity switching current value when switching the switching elements of the second inverter circuit. Therefore, when the length of the welding cable is long, the polarity switching current value can be set low so that the induced electromotive force generated by the inductance of the welding cable does not increase to a voltage that destroys the switching element. There is no destruction of the switching element. Conversely, when the length of the welding cable is short, the polarity switching current value can be set high so that the induced electromotive force generated by the inductance of the welding cable becomes sufficiently higher than the restriking voltage of the arc. , The arc can be reignited sufficiently.

【0074】さらに、溶接作業中に溶接ケーブルが移動
して、溶接ケーブルのインダクタンスが変化しても、極
性切り換え電流値を、溶接ケーブルのインダクタンスに
対応した値に変更することができるために、溶接ケーブ
ルのインダクタンスが大きくなった場合には、極性切り
換え電流値を小さく設定するために、溶接ケーブルのイ
ンダクタンスにより発生する誘導起電力が、スイッチン
グ素子を破壊する電圧まで高くなることがなく、スイッ
チング素子を破壊することがない。逆に、溶接ケーブル
のインダクタンスが小さくなった場合には、極性切り換
え電流値を大きく設定するために、溶接ケーブルのイン
ダクタンスにより発生する誘導起電力が、アークの再点
弧を行う電圧よりも高くなり、アークの再点弧を十分に
行うことができ、溶接作業に支障をきたすことがないと
いう効果を有する。
Furthermore, even if the welding cable moves during the welding operation and the inductance of the welding cable changes, the polarity switching current value can be changed to a value corresponding to the inductance of the welding cable. If the inductance of the cable increases, the induced electromotive force generated by the inductance of the welding cable does not increase to a voltage at which the switching element is destroyed. There is no destruction. Conversely, when the inductance of the welding cable becomes small, the induced electromotive force generated by the inductance of the welding cable becomes higher than the voltage at which the arc is re-ignited in order to set the polarity switching current value large. This has the effect that the arc can be reignited sufficiently and does not hinder the welding operation.

【0075】また、図5に示す第2の実施例は、極性切
り換え電流値を演算することにおいて、溶接ケーブルの
抵抗値、スイッチング素子等の電圧降下値及び交流アー
ク溶接電源装置の内部抵抗値を考慮して演算しているた
めに、図3に示す第1の実施例と比較して、より精度の
高い極性切り換え電流値を演算することができるので、
第1の実施例が有するスイッチング素子を破壊する危険
性がさらに少なく、アークの再点弧を十分に行うことが
できる効果よりも大きな効果を有する。
In the second embodiment shown in FIG. 5, in calculating the polarity switching current value, the resistance value of the welding cable, the voltage drop value of the switching element and the internal resistance value of the AC arc welding power supply are calculated. Since the calculation is performed in consideration of the above, a more accurate polarity switching current value can be calculated as compared with the first embodiment shown in FIG.
The risk of destroying the switching element of the first embodiment is further reduced, and the effect is larger than the effect of sufficiently re-igniting the arc.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、従来の交流アーク溶接電源装置の制御
ブロック図である。
FIG. 1 is a control block diagram of a conventional AC arc welding power supply device.

【図2】図2は、図1に示した制御ブロック図の各部の
波形を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing waveforms at various points in the control block diagram shown in FIG. 1;

【図3】図3は、本発明の第1の実施例の制御ブロック
図である。
FIG. 3 is a control block diagram of the first embodiment of the present invention.

【図4】図4は、図3に示した制御ブロック図の各部の
波形を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing waveforms at various points in the control block diagram shown in FIG. 3;

【図5】図5は、本発明の第2の実施例の制御ブロック
図である。
FIG. 5 is a control block diagram of a second embodiment of the present invention.

【図6】図6は、図5に示した制御ブロック図の各部の
波形を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing waveforms at various points in the control block diagram shown in FIG. 5;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 交流電源 2 第1整流回路 3 平滑回路 4 第1インバータ回路 5 出力変圧器 6 第2整流回路 7 リアクトル 8a、8d 第1スイッチング素子 8b、8c 第2スイッチング素子 9a〜9d スナバ抵抗器 10a〜10d スナバコンデンサ 11 溶接電流検出器 12、13 出力端子 14 溶接トーチ 15 被溶接物 16 インバータ制御回路 17 比較器 18 溶接電流判別回路 19 極性切り換え判別回路 20 溶接電流設定回路 21 アークスタート電流期間設定回路 22 正極性電流期間設定回路 23 負極性電流期間設定回路 25 オア回路 26、27 RSフリップフロップ回路 28 第2スイッチング素子駆動回路 29 第1スイッチング素子駆動回路 30 ナンド回路 31 RSフリップフロップ回路 32、33 スイッチ 34 極性切り換え電流値設定器 35 モノマルチバイブレータ 36 第1微分器 37 第1インダクタンス値演算回路 38 極性切り換え電流値演算回路 39 アーク電圧検出器 40 消耗電極 41 電動機 42 送給ロール 43 ワイヤリール 44 電動機制御回路 45 溶接電流判別値設定器 46 第2インバータ回路 47、48 溶接ケーブル 49 電流変化判別値設定器 50 第2インダクタンス値演算回路 51 出力端子電圧検出器 52 溶接ケーブル抵抗値演算回路 53 半導体電圧降下値設定器 54 内部抵抗値設定器 55 電流変化検出器 56 第2微分器 57 アンド回路 TS トーチスイッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 AC power supply 2 1st rectifier circuit 3 Smoothing circuit 4 1st inverter circuit 5 Output transformer 6 2nd rectifier circuit 7 Reactor 8a, 8d 1st switching element 8b, 8c 2nd switching element 9a-9d Snubber resistor 10a-10d Snubber capacitor 11 Welding current detector 12, 13 Output terminal 14 Welding torch 15 Workpiece 16 Inverter control circuit 17 Comparator 18 Welding current discriminating circuit 19 Polarity switching discriminating circuit 20 Welding current setting circuit 21 Arc start current period setting circuit 22 Positive electrode Negative current period setting circuit 23 Negative current period setting circuit 25 OR circuit 26, 27 RS flip-flop circuit 28 Second switching element drive circuit 29 First switching element drive circuit 30 NAND circuit 31 RS flip-flop circuit 32, 33 Switch 34 Polarity Switching current value setting device 35 Mono multivibrator 36 First differentiator 37 First inductance value calculation circuit 38 Polarity switching current value calculation circuit 39 Arc voltage detector 40 Consumable electrode 41 Electric motor 42 Feeding roll 43 Wire reel 44 Motor control circuit 45 Welding current discriminating value setting device 46 second inverter circuit 47, 48 welding cable 49 current change discriminating value setting device 50 second inductance value calculating circuit 51 output terminal voltage detector 52 welding cable resistance value calculating circuit 53 semiconductor voltage drop value setting device 54 internal resistance value setting device 55 current change detector 56 second differentiator 57 AND circuit TS torch switch

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水取 裕康 大阪市淀川区田川2丁目1番11号 株式会 社ダイヘン内 (72)発明者 山口 耕作 大阪市淀川区田川2丁目1番11号 株式会 社ダイヘン内 Fターム(参考) 4E082 BA02 CA02 DA02 EB14 EC03 EC13 EC14 ED01 EE01 EE03 EE05 EE07 EF07 GA03  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hiroyasu Mizutori 2-1-1-11 Tagawa, Yodogawa-ku, Osaka-shi Inside Daihen Co., Ltd. (72) Kosaku Yamaguchi 2-1-1-11 Tagawa, Yodogawa-ku, Osaka-shi Shares F-term in the company Daihen (reference) 4E082 BA02 CA02 DA02 EB14 EC03 EC13 EC14 ED01 EE01 EE03 EE05 EE07 EF07 GA03

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 交流電源の出力を整流して平滑した出力
を第1インバータ回路によって高周波交流電力に変換
し、前記第1インバータ回路の出力をアーク加工に適し
た電力に変換して整流した後リアクトルに供給し、前記
リアクトルの出力を第2インバータ回路によって交流電
力に変換して溶接ケーブルを介して溶接負荷に供給し、
前記第2インバータ回路の出力の各極性切り換え前に前
記第1インバータ回路の出力を一時的に停止して溶接電
流が極性切り換え電流値に達したときに前記第2インバ
ータ回路の出力の極性を切り換える交流アーク溶接電源
制御方法において、前記第1インバータ回路の出力を一
時的に停止した期間で前記第2インバータ回路の出力の
極性切り換え前の期間における溶接電流検出器の出力信
号から溶接電流の変化率を演算する極性切り換え時溶接
電流変化率演算ステップと、前記極性切り換え前の期間
の経過後のアーク電圧検出器の出力信号と前記溶接電流
の変化率とから前記リアクトルと前記溶接ケーブルとの
極性切り換え時インダクタンスを演算する極性切り換え
時インダクタンス演算ステップと、前記極性切り換え時
インダクタンスに対応させた極性切り換え電流値を定め
る極性切り換え電流値演算ステップとから成る交流アー
ク溶接電源制御方法。
After rectifying and smoothing the output of an AC power supply, a first inverter circuit converts the output into high-frequency AC power, and converts the output of the first inverter circuit into power suitable for arc machining and rectifies the converted power. Supply to a reactor, the output of the reactor is converted into AC power by a second inverter circuit, and supplied to a welding load via a welding cable;
The output of the first inverter circuit is temporarily stopped before switching the polarity of the output of the second inverter circuit, and the polarity of the output of the second inverter circuit is switched when the welding current reaches the polarity switching current value. In the AC arc welding power supply control method, the rate of change of the welding current from the output signal of the welding current detector during a period before the polarity of the output of the second inverter circuit is changed during a period when the output of the first inverter circuit is temporarily stopped. And a polarity switching between the reactor and the welding cable from the output signal of the arc voltage detector after the elapse of the period before the polarity switching and the rate of change of the welding current. The polarity switching inductance calculating step of calculating the time inductance; and AC arc welding power-supply control method comprising a polarity switching current value calculation step of determining a polarity switching current value is compliant.
【請求項2】 交流電源の出力を整流して平滑した出力
を高周波交流電力に変換する第1インバータ回路と、前
記第1インバータ回路の出力をアーク加工に適した電力
に変換して整流したリアクトルを介して交流電力に変換
された電力を溶接ケーブルを介して溶接負荷に供給する
第2インバータ回路とを備えて、前記第2インバータ回
路の出力の各極性切り換え前に前記第1インバータ回路
の出力を一時的に停止して溶接電流が極性切り換え電流
値に達したときに前記第2インバータ回路の出力の極性
を切り換える交流アーク溶接電源装置において、前記第
1インバータ回路の出力を一時的に停止した期間で前記
第2インバータ回路の出力の極性切り換え前の期間にお
ける溶接電流検出器の出力信号から演算した溶接電流の
変化率と前記極性切り換え前の期間の経過後のアーク電
圧検出器の出力信号とから前記リアクトルと前記溶接ケ
ーブルとの極性切り換え時インダクタンスを演算するイ
ンダクタンス値演算回路と、前記極性切り換え時インダ
クタンスに対応させた極性切り換え電流値を定める極性
切り換え電流値演算回路とからなる極性切り換え電流値
演算手段を備えた交流アーク溶接電源装置。
2. A first inverter circuit for rectifying the output of an AC power supply and converting the smoothed output to high-frequency AC power, and a reactor for converting the output of the first inverter circuit to electric power suitable for arc machining and rectifying the output. And a second inverter circuit for supplying power converted to AC power to the welding load via a welding cable via a welding cable, wherein the output of the first inverter circuit is switched before each polarity of the output of the second inverter circuit is switched. , The output of the first inverter circuit was temporarily stopped in an AC arc welding power supply device for switching the polarity of the output of the second inverter circuit when the welding current reached the polarity switching current value. The change rate of the welding current calculated from the output signal of the welding current detector during the period before the polarity switching of the output of the second inverter circuit during the period and the polarity switching. An inductance value calculation circuit for calculating an inductance when the polarity is switched between the reactor and the welding cable from an output signal of the arc voltage detector after a lapse of a period before the replacement, and a polarity switch corresponding to the polarity switching inductance An AC arc welding power supply device comprising a polarity switching current value calculation means including a polarity switching current value calculation circuit for determining a current value.
【請求項3】 前記極性切り換え電流値演算手段が、前
記溶接電流検出器の出力信号を入力して前記第1インバ
ータ回路の出力を一時的に停止した期間で前記第2イン
バータ回路の出力の前記極性切り換え前の期間(dt1)
における溶接電流の変化値(di1)から溶接電流の変化
率(di1/dt1)を演算する第1微分器と、前記極性切り
換え前の期間(dt1)の経過後の前記アーク電圧検出器
の出力信号(Va1)と前記第1微分器の出力信号(di1/d
t1)とを入力して前記リアクトルと前記溶接ケーブルと
の第1インダクタンス値(L7+L47+L48)を {(L7+L47+L48)×(di1/dt1)+Va1=0} の関係式から演算する第1インダクタンス値演算回路
と、前記第1インダクタンス値演算回路の出力信号を入
力して前記第1インダクタンス値に対応させた極性切り
換え電流値を演算する極性切り換え電流値演算回路とを
備えた手段である請求項2に記載の交流アーク溶接電源
装置。
3. The output of the second inverter circuit during a period in which the polarity switching current value calculation means receives the output signal of the welding current detector and temporarily stops the output of the first inverter circuit. Period before polarity switching (dt1)
A first differentiator for calculating a change rate (di1 / dt1) of the welding current from a welding current change value (di1), and an output signal of the arc voltage detector after a lapse of a period (dt1) before the polarity switching. (Va1) and the output signal of the first differentiator (di1 / d
t1) to calculate a first inductance value (L7 + L47 + L48) of the reactor and the welding cable from a relational expression of {(L7 + L47 + L48) × (di1 / dt1) + Va1 = 0}. 3. The means according to claim 2, further comprising: a polarity switching current value calculation circuit that receives an output signal of the first inductance value calculation circuit and calculates a polarity switching current value corresponding to the first inductance value. AC arc welding power supply.
【請求項4】 前記極性切り換え電流値演算手段が、前
記溶接電流検出器の出力信号を入力して前記第1インバ
ータ回路の出力を一時的に停止した期間で前記第2イン
バータ回路の前記極性切り換え前の期間(dt1)におけ
る溶接電流の変化値(di1)から溶接電流の変化率(di1/
dt1)を演算する第1微分器と、前記第2インバータ回
路の出力電圧検出信号と前記溶接電流検出器の出力信号
と前記アーク電圧検出器の出力信号とを入力して前記溶
接ケーブルの抵抗値(Ro)を演算する溶接ケーブル抵
抗値演算手段と、前記第2整流回路と前記第2インバー
タ回路の一対のスイッチング素子との電圧降下値(V
f)を設定する半導体電圧降下値設定器と、前記交流ア
ーク溶接電源装置の内部抵抗値(Ri)を設定する内部抵
抗値設定器と、前記半導体電圧降下値設定器の出力信号
(Vf)と前記第1微分器の出力信号(di1/dt1)と前記
極性切り換え前の期間(dt1)の経過後の前記アーク電
圧検出器の出力信号(Va1)及び前記溶接電流検出器の
出力信号(If1)と前記溶接ケーブル抵抗値演算手段の
出力信号(Ro)と前記内部抵抗値設定器の出力信号
(Ri)とを入力して、 {(L7+L47+L48)×(di1/dt1)+Va1+(Ro+
Ri)×If1+Vf=0} の関係式からリアクトルと溶接ケーブルとの第2インダ
クタンス値(L7+L47+L48)を演算する第2インダ
クタンス値演算回路と、前記第2インダクタンス値演算
回路の出力信号を入力して前記第2インダクタンス値に
対応させた極性切り換え電流値を演算する極性切り換え
電流値演算回路とを備えた手段である請求項2に記載の
交流アーク溶接電源装置。
4. The polarity switching of the second inverter circuit during a period in which the polarity switching current value calculating means receives an output signal of the welding current detector and temporarily stops the output of the first inverter circuit. From the change value (di1) of the welding current in the previous period (dt1), the rate of change (di1 /
dt1), an output voltage detection signal of the second inverter circuit, an output signal of the welding current detector, and an output signal of the arc voltage detector to input a resistance value of the welding cable. (Ro), and a voltage drop value (V) between the welding cable resistance value calculating means and a pair of switching elements of the second rectifier circuit and the second inverter circuit.
f) a semiconductor voltage drop value setting device, an internal resistance value setting device for setting an internal resistance value (Ri) of the AC arc welding power supply device, and an output signal (Vf) of the semiconductor voltage drop value setting device. An output signal (Di1 / dt1) of the first differentiator, an output signal (Va1) of the arc voltage detector after a lapse of a period (dt1) before the polarity switching, and an output signal (If1) of the welding current detector. And the output signal (Ro) of the welding cable resistance value calculating means and the output signal (Ri) of the internal resistance value setting device are input as follows: {(L7 + L47 + L48) × (di1 / dt1) + Va1 + (Ro +
Ri) × If1 + Vf = 0 °, a second inductance value calculation circuit for calculating a second inductance value (L7 + L47 + L48) between the reactor and the welding cable, and an output signal of the second inductance value calculation circuit, 3. The AC arc welding power supply device according to claim 2, further comprising a polarity switching current value calculation circuit that calculates a polarity switching current value corresponding to the second inductance value.
【請求項5】 前記溶接ケーブル抵抗値演算手段が、前
記第2インバータ回路の出力電圧を検出する出力端子電
圧検出器と、前記第1インバータ回路の動作中の期間
(dt2)における溶接電流の変化値(di2)から溶接電流
の変化率(di2/dt2)を演算する第2微分器と、前記第
2微分器の出力(di2/dt2)が略零のときの前記溶接電
流検出器の出力信号(If2)及び前記出力端子電圧検出
器の出力信号(Vo)及び前記アーク電圧検出器の出力
信号(Va2)を入力して前記溶接ケーブルの抵抗値{R
o=(VoーVa2)/If2}を演算する溶接ケーブル抵抗
値演算回路とを備えた手段である請求項4に記載の交流
アーク溶接電源装置。
5. An output terminal voltage detector for detecting an output voltage of the second inverter circuit, wherein the welding cable resistance value calculating means detects a change in welding current during a period (dt2) during operation of the first inverter circuit. A second differentiator for calculating a change rate (di2 / dt2) of the welding current from the value (di2), and an output signal of the welding current detector when the output (di2 / dt2) of the second differentiator is substantially zero (If2) and the output signal (Vo) of the output terminal voltage detector and the output signal (Va2) of the arc voltage detector, and the resistance value of the welding cable {R
5. The AC arc welding power supply device according to claim 4, further comprising a welding cable resistance value calculating circuit for calculating o = (Vo−Va2) / If2}.
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