JP2526183Y2 - 交流アーク溶接機 - Google Patents
交流アーク溶接機Info
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- JP2526183Y2 JP2526183Y2 JP1990406858U JP40685890U JP2526183Y2 JP 2526183 Y2 JP2526183 Y2 JP 2526183Y2 JP 1990406858 U JP1990406858 U JP 1990406858U JP 40685890 U JP40685890 U JP 40685890U JP 2526183 Y2 JP2526183 Y2 JP 2526183Y2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、直流電源をスイッチン
グ素子によって極性を切替えて溶接トーチと被溶接物と
からなるアーク溶接負荷に交流電力を供給するアーク溶
接機に関するものである。
グ素子によって極性を切替えて溶接トーチと被溶接物と
からなるアーク溶接負荷に交流電力を供給するアーク溶
接機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】アーク溶接に用いる電源として電極側を
負電位とする正極性および電極側を正電位とする逆極性
の両極性を切替える方式のものが直流電源と極性切替用
スイッチング素子との組合せによって得るものとして提
案されている。（例えば特開昭６０−１８２７５号公
報）。図３はこの種の従来装置の例を示す接続図であ
る。同図において２は商用交流電源１から電力を得る公
知の直流電源であり、３は直流電源２の出力を平滑する
ためのリアクトルである。４ａないし４ｄはブリッジ接
続されたスイッチング素子、５は電極、６は被溶接物、
７はスイッチング素子４ａないし４ｄを駆動するための
スイッチング素子駆動回路である。８ａないし８ｄはコ
ンデンサであり、９ａないし９ｄは抵抗器でこれらはス
イッチング素子４ａないし４ｄの遮断時に回路に発生す
るサージ電圧を吸収するためのサージ吸収回路である。
図３の装置においてスイッチング素子駆動回路７から駆
動信号ｓ1 ，ｓ2 が交互に出力されると、スイッチング
素子４ａと４ｄとが同時にまたはスイッチング素子４ｃ
と４ｄとが同時に導通・遮断をくりかえし、電極５と被
溶接物６との間に直流電源２の出力電圧が正・逆に切替
えられた矩形波状の交流電力が供給される。
負電位とする正極性および電極側を正電位とする逆極性
の両極性を切替える方式のものが直流電源と極性切替用
スイッチング素子との組合せによって得るものとして提
案されている。（例えば特開昭６０−１８２７５号公
報）。図３はこの種の従来装置の例を示す接続図であ
る。同図において２は商用交流電源１から電力を得る公
知の直流電源であり、３は直流電源２の出力を平滑する
ためのリアクトルである。４ａないし４ｄはブリッジ接
続されたスイッチング素子、５は電極、６は被溶接物、
７はスイッチング素子４ａないし４ｄを駆動するための
スイッチング素子駆動回路である。８ａないし８ｄはコ
ンデンサであり、９ａないし９ｄは抵抗器でこれらはス
イッチング素子４ａないし４ｄの遮断時に回路に発生す
るサージ電圧を吸収するためのサージ吸収回路である。
図３の装置においてスイッチング素子駆動回路７から駆
動信号ｓ1 ，ｓ2 が交互に出力されると、スイッチング
素子４ａと４ｄとが同時にまたはスイッチング素子４ｃ
と４ｄとが同時に導通・遮断をくりかえし、電極５と被
溶接物６との間に直流電源２の出力電圧が正・逆に切替
えられた矩形波状の交流電力が供給される。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】上記従来装置において
は、極性切替時においてはスイッチング素子の遮断時に
リアクトル３の電流が急変することになり、高いサージ
電圧が発生する。このサージ電圧はすべてスイッチング
素子に印加されることになるので、スイッチング素子が
この電圧によって破壊されるのを防止するためにコンデ
ンサ８ａないし８ｄおよび抵抗器９ａないし９ｄからな
るサージ吸収回路を設けることが必須となる。ところで
出力電流が大きい場合には直流リアクトルに発生するサ
ージ電圧も大きくなるので、この大きなサージ電圧を抑
制するためにコンデンサ８ａ〜８ｄの容量を大きなもの
としかつ抵抗器９ａないし９ｄを低抵抗値のものにする
