JP3012957B2 - バッテリーアーク溶接装置 - Google Patents
バッテリーアーク溶接装置Info
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- JP3012957B2 JP3012957B2 JP4340856A JP34085692A JP3012957B2 JP 3012957 B2 JP3012957 B2 JP 3012957B2 JP 4340856 A JP4340856 A JP 4340856A JP 34085692 A JP34085692 A JP 34085692A JP 3012957 B2 JP3012957 B2 JP 3012957B2
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- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、商用電源とバッテリー
電源を併用したバッテリーアーク溶接装置に関する。
電源を併用したバッテリーアーク溶接装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】以下に従来のバッテリーアーク溶接装置
について説明する。
について説明する。
【０００３】図５において、２１はＡＣ１００Ｖの商用
電源、２２は絶縁変圧器、２３は整流素子、２４はバッ
テリーの充電電流抑制抵抗、２５は出力電流制限抵抗、
２６は溶接棒２７などを連結する出力端子、２８は複数
個（４個）のＤＣ１２Ｖのバッテリーを直列に接続した
ＤＣ４８Ｖのバッテリー装置である。
電源、２２は絶縁変圧器、２３は整流素子、２４はバッ
テリーの充電電流抑制抵抗、２５は出力電流制限抵抗、
２６は溶接棒２７などを連結する出力端子、２８は複数
個（４個）のＤＣ１２Ｖのバッテリーを直列に接続した
ＤＣ４８Ｖのバッテリー装置である。
【０００４】上記各構成要素よりなるバッテリーアーク
溶接装置について、各構成要素の関係と動作を説明す
る。
溶接装置について、各構成要素の関係と動作を説明す
る。
【０００５】溶接出力は主にＤＣ４８Ｖのバッテリー装
置２８から出力電流抑制抵抗２５を通して供給され、絶
縁変圧器２２からは、溶接作業中、充電電流抑制抵抗２
４、出力電流制限抵抗２５を介して出力電流重畳電流が
供給される。
置２８から出力電流抑制抵抗２５を通して供給され、絶
縁変圧器２２からは、溶接作業中、充電電流抑制抵抗２
４、出力電流制限抵抗２５を介して出力電流重畳電流が
供給される。
【０００６】図６に示すように、直流アーク溶接に必要
な所定のアーク電圧（ＪＩＳ負荷特性：２０＋０.0４
Ｉ，Ｉ：出力電流）を得るためには、アーク電圧よりも
高い溶接機出力電圧を出力する必要があった。
な所定のアーク電圧（ＪＩＳ負荷特性：２０＋０.0４
Ｉ，Ｉ：出力電流）を得るためには、アーク電圧よりも
高い溶接機出力電圧を出力する必要があった。
【０００７】また、溶接作業の停止中は、充電電流抑制
抵抗２４を通してバッテリー装置２８を充電するように
構成されていた。
抵抗２４を通してバッテリー装置２８を充電するように
構成されていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、溶接装置の出力は主にバッテリー装置２８
から供給されるので、出力電流制限抵抗２５による電力
損失のために効率が悪くなり、また、溶接中アーク長の
変動により溶接電流が安定しないので良好な溶接結果が
得られず、さらに、アーク長が長くなったり、長い出力
ケーブルを使用したときに、所定の出力電流が得られな
くなるという問題点を有していた。
の構成では、溶接装置の出力は主にバッテリー装置２８
から供給されるので、出力電流制限抵抗２５による電力
損失のために効率が悪くなり、また、溶接中アーク長の
変動により溶接電流が安定しないので良好な溶接結果が
得られず、さらに、アーク長が長くなったり、長い出力
ケーブルを使用したときに、所定の出力電流が得られな
くなるという問題点を有していた。
【０００９】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、溶接に必要な電力を効果的に供給し、溶接電流が安
定して溶接作業性を向上したバッテリーアーク溶接装置
を提供することを目的とする。
で、溶接に必要な電力を効果的に供給し、溶接電流が安
定して溶接作業性を向上したバッテリーアーク溶接装置
を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のバッテリーアーク溶接装置は、入力とする商
用電源を一次側に配置した絶縁変圧器と、絶縁変圧器の
二次側に接続された制御整流回路と、制御整流回路と直
列に接続されたバッテリー装置を備え、絶縁変圧器の一
次側に、絶縁変圧器への入力電流を検出する入力電流検
出器を設け、入力電流検出器からの信号を制御整流回路
へ入力し、絶縁変圧器の一次側への入力電流が一定とな
るように制御整流回路を制御するものである。
に本発明のバッテリーアーク溶接装置は、入力とする商
用電源を一次側に配置した絶縁変圧器と、絶縁変圧器の
二次側に接続された制御整流回路と、制御整流回路と直
列に接続されたバッテリー装置を備え、絶縁変圧器の一
次側に、絶縁変圧器への入力電流を検出する入力電流検
