JP2540565B2 - 抵抗溶接用電源装置 - Google Patents
抵抗溶接用電源装置Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、シーム溶接等の抵抗溶接を行う際に用い
られる抵抗溶接用電源装置に関する。
られる抵抗溶接用電源装置に関する。
［従来の技術］ 周知のごとく抵抗溶接とは、２枚の被溶接材の重ね合
わせた部分に低圧，大電流を流して接合面にナゲット
（溶解した金属が凝固した跡）を形成して溶接を行う方
法である。
わせた部分に低圧，大電流を流して接合面にナゲット
（溶解した金属が凝固した跡）を形成して溶接を行う方
法である。
この抵抗溶接には、飲料缶などの製法に適した抵抗シ
ーム（縫合）溶接があり、これは２枚の被溶接材を２個
の円板状の回転電極間にはさんで同電極を回転させなが
ら接合面に一定の間隔でナゲットを形成して溶接を行う
ものである。
ーム（縫合）溶接があり、これは２枚の被溶接材を２個
の円板状の回転電極間にはさんで同電極を回転させなが
ら接合面に一定の間隔でナゲットを形成して溶接を行う
ものである。
ところで、抵抗溶接に用いられる電源装置には、低電
圧かつ大電流が必要とされるが、とりわけ、抵抗シーム
溶接に関しては、生産量、被溶接材の板厚および形状等
に応じて溶接速度を可変する必要がある。したがって、
溶接速度を可変しても良好な溶接が行なわれるために
は、溶接速度と溶接電源周波数とを略一定の関係に保つ
必要がある。このようなことから、抵抗溶接用の電源装
置には主に周波数可変型のインバータが用いられてい
る。
圧かつ大電流が必要とされるが、とりわけ、抵抗シーム
溶接に関しては、生産量、被溶接材の板厚および形状等
に応じて溶接速度を可変する必要がある。したがって、
溶接速度を可変しても良好な溶接が行なわれるために
は、溶接速度と溶接電源周波数とを略一定の関係に保つ
必要がある。このようなことから、抵抗溶接用の電源装
置には主に周波数可変型のインバータが用いられてい
る。
第３図は従来のシーム溶接に用いられる抵抗溶接用電
源装置の電気的構成を示すブロック図である。この図に
おいて、１は三相交流電源が印加される受電端、２は受
電端１を介して供給される三相交流電源を交流電圧Voに
変換して出力するインバータであり、外部から所定の周
波数範囲内で電源周波数を可変できるようになってい
る。インバータ２の出力端Ta,Tbにはコンデンサ３と降
圧トランス４の一次側が直列接続されている。コンデン
サ３はインバータ２から出力される直流分を阻止するこ
とで同直流分によって降圧トランス４のコアに生ずる偏
磁を防止するものである。5a,5bは降圧トランス４の２
次側に接続された回転電極である。６はインバータ２の
電源周波数を設定する周波数設定器である。
源装置の電気的構成を示すブロック図である。この図に
おいて、１は三相交流電源が印加される受電端、２は受
電端１を介して供給される三相交流電源を交流電圧Voに
変換して出力するインバータであり、外部から所定の周
波数範囲内で電源周波数を可変できるようになってい
る。インバータ２の出力端Ta,Tbにはコンデンサ３と降
圧トランス４の一次側が直列接続されている。コンデン
サ３はインバータ２から出力される直流分を阻止するこ
とで同直流分によって降圧トランス４のコアに生ずる偏
磁を防止するものである。5a,5bは降圧トランス４の２
次側に接続された回転電極である。６はインバータ２の
電源周波数を設定する周波数設定器である。
このように構成された抵抗溶接用電源装置において、
周波数設定器６で設定された電源周波数の交流電圧Voが
インバータ２から出力され、コンデンサ３を介して降圧
トランス４の一次側に供給される。これにより、降圧ト
ランス４の二次側から回転電極5a,5bに電圧が印加さ
れ、同電極5a,5bに挾持された図示せぬ２枚の被溶接材
の接合面にナゲットが形成される。
周波数設定器６で設定された電源周波数の交流電圧Voが
インバータ２から出力され、コンデンサ３を介して降圧
トランス４の一次側に供給される。これにより、降圧ト
ランス４の二次側から回転電極5a,5bに電圧が印加さ
れ、同電極5a,5bに挾持された図示せぬ２枚の被溶接材
の接合面にナゲットが形成される。
ここで、参考として第４図は第３図の等価回路であ
る。この図において、７は配線のインダクタンスおよび