ことが必要となる。しかし、このようにすると出力電流
が小さいときには直流リアクトルに蓄えられる磁気エネ
ルギーが少ないためにこのエネルギーがコンデンサ８ａ
ないし８ｄに吸収される割合が多くなり、極性切替後の
アークの再点弧に失敗してしまう（即ちアークが途切れ
る）ことが発生する。また、コンデンサに代えてバリス
タのような非直線性の電圧吸収素子を用いれば上記コン
デンサのような問題は解決できるが、これらの素子は比
較的寿命が短くスイッチング素子として用いるトランジ
スタと組合せて長期間使用するためには不適である。
は、極性切替時においてはスイッチング素子の遮断時に
リアクトル３の電流が急変することになり、高いサージ
電圧が発生する。このサージ電圧はすべてスイッチング
素子に印加されることになるので、スイッチング素子が
この電圧によって破壊されるのを防止するためにコンデ
ンサ８ａないし８ｄおよび抵抗器９ａないし９ｄからな
るサージ吸収回路を設けることが必須となる。ところで
出力電流が大きい場合には直流リアクトルに発生するサ
ージ電圧も大きくなるので、この大きなサージ電圧を抑
制するためにコンデンサ８ａ〜８ｄの容量を大きなもの
としかつ抵抗器９ａないし９ｄを低抵抗値のものにする
ことが必要となる。しかし、このようにすると出力電流
が小さいときには直流リアクトルに蓄えられる磁気エネ
ルギーが少ないためにこのエネルギーがコンデンサ８ａ
ないし８ｄに吸収される割合が多くなり、極性切替後の
アークの再点弧に失敗してしまう（即ちアークが途切れ
る）ことが発生する。また、コンデンサに代えてバリス
タのような非直線性の電圧吸収素子を用いれば上記コン
デンサのような問題は解決できるが、これらの素子は比
較的寿命が短くスイッチング素子として用いるトランジ
スタと組合せて長期間使用するためには不適である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本考案においては上記従
来装置のサージ電圧吸収手段に代えて出力電圧が可変の
直流電源と整流素子とを組合せた回路を直流リアクトル
の２次巻線に接続して直流リアクトルの発生するサージ
電圧を抑制するものである。
来装置のサージ電圧吸収手段に代えて出力電圧が可変の
直流電源と整流素子とを組合せた回路を直流リアクトル
の２次巻線に接続して直流リアクトルの発生するサージ
電圧を抑制するものである。
【０００５】
【実施例】以下、本考案を図示の実施例により詳細に説
明する。図１は本考案の実施例を示す接続図である。同
図は図３の従来装置からコンデンサ８ａないし８ｄおよ
び抵抗器９ａないし９ｄからなるサージ吸収回路を除
き、代りに整流素子１１とこれに直列接続された出力電
圧が可変の補助直流電源１２とを図示の極性にして直流
リアクトル３に磁気的に密結合された２次巻線３１に接
続したものである。また補助直流電源１２は商用交流電
源１からの電圧を所定の電圧に変換する変圧器１２１、
変圧器１２１の出力を整流する整流回路１２２、整流回
路１２２の出力端子間に接続されたコンデンサ１２３お
よび抵抗器１２４から構成されている。
明する。図１は本考案の実施例を示す接続図である。同
図は図３の従来装置からコンデンサ８ａないし８ｄおよ
び抵抗器９ａないし９ｄからなるサージ吸収回路を除
き、代りに整流素子１１とこれに直列接続された出力電
圧が可変の補助直流電源１２とを図示の極性にして直流
リアクトル３に磁気的に密結合された２次巻線３１に接
続したものである。また補助直流電源１２は商用交流電
源１からの電圧を所定の電圧に変換する変圧器１２１、
変圧器１２１の出力を整流する整流回路１２２、整流回
路１２２の出力端子間に接続されたコンデンサ１２３お
よび抵抗器１２４から構成されている。
【０００６】同図の実施例においては直流リアクトル３
の２次巻線３１および整流素子１１は図示の極性となっ
ており、スイッチング素子４ａないし４ｄの遮断によっ
て溶接電流が急減するときにリアクトル３発生するサー
ジ電圧は図の・印側が正となり、この電圧が補助直流電
源１２の出力電圧を超えると整流素子１１を通って補助
直流電源１２に流れ込み、結局この電圧に制限される。
したがって直流リアクトル３の巻数比および補助直流電
源１２の出力電圧を適当に定めれば、この制限される電
圧をアークの再生に必要な電圧より若干高めに設定する
ことが容易にできる。
の２次巻線３１および整流素子１１は図示の極性となっ
ており、スイッチング素子４ａないし４ｄの遮断によっ