出器を設け、入力電流検出器からの信号を制御整流回路
へ入力し、絶縁変圧器の一次側への入力電流が一定とな
るように制御整流回路を制御するものである。
【００１１】
【作用】この構成において、アーク溶接に必要な負荷電
圧を補助電源としての絶縁変圧器から効果的に供給する
こととなる。
圧を補助電源としての絶縁変圧器から効果的に供給する
こととなる。
【００１２】
【実施例】以下本発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明する。
ながら説明する。
【００１３】図１に示すように、ＡＣ１００Ｖの商用電
源１から入力電流検出器２を経て入力される絶縁変圧器
３と、絶縁変圧器３の入力を制御整流する制御整流回路
４と、制御整流回路４と直列に接続したＤＣ１２Ｖのバ
ッテリー２個を直列接続したＤＣ２４Ｖのバッテリー装
置５と、バッテリー電流を流す整流素子６と、出力電流
検出器７と、溶接電流を一定に保つ出力電流制御回路８
と、出力電流検出器７に連結した接点９ａ，９ｂを有す
る回路切換器９と、出力電流平滑用リアクタ１０と、溶
接棒１１などに連結する出力端子１２で構成されてい
る。
源１から入力電流検出器２を経て入力される絶縁変圧器
３と、絶縁変圧器３の入力を制御整流する制御整流回路
４と、制御整流回路４と直列に接続したＤＣ１２Ｖのバ
ッテリー２個を直列接続したＤＣ２４Ｖのバッテリー装
置５と、バッテリー電流を流す整流素子６と、出力電流
検出器７と、溶接電流を一定に保つ出力電流制御回路８
と、出力電流検出器７に連結した接点９ａ，９ｂを有す
る回路切換器９と、出力電流平滑用リアクタ１０と、溶
接棒１１などに連結する出力端子１２で構成されてい
る。
【００１４】回路切換器９は、溶接作業中は出力電流検
出器７により出力電流の流れが検出されているときは、
接点９ａ側に接続され、出力電流の流れが検出されてい
ないときは、接点９ｂ側に接続されるように構成されて
いる。図中の１３はバッテリー充電用整流器、１４は充
電電流抑制器である。
出器７により出力電流の流れが検出されているときは、
接点９ａ側に接続され、出力電流の流れが検出されてい
ないときは、接点９ｂ側に接続されるように構成されて
いる。図中の１３はバッテリー充電用整流器、１４は充
電電流抑制器である。
【００１５】以上のように構成されたバッテリーアーク
溶接機について、以下その動作を説明する。
溶接機について、以下その動作を説明する。
【００１６】溶接作業中、バッテリー装置５の出力は回
路切換器９（接点９ａ）、整流器６、出力電流制御回路
８、出力電流検出器７を通して溶接出力として供給され
る。
路切換器９（接点９ａ）、整流器６、出力電流制御回路
８、出力電流検出器７を通して溶接出力として供給され
る。
【００１７】溶接出力は出力電流検出器７と出力電流制
御回路８により定電流制御され、図２に示すような出力
特性を得ることができる（なお、出力特性は回路部品、
回路インピーダンスによる電圧降下がないものと仮定し
ている。）。
御回路８により定電流制御され、図２に示すような出力
特性を得ることができる（なお、出力特性は回路部品、
回路インピーダンスによる電圧降下がないものと仮定し
ている。）。
【００１８】商用電源１からは、絶縁変圧器３、制御整
流回路４、出力電流制御回路８、出力電流検出回路７を
介しバッテリー装置５の出力に重畳して溶接出力として
供給される。
流回路４、出力電流制御回路８、出力電流検出回路７を
介しバッテリー装置５の出力に重畳して溶接出力として
供給される。
【００１９】入力電流検出器２は、絶縁変圧器３の一次
電流を検出し、一次電流が一定となるよう制御整流回路
４にて出力を制御する。
電流を検出し、一次電流が一定となるよう制御整流回路
４にて出力を制御する。
【００２０】絶縁変圧器３の一次電流をＡＣ１５Ａとし
たときの出力電流と出力電圧は、図３に示すように、交
流から直流への校正率を考慮して下式に基づいて算出し
た。
たときの出力電流と出力電圧は、図３に示すように、交
流から直流への校正率を考慮して下式に基づいて算出し
た。
【００２１】Ｖａｃ＝１.1１×Ｖｄｃ（Ｖａｃ：交流実
効電圧，Ｖｄｃ＝直流平均電圧） Ｉａｃ＝１.1１×Ｉｄｃ（Ｉａｃ：交流実効電圧，Ｉｄ
ｃ＝直流平均電圧） すなわち、バッテリー装置５の出力に絶縁変圧器３の定
電流入力（１５Ａ）時の出力を重畳することにより、図
４に示すような出力特性を得ることができる（溶接機無
負荷電圧は本実施例では、ＤＣ６０Ｖと仮定した。）。
効電圧，Ｖｄｃ＝直流平均電圧） Ｉａｃ＝１.1１×Ｉｄｃ（Ｉａｃ：交流実効電圧，Ｉｄ
ｃ＝直流平均電圧） すなわち、バッテリー装置５の出力に絶縁変圧器３の定
電流入力（１５Ａ）時の出力を重畳することにより、図
４に示すような出力特性を得ることができる（溶接機無
負荷電圧は本実施例では、ＤＣ６０Ｖと仮定した。）。
【００２２】図４において直線ＡはＪＩＳ規格によって
定められた直流アーク溶接の出力負荷特性（Ｖ＝２０＋
０.0４Ｉ Ｖ：出力電圧、Ｉ：出力電流）を示し、直線
Ｂは溶接機に２２ｍｍ2 の延長ケーブル４０ｍを接続し
た場合の負荷特性を示し、直線Ｃは同じく延長ケーブル
５０ｍを接続した場合の負荷特性を示す。
定められた直流アーク溶接の出力負荷特性（Ｖ＝２０＋
０.0４Ｉ Ｖ：出力電圧、Ｉ：出力電流）を示し、直線