降圧トランス４の漏れインダクタンスを示し、８は接触
抵抗および配線抵抗を示す。
る。この図において、７は配線のインダクタンスおよび
降圧トランス４の漏れインダクタンスを示し、８は接触
抵抗および配線抵抗を示す。
なお、上述したインバータ２の電源周波数の範囲は、
負荷のインダクタンス分とキャパシタンス分とが共振し
ないように、1/ωＣ＜＜ωＬなる条件により決めてい
る。このような条件とした理由は、インバータ２の電源
周波数を負荷の共振周波数近傍に設定するとインバータ
出力幅によって波形が変化するためである。このように
なると良好な溶接が行なわれなくなる。
負荷のインダクタンス分とキャパシタンス分とが共振し
ないように、1/ωＣ＜＜ωＬなる条件により決めてい
る。このような条件とした理由は、インバータ２の電源
周波数を負荷の共振周波数近傍に設定するとインバータ
出力幅によって波形が変化するためである。このように
なると良好な溶接が行なわれなくなる。
［発明が解決しようとする問題点］ 上述したように従来の抵抗溶接用電源装置は、その負
荷がインダクタンス分と抵抗分の他に、直流阻止用のコ
ンデンサ３によるキャパシンス分が存在するので、実際
はＲ−Ｌ−Ｃの直列回路となる。
荷がインダクタンス分と抵抗分の他に、直流阻止用のコ
ンデンサ３によるキャパシンス分が存在するので、実際
はＲ−Ｌ−Ｃの直列回路となる。
ところで、先に述べた通りインバータ２の電源周波数
設定範囲を1/ωＣ＜＜ωＬなる条件により決めているた
め、負荷は、 Ｒ＋ｊ（ωＬ−1/ωＣ）→Ｒ＋ｊωＬ′ …… 但し、ｊは虚数単位 となってコンデンサによって相殺されないインダクタン
スＬ′分が存在することになる。この結果、このインダ
クタンスＬ′分による無効電力が生じ、インバータ２の
出力電力すなわち皮相電力が大きくなって効率が悪くな
るという問題がある。
設定範囲を1/ωＣ＜＜ωＬなる条件により決めているた
め、負荷は、 Ｒ＋ｊ（ωＬ−1/ωＣ）→Ｒ＋ｊωＬ′ …… 但し、ｊは虚数単位 となってコンデンサによって相殺されないインダクタン
スＬ′分が存在することになる。この結果、このインダ
クタンスＬ′分による無効電力が生じ、インバータ２の
出力電力すなわち皮相電力が大きくなって効率が悪くな
るという問題がある。
また、第５図に示すように、残留したインダクタンス
Ｌ′分により出力電流Iwの波形は正弦波とならず、溶接
に望ましい正弦波の出力電流が得られないという問題も
ある。
Ｌ′分により出力電流Iwの波形は正弦波とならず、溶接
に望ましい正弦波の出力電流が得られないという問題も
ある。
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、
負荷に残留するインダクタンスを減少させることによっ
て、無効電力を減少させることができるとともに、溶接
に望ましい正弦波の出力電流を得ることができる抵抗溶
接用電源装置を提供することを目的としている。
負荷に残留するインダクタンスを減少させることによっ
て、無効電力を減少させることができるとともに、溶接
に望ましい正弦波の出力電流を得ることができる抵抗溶
接用電源装置を提供することを目的としている。
［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するために、この発明によれば、外
部より供給される制御信号によって出力が制御可能な直
流電源部と、この直流電源部の出力を交流に変換すると
ともに、外部より供給される制御信号によって出力の周
波数が制御可能なインバータと、このインバータの出力
が一次側に供給されるトランスと、このトランスの一次
側と前記インバータの出力端との間に各々直列に介挿さ
れ、少なくともいずれか一方のインダクタンスまたはキ
ャパシタンスが可変可能であるコイルおよびコンデンサ
を有する周波数設定手段と、前記コイルまたはコンデン
サによって決定される負荷共振周波数に前記インバータ
の出力の周波数を合致させる同調手段とを具備してな
り、前記トランスの二次側の出力を溶接電極へ供給する
ことを特徴とする。
部より供給される制御信号によって出力が制御可能な直
流電源部と、この直流電源部の出力を交流に変換すると
ともに、外部より供給される制御信号によって出力の周
波数が制御可能なインバータと、このインバータの出力
が一次側に供給されるトランスと、このトランスの一次