て溶接電流が急減するときにリアクトル３発生するサー
ジ電圧は図の・印側が正となり、この電圧が補助直流電
源１２の出力電圧を超えると整流素子１１を通って補助
直流電源１２に流れ込み、結局この電圧に制限される。
したがって直流リアクトル３の巻数比および補助直流電
源１２の出力電圧を適当に定めれば、この制限される電
圧をアークの再生に必要な電圧より若干高めに設定する
ことが容易にできる。
【０００７】ここで直流リアクトル３は溶接用の大電流
を流すことからその構造が制限されるので、１次と２次
との巻数比をあまり自由に変えることができない。そこ
で本考案においては、直流リアクトルの巻数比は一定と
しておき、補助直流電源１２の出力電圧を可変にするこ
とによって直流リアクトル３に発生する電圧を抑制する
ようにしたものである。特に図１のように補助直流電源
１２として、交流電源１の出力を変圧器１２１にて変換
した後に整流するものにおいては、交流電源１として２
００Ｖと４００Ｖとのいずれもが用いられて、直流電源
２において入力電圧に対応して内部の切換えを行うよう
にした２００Ｖ／４００Ｖ共用機においても変圧器１２
１の巻数比を切換えるだけで整流回路１２２以降は直流
リアクトル３の２次巻線を含めてすべて共通の仕様のも
のとすることができる。
を流すことからその構造が制限されるので、１次と２次
との巻数比をあまり自由に変えることができない。そこ
で本考案においては、直流リアクトルの巻数比は一定と
しておき、補助直流電源１２の出力電圧を可変にするこ
とによって直流リアクトル３に発生する電圧を抑制する
ようにしたものである。特に図１のように補助直流電源
１２として、交流電源１の出力を変圧器１２１にて変換
した後に整流するものにおいては、交流電源１として２
００Ｖと４００Ｖとのいずれもが用いられて、直流電源
２において入力電圧に対応して内部の切換えを行うよう
にした２００Ｖ／４００Ｖ共用機においても変圧器１２
１の巻数比を切換えるだけで整流回路１２２以降は直流
リアクトル３の２次巻線を含めてすべて共通の仕様のも
のとすることができる。
【０００８】なお直流電源２としては単純に商用交流を
変圧器により所定電圧に変換した後にサイリスタやトラ
ンジスタによって整流して所定の出力特性の直流を得る
ものでもよいが、商用交流を一旦整流平滑して直流と
し、この直流をスイッチング素子を用いたＤＣ／ＡＣイ
ンバータと整流回路を組合せたものやＤＣ／ＤＣコンバ
ータによって高周波スイッチング手段を介して所望の特
性の直流を得るものでもよい。このような直流電源を用
いるときには、インバータの高周波出力から補助直流電
源１２の交流入力を得るようにしてもよく、この場合に
は電源周波数が高くなった分だけ変圧器１２１の鉄心を
小形軽量にすることができる。
変圧器により所定電圧に変換した後にサイリスタやトラ
ンジスタによって整流して所定の出力特性の直流を得る
ものでもよいが、商用交流を一旦整流平滑して直流と
し、この直流をスイッチング素子を用いたＤＣ／ＡＣイ
ンバータと整流回路を組合せたものやＤＣ／ＤＣコンバ
ータによって高周波スイッチング手段を介して所望の特
性の直流を得るものでもよい。このような直流電源を用
いるときには、インバータの高周波出力から補助直流電
源１２の交流入力を得るようにしてもよく、この場合に
は電源周波数が高くなった分だけ変圧器１２１の鉄心を
小形軽量にすることができる。
【０００９】さらに、補助直流電源１２としては他の直
流電源を入力としＤＣ／ＤＣコンバータによって所定の
直流電圧に変換するものであってもよい。図２はこのよ
うにした本考案の別の実施例を示す接続図である。同図
において直流電源２は商用交流電源１から電力の供給を
うける整流回路２０１、整流回路２０１の出力を高周波
交流に変換するインバータ等のＤＣ／ＡＣ変換回路２０
２、ＤＣ／ＡＣ変換回路２０２の出力をアーク溶接に適
した電圧に変換するための変圧器２０３、変圧器２０３
の出力を整流して直流出力を得るＡＣ／ＤＣ変換回路２
０４から構成されている。また直流リアクトル３は図１
の実施例と同様に磁気的に密に結合した２次巻線３１を
有し、リアクトル２の誘起電圧を決定するための電圧を
供給する補助直流電源１２として商用交流電源１４を整
流する整流回路２０１の出力電圧を用いている。図２の
実施例のその他の構成は図１に示した実施例と同様の機
能を有するものに同符号を示してある。また補助直流電
源１２は、整流回路２０１からの入力を所要の電圧の直
