JP3041747B2 - 交流ｔｉｇ溶接機 - Google Patents
交流ｔｉｇ溶接機Info
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- JP3041747B2 JP3041747B2 JP4333370A JP33337092A JP3041747B2 JP 3041747 B2 JP3041747 B2 JP 3041747B2 JP 4333370 A JP4333370 A JP 4333370A JP 33337092 A JP33337092 A JP 33337092A JP 3041747 B2 JP3041747 B2 JP 3041747B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アーク起動時の電波障
害をなくした交流ＴＩＧ溶接機に関する。
害をなくした交流ＴＩＧ溶接機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電極と母材を非接触でアーク起動
させる交流ＴＩＧ溶接機は図３に示すような構成であっ
た。
させる交流ＴＩＧ溶接機は図３に示すような構成であっ
た。
【０００３】図において、１は電極２と母材３との間に
約８ＫＨｚの高周波電流を給電するインバータ式交流電
源装置（以下、交流電源装置という）、４はアーク、５
はアーク４の発生を検出するアーク検出器、６は交流Ｔ
ＩＧ溶接機を起動する起動信号装置、７は起動信号が入
力されてからアーク発生までの間閉路する開閉装置で、
アーク検出器５からの信号により開路される。８は高周
波発生装置で、カップリングコイル９により交流電源装
置１の給電回路に高周波電流が重畳される。
約８ＫＨｚの高周波電流を給電するインバータ式交流電
源装置（以下、交流電源装置という）、４はアーク、５
はアーク４の発生を検出するアーク検出器、６は交流Ｔ
ＩＧ溶接機を起動する起動信号装置、７は起動信号が入
力されてからアーク発生までの間閉路する開閉装置で、
アーク検出器５からの信号により開路される。８は高周
波発生装置で、カップリングコイル９により交流電源装
置１の給電回路に高周波電流が重畳される。
【０００４】上記構成において、起動信号発生装置６が
操作されると開閉装置７が閉じられ、高周波発生装置８
から交流電源装置１の給電回路に約８ＫＶの高周波電流
が重畳される。この高周波電流により電極２と母材３間
のギャップの空気絶縁が破壊されてアーク４が発生しア
ーク起動される。アーク起動はその電流によりアーク検
出器５で検出されアーク起動信号が開閉装置７に入力さ
れる。この信号により開閉装置７は開路して高周波発生
装置８の動作を停止させる。
操作されると開閉装置７が閉じられ、高周波発生装置８
から交流電源装置１の給電回路に約８ＫＶの高周波電流
が重畳される。この高周波電流により電極２と母材３間
のギャップの空気絶縁が破壊されてアーク４が発生しア
ーク起動される。アーク起動はその電流によりアーク検
出器５で検出されアーク起動信号が開閉装置７に入力さ
れる。この信号により開閉装置７は開路して高周波発生
装置８の動作を停止させる。
【０００５】このように従来のアーク溶接機では、電極
２と母材３を非接触にしてアーク起動することができる
ものであった。
２と母材３を非接触にしてアーク起動することができる
ものであった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の構成
のアーク溶接機では、アーク起動のために給電回路に高
周波電流を重畳するのでアーク起動時に図４に示したよ
うな高電圧の高周波が発生し、無負荷時には図５に示し
たように約５０ｄＢμＶの電界強度の輻射雑音を放射す
るものであった。
のアーク溶接機では、アーク起動のために給電回路に高
周波電流を重畳するのでアーク起動時に図４に示したよ
うな高電圧の高周波が発生し、無負荷時には図５に示し
たように約５０ｄＢμＶの電界強度の輻射雑音を放射す
るものであった。
【０００７】この輻射雑音は、周辺のテレビやラジオ、
あるいはエレクトロニクス機器に電波障害を与えること
は勿論、自らも高周波誤動作させて破壊に至らせるとい
う問題や、高周波勢力が強いために電極２の表面を荒ら
してアーク起動の繰返しで起動特性が損なわれるという
問題があった。また、高周波の中心周波数が１ＭＨｚ程
度の高さであるため、２次側ケーブルの延長時に高周波
が途中でリークあるいは減衰して先端のトーチまで届か
ず、図６に示したように、ケーブルを５０ｍ以上延長し
た場合にはアーク起動しないという問題もあった。
あるいはエレクトロニクス機器に電波障害を与えること
は勿論、自らも高周波誤動作させて破壊に至らせるとい
う問題や、高周波勢力が強いために電極２の表面を荒ら
してアーク起動の繰返しで起動特性が損なわれるという
問題があった。また、高周波の中心周波数が１ＭＨｚ程