側と前記インバータの出力端との間に各々直列に介挿さ
れ、少なくともいずれか一方のインダクタンスまたはキ
ャパシタンスが可変可能であるコイルおよびコンデンサ
を有する周波数設定手段と、前記コイルまたはコンデン
サによって決定される負荷共振周波数に前記インバータ
の出力の周波数を合致させる同調手段とを具備してな
り、前記トランスの二次側の出力を溶接電極へ供給する
ことを特徴とする。
［作用］ この発明によれば、共振周波数が可変であるコンデン
サおよびコイルを有する周波数設定手段（直列共振回
路）をインバータとトランスとの間に設け、さらに、コ
ンデンサまたはコイルのうちいずれか一方に印加される
電圧とインバータの出力との位相差を検出し、負荷共振
周波数に対しインバータの出力の周波数（以下、電源周
波数という）を合致させる同調部を設ける。この結果、
溶接速度に見合ったインバータの電源周波数を周波数設
定手段により設定することができる。この場合、周波数
設定手段により設定した共振周波数にインバータの電源
周波数が一致するので、この周波数設定手段を含めた負
荷が共振状態となる。したがって、負荷は略純抵抗のみ
となるので、残留インダクタンス等による無効電力がほ
とんど発生することなく、しかもインバータの出力電流
は正弦波となる。
サおよびコイルを有する周波数設定手段（直列共振回
路）をインバータとトランスとの間に設け、さらに、コ
ンデンサまたはコイルのうちいずれか一方に印加される
電圧とインバータの出力との位相差を検出し、負荷共振
周波数に対しインバータの出力の周波数（以下、電源周
波数という）を合致させる同調部を設ける。この結果、
溶接速度に見合ったインバータの電源周波数を周波数設
定手段により設定することができる。この場合、周波数
設定手段により設定した共振周波数にインバータの電源
周波数が一致するので、この周波数設定手段を含めた負
荷が共振状態となる。したがって、負荷は略純抵抗のみ
となるので、残留インダクタンス等による無効電力がほ
とんど発生することなく、しかもインバータの出力電流
は正弦波となる。
［実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明
する。
する。
第１図はこの発明の一実施例の電気的構成を示すブロ
ック図であり、この図において、前述した第３図の各部
に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略
する。
ック図であり、この図において、前述した第３図の各部
に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略
する。
９は直流電源部であり、外部より出力電圧可変用の信
号入力端9aが設けられている。10は直流電源部９から印
加される直流電圧を交流電圧に変換して出力するインバ
ータであり、電源周波数可変用の信号入力端10aが設け
られている。インバータ10の出力端Ta,Tb間には、コイ
ル11,コンデンサ３およびトランス４の一次側が各々直
列接続されている。コイル11は、そのインダクタンスを
可変できるようになっており、これを含めた負荷の直列
共振周波数（以下、溶接周波数という）fwを変化させる
ことができる。上述したコイル11およびコンデンサ３は
周波数設定部LCを構成する。
号入力端9aが設けられている。10は直流電源部９から印
加される直流電圧を交流電圧に変換して出力するインバ
ータであり、電源周波数可変用の信号入力端10aが設け
られている。インバータ10の出力端Ta,Tb間には、コイ
ル11,コンデンサ３およびトランス４の一次側が各々直
列接続されている。コイル11は、そのインダクタンスを
可変できるようになっており、これを含めた負荷の直列
共振周波数（以下、溶接周波数という）fwを変化させる
ことができる。上述したコイル11およびコンデンサ３は
周波数設定部LCを構成する。
12はインバータ10の出力電圧Vinvを検出するトランス
であり、その一次側がインバータ10の出力端Ta,Tb間に
並列接続されている。13はコンデンサ３に印加される電
圧Vcを検出するトランスであり、その一次側がコンデン
サ13の両端間に接続されている。７はトランス４の一次
側換算値を示すインダクタンス分であり、８は同トラン
ス４の一次側換算値を示す抵抗分である。14はトランス