流出力に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ１２５とこのＤ
Ｃ／ＤＣコンバータ１２５の出力端子間に接続されたコ
ンデンサ１２３と抵抗器１２４とから構成されている。
このＤＣ／ＤＣコンバータ１２５はその出力端子電圧を
所定の一定値に保つようにフィードバック制御する公知
のチョッパ式、フォワードコンバータ式等のものが用い
られる。 図２の実施例は、直流リアクトル３の誘起電
圧を制限する補助直流電源１２の構造が異なるだけで、
その動作は図１の実施例と同様である。
流電源を入力としＤＣ／ＤＣコンバータによって所定の
直流電圧に変換するものであってもよい。図２はこのよ
うにした本考案の別の実施例を示す接続図である。同図
において直流電源２は商用交流電源１から電力の供給を
うける整流回路２０１、整流回路２０１の出力を高周波
交流に変換するインバータ等のＤＣ／ＡＣ変換回路２０
２、ＤＣ／ＡＣ変換回路２０２の出力をアーク溶接に適
した電圧に変換するための変圧器２０３、変圧器２０３
の出力を整流して直流出力を得るＡＣ／ＤＣ変換回路２
０４から構成されている。また直流リアクトル３は図１
の実施例と同様に磁気的に密に結合した２次巻線３１を
有し、リアクトル２の誘起電圧を決定するための電圧を
供給する補助直流電源１２として商用交流電源１４を整
流する整流回路２０１の出力電圧を用いている。図２の
実施例のその他の構成は図１に示した実施例と同様の機
能を有するものに同符号を示してある。また補助直流電
源１２は、整流回路２０１からの入力を所要の電圧の直
流出力に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ１２５とこのＤ
Ｃ／ＤＣコンバータ１２５の出力端子間に接続されたコ
ンデンサ１２３と抵抗器１２４とから構成されている。
このＤＣ／ＤＣコンバータ１２５はその出力端子電圧を
所定の一定値に保つようにフィードバック制御する公知
のチョッパ式、フォワードコンバータ式等のものが用い
られる。 図２の実施例は、直流リアクトル３の誘起電
圧を制限する補助直流電源１２の構造が異なるだけで、
その動作は図１の実施例と同様である。
【００１０】図１および図２においてリアクトル２の誘
起電圧によって上昇する電圧を消費するために抵抗器１
２４を用いているが、この部分は抵抗器でなくても他に
電力を消費するものでもよい。例えば他の回路に用いる
直流電源、例えば主回路のスイッチング制御回路やアー
クの再点弧電圧を供給するための回路が設けられている
ときにはその電源回路の出力電圧が補助直流電源の出力
電圧に近いときはこれらの電源と本考案の補助直流電源
とを共用してもよく、この場合には他の制御回路を抵抗
器１２４のかわりとすれば電力利用の効率が向上する。
起電圧によって上昇する電圧を消費するために抵抗器１
２４を用いているが、この部分は抵抗器でなくても他に
電力を消費するものでもよい。例えば他の回路に用いる
直流電源、例えば主回路のスイッチング制御回路やアー
クの再点弧電圧を供給するための回路が設けられている
ときにはその電源回路の出力電圧が補助直流電源の出力
電圧に近いときはこれらの電源と本考案の補助直流電源
とを共用してもよく、この場合には他の制御回路を抵抗
器１２４のかわりとすれば電力利用の効率が向上する。
【００１１】
【考案の効果】本考案は、上記の通り補助直流電源の出
力電圧を所定値に設定することによって直流リアクトル
に発生するサージ電圧を所定値に抑制することができる
ものであり、出力制御用のスイッチング素子を破壊から
有効に守ることができ、しかも制作に制限のある直流リ
アクトルを変更する必要がないので、安価でかつ長寿命
な、また安定したアークの再生が得られる交流アーク溶
接機が得られるものである。
力電圧を所定値に設定することによって直流リアクトル
に発生するサージ電圧を所定値に抑制することができる
ものであり、出力制御用のスイッチング素子を破壊から
有効に守ることができ、しかも制作に制限のある直流リ
アクトルを変更する必要がないので、安価でかつ長寿命
な、また安定したアークの再生が得られる交流アーク溶
接機が得られるものである。
【図１】本考案の実施例を示す接続図
【図２】本考案の他の実施例を示す接続図
【図３】従来の装置の例を示す接続図
１ 商用交流電源 ２ 直流電源 ３ 直流リアクトル ３１ 直流リアクトルの２次巻線 ４ａないし４ｄ スイッチング素子 １１ 整流素子 １２ 補助直流電源 １２１ 変圧器 １２２ 整流回路 １２４ 抵抗器 １２５ ＤＣ／ＤＣコンバータ
