JP2005095907A - Inverter control type arc welding power device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、商用電源から入力される交流電圧を直流電圧に変換してから再度交流電圧に変換し、変圧器により溶接に適した電圧に変換して溶接部に出力するようにしたインバータ制御式のアーク溶接電源装置に関する。 The present invention converts an AC voltage input from a commercial power source into a DC voltage, then converts it again to an AC voltage, converts it to a voltage suitable for welding by a transformer, and outputs it to the welded portion. The present invention relates to an arc welding power source apparatus.
図4は、従来のインバータ制御式のアーク溶接電源装置の構成図である。 FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional inverter-controlled arc welding power supply device.
商用電源1から供給される交流電圧は、開閉器2を介して整流回路3と平滑用のコンデンサ4とからなる交直変換回路5により平滑な直流電圧に整流され、インバータ回路6により高周波交流電圧に変換されてトランス7に供給される。そして、トランス7により溶接に適した電圧に降圧されて、整流器部8に供給され、リアクタ9を介して外部出力端子10、11間に出力される。
The AC voltage supplied from the
出力端子10,11には、コンタクトチップ12を介した溶接ワイヤ13と母材14がそれぞれ接続され、溶接時、溶接ワイヤ13と母材15との間にアーク15が発生される。
A
制御変圧器20は、インバータ回路6およびモータドライブ回路22を制御する制御回路21に電力を供給する。また、制御変圧器23は、モータ25を駆動するモータドライブ回路22に電力を供給する。モータ25は、接続端子24を介して電力を供給され、ワイヤ13を溶接部に供給する。
The control transformer 20 supplies power to a
なお、図示を省略するが、整流器部8と出力端子10、11との間に他のインバータ回路を配置し、出力端子10、11間に交流電力を供給するように構成されたインバータ制御式のアーク溶接電源装置もある。以下、交直変換回路5から出力端子10、11までの回路を「主回路A」、という。
In addition, although illustration is abbreviate | omitted, another inverter circuit is arrange | positioned between the rectifier part 8 and the
主回路Aと制御変圧器20、23は、点線で示す筐体30の内部に収納されている。なお、開閉器2は、筐体30の内部に配置される場合と筐体30の外部に配置される場合とがある。
The main circuit A and the
ところで、商用電源1の交流電圧値としては、200V、220V、230V、380V、400V、440V、480Vがある。
By the way, AC voltage values of the
インバータ制御式のアーク溶接電源装置に採用されるトランス7の入力側巻線の巻き数は数巻きである。このため、商用電源1の交流電圧値毎にトランス7を用意していた。また、インバータ回路6および整流回路3を構成する素子や制御変圧器20、23も商用電源1の交流電圧値に応じて用意していた。
The number of turns of the input side winding of the transformer 7 employed in the inverter-controlled arc welding power source is several turns. For this reason, a transformer 7 is prepared for each AC voltage value of the
しかし、このようにすると、商用電源1の交流電圧値毎にアーク溶接電源装置を用意しなければならず、機種が増大する。
However, if it does in this way, an arc welding power supply device must be prepared for every alternating voltage value of
そこで、交直変換回路5の出力側に2組のインバータ6を設けると共にトランス7の入力側巻き線を2個として、入力電圧が1対2(例えば460Vと230V)であっても1台で対応することができるようにしたアーク溶接電源装置もある(特許文献1)。
しかし、特許文献1に開示されたアーク溶接電源装置では、入力電圧が例えば440v/220Vあるいは400v/200Vの場合、それぞれ別な装置を準備しなければならない。このため、機種数が大幅に減るとはいえない。また、装置構造が複雑になった。
However, in the arc welding power supply device disclosed in
本発明の目的は、上記従来技術における課題を解決し、構造が簡単で、商用電源の複数の交流電圧値に対応することができるインバータ制御式のアーク溶接電源装置を提供するにある。 An object of the present invention is to provide an inverter-controlled arc welding power supply apparatus that solves the above-described problems in the prior art, has a simple structure, and can cope with a plurality of AC voltage values of a commercial power supply.
上記した課題を解決するため、本発明は、交直変換手段、インバータ、変圧器および出力回路部からなる主回路を備え、商用電源から入力される交流電圧を前記交直変換手段により直流電圧に変換し、この直流電圧を前記インバータにより交流電圧に変換した後、前記変圧器により溶接に適した電圧に変換し、前記出力回路部を介して溶接部に電力を出力するようにしたインバータ制御式のアーク溶接電源装置において、1本の巻線に3個以上の端子を備える単巻トランスを設け、前記商用電源を入力する前記端子を選択できるようにして、前記主回路の入力側に接続する前記端子を固定することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention includes a main circuit including an AC / DC converter, an inverter, a transformer, and an output circuit unit, and converts an AC voltage input from a commercial power source into a DC voltage by the AC / DC converter. The inverter-controlled arc in which the DC voltage is converted into an AC voltage by the inverter, converted to a voltage suitable for welding by the transformer, and electric power is output to the welded portion through the output circuit unit. In the welding power source apparatus, the terminal connected to the input side of the main circuit is provided with a single-winding transformer having three or more terminals in one winding so that the terminal for inputting the commercial power can be selected. It is characterized by fixing.
1本の巻き線に3個以上の端子を備える単巻トランスを設け、商用電源を入力する端子を選択できるようにして、主回路の入力側に接続する端子を固定するので、商用電源の交流電圧値が異なる場合でも1台のインバータ制御式のアーク溶接電源装置で溶接を行うことができる。また、部品の種類が減るので、保守管理が容易になる。さらに、装置の製作時間を短縮することができると共に、装置の在庫数を減らすことができる。 Since a single-winding transformer having three or more terminals is provided in one winding and the terminal for inputting the commercial power supply can be selected and the terminal connected to the input side of the main circuit is fixed, the commercial power supply AC Even when the voltage values are different, welding can be performed with a single inverter-controlled arc welding power supply. Further, since the types of parts are reduced, maintenance management becomes easy. Furthermore, the manufacturing time of the device can be shortened and the number of devices in stock can be reduced.
以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on illustrated embodiments.
図1は本発明に係るインバータ制御式のアーク溶接電源装置の接続図であり、図4と同じもの又は同一機能のものは同一の符号を付して重複する説明を省略する。 FIG. 1 is a connection diagram of an inverter-controlled arc welding power source apparatus according to the present invention. Components having the same or the same functions as those in FIG.
同図おいて、単巻きトランス50のU相用の巻線uには、端子(タップ)U1〜U8が設けられている。ここで、端子U1は巻線uの一方の端部であり、端子U8は巻線uの他方の端部である。そして、端子U1と端子U8との間に480Vの電圧を入力したとき、端子U2は端子U1との電圧差が200Vになる位置、端子U3は端子U1との電圧差が220Vになる位置、端子U4は端子U1との電圧差が230Vになる位置、端子U5は端子U1との電圧差が380Vになる位置、端子U6は端子U1との電圧差が400Vになる位置、端子U7は端子U1との電圧差が440Vになる位置、にそれぞれ配置されている。
In the figure, terminals (taps) U1 to U8 are provided on the U-phase winding u of the single-winding
単巻きトランス50のV相用の巻線vおよびW相用の巻線wにおいても、巻線uの場合における端子U1〜U8と同様の関係にある端子V1〜V8および端子W1〜W8が設けられている。そして、端子V1と端子W1は、端子U1に接続されている。
The V-phase winding v and the W-phase winding w of the single-winding
また、単巻トランス50の巻線uと並列に制御回路21に電力を供給するための巻線51が、巻線vと並列にワイヤ送給モータドライブ回路22に電力を供給するための巻線52が、それぞれ配置されている。なお、巻線51、52は、それぞれ巻線u、vから絶縁されている。そして、巻線51,52の1ターンボルトは同じであるので、商用電源1が当該電圧に対応する端子U1〜U8に接続されれば、制御回路21およびワイヤ給送モータドライブ回路22の入力電圧は常に同じになる。
Further, a winding 51 for supplying power to the
このように構成されたインバータ制御式のアーク溶接電源装置は、商用電源を当該交流電圧値に対応する端子U1〜U8、V1〜V8、W1〜W8のいずれかに接続することにより使用できる。すなわち、商用電源1の交流電圧値が440Vの場合、同図に示すように、商用電源1のU相を端子U7に、V相を端子V7に、W相を端子W7にそれぞれ接続する。そして、端子U2、V2、W2を主回路Aに接続する。
The inverter-controlled arc welding power supply apparatus configured as described above can be used by connecting a commercial power supply to any one of terminals U1 to U8, V1 to V8, and W1 to W8 corresponding to the AC voltage value. That is, when the AC voltage value of the
この場合、商用電源の交流電圧値にかかわらず主回路Aの入力電圧は同じになるので、装置として保守部品の数が減り、保守管理が容易になる。さらに、巻線51、52を設けることにより、制御回路用の制御変圧器を設ける必要がないので、装置全体の価格上昇を抑えることができる。
In this case, since the input voltage of the main circuit A is the same regardless of the AC voltage value of the commercial power supply, the number of maintenance parts as a device is reduced, and maintenance management is facilitated. Furthermore, since the
なお、巻線51、52によって構成される制御回路用電源の容量は無視できるほど小さいので、例えば、溶接電源の容量が18kVAで使用率が60%の場合、単巻トランス50の概略容量Qは式1で表される。
Since the capacity of the control circuit power source constituted by the
Q=18kVA×(480−200)/480×0.6=6.3kVA・・・式1
Q = 18 kVA × (480−200) /480×0.6=6.3
図2、3は、本発明に係るインバータ制御式のアーク溶接電源装置の他の接続図であり、図1,4と同じもの又は同一機能のものは同一の符号を付して重複する説明を省略する。 FIGS. 2 and 3 are other connection diagrams of the inverter-controlled arc welding power supply according to the present invention. The same or the same functions as those in FIGS. Omitted.
一般に、トランスの重量は容量に略比例する。したがって、上記のように単巻きトランス50を総ての商用電源の交流電圧値に対応可能に構成すると、重量が増加する。
In general, the weight of the transformer is approximately proportional to the capacity. Therefore, if the single-winding
そこで、図2に示すように、単巻きトランス50として、商用電源の交流電圧値200V〜230Vに対応する単巻きトランス50aと、380〜480Vに対応する単巻きトランス50bの二種類とする。
Therefore, as shown in FIG. 2, the single-
このようにすると、単巻きトランス50aの概略容量Qaと、単巻きトランス50bの概略容量Qbは式2,3で表される。
In this way, the approximate capacity Qa of the single-winding
Qa=18kVA×(230−200)/230×0.6=1.4kVA・・式2
Qb=18kVA×(480−380)/480×0.6=2.3kVA・・式3
式2,3の結果から明らかなように、単巻きトランス50a、50bの概略容量、すなわち重量を単巻きトランス50の1/4〜1/3にすることが可能となり、装置全体の重量の増加を小さくすることができる。また、価格もそれほど高価にはならない。
Qa = 18 kVA × (230−200) /230×0.6=1.4 kVA ·· Equation 2
Qb = 18 kVA × (480-380) /480×0.6=2.3 kVA ··
As is apparent from the results of
したがって、商用電源の交流電圧に応じて二種類の単巻トランスを設けることが実用的である。 Therefore, it is practical to provide two types of single-winding transformers according to the AC voltage of the commercial power supply.
なお、図3に示す主回路Aの構成部品は400Vに使用できるものが採用される。 In addition, what can be used for 400V is employ | adopted as the component of the main circuit A shown in FIG.
また、上記図1,図2では、220Vと230V用の端子を別に設けたが、220/230V用として共用するようにしてもよい。 Moreover, although the terminal for 220V and 230V was provided separately in the said FIG. 1, FIG. 2, you may make it share for 220 / 230V.
また、上記図1,図3では、380Vと400V用の端子を別に設けたが、380/400V用として共用するようにしてもよい。 1 and 3, the terminals for 380V and 400V are provided separately, but they may be shared for 380 / 400V.
また、商用電源の交流電圧値として上記以外のものがある場合には、その電圧値に対応する端子を設けるようにすればよい。 In addition, when there is an AC voltage value other than the above as the AC voltage value of the commercial power supply, a terminal corresponding to the voltage value may be provided.
さらに、本発明による単巻トランスは容量さえ合致すれば溶接機の種類に無関係に適用できるので、標準化が容易である。そして、大量生産が可能になると、製作コストをさらに低減することができる。 Furthermore, since the single-winding transformer according to the present invention can be applied regardless of the type of welding machine as long as the capacity is matched, standardization is easy. And when mass production becomes possible, manufacturing cost can be further reduced.
また、上記では、三相電源の場合について説明したが、単相電源の場合にも適用できる。 In the above description, the case of a three-phase power source has been described. However, the present invention can also be applied to a case of a single-phase power source.
1 商用電源
50 単巻トランス
A 主回路
U1〜U8 端子
V1〜V8 端子
W1〜W8 端子
u 巻線
v 巻線
w 巻線
DESCRIPTION OF
Claims (3)
1本の巻き線に3個以上の端子を備える単巻トランスを設け、前記商用電源を入力する前記端子を選択できるようにして、前記主回路の入力側に接続する前記端子を固定することを特徴とするインバータ制御式のアーク溶接電源装置。 A main circuit comprising an AC / DC converter, an inverter, a transformer, and an output circuit unit is provided. An AC voltage input from a commercial power source is converted into a DC voltage by the AC / DC converter, and the DC voltage is converted into an AC voltage by the inverter. After that, in the inverter control type arc welding power supply device, which is converted to a voltage suitable for welding by the transformer, and is output to the welding part through the output circuit part.
A single-winding transformer having three or more terminals is provided in one winding, the terminal for inputting the commercial power supply can be selected, and the terminal connected to the input side of the main circuit is fixed. Inverter-controlled arc welding power supply.
The inverter-controlled arc welding power supply device according to claim 1 or 2, wherein the single-winding transformer and the main circuit are housed in a single casing.
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---|---|---|---|---|
JP2015016500A (en) * | 2013-07-12 | 2015-01-29 | 株式会社ダイヘン | Welding device |
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2003
- 2003-09-22 JP JP2003330135A patent/JP2005095907A/en active Pending
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