12の二次側から出力される電圧Voaとトランス13の二次
側から出力される電圧Vcaとを入力し、これらの電圧の
位相差に応じた電圧Vaveを出力する同調回路、15は反転
増幅器により構成される積分器、16は自由発振周波数設
定器であり、所望の電圧Vfwを出力する。17は積分器15
の出力電圧と自由発振周波数設定器16の出力電圧Vfwと
を加算する加算器、18は電圧／周波数変換器であり、加
算器17から出力される電圧に対応した周波数を出力す
る。19はカウンタであり、電圧／周波数変換器18の出力
の周波数を表示する。上述したトランス12,13、同調回
路14、積分器15、自由発振周波数設定器16、加算器17、
周波数変換器18およびカウンタ19は同調部TCを構成す
る。この同調部TCは、周波数設定値LCにより設定した溶
接周波数fwにインバータ10の電源周波数を一致させるた
めのものである。また、この同調部TCは所謂PLL（Phase
−Looked−Loop）と呼ばれるものである。
であり、その一次側がインバータ10の出力端Ta,Tb間に
並列接続されている。13はコンデンサ３に印加される電
圧Vcを検出するトランスであり、その一次側がコンデン
サ13の両端間に接続されている。７はトランス４の一次
側換算値を示すインダクタンス分であり、８は同トラン
ス４の一次側換算値を示す抵抗分である。14はトランス
12の二次側から出力される電圧Voaとトランス13の二次
側から出力される電圧Vcaとを入力し、これらの電圧の
位相差に応じた電圧Vaveを出力する同調回路、15は反転
増幅器により構成される積分器、16は自由発振周波数設
定器であり、所望の電圧Vfwを出力する。17は積分器15
の出力電圧と自由発振周波数設定器16の出力電圧Vfwと
を加算する加算器、18は電圧／周波数変換器であり、加
算器17から出力される電圧に対応した周波数を出力す
る。19はカウンタであり、電圧／周波数変換器18の出力
の周波数を表示する。上述したトランス12,13、同調回
路14、積分器15、自由発振周波数設定器16、加算器17、
周波数変換器18およびカウンタ19は同調部TCを構成す
る。この同調部TCは、周波数設定値LCにより設定した溶
接周波数fwにインバータ10の電源周波数を一致させるた
めのものである。また、この同調部TCは所謂PLL（Phase
−Looked−Loop）と呼ばれるものである。
20はインバータ10の出力電流Iwを検出する電流検出
器、21は電流検出器20の出力を製流，平滑して直流電圧
に変換し、この直流電圧を電流信号Sdとして出力する電
流検出回路、22は電流設定器、23は電流設定器22で設定
した基準電圧に対する電流検出回路21の出力電圧の偏差
を検出する偏差検出器、24は非反転増幅器により構成さ
れる積分器であり、その出力が信号入力端9aを介して直
流電源部９に供給される。
器、21は電流検出器20の出力を製流，平滑して直流電圧
に変換し、この直流電圧を電流信号Sdとして出力する電
流検出回路、22は電流設定器、23は電流設定器22で設定
した基準電圧に対する電流検出回路21の出力電圧の偏差
を検出する偏差検出器、24は非反転増幅器により構成さ
れる積分器であり、その出力が信号入力端9aを介して直
流電源部９に供給される。
上述した電流検出器20、電流出回路21、電流設定器2
2、偏差検出器23および積分器24は電流制御部CCを構成
する。この電流制御部CCはインバータ10の出力電流Iwを
所望の値に設定するためのものである。
2、偏差検出器23および積分器24は電流制御部CCを構成
する。この電流制御部CCはインバータ10の出力電流Iwを
所望の値に設定するためのものである。
次に、上述した回路の動作について説明する。
なお、回路動作を説明するにあたり、同調部TCが周波
数設定部LCにより設定される溶接周波数fwに基づいてイ
ンバータ10の電源周波数を可変する過程と、電流制御部
TCが直流電源部９の出力電圧を可変する過程とに分けて
説明する。
数設定部LCにより設定される溶接周波数fwに基づいてイ
ンバータ10の電源周波数を可変する過程と、電流制御部
TCが直流電源部９の出力電圧を可変する過程とに分けて
説明する。
また、回路の初期条件としては、周波数設定手段LCに
よる溶接周波数が不定の値fw1となっているものとす
る。
よる溶接周波数が不定の値fw1となっているものとす
る。
まず、第２図を参照して同調部TCの動作について説明
する。
する。
さて、直流電源部９の図示せぬ電源スイッチをオン側
に投入すると、自由発振周波数設定器16から電圧Vfwが
出力され、周波数変換器18に印加される。そして、周波
数変換器18から電圧Vfwに対応した周波数fwの信号が出
力され、インバータ10へ供給される。次いで、周波数fw
の信号がインバータ10に供給されると、第２図（イ）に
示す周波数fwの電圧Vinvがインバータ10から負荷へ出力
される。次いで、インバータ10から負荷へ電圧Vinvされ
ると、この電圧Vinvの周波数fwが溶接周波数fw1と異な
るため、負荷は周波数fwに対して共振状態とならず、コ
ンデンサ３には、第２図（ニ）に示すように、インバー
タ10の出力電圧Vinvに対して位相差φが生じた電圧Vcが
出力される。これらの電圧Vinvおよび電圧Vcは、トラン
ス12,13により検出され、同調回路14へ供給される。次
いで、電圧VinvおよびVcが同調回路14へ供給されると、
電圧Vinvは第２図（ロ）に示すように電圧Vinvtに変換
され、電圧Vcは第２図（ホ）に示すように電圧Vctに変
換される。この場合、電圧Vinvt,Vctは各々ロジック信
号レベルの電圧である。次いで、電圧Vinvtと電圧Vctと
の排他的論理和がとられ、第２図（ヘ）に示すように正
負両極性の電圧Vexo1に変換される。そして、この変換
が行なわれた後、第２図（ト）に示すように、正の平均
値電圧Vave1に変換されて同調回路14から積分器15へ供
給される。次いで、積分器15へ供給された平均値電圧Va
ve1は、ここで積分された後、負電圧（−Vave1）として
積分器15から出力され、加算器17にて自由発振周波数制
定器16から出力される電圧Vfwと加算される。そして、
加算器17で加算された電圧（Vfw＋（−Vave1））が周波
数変換器18へ供給され、ここで、加算した電圧値に応じ
た周波数に変換されてインバータ10へ出力される。これ
により、インバータ10の電源周波数がfwからfW1にな
る。この場合、電圧／周波数変換器18の出力信号の周波
数（fw1）がカウンタ19にて表示される。次いで、イン
バータ10の電源周波数fw1が周波数設定部LCで設定され
ている溶接周波数fw1に一致すると、負荷が共振状態と
なりインバータ10の出力電圧Vinv1とコンデンサ３に印
加される電圧Vc1との位相差がπ/2となる。そして、位
相差がπ/2となると、同調回路14の出力電圧が０とな
り、積分器15の出力は以前の値（−Vave1）の状態を保
持する。しかして、周波数設定部LCの設定値を変化させ
ない限りインバータ10の電源周波数はfw1の状態を続け
る。
に投入すると、自由発振周波数設定器16から電圧Vfwが
出力され、周波数変換器18に印加される。そして、周波
数変換器18から電圧Vfwに対応した周波数fwの信号が出
力され、インバータ10へ供給される。次いで、周波数fw
の信号がインバータ10に供給されると、第２図（イ）に
示す周波数fwの電圧Vinvがインバータ10から負荷へ出力
される。次いで、インバータ10から負荷へ電圧Vinvされ
ると、この電圧Vinvの周波数fwが溶接周波数fw1と異な
るため、負荷は周波数fwに対して共振状態とならず、コ
ンデンサ３には、第２図（ニ）に示すように、インバー
タ10の出力電圧Vinvに対して位相差φが生じた電圧Vcが
出力される。これらの電圧Vinvおよび電圧Vcは、トラン
ス12,13により検出され、同調回路14へ供給される。次
いで、電圧VinvおよびVcが同調回路14へ供給されると、
電圧Vinvは第２図（ロ）に示すように電圧Vinvtに変換
され、電圧Vcは第２図（ホ）に示すように電圧Vctに変
換される。この場合、電圧Vinvt,Vctは各々ロジック信
号レベルの電圧である。次いで、電圧Vinvtと電圧Vctと
の排他的論理和がとられ、第２図（ヘ）に示すように正
負両極性の電圧Vexo1に変換される。そして、この変換
が行なわれた後、第２図（ト）に示すように、正の平均
値電圧Vave1に変換されて同調回路14から積分器15へ供
給される。次いで、積分器15へ供給された平均値電圧Va
ve1は、ここで積分された後、負電圧（−Vave1）として
積分器15から出力され、加算器17にて自由発振周波数制
定器16から出力される電圧Vfwと加算される。そして、
加算器17で加算された電圧（Vfw＋（−Vave1））が周波
数変換器18へ供給され、ここで、加算した電圧値に応じ
た周波数に変換されてインバータ10へ出力される。これ
により、インバータ10の電源周波数がfwからfW1にな
る。この場合、電圧／周波数変換器18の出力信号の周波
数（fw1）がカウンタ19にて表示される。次いで、イン
バータ10の電源周波数fw1が周波数設定部LCで設定され
ている溶接周波数fw1に一致すると、負荷が共振状態と
なりインバータ10の出力電圧Vinv1とコンデンサ３に印
加される電圧Vc1との位相差がπ/2となる。そして、位
相差がπ/2となると、同調回路14の出力電圧が０とな
り、積分器15の出力は以前の値（−Vave1）の状態を保
持する。しかして、周波数設定部LCの設定値を変化させ
ない限りインバータ10の電源周波数はfw1の状態を続け
る。
続いて、インバータ10の電源周波数がfw1となってい
る状態からfw2に設定し直す場合について説明する。
る状態からfw2に設定し直す場合について説明する。
周波数設定部により溶接周波数をfw1からfw2に変化さ
せると、負荷の共振状態が外れてインバータ10の出力電
圧Vinv1とコンデンサ３の両端の電圧Vc1との位相が変化
して位相差が生じる。そして、この位相差に応じた正ま
たは負の平均値電圧Vave2が同調回路14から積分器15へ
出力される。そして、積分器15の出力が−Vave1から±V
ave2に変化し、この値±Vave2と周波数設定器16の出力
電圧Vfwとが加算器17で加算されて、周波数変換器18へ
供給される。そして、ここで加算された電圧値に応じた
周波数に変換されてインバータ10へ出力される。これに
より、インバータの電源周波数がfw1からfw2となる。次
いで、インバータ10の電源周波数はfw2となると、負荷
が共振状態となってインバータ10の出力電圧Vinv2とコ
ンデンサ３の両端の電圧Vc2との位相差が90゜となる。
これにより同調回路14の出力が０となって積分器15の出
力が±Vav2に保持される。
せると、負荷の共振状態が外れてインバータ10の出力電
圧Vinv1とコンデンサ３の両端の電圧Vc1との位相が変化
して位相差が生じる。そして、この位相差に応じた正ま
たは負の平均値電圧Vave2が同調回路14から積分器15へ
出力される。そして、積分器15の出力が−Vave1から±V
ave2に変化し、この値±Vave2と周波数設定器16の出力
電圧Vfwとが加算器17で加算されて、周波数変換器18へ
供給される。そして、ここで加算された電圧値に応じた
周波数に変換されてインバータ10へ出力される。これに
より、インバータの電源周波数がfw1からfw2となる。次
いで、インバータ10の電源周波数はfw2となると、負荷
が共振状態となってインバータ10の出力電圧Vinv2とコ
ンデンサ３の両端の電圧Vc2との位相差が90゜となる。
これにより同調回路14の出力が０となって積分器15の出
力が±Vav2に保持される。
次に、電流制御部CCの動作について説明する。
まず、インバータ10から出力される電流Iwが電流検出
器20で検出された後、電流検出回路21へ供給される。次
いで、電流検出回路21で直流電圧Sdに変換され、偏差検
出器23へ供給される。そして、この偏差検出器23にて直
流電圧Sdと設定器22で設定された設定値Scとの偏差が出
力され、積分器24を介して直流電源部９へ供給される。
これにより、偏差値に応じた出力電圧が直流電源部９か
ら出力され、所望とする出力電流Iw1が負荷に供給され
る。なお、この場合、負荷に流れる電流Iwが設定値Scよ
り大であれば、直流電源部９の出力電圧が低減し、イン
バータ負荷に流れる電流Iwが設定値Scより小であれば、
直流電源部９の出力電圧が増加する。
器20で検出された後、電流検出回路21へ供給される。次
いで、電流検出回路21で直流電圧Sdに変換され、偏差検
出器23へ供給される。そして、この偏差検出器23にて直
流電圧Sdと設定器22で設定された設定値Scとの偏差が出
力され、積分器24を介して直流電源部９へ供給される。
これにより、偏差値に応じた出力電圧が直流電源部９か
ら出力され、所望とする出力電流Iw1が負荷に供給され