Claims (5)
- 【請求項１】商用交流電源から電力を得る直流電源と、
前記直流電源の出力をスイッチング素子により極性を切
替えてアーク溶接負荷に供給する極性切替回路と、前記
直流電源と前記極性切替回路との間に直列に設けられた
直流リアクトルと、前記直流リアクトルに設けられた２
次巻線と、前記２次巻線に接続された整流器と前記整流
器の極性と対向する極性でかつ出力電圧が可変の補助直
流電源との直列回路とを具備した交流アーク溶接機。 - 【請求項２】前記出力電圧が可変の補助直流電源は、前
記商用交流電源からの入力を所定の電圧に変換する変圧
器と、前記変圧器の出力を整流する整流回路と、前記整
流回路の出力端子間に接続されたコンデンサと放電用抵
抗器とからなる並列回路とからなる請求項１に記載の交
流アーク溶接機。 - 【請求項３】前記出力電圧が可変の補助直流電源は、前
記商用交流電源から電力を得る直流電源の出力を所定の
電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと前記ＤＣ／ＤＣ
コンバータの出力端子間に接続されたコンデンサと放電
用抵抗器とからなる並列回路からなる請求項１に記載の
交流アーク溶接機。 - 【請求項４】前記商用交流電源から電力を得る直流電源
は、商用交流を整流する第１の整流回路と、前記第１の
整流回路の出力を高周波スイッチング回路により高周波
交流に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路
の出力を整流して直流電力を得る第２の整流回路とから
なり、前記出力電圧が可変の補助直流電源として前記商
用交流電源の出力を整流する第１の整流回路の出力を用
いる請求項１または３のいずれかに記載の交流アーク溶
接機。 - 【請求項５】前記出力電圧が可変の補助直流電源は、他
の補助電源の出力部と共用する請求項１ないし４のいず
れかに記載の交流アーク溶接機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990406858U JP2526183Y2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 交流アーク溶接機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990406858U JP2526183Y2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 交流アーク溶接機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0494160U JPH0494160U (ja) | 1992-08-14 |
| JP2526183Y2 true JP2526183Y2 (ja) | 1997-02-19 |
Family
ID=31883944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1990406858U Expired - Fee Related JP2526183Y2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 交流アーク溶接機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2526183Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0822458B2 (ja) * | 1986-10-06 | 1996-03-06 | 株式会社ダイヘン | 交流ア−ク溶接機 |
| JPS63171269A (ja) * | 1987-01-09 | 1988-07-15 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | ア−ク溶接機用電源装置 |
-
1990
- 1990-12-28 JP JP1990406858U patent/JP2526183Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0494160U (ja) | 1992-08-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |