JP3186109B2 - 交流アーク溶接用電源装置 - Google Patents
交流アーク溶接用電源装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、交流アーク溶接用電源
に関するものであり、特に出力ケーブルを長くした場合
にも出力電圧を溶接電圧程度の低い値に保つことができ
る交流アーク溶接用電源装置を提案したものである。
に関するものであり、特に出力ケーブルを長くした場合
にも出力電圧を溶接電圧程度の低い値に保つことができ
る交流アーク溶接用電源装置を提案したものである。
【０００２】
【従来の技術】直流電源から電力を得て、スイッチング
素子により交流に変換する方式の交流アーク溶接用電源
装置において、従来は出力回路に無関係にその出力周波
数が定められていた。
素子により交流に変換する方式の交流アーク溶接用電源
装置において、従来は出力回路に無関係にその出力周波
数が定められていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかるに上記従来装置
においては、出力回路に接続される溶接ケーブルが長く
なるとその線路インピーダンスが大きくなり、また出力
周波数が高くなるとケーブルのインピーダンスのための
電圧降下が非常に大きくなる。例えば、片方が２０ｍの
長さの溶接ケーブルの往復線を平行して配置するとその
インダクタンスはケーブルだけで約２０μＨとなる。こ
れに周波数１０ｋＨｚで３００Ａの溶接電流を流すと３
８０Ｖ程度の電圧降下が生じることになる。これに対し
て実際に溶接に利用される電圧は１０ないし３０Ｖ程度
であるから、電源装置の出力端子部に出力すべき電圧は
溶接に必要な電圧の１０倍以上もの高電圧となる。アー
ク溶接用電源装置の電源容量（ｋＶＡ）は出力端子部の
電圧と出力電流との積によって定まるから上記のような
従来装置においては、非常に大きな容量のものとなり、
かつ無負荷時にはこの電源装置の出力端子部の電圧がそ
のまま溶接トーチに印加されるから、作業者に対する感
電の危険性が極めて高くなり、さらに出力回路や溶接ト
ーチ部の絶縁を強固なものにする必要があるなど、安全
面、経済面ともに問題があり、特に出力周波数を高くし
た交流アーク溶接機は実現不可能であった。
においては、出力回路に接続される溶接ケーブルが長く
なるとその線路インピーダンスが大きくなり、また出力
周波数が高くなるとケーブルのインピーダンスのための
電圧降下が非常に大きくなる。例えば、片方が２０ｍの
長さの溶接ケーブルの往復線を平行して配置するとその
インダクタンスはケーブルだけで約２０μＨとなる。こ
れに周波数１０ｋＨｚで３００Ａの溶接電流を流すと３
８０Ｖ程度の電圧降下が生じることになる。これに対し
て実際に溶接に利用される電圧は１０ないし３０Ｖ程度
であるから、電源装置の出力端子部に出力すべき電圧は
溶接に必要な電圧の１０倍以上もの高電圧となる。アー
ク溶接用電源装置の電源容量（ｋＶＡ）は出力端子部の
電圧と出力電流との積によって定まるから上記のような
従来装置においては、非常に大きな容量のものとなり、
かつ無負荷時にはこの電源装置の出力端子部の電圧がそ
のまま溶接トーチに印加されるから、作業者に対する感
電の危険性が極めて高くなり、さらに出力回路や溶接ト
ーチ部の絶縁を強固なものにする必要があるなど、安全
面、経済面ともに問題があり、特に出力周波数を高くし
た交流アーク溶接機は実現不可能であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の従来装
置の欠点を解決するために、直流電源の出力をスイッチ
ングによって交流に変換するインバータ回路を設けると
ともに、溶接出力回路に直列に共振用コンデンサとイン
ダクタンスとからなる直列回路を設け、インバータ回路
を溶接出力回路の共振周波数に応じた周波数で動作する
ように制御し、出力電圧や出力電流の調整は直流電源の
出力をフィードバック制御方式によって所定値に保つ方
式としたものである。
置の欠点を解決するために、直流電源の出力をスイッチ
ングによって交流に変換するインバータ回路を設けると
ともに、溶接出力回路に直列に共振用コンデンサとイン
ダクタンスとからなる直列回路を設け、インバータ回路
を溶接出力回路の共振周波数に応じた周波数で動作する
ように制御し、出力電圧や出力電流の調整は直流電源の
出力をフィードバック制御方式によって所定値に保つ方
式としたものである。
【０００５】
【実施例】図１は本発明の実施例を示す接続図である。
同図において１は交流電力源で通常商用交流電源が用い
られる。２は直流電源回路であり、外部からの指令信号
によって出力調整が可能なサイリスタ式または整流用ダ
イオードとトランジスタ等を用いた制御整流回路と出力
平滑回路とから構成される。３はスイッチング素子によ
って構成されたインバータ回路であり、同図の場合はブ
リッジ接続されたトランジスタ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ
と各トランジスタに逆並列に接続されたダイオード３
ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈおよび出力トランス３ｉとから構
成されている。４Ｃはコンデンサ、４Ｌはインダクタン
スであり直列に接続されて溶接ケーブルの線路インダク
タンスとともに直列共振回路４を構成している。５はア
ーク溶接負荷であり、電極５ａおよび被溶接物５ｂから
なる。１１は出力周波数制御回路であり、インバータ３
の動作周波数を決定する。この出力周波数制御回路１１
は電流位相検出器１１１、電圧位相検出器１１２、位相
比較器１１３、積分回路１１４および電圧制御発振器１
１５によって構成されている。これらの位相検出器、位
相比較器、積分回路、電圧制御発振器等は、ＰＬＬ制御
回路構成用の公知の回路素子を組合せることによって容
易に製作でき、また既製のＰＬＬ用集積回路を応用する
ことによって簡素化することも可能である。２１は出力
電圧制御回路であり、出力設定回路２１１、電圧検出回
路１３の出力Ｖｆと出力設定回路２１１の出力Ｖｒとを
入力とし差信号ΔＶ＝Ｖｒ−Ｖｆを得る比較器２１２お
よび増幅器２１３からなる。１３はインバータ回路３の
出力電圧を検出し出力周波数制御回路１１の電圧位相検
出器１１２および出力電圧制御回路２１の比較器２１２
に供給する電圧検出回路、１４は負荷電流を検出し出力
周波数制御回路１１の電流位相検出器１１１に供給する
電流検出回路である。１５は出力電圧制御回路２１の出
力を受けて直流電源回路２の出力を制御する直流電源制
御回路であり、直流電源回路２がサイリスタによって交
流電源を制御整流するものであるときにはサイリスタの
点弧位相を定めるための位相制御回路であり、トランジ
スタを用いるときにはベース駆動回路が主要部となる。
１６はインバータ回路３の駆動回路であり、出力周波数
制御回路１１の出力に応じた周期でインバータ回路３を
構成するトランジスタ３ａ，３ｂまたは３ｃ，３ｄを交
互に導通させるためのインバータ駆動信号を出力する。
同図において１は交流電力源で通常商用交流電源が用い
られる。２は直流電源回路であり、外部からの指令信号
によって出力調整が可能なサイリスタ式または整流用ダ
イオードとトランジスタ等を用いた制御整流回路と出力
平滑回路とから構成される。３はスイッチング素子によ
って構成されたインバータ回路であり、同図の場合はブ
リッジ接続されたトランジスタ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ
と各トランジスタに逆並列に接続されたダイオード３
ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈおよび出力トランス３ｉとから構
成されている。４Ｃはコンデンサ、４Ｌはインダクタン
スであり直列に接続されて溶接ケーブルの線路インダク
タンスとともに直列共振回路４を構成している。５はア
ーク溶接負荷であり、電極５ａおよび被溶接物５ｂから
なる。１１は出力周波数制御回路であり、インバータ３
の動作周波数を決定する。この出力周波数制御回路１１
は電流位相検出器１１１、電圧位相検出器１１２、位相
比較器１１３、積分回路１１４および電圧制御発振器１
１５によって構成されている。これらの位相検出器、位
相比較器、積分回路、電圧制御発振器等は、ＰＬＬ制御
回路構成用の公知の回路素子を組合せることによって容
易に製作でき、また既製のＰＬＬ用集積回路を応用する
ことによって簡素化することも可能である。２１は出力
電圧制御回路であり、出力設定回路２１１、電圧検出回
路１３の出力Ｖｆと出力設定回路２１１の出力Ｖｒとを
入力とし差信号ΔＶ＝Ｖｒ−Ｖｆを得る比較器２１２お
よび増幅器２１３からなる。１３はインバータ回路３の
出力電圧を検出し出力周波数制御回路１１の電圧位相検
出器１１２および出力電圧制御回路２１の比較器２１２
に供給する電圧検出回路、１４は負荷電流を検出し出力
周波数制御回路１１の電流位相検出器１１１に供給する
電流検出回路である。１５は出力電圧制御回路２１の出
力を受けて直流電源回路２の出力を制御する直流電源制
御回路であり、直流電源回路２がサイリスタによって交
流電源を制御整流するものであるときにはサイリスタの
点弧位相を定めるための位相制御回路であり、トランジ
スタを用いるときにはベース駆動回路が主要部となる。
１６はインバータ回路３の駆動回路であり、出力周波数
制御回路１１の出力に応じた周期でインバータ回路３を
構成するトランジスタ３ａ，３ｂまたは３ｃ，３ｄを交
互に導通させるためのインバータ駆動信号を出力する。
【０００６】図１の装置において図示を省略した起動回
路から起動指令信号が駆動回路１６に供給されると非制
御状態で自走発振している電圧制御発振器１１５の出力
によって駆動回路１６はインバータ回路３のトランジス
タ３ａないし３ｄに駆動信号を供給し始める。この結果
インバータ回路３は動作を始め出力トランス３ｉを介し
て出力電圧Ｖｏを生じアーク負荷５に電流Ｉｏを供給し
始める。この始動時においては出力周波数制御回路１１
は非制御の状態から始まるので、インバータ回路３の出
力周波数はコンデンサ４ｃ，インダクタンス４Ｌ，ケー
ブルのインダクタンスおよびアーク負荷５によって定ま
る共振周波数から外れた周波数になっている可能性が高
い。この状態で電圧検出回路１３および電流検出回路１
４の各出力が出力周波数制御回路１１の電圧位相検出器
１１２および電流位相検出器１１１に供給され、両検出
器の出力ｐ1 ，ｐ2 が位相比較器１１３に入力されて位
相差に対応した信号ｓ1 が演算される。この位相比較器
１１３の出力ｓ1 は積分回路１１４にて積分されて信号
ｓ3 となる。電圧制御発振器１１７はこの信号ｓ3に対
応した周波数の信号を発振し、駆動回路１６はこの電圧
制御発振器の出力信号の周波数に対応した周波数の駆動
信号をインバータ回路３に供給する。ここで出力周波数
制御回路１１において、電流位相検出器１１１の出力信
号ｐ1 が電圧位相検出器１１２の出力信号ｐ2 よりも進
んでいるときに位相比較器１１３の出力ｓ1 が負とな
り、逆の場合（電流位相が遅れの場合）に正となるよう
に位相比較器の出力極性を定めておく。この位相比較器
１１３の出力ｓ1 を反転増幅するとともに積分する積分
回路１１４の出力は、入力信号ｓ1 が正のときは減少
し、信号ｓ1 が負のときには増加するようになる。
路から起動指令信号が駆動回路１６に供給されると非制
御状態で自走発振している電圧制御発振器１１５の出力
によって駆動回路１６はインバータ回路３のトランジス
タ３ａないし３ｄに駆動信号を供給し始める。この結果
インバータ回路３は動作を始め出力トランス３ｉを介し
て出力電圧Ｖｏを生じアーク負荷５に電流Ｉｏを供給し
始める。この始動時においては出力周波数制御回路１１
は非制御の状態から始まるので、インバータ回路３の出
力周波数はコンデンサ４ｃ，インダクタンス４Ｌ，ケー
ブルのインダクタンスおよびアーク負荷５によって定ま
る共振周波数から外れた周波数になっている可能性が高
い。この状態で電圧検出回路１３および電流検出回路１
４の各出力が出力周波数制御回路１１の電圧位相検出器
１１２および電流位相検出器１１１に供給され、両検出
器の出力ｐ1 ，ｐ2 が位相比較器１１３に入力されて位
相差に対応した信号ｓ1 が演算される。この位相比較器
１１３の出力ｓ1 は積分回路１１４にて積分されて信号
ｓ3 となる。電圧制御発振器１１７はこの信号ｓ3に対
応した周波数の信号を発振し、駆動回路１６はこの電圧
制御発振器の出力信号の周波数に対応した周波数の駆動
信号をインバータ回路３に供給する。ここで出力周波数
制御回路１１において、電流位相検出器１１１の出力信
号ｐ1 が電圧位相検出器１１２の出力信号ｐ2 よりも進
んでいるときに位相比較器１１３の出力ｓ1 が負とな
り、逆の場合（電流位相が遅れの場合）に正となるよう
に位相比較器の出力極性を定めておく。この位相比較器
１１３の出力ｓ1 を反転増幅するとともに積分する積分
回路１１４の出力は、入力信号ｓ1 が正のときは減少
し、信号ｓ1 が負のときには増加するようになる。
【０００７】一方、出力周波数ｆｏが出力回路の共振周
波数ｆL よりも低いとき（ｆｏ＜ｆL ）には出力電流の
位相は出力電圧の位相よりも進み、逆のとき（ｆｏ＞ｆ
L ）のときには遅れるので、積分回路１１４の出力は出
力周波数と出力回路の共振周波数との大小関係に応じて
増減することになる。
波数ｆL よりも低いとき（ｆｏ＜ｆL ）には出力電流の
位相は出力電圧の位相よりも進み、逆のとき（ｆｏ＞ｆ
L ）のときには遅れるので、積分回路１１４の出力は出
力周波数と出力回路の共振周波数との大小関係に応じて
増減することになる。
【０００８】ここで、インバータ回路３の動作周波数ｆ
ｏが出力回路の共振周波数ｆL よりも低いときには、電
流位相が電圧信号よりも進むので位相比較器１１３の出
力信号ｓ1 が負となり、これを反転積分した積分回路１
１４の出力信号ｓ3 は増加する。これによって電圧制御
発振器１１５は発振周波数が上昇し、インバータ回路３
の動作周波数が上昇する。
ｏが出力回路の共振周波数ｆL よりも低いときには、電
流位相が電圧信号よりも進むので位相比較器１１３の出
力信号ｓ1 が負となり、これを反転積分した積分回路１
１４の出力信号ｓ3 は増加する。これによって電圧制御
発振器１１５は発振周波数が上昇し、インバータ回路３
の動作周波数が上昇する。
【０００９】逆にインバータ回路３の動作周波数ｆｏが
出力回路の共振周波数ｆL よりも高いときには、電流位
相が電圧位相よりも遅れるので、位相比較器１１３の出
力信号ｓ1 が正となり、これを反転積分した積分回路１
１４の出力信号ｓ3 は減少する。これによって電圧制御
発振器１１５は発振周波数が減少し、インバータ回路３
の動作周波数は減少する。いずれの場合も、インバータ
回路３の動作周波数が出力回路の共振周波数に等しくな
ったところで信号ｓ1 は零となり、信号ｓ3 はそのとき
の値に保持される。上記の動作は、電圧位相に対して電
流位相を一致させるように動作する公知のＰＬＬ回路の
動作と基本的に一致するものである。
出力回路の共振周波数ｆL よりも高いときには、電流位
相が電圧位相よりも遅れるので、位相比較器１１３の出
力信号ｓ1 が正となり、これを反転積分した積分回路１
１４の出力信号ｓ3 は減少する。これによって電圧制御
発振器１１５は発振周波数が減少し、インバータ回路３
の動作周波数は減少する。いずれの場合も、インバータ
回路３の動作周波数が出力回路の共振周波数に等しくな
ったところで信号ｓ1 は零となり、信号ｓ3 はそのとき
の値に保持される。上記の動作は、電圧位相に対して電
流位相を一致させるように動作する公知のＰＬＬ回路の
動作と基本的に一致するものである。
【００１０】これらの期間において、電圧検出器１３に
よって検出された出力電圧Ｖｏはフィードバック信号Ｖ
f となって比較器２１２に供給され、出力設定回路２１
１の出力Ｖr との差ΔＶ＝Ｖr −Ｖf が演算され、この
差信号ΔＶが増幅器２１３によって適宜増幅されて信号
ａ2 となり直流電源駆動回路１５に供給される。この結
果、直流電源２は出力設定回路２１１の設定値に対応し
た略一定の出力電圧を保つよう動作する。
よって検出された出力電圧Ｖｏはフィードバック信号Ｖ
f となって比較器２１２に供給され、出力設定回路２１
１の出力Ｖr との差ΔＶ＝Ｖr −Ｖf が演算され、この
差信号ΔＶが増幅器２１３によって適宜増幅されて信号
ａ2 となり直流電源駆動回路１５に供給される。この結
果、直流電源２は出力設定回路２１１の設定値に対応し
た略一定の出力電圧を保つよう動作する。
【００１１】なお、図１の実施例においては、出力電圧
を一定に保つように直流電源２を制御する例を示した
が、出力電流を一定に保つようにするときには、電圧検
出回路１３の出力Ｖf にかえて、電流検出回路１４の出
力を比較器２１２に供給すればよい。この場合は、電流
検出回路１４の出力Ｉf が出力設定回路２１１の出力信
号Ｖr と比較器２１２において比較されて差信号ΔＩ＝
Ｖr −Ｉf が適宜増幅されて信号ａ2 となり、直流電源
制御回路１５に供給されて、出力電流を出力設定回路２
１１の設定値に対応した略一定値に保つように動作す
る。上記のいずれの場合においても、直流電源として
は、その制御方式は特に限定されるものではなく、商用
交流電源１をサイリスタにより制御整流するもの、交流
電源を一旦整流した後に直列トランジスタによって出力
制御するもの、あるいは一旦整流した後にインバータや
チョッパ回路等のスイッチングレギュレータ方式によっ
て調整した後に再度直流に変換するものを用いてもよ
い。
を一定に保つように直流電源２を制御する例を示した
が、出力電流を一定に保つようにするときには、電圧検
出回路１３の出力Ｖf にかえて、電流検出回路１４の出
力を比較器２１２に供給すればよい。この場合は、電流
検出回路１４の出力Ｉf が出力設定回路２１１の出力信
号Ｖr と比較器２１２において比較されて差信号ΔＩ＝
Ｖr −Ｉf が適宜増幅されて信号ａ2 となり、直流電源
制御回路１５に供給されて、出力電流を出力設定回路２
１１の設定値に対応した略一定値に保つように動作す
る。上記のいずれの場合においても、直流電源として
は、その制御方式は特に限定されるものではなく、商用
交流電源１をサイリスタにより制御整流するもの、交流
電源を一旦整流した後に直列トランジスタによって出力
制御するもの、あるいは一旦整流した後にインバータや
チョッパ回路等のスイッチングレギュレータ方式によっ
て調整した後に再度直流に変換するものを用いてもよ
い。
【００１２】さらにまた、出力周波数を決定するインバ
ータ回路３としては図示のフルブリッジ方式のインバー
タ回路に限らず、ハーフブリッジ式インバータ回路や混
合ブリッジ式インバータ回路等公知のインバータ回路を
適用することができる。これらの場合、インバータ回路
の各方式に応じて直流電源回路２の出力方式を選定すべ
きであるのはいうまでもない。
ータ回路３としては図示のフルブリッジ方式のインバー
タ回路に限らず、ハーフブリッジ式インバータ回路や混
合ブリッジ式インバータ回路等公知のインバータ回路を
適用することができる。これらの場合、インバータ回路
の各方式に応じて直流電源回路２の出力方式を選定すべ
きであるのはいうまでもない。
【００１３】なお、交流アーク溶接においては出力電流
の極性が反転する瞬間において、アークが一旦消滅し、
逆の極性のアークが再点弧することになる。このとき、
電極５ａと被溶接物５ｂとの間に印加される電圧が高い
方がアークの再点弧に有利となる。
の極性が反転する瞬間において、アークが一旦消滅し、
逆の極性のアークが再点弧することになる。このとき、
電極５ａと被溶接物５ｂとの間に印加される電圧が高い
方がアークの再点弧に有利となる。
【００１４】本発明において、電流位相と電圧位相とが
完全に一致した制御を行うと、電流の極性反転時に同時
に電圧も極性が反転し、アークの再点弧にはこの反転す
る電圧とこれより先に共振用コンデンサに充電されてい
た電圧とが同極性で加算されて印加されることになり、
安定なアークの再点弧が実現できる。この現象は、電流
位相が電圧位相に対して同相かまたは遅れ位相にあると
きに発生する。
完全に一致した制御を行うと、電流の極性反転時に同時
に電圧も極性が反転し、アークの再点弧にはこの反転す
る電圧とこれより先に共振用コンデンサに充電されてい
た電圧とが同極性で加算されて印加されることになり、
安定なアークの再点弧が実現できる。この現象は、電流
位相が電圧位相に対して同相かまたは遅れ位相にあると
きに発生する。
【００１５】しかし、電流位相が電圧位相よりも進んで
いるときには、電源電圧とコンデンサの端子電圧とが逆
の極性となり、電極５ａと被溶接物５ｂとにはコンデン
サの端子電圧から未だ極性が反転していない電源電圧を
差引いた電圧が印加され、これによって先と逆の極性の
アークの点弧しなければならないことになる。
いるときには、電源電圧とコンデンサの端子電圧とが逆
の極性となり、電極５ａと被溶接物５ｂとにはコンデン
サの端子電圧から未だ極性が反転していない電源電圧を
差引いた電圧が印加され、これによって先と逆の極性の
アークの点弧しなければならないことになる。
【００１６】それ故、電流位相が進む状態ではアークの
再点弧に対して不利となるので、本発明においては、電
流と電圧とを同位相とするか、または安全を見越して若
干遅れ位相となるように制御するのが望ましい。
再点弧に対して不利となるので、本発明においては、電
流と電圧とを同位相とするか、または安全を見越して若
干遅れ位相となるように制御するのが望ましい。
【００１７】特にアーク起動時には電極や被溶接物の温
度が低く、アークのためには比較的高電圧を要するの
で、アーク起動前における電圧制御発振器１１５の自走
発振周波数を溶接出力回路の共振周波数よりも高い周波
数で発振するように定めておけば、遅れ位相から起動す
るので都合がよい。
度が低く、アークのためには比較的高電圧を要するの
で、アーク起動前における電圧制御発振器１１５の自走
発振周波数を溶接出力回路の共振周波数よりも高い周波
数で発振するように定めておけば、遅れ位相から起動す
るので都合がよい。
【００１８】さらにまた、溶接出力回路に設ける共振用
直列インダクタンスの一部または全部をケーブルのイン
ダクタンスまたはインバータの出力トランスの洩れイン
ダクタンスを比較的大としておいてこれによって置換し
てもよい。
直列インダクタンスの一部または全部をケーブルのイン
ダクタンスまたはインバータの出力トランスの洩れイン
ダクタンスを比較的大としておいてこれによって置換し
てもよい。
【００１９】
【発明の効果】上記の通り本発明においては、溶接機の
出力回路にコンデンサとインダクタンスとからなる直列
共振回路を形成し、電源の出力周波数を出力回路の共振
周波数に一致させるように動作するので、出力回路のケ
ーブルインピーダンスによる電圧降下が発生しなくな
る。この結果、溶接電源の出力端子における電圧をアー
ク溶接に必要な電圧程度の低い値にすることができるこ
とになり、作業者に対する感電の危険性が全くなくな
り、かつ出力電圧を低く設定できることから溶接電源の
入力ｋＶＡ容量を低くできることになって、安全で小形
・軽量かつ安価な交流アーク溶接用電源が実現できるも
のである。
出力回路にコンデンサとインダクタンスとからなる直列
共振回路を形成し、電源の出力周波数を出力回路の共振
周波数に一致させるように動作するので、出力回路のケ
ーブルインピーダンスによる電圧降下が発生しなくな
る。この結果、溶接電源の出力端子における電圧をアー
ク溶接に必要な電圧程度の低い値にすることができるこ
とになり、作業者に対する感電の危険性が全くなくな
り、かつ出力電圧を低く設定できることから溶接電源の
入力ｋＶＡ容量を低くできることになって、安全で小形
・軽量かつ安価な交流アーク溶接用電源が実現できるも
のである。
【００２０】さらにまた、出力調整の手段を直流電源の
出力を調整することによって行ない、負荷の共振周波数
に対応した周波数を得るための周波数制御はインバータ
回路の動作周波数を調整することによって行なうように
して、出力電流、電圧の調整と周波数の調整とを別系統
にしたので、両制御系統が干渉を起すことがなく極めて
安定した動作が得られるものである。
出力を調整することによって行ない、負荷の共振周波数
に対応した周波数を得るための周波数制御はインバータ
回路の動作周波数を調整することによって行なうように
して、出力電流、電圧の調整と周波数の調整とを別系統
にしたので、両制御系統が干渉を起すことがなく極めて
安定した動作が得られるものである。
【図１】本発明の実施例を示す接続図
２ 直流電源回路 ３ インバータ回路 ４ 直列共振回路 ４Ｃ コンデンサ ４Ｌ インダクタンス ５ 溶接負荷 ５ａ 電極 ５ｂ 被溶接物 １１ 出力周波数制御回路 １３ 電圧検出回路 １４ 電流検出回路 １５ 直流電源制御回路 １６ インバータ駆動回路 ２１ 出力制御回路 １１１ 電流位相検出器 １１２ 電圧位相検出器 １１３ 位相比較器 １１４ 積分回路 １１５ 電圧制御発振器 ２１１ 出力設定回路 ２１２ 比較器 ２１３ 増幅器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−118379（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−179366（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−5876（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−6071（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−80380（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 9/073 B23K 9/10
Claims (2)
- 【請求項１】 溶接機の出力回路に直列に接続した共振
用コンデンサとインダクタンスとからなる直列共振回路
と、出力調整可能な直流電源と、前記直流電源の出力を
スイッチングによって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周波数を監視し前記出力
回路に直列に接続した直列共振回路の共振周波数に対応
した目標の周波数に保持する出力周波数制御回路と、前
記インバータ回路の出力を検出し検出値があらかじめ定
めた基準値に一致するように前記直流電源の出力を調整
する出力電圧制御回路とを具備した交流アーク溶接用電
源装置。 - 【請求項２】 前記出力周波数制御回路は、電圧位相検
出器と、電流位相検出器と、前記電圧位相検出器の出力
と前記電流位相検出器の出力とを入力として両出力信号
に差のある期間を演算する位相比較器と、前記位相比較
器の出力を積分する積分回路と、前記積分回路の出力に
応じた周波数の信号を発生する電圧制御発信器と、前記
電圧制御発信器の出力に応じて前記インバータ回路を駆
動するインバータ駆動回路とからなる請求項１に記載の
交流アーク溶接用電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23716491A JP3186109B2 (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 交流アーク溶接用電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23716491A JP3186109B2 (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 交流アーク溶接用電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0550239A JPH0550239A (ja) | 1993-03-02 |
| JP3186109B2 true JP3186109B2 (ja) | 2001-07-11 |
Family
ID=17011333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23716491A Expired - Fee Related JP3186109B2 (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 交流アーク溶接用電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3186109B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN103170710B (zh) * | 2013-03-27 | 2015-08-19 | 无锡洲翔成套焊接设备有限公司 | 多功能数字熔化极电焊机 |
-
1991
- 1991-08-23 JP JP23716491A patent/JP3186109B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH0550239A (ja) | 1993-03-02 |
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