る。なお、この場合、負荷に流れる電流Iwが設定値Scよ
り大であれば、直流電源部９の出力電圧が低減し、イン
バータ負荷に流れる電流Iwが設定値Scより小であれば、
直流電源部９の出力電圧が増加する。
以上のように、周波数設定部LCにより溶接速度に見合
ったインバータの電源周波数を設定するので、インバー
タの電源周波数と負荷の直列共振周波数とが一致し、負
荷は常に略純抵抗のみとなる。したがって、無効電力が
ほとんど生じることがなく、インバータの出力電流は略
正弦波となる。
ったインバータの電源周波数を設定するので、インバー
タの電源周波数と負荷の直列共振周波数とが一致し、負
荷は常に略純抵抗のみとなる。したがって、無効電力が
ほとんど生じることがなく、インバータの出力電流は略
正弦波となる。
また、上記実施例において、コイル11のインダクタン
スを可変するようにしたが、コンデンサ３のキャパシタ
ンスを可変するようにしても良い。また、インバータ10
の出力電圧とコンデンサ３に印加される電圧とを検出す
るようにしたが、これをインバータ10の出力電圧とコイ
ル11に印加される電圧とを検出するようにしても良い。
スを可変するようにしたが、コンデンサ３のキャパシタ
ンスを可変するようにしても良い。また、インバータ10
の出力電圧とコンデンサ３に印加される電圧とを検出す
るようにしたが、これをインバータ10の出力電圧とコイ
ル11に印加される電圧とを検出するようにしても良い。
［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明によれば、外部より供給
される制御信号によって出力が制御可能な直流電源部
と、この直流電源部の出力を交流に変換するとともに、
外部より供給される制御信号によって出力の周波数が制
御可能なインバータと、このインバータの出力が一次側
に供給されるトランスと、このトランスの一次側と前記
インバータの出力側との間に各々直列に介挿され、少な
くともいずれか一方のインダクタンスまたはキャパシタ
ンスが可変可能であるコイルおよびコンデンサを有する
周波数設定手段と、前記コイルまたはコンデンサによっ
て決定される負荷共振周波数に前記インバータの出力の
周波数を合致させる同調手段とを具備したので、負荷に
残留するインダクタンスを減少させることができる。し
たがって、このインダクタンスにより生じる無効電力が
減少し、溶接に望ましい正弦波の出力電流が得られる。
される制御信号によって出力が制御可能な直流電源部
と、この直流電源部の出力を交流に変換するとともに、
外部より供給される制御信号によって出力の周波数が制
御可能なインバータと、このインバータの出力が一次側
に供給されるトランスと、このトランスの一次側と前記
インバータの出力側との間に各々直列に介挿され、少な
くともいずれか一方のインダクタンスまたはキャパシタ
ンスが可変可能であるコイルおよびコンデンサを有する
周波数設定手段と、前記コイルまたはコンデンサによっ
て決定される負荷共振周波数に前記インバータの出力の
周波数を合致させる同調手段とを具備したので、負荷に
残留するインダクタンスを減少させることができる。し
たがって、このインダクタンスにより生じる無効電力が
減少し、溶接に望ましい正弦波の出力電流が得られる。
第１図はこの発明の一実施例の電気的構成を示すブロッ
ク図、第２図は同実施例の動作を説明するための波形
図、第３図は従来の抵抗溶接用電源装置の電気的構成を
示すブロック図、第４図は第３図の等価回路図、第５図
は同電源装置の問題点を説明するための波形図である。 ３……コンデンサ、４……降圧トランス、９……直流電
源部、10……インバータ、11……コイル（3,11は周波数
設定部、周波数設定手段を構成する）、12,13……トラ
ンス、14……同調回路、15……積分回路、16……自由発
振周波数設定器、17……加算器、18……周波数変換器
（12〜18は同調部、同調手段を構成する）、20……電流
検出器、21……電流検出回路、22……電流設定器、23…
…偏差検出器、24……積分器（20〜24は電流制御部、電
流制御手段を構成する）。
ク図、第２図は同実施例の動作を説明するための波形
図、第３図は従来の抵抗溶接用電源装置の電気的構成を
示すブロック図、第４図は第３図の等価回路図、第５図
は同電源装置の問題点を説明するための波形図である。 ３……コンデンサ、４……降圧トランス、９……直流電
源部、10……インバータ、11……コイル（3,11は周波数
設定部、周波数設定手段を構成する）、12,13……トラ
ンス、14……同調回路、15……積分回路、16……自由発
振周波数設定器、17……加算器、18……周波数変換器
（12〜18は同調部、同調手段を構成する）、20……電流
検出器、21……電流検出回路、22……電流設定器、23…
…偏差検出器、24……積分器（20〜24は電流制御部、電
流制御手段を構成する）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 早川 勇 三重県伊勢市竹ケ鼻町100番地 神鋼電 機株式会社伊勢工場内 (72)発明者 山本 幸雄 三重県伊勢市佐八町894 有限会社ネ. ピ．ユー技研内
Claims (1)
- 【請求項１】（ａ）外部より供給される制御信号によっ
て出力が制御可能な直流電源部と、 （ｂ）この直流電源部の出力を交流に交換するととも
に、外部より供給される制御信号によって出力の周波数
が制御可能なインバータと、 （ｃ）このインバータの出力が一次側に供給されるトラ
ンスと、 （ｄ）このトランスの一次側と前記インバータの出力端
との間に各々直列に介挿され、少なくともいずれか一方
のインダクタンスまたはキャパシタンスが可変であるコ
イルおよびコンデンサを有する周波数設定手段と、 （ｅ）前記コイルまたはコンデンサによって決定される
負荷共振周波数に前記インバータの出力の周波数を合致
させる同調手段と を具備してなり、前記トランスの二次側の出力を溶接電
源へ供給することを特徴とする抵抗溶接用電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62274315A JP2540565B2 (ja) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | 抵抗溶接用電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62274315A JP2540565B2 (ja) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | 抵抗溶接用電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01118379A JPH01118379A (ja) | 1989-05-10 |
| JP2540565B2 true JP2540565B2 (ja) | 1996-10-02 |
Family
ID=17539936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62274315A Expired - Fee Related JP2540565B2 (ja) | 1987-10-29 | 1987-10-29 | 抵抗溶接用電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2540565B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02179366A (ja) * | 1988-12-28 | 1990-07-12 | Honda Motor Co Ltd | 直流抵抗溶接装置 |
| JP4893755B2 (ja) | 2009-01-14 | 2012-03-07 | セイコーエプソン株式会社 | 送電制御装置、送電装置、電子機器及び負荷状態検出回路 |
| JP6402636B2 (ja) * | 2015-01-19 | 2018-10-10 | 新日鐵住金株式会社 | スポット溶接電源 |
-
1987
- 1987-10-29 JP JP62274315A patent/JP2540565B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01118379A (ja) | 1989-05-10 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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