度の高さであるため、２次側ケーブルの延長時に高周波
が途中でリークあるいは減衰して先端のトーチまで届か
ず、図６に示したように、ケーブルを５０ｍ以上延長し
た場合にはアーク起動しないという問題もあった。
【０００８】本発明は上記問題を解決するもので、輻射
雑音の電界強度を低減するとともに、２次側ケーブルを
延長しても確実にアーク起動することができるアーク溶
接機を提供することを目的としている。
雑音の電界強度を低減するとともに、２次側ケーブルを
延長しても確実にアーク起動することができるアーク溶
接機を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、電極と母材の間に交流電流を給電する交流
電源装置と、前記交流電源装置の給電回路に接続され前
記電極と母材の間に高電圧を印加する垂下特性型の直流
電源装置とを備え、アーク起動時には前記直流電源装置
から前記電極と母材間に高電圧を印加するとともに該高
電圧が交流電源装置への流入を防止し、アーク起動後は
前記直流電源装置からの高電圧の印加を停止して前記交
流電源装置から給電するようにしたものである。そし
て、前記交流電源装置からの給電によるアーク発生を検
出するアーク検出器と、前記アーク検出器からの信号に
より前記直流電源装置の動作を停止させる開閉器とを備
えた構成としたものである。
するために、電極と母材の間に交流電流を給電する交流
電源装置と、前記交流電源装置の給電回路に接続され前
記電極と母材の間に高電圧を印加する垂下特性型の直流
電源装置とを備え、アーク起動時には前記直流電源装置
から前記電極と母材間に高電圧を印加するとともに該高
電圧が交流電源装置への流入を防止し、アーク起動後は
前記直流電源装置からの高電圧の印加を停止して前記交
流電源装置から給電するようにしたものである。そし
て、前記交流電源装置からの給電によるアーク発生を検
出するアーク検出器と、前記アーク検出器からの信号に
より前記直流電源装置の動作を停止させる開閉器とを備
えた構成としたものである。
【００１０】さらに、前記交流電源装置の給電回路に３
極双方向サイリスタを接続し、前記３極双方向サイリス
タの負荷側の回路に前記直流電源装置の給電回路を接続
した構成としたものである。
極双方向サイリスタを接続し、前記３極双方向サイリス
タの負荷側の回路に前記直流電源装置の給電回路を接続
した構成としたものである。
【００１１】
【作用】上記構成において、アーク起動時に垂下特性型
の直流電源装置から電極にプラス、母材にマイナスの直
流高電圧を印加し、同時に３極双方向サイリスタを不導
通にすることにより、輻射雑音を放射することなく電極
と母材間でアーク起動され、電極に印加される直流高電
圧の交流電源装置への流入が防止される。そして、アー
ク起動後に３極双方向サイリスタを導通させることによ
り、交流電源装置から溶接電流が給電される。
の直流電源装置から電極にプラス、母材にマイナスの直
流高電圧を印加し、同時に３極双方向サイリスタを不導
通にすることにより、輻射雑音を放射することなく電極
と母材間でアーク起動され、電極に印加される直流高電
圧の交流電源装置への流入が防止される。そして、アー
ク起動後に３極双方向サイリスタを導通させることによ
り、交流電源装置から溶接電流が給電される。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図１および
図２を参照しながら説明する。
図２を参照しながら説明する。
【００１３】なお、従来例に示したものと同一部分につ
いては同じ符号を付して説明を省略する。
いては同じ符号を付して説明を省略する。
【００１４】（実施例１） まず、第１の実施例について図１により説明する。
【００１５】図において、１０は電極２と母材３にアー
ク起動用の直流電圧を印加する垂下特性型の直流電源装
置（以下、直流電源装置という）で、そのプラス側は電
極２に接続され、マイナス側は母材３と後述する３極双
方向サイリスタ１１の負荷側に接続されている。３極双
方向サイリスタ１１は交流電源装置１と母材３との間の
給電回路に接続され、アーク４の発生を直流電源装置１
０の給電回路で検出する放電開始検出器１２からの信号
により動作し、アーク４の発生が検出されるまでは不導
通で、アーク４の発生が検出されると導通するように図
示しない制御手段により制御されるようになっている。
ク起動用の直流電圧を印加する垂下特性型の直流電源装
置（以下、直流電源装置という）で、そのプラス側は電
極２に接続され、マイナス側は母材３と後述する３極双
方向サイリスタ１１の負荷側に接続されている。３極双
方向サイリスタ１１は交流電源装置１と母材３との間の
給電回路に接続され、アーク４の発生を直流電源装置１
０の給電回路で検出する放電開始検出器１２からの信号
により動作し、アーク４の発生が検出されるまでは不導
通で、アーク４の発生が検出されると導通するように図
示しない制御手段により制御されるようになっている。
【００１６】上記構成において、起動信号装置６が操作
されると開閉装置７が閉じられ、直流電源装置１０から
約４ＫＶの電圧が電極２と母材３に印加され、同時に３
極双方向サイリスタ１１は不導通にされる。このとき、
直流電源装置１０から印加される高電圧は、３極双方向
サイリスタ１１が不導通となっているので交流電源装置
１に印加されることはなく、交流電源装置１への高電圧
印加は防止される。このようにして電極２と母材３に印
加された約４ＫＶの高電圧によって電極２と母材３間の
ギャップの空気絶縁が破壊されてアーク４が発生しアー
ク起動される。アーク起動はその電流によりアーク検出
器５で検出されアーク起動信号が開閉装置７に入力され
る。この信号により開閉装置７は開路して直流電源装置
１０の動作を停止させる。これと同時に３極双方向サイ
リスタ１１が導通される。これにより交流電源装置１か
ら高周波電流が印加されてアーク溶接が行われる。
されると開閉装置７が閉じられ、直流電源装置１０から
約４ＫＶの電圧が電極２と母材３に印加され、同時に３
極双方向サイリスタ１１は不導通にされる。このとき、
直流電源装置１０から印加される高電圧は、３極双方向
サイリスタ１１が不導通となっているので交流電源装置
１に印加されることはなく、交流電源装置１への高電圧
印加は防止される。このようにして電極２と母材３に印
加された約４ＫＶの高電圧によって電極２と母材３間の
ギャップの空気絶縁が破壊されてアーク４が発生しアー
ク起動される。アーク起動はその電流によりアーク検出
器５で検出されアーク起動信号が開閉装置７に入力され
る。この信号により開閉装置７は開路して直流電源装置
１０の動作を停止させる。これと同時に３極双方向サイ
リスタ１１が導通される。これにより交流電源装置１か
ら高周波電流が印加されてアーク溶接が行われる。
【００１７】この第１の実施例について、次の条件でＥ
ＭＣ試験法に基いて雑音電界強度を測定した結果、図５
に示したように、従来例のものよりも約３０ｄＢμＶ低
下させることができた。また、延長ケーブルを用いたと
きのアークスタート率も、図６に示したように、１００
ｍ延長しても１００％であった。
ＭＣ試験法に基いて雑音電界強度を測定した結果、図５
に示したように、従来例のものよりも約３０ｄＢμＶ低
下させることができた。また、延長ケーブルを用いたと
きのアークスタート率も、図６に示したように、１００
ｍ延長しても１００％であった。
【００１８】測定条件 電極 トリウム入りタングステン ２．４ｍｍφ Ａｒガス ５リットル／分 電極母材間距離 ３ｍｍ 電流 ５０Ａ トーチスイッチオン／オフ周期 ２秒オン／１３秒オフ 試験回数 １００回 このように本発明の第１の実施例によれば、アーク起動
時に３極双方向サイリスタ１１を不導通にして電極２と
母材３間に直流電源装置１０から直流高電圧を印加する
ので、アーク起動の直流化により輻射雑音の電界強度を
著るしく低減することができるとともに、延長ケーブル
を長くしても確実にアーク起動させることができる。そ
して、３極双方向サイリスタ１１の不導通により交流電
源装置１への直流高電圧の印加をなくすることができ、
交流電源装置１の破壊を防止することができるという効
果がある。なお、交流電源装置１からは高周波電流が給
電されるので、アーク起動後の定常アーク維持ができる
ものである。
時に３極双方向サイリスタ１１を不導通にして電極２と
母材３間に直流電源装置１０から直流高電圧を印加する
ので、アーク起動の直流化により輻射雑音の電界強度を
著るしく低減することができるとともに、延長ケーブル
を長くしても確実にアーク起動させることができる。そ
して、３極双方向サイリスタ１１の不導通により交流電
源装置１への直流高電圧の印加をなくすることができ、
交流電源装置１の破壊を防止することができるという効
果がある。なお、交流電源装置１からは高周波電流が給
電されるので、アーク起動後の定常アーク維持ができる
ものである。
【００１９】（実施例２） 次に、本発明の第２の実施例について図２により説明す
る。
る。
【００２０】図において、起動信号装置６は制御手段１
３を介して交流電源装置１と直流電源装置１０に信号を
出力するように接続されている。
３を介して交流電源装置１と直流電源装置１０に信号を
出力するように接続されている。
【００２１】他の構成は第１の実施例に示したものと同
様である。
様である。
【００２２】上記構成において、起動信号装置６が操作
されると、電極２と母材３間に、図７に示したように、
交流電源装置１からは約８ＫＨｚの高周波電流が印加さ
れ、この高周波電流に重畳されて直流電源装置１０から
約４ＫＶの直流電流が印加される。そして、３極双方向
サイリスタ１１も不導通にされる。このとき、直流電源
装置１０から印加されるプラス高電圧は、３極双方向サ
イリスタ１１が不導通となっているので交流電源装置１
に印加されることはなく交流電源装置１への高電圧印加
は防止される。ところで、直流電源装置１０は高インピ
ーダンスを有する垂下特性型であるため、無負荷時には
高電圧を印加するが、アーク起動とともに電圧は降下
し、交流電源装置１の耐電圧特性以下の電圧に降下する
ものである。そして、アーク起動は放電開始検出器１２
で検出され、その信号によって３極双方向サイリスタ１
１は導通して交流電源装置１から高周波電流が電極２と
母材３間に供電される。
されると、電極２と母材３間に、図７に示したように、
交流電源装置１からは約８ＫＨｚの高周波電流が印加さ
れ、この高周波電流に重畳されて直流電源装置１０から
約４ＫＶの直流電流が印加される。そして、３極双方向
サイリスタ１１も不導通にされる。このとき、直流電源
装置１０から印加されるプラス高電圧は、３極双方向サ
イリスタ１１が不導通となっているので交流電源装置１
に印加されることはなく交流電源装置１への高電圧印加
は防止される。ところで、直流電源装置１０は高インピ
ーダンスを有する垂下特性型であるため、無負荷時には
高電圧を印加するが、アーク起動とともに電圧は降下
し、交流電源装置１の耐電圧特性以下の電圧に降下する
ものである。そして、アーク起動は放電開始検出器１２
で検出され、その信号によって３極双方向サイリスタ１
１は導通して交流電源装置１から高周波電流が電極２と
母材３間に供電される。
【００２３】このように本発明の第２の実施例によれ
ば、第１の実施例に示したものと同様に、輻射雑音の電
界強度を著るしく低減することができるとともに、延長
ケーブルを長くしても確実にアーク起動させることがで
きる。そして、交流電源装置１の破壊を防止することが
できる効果に加えて、第１の実施例においても説明した
ように、交流電源装置１からは高周波電流が給電されて
いるので、アーク起動後の定常アーク維持ができるので
あるが、偶発的にアーク切れが生じたときには、直流電
源装置１０から高電圧がアーク切れの発生の都度印加さ
れるので、アーク切れを生じることなく定常アークを維
持することができるという効果がある。
ば、第１の実施例に示したものと同様に、輻射雑音の電
界強度を著るしく低減することができるとともに、延長
ケーブルを長くしても確実にアーク起動させることがで
きる。そして、交流電源装置１の破壊を防止することが
できる効果に加えて、第１の実施例においても説明した
ように、交流電源装置１からは高周波電流が給電されて
いるので、アーク起動後の定常アーク維持ができるので
あるが、偶発的にアーク切れが生じたときには、直流電
源装置１０から高電圧がアーク切れの発生の都度印加さ
れるので、アーク切れを生じることなく定常アークを維
持することができるという効果がある。
【００２４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、アーク起動時に３極双方向サイリスタを不導
通にして電極と母材間に直流電源装置から直流高電圧を
印加するので、アーク起動の直流化により輻射雑音の電
界強度を著るしく低減することができるとともに、延長
ケーブルを長くしても確実にアーク起動させることがで
きる。そして、３極双方向サイリスタの不導通により交
流電源装置への直流高電圧の印加をなくすることがで
き、交流電源装置の破壊を防止することができる。
によれば、アーク起動時に３極双方向サイリスタを不導
通にして電極と母材間に直流電源装置から直流高電圧を
印加するので、アーク起動の直流化により輻射雑音の電
界強度を著るしく低減することができるとともに、延長
ケーブルを長くしても確実にアーク起動させることがで
きる。そして、３極双方向サイリスタの不導通により交
流電源装置への直流高電圧の印加をなくすることがで
き、交流電源装置の破壊を防止することができる。
【００２５】さらに、定常アーク時にアーク切れが生じ
たときには、直流電源装置から高電圧がアーク切れの発
生の都度印加されるので、アーク切れを生じることなく
定常アークを維持することができる。
たときには、直流電源装置から高電圧がアーク切れの発
生の都度印加されるので、アーク切れを生じることなく
定常アークを維持することができる。
【００２６】このように、本発明によれば、輻射雑音の
電界強度を低減するとともに、２次ケーブルを延長して
も確実にアークを起動し、かつ交流電源装置の破壊を防
止し、定常アーク時にもアーク切れすることのない交流
ＴＩＧ溶接機を提供することができる。
電界強度を低減するとともに、２次ケーブルを延長して
も確実にアークを起動し、かつ交流電源装置の破壊を防
止し、定常アーク時にもアーク切れすることのない交流
ＴＩＧ溶接機を提供することができる。
【図１】本発明の交流ＴＩＧ溶接機の第１の実施例の回
路ブロック図
路ブロック図
【図２】同第２の実施例の回路ブロック図
【図３】従来例の交流ＴＩＧ溶接機の回路ブロック図
【図４】同アーク起動時の電圧波形図
【図５】輻射雑音の電界強度の比較特性図
【図６】延長ケーブルによるアーク起動の比較特性図
【図７】直流電源装置と交流電源装置の電圧特性図
１ インバータ式交流電源装置（交流電源装置） ２ 電極 ３ 母材 ５ アーク検出器 ７ 開閉装置 １０ 垂下特性型の直流電源装置（直流電源装置） １１ ３極双方向サイリスタ１３ 制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−34277（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−53652（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−165965（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−78947（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−34278（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−63136（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−56167（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−106271（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−121462（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 9/067 B23K 9/073 B23K 9/10
Claims (3)
- 【請求項１】 電極と母材の間に交流電流を給電する交
流電源装置と、前記交流電源装置の給電回路に接続され
前記電極と母材の間に高電圧を印加する垂下特性型の直
流電源装置とを備え、アーク起動時には前記直流電源装
置から前記電極と母材間に高電圧を印加するとともに該
高電圧が交流電源装置への流入を防止し、アーク起動後
は前記直流電源装置からの高電圧の印加を停止して前記
交流電源装置から給電することを特徴とする交流ＴＩＧ
溶接機。 - 【請求項２】交流電源装置からの給電によるアーク発生
を検出するアーク検出器と、前記アーク検出器からの信
号により直流電源装置の動作を停止させる開閉装置とを
備えた請求項１記載の交流ＴＩＧ溶接機。 - 【請求項３】交流電源装置の給電回路に３極双方向サイ
リスタを接続し、前記３極双方向サイリスタの負荷側の
回路に直流電源装置の給電回路を接続したことを特徴と
する請求項１記載の交流ＴＩＧ溶接機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4333370A JP3041747B2 (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | 交流ｔｉｇ溶接機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4333370A JP3041747B2 (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | 交流ｔｉｇ溶接機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06179076A JPH06179076A (ja) | 1994-06-28 |
| JP3041747B2 true JP3041747B2 (ja) | 2000-05-15 |
Family
ID=18265355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4333370A Expired - Fee Related JP3041747B2 (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | 交流ｔｉｇ溶接機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3041747B2 (ja) |
-
1992
- 1992-12-15 JP JP4333370A patent/JP3041747B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06179076A (ja) | 1994-06-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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