Ｂは溶接機に２２ｍｍ2 の延長ケーブル４０ｍを接続し
た場合の負荷特性を示し、直線Ｃは同じく延長ケーブル
５０ｍを接続した場合の負荷特性を示す。
【００２３】すなわち、本実施例の構成によりＪＩＳ規
格に定められた出力電流ＤＣ１５０Ａ時の負荷電圧（Ｄ
Ｃ２６Ｖ）を十分に得ることができ、さらに延長ケーブ
ルを接続した状態でも、４０ｍ接続時ＤＣ１５０Ａ、５
０ｍ接続時ＤＣ１４０Ａの溶接電流を得ることができ
る。
格に定められた出力電流ＤＣ１５０Ａ時の負荷電圧（Ｄ
Ｃ２６Ｖ）を十分に得ることができ、さらに延長ケーブ
ルを接続した状態でも、４０ｍ接続時ＤＣ１５０Ａ、５
０ｍ接続時ＤＣ１４０Ａの溶接電流を得ることができ
る。
【００２４】また、溶接作業の休止中、すなわち出力電
流検出器７に出力電流が流れないときは、回路切換器９
が接点９ｂ側に接続されるので、絶縁変圧器３からバッ
テリー充電用整流器１３、充電電流抑制器１４を介して
バッテリー装置５が充電される。
流検出器７に出力電流が流れないときは、回路切換器９
が接点９ｂ側に接続されるので、絶縁変圧器３からバッ
テリー充電用整流器１３、充電電流抑制器１４を介して
バッテリー装置５が充電される。
【００２５】以上のように本実施例によれば、バッテリ
ー装置５の電圧に定入力電流制御した絶縁変圧器３の出
力を重畳することにより従来例に比してＤＣ２４Ｖの低
電圧のバッテリー装置５で構成された小形・軽量・安価
なバッテリーアーク溶接機でも溶接に必要な出力電圧を
効果的に供給することができ、また、出力電流を定電流
制御することにより溶接電流が安定し、溶接作業性も向
上することができる。
ー装置５の電圧に定入力電流制御した絶縁変圧器３の出
力を重畳することにより従来例に比してＤＣ２４Ｖの低
電圧のバッテリー装置５で構成された小形・軽量・安価
なバッテリーアーク溶接機でも溶接に必要な出力電圧を
効果的に供給することができ、また、出力電流を定電流
制御することにより溶接電流が安定し、溶接作業性も向
上することができる。
【００２６】なお、バッテリー装置５の充電は制御整流
回路２の出力を利用して定電流充電してもよい。
回路２の出力を利用して定電流充電してもよい。
【００２７】以上の説明から明らかなように本発明は、
入力とする商用電源を一次側に配置した絶縁変圧器と、
絶縁変圧器の二次側に接続された制御整流回路と、制御
整流回路と直列に接続されたバッテリー装置を備え、絶
縁変圧器の一次側に、絶縁変圧器への入力電流を検出す
る入力電流検出器を設け、入力電流検出器からの信号を
制御整流回路へ入力し、絶縁変圧器の一次側への入力電
流が一定となるように制御整流回路を制御する構成によ
り、溶接に必要な電力を効果的に供給し、溶接電流が安
定して溶接作業性を向上した優れたバッテリーアーク溶
接装置を実現できるものである。
入力とする商用電源を一次側に配置した絶縁変圧器と、
絶縁変圧器の二次側に接続された制御整流回路と、制御
整流回路と直列に接続されたバッテリー装置を備え、絶
縁変圧器の一次側に、絶縁変圧器への入力電流を検出す
る入力電流検出器を設け、入力電流検出器からの信号を
制御整流回路へ入力し、絶縁変圧器の一次側への入力電
流が一定となるように制御整流回路を制御する構成によ
り、溶接に必要な電力を効果的に供給し、溶接電流が安
定して溶接作業性を向上した優れたバッテリーアーク溶
接装置を実現できるものである。
【図１】本発明の一実施例のバッテリーアーク溶接装置
の概略構成図
の概略構成図
【図２】同バッテリーアーク溶接装置の直流出力特性図
【図３】同バッテリーアーク溶接装置の電流制御された
ときの絶縁変圧器の出力の直流変換後の出力特性図
ときの絶縁変圧器の出力の直流変換後の出力特性図
【図４】同バッテリーアーク溶接装置の直流出力特性図
【図５】従来のバッテリーアーク溶接装置の概略構成図
【図６】同バッテリーアーク溶接装置の直流出力特性図
２ 入力電流検出器 ３ 絶縁変圧器 ４ 制御整流回路 ５ バッテリー装置 ７ 出力電流検出器 ８ 出力電流制御回路 ９ 回路切換器（充電手段） １３ バッテリー充電用整流器（充電手段） １４ 充電電流抑制器（充電手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−53652（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−215465（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−299862（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−6378（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭56−39994（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 9/073 H02M 9/06
Claims (3)
- 【請求項１】入力とする商用電源を一次側に配置した絶
縁変圧器と、絶縁変圧器の二次側に接続された制御整流
回路と、制御整流回路と直列に接続されたバッテリー装
置を備え、絶縁変圧器の一次側に、絶縁変圧器への入力
電流を検出する入力電流検出器を設け、入力電流検出器
からの信号を制御整流回路へ入力し、絶縁変圧器の一次
側への入力電流が一定となるように制御整流回路を制御
するバッテリーアーク溶接装置。 - 【請求項２】出力回路に出力電流検出回路と、溶接電流
を一定に保つ出力電流制御回路を備えた請求項１記載の
バッテリーアーク溶接装置。 - 【請求項３】溶接作業の停止中は自動的に絶縁変圧器の
出力よりバッテリー装置に充電する充電手段を備えた請
求項１または請求項２記載のバッテリーアーク溶接装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4340856A JP3012957B2 (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | バッテリーアーク溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4340856A JP3012957B2 (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | バッテリーアーク溶接装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06182548A JPH06182548A (ja) | 1994-07-05 |
| JP3012957B2 true JP3012957B2 (ja) | 2000-02-28 |
Family
ID=18340943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4340856A Expired - Fee Related JP3012957B2 (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | バッテリーアーク溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3012957B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5645741A (en) * | 1994-12-28 | 1997-07-08 | Daihen Corporation | ARC processing apparatus comprising driving means for controlling output transistor so that output voltage becomes predetermined no-load voltage |
| US6777649B2 (en) * | 2002-05-21 | 2004-08-17 | Illinois Tool Works Inc. | Method and apparatus for welding |
| US7183517B2 (en) | 2003-11-26 | 2007-02-27 | Illinois Tool Works, Inc. | Portable welding-type apparatus with interchangeable energy storage device |
| US6982398B2 (en) | 2004-06-01 | 2006-01-03 | Illinois Tool Works Inc. | Fuel saving engine driven welding-type device and method of use |
| US8080761B2 (en) | 2004-08-17 | 2011-12-20 | Lincoln Global, Inc. | Hybrid powered welder |
| US7339134B2 (en) | 2004-04-01 | 2008-03-04 | Lincoln Global, Inc. | Extension lift truck modification |
| US9533367B2 (en) | 2006-05-04 | 2017-01-03 | Black & Decker Inc. | Cordless welding machine and plasma cutter |
| US8569652B2 (en) | 2009-11-17 | 2013-10-29 | Illinois Tool Works Inc. | Incremental hybrid welding systems and methods |
| US10421143B2 (en) | 2009-11-17 | 2019-09-24 | Illinois Tool Works Inc. | Energy storage caddy for a welding system |
| JP2020068593A (ja) * | 2018-10-24 | 2020-04-30 | 育良精機株式会社 | バッテリー溶接機 |
-
1992
- 1992-12-22 JP JP4340856A patent/JP3012957B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06182548A (ja) | 1994-07-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |