JP3317946B2 - 消耗電極式交流アーク溶接機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶接出力を消耗電
極である溶接用ワイヤの電位が被溶接物である母材に対
して＋である逆極性の期間と、−である正極性の期間と
を交互に繰り返す交流波形とし、これにより溶接部の溶
け込み深さを調節したり、溶接ビードの形状を調節する
消耗電極式交流アーク溶接機に関し、特に極性切り換え
時に一旦消滅する溶接アークの再発生（再点弧）を容易
にするための補助電源回路を設けたものに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の消耗電極式交流アーク溶接機の補
助電源回路の構成図の一例を図４に示す。図４は特開昭
58−163578号にて提案されたものである。図４におい
て、４は第１の逆極性用直流電源、５は第１の正極性用
直流電源、８は第１の逆極性用スイッチング素子、９は
第１の正極性用スイッチング素子、11は溶接機の出力端
子、12は通電用コンタクトチップ、13は消耗電極である
溶接用ワイヤ、14は溶接アーク、15は被溶接物である母
材、20は制御回路部、23はリアクトルで、以上の基本構
成要素に加えて181 の第２の逆極性用直流電源、182 の
第２の逆極性用スイッチング素子、183 の第１の抵抗、
191 の第２の正極性用直流電源、192 の第２の正極性用
スイッチング素子の構成要素を有し、これらにより極性
切り換え時に一旦消滅する溶接アークの再点弧を容易に
するための補助電源回路を構成している。そして、逆極
性出力期間中は第１および第２の逆極性用スイッチング
素子８および182 が同時に導通状態（ＯＮ状態）とな
り、正極性出力期間中は第１および第２の正極性用スイ
ッチング素子９および192 が同時にＯＮとなるものであ
る。

【０００３】今、正極性から逆極性に反転した直後は、
溶接アーク14が一旦消滅しているので溶接機の出力端子
11の外部はオープン状態と成っており、第１および第２
の逆極性用スイッチング素子８および182 は双方ともＯ
Ｎ状態と成っている。しかし、第２の逆極性用直流電源
181 の電圧値の方が第１の逆極性用直流電源４の電圧値
よりも数倍高く設計されているので、ワイヤ13と母材15
間の電圧は第２の逆極性用直流電源181 の高い電圧が印
加され、一旦消滅していたアークは再点弧してアーク再
生する。アーク再生するとアーク電流が流れ第１の抵抗
183 により電圧降下が発生し、アーク電流を供給する大
部分は第１の逆極性用直流電源４から第１の逆極性用ス
イッチング素子８を経由して溶接アーク14に供給され
る。

【０００４】次に逆極性から正極性に反転した直後も、
同様にアークが一旦消滅しているので溶接機の出力端子
11の外部はオープン状態となっている。このとき、第１
および第２の正極性用スイッチング素子９および192 は
ほぼ同時にＯＮ状態となり、第２の正極性用直流電源19
1 の方が高電圧に設計されているので、ワイヤ13と母材
15の間の電圧は第２の正極性用直流電源191 の高い電圧
が印加され、アークは再点弧してアーク再生する。アー
ク再生するとアーク電流が流れ第１の抵抗183により電
圧降下が発生し、アーク電流を供給する大部分は第１の
正極性用直流電源５から第１の正極性用スイッチング素
子９を経由して溶接アーク14に供給される。以上が従来
例の図４の動作である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図４の従来例は基本的
に消耗電極式交流アーク溶接機の極性反転時にアーク再
生、その円滑維持を行うものであるが、実用に当たって
は数々の課題がある。まず、第１に第１の抵抗183 には
溶接中の大部分の期間第２の逆極性用直流電源181 また
は第２の正極性用直流電源191 から溶接アーク14にアー
ク電流を供給する結果、極めて電力消費が大となり、こ
れに耐える容量のものを選定すると、極めて大形、高価
なものを用いなければならない。

【０００６】また、これを防ぐために第２の逆極性用ス
イッチング素子182 および第２の正極性用スイッチング
素子192 のＯＮの期間を極性反転時の短時間としても、
この短時間の値を市場で問題ない値に決定するのは困難
で広範囲な適用を阻害する恐れがある。第２に極性切り
換え直後に第２の逆極性用直流電源181 または第２の正
極性用直流電源191 から溶接アークに供給する再点弧の
ための出力は約200 Ｖ以上の高電圧であるとともに、再
点弧した後のアークの安定維持を図るため、急峻な電流
の立ち上がりが要求される。このためには第２の逆極性
用直流電源181 および第２の正極性用直流電源191 の電
源内部インピーダンス値を低く設計する必要があり、結
果として第２の逆極性用直流電源181 および第２の正極
性用直流電源191は大容量、高価なものを準備しなけれ
ばならない。

【０００７】以上のように、図４の従来例は消耗電極式
交流アーク溶接機において安定再点弧し、アーク維持す
る補助電源回路を提案するものであるが、大容量、高価
なものとなる欠点を有していた。本発明は、極性反転時
のアーク再生、円滑維持を行う補助電源回路の大容量、
高価格などの問題を解決する消耗電極式交流アーク溶接
機を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の消耗電極式交流アーク溶接機は、第１の逆
極性用直流電源と、これに並列接続された逆極性用コン
デンサと、第１の正極性用直流電源と、これに並列接続
された正極性用コンデンサとを具備し、前記第１の逆極
性用直流電源を第１の逆極性用スイッチング素子を介し
て溶接アークに逆極性出力を供給するとともに前記第１
の正極性用直流電源を第１の正極性用スイッチング素子
を介して溶接アークに正極性出力を供給するように接続
して前記第１の逆極性用スイッチング素子と前記第１の
正極性用スイッチング素子とを交互に導通常体（ＯＮ状
態）にして、溶接アークに交流出力を供給する消耗電極
式交流アーク溶接機であって、第２の逆極性用直流電源
に並列に逆極性平滑用コンデンサを接続しこの第２の逆
極性用直流電源を第２の逆極性用スイッチング素子と第
１の抵抗とを介して前記逆極性用コンデンサを充電する
ように接続した逆極性重畳回路部と、第２の正極性用直
流電源に並列に正極性平滑用コンデンサを接続しこの第
２の正極性用直流電源を第２の正極性用スイッチング素
子と第２の抵抗とを介して前記正極性用コンデンサを充
電するように接続した正極性重畳回路部と、前記第２の
正極性用スイッチング素子のＯＮ−ＯＦＦ信号を、前記
第１の逆極性用スイッチング素子のＯＮ−ＯＦＦ信号に
対して遅れ時間を設けて供給し、前記第２の逆極性用ス
イッチング素子のＯＮ−ＯＦＦ信号を、前記第１の正極
性用スイッチング素子のＯＮ−ＯＦＦ信号に対して遅れ
時間を設けて供給する制御回路部とを設けたことを特徴
とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。なお、従来例のものと同一機能の
ものについては同一符号を付す。図１は本発明のアーク
溶接機を示す。図１において、１はアーク溶接機の電源
入力端子、２は電源入力端子１に接続されたインバータ
制御部、３はインバータ制御部２に接続された主変圧
器、４は主変圧器３により駆動されて逆極性出力を発生
する第１の逆極性用直流電源、５は主変圧器３により駆
動されて正極性出力を発生する第１の正極性直流電源、
６は第１の逆極性用直流電源４に並列接続された逆極性
用コンデンサ、７は第１の正極性用直流電源５に並列接
続された正極性用コンデンサ、８は第１の逆極性用直流
電源４の出力を溶接アークに逆極性出力として供給する
ように接続された第１の逆極性用スイッチング素子、９
は第１の正極性用直流電源５の出力を溶接アークに正極
性出力として供給するように接続された第１の正極性用
のスイッチング素子、10は溶接電流検出器、11は溶接機
の出力端子、12は通電用コンタクトチップ、13は消耗電
極である溶接用ワイヤー、14は溶接アーク、15は被溶接
物である母材、16は第１の逆極性用スイッチング素子８
に介装されたダイオード、17は第１の正極性用スイッチ
ング素子９に介装されたダイオードである。

【００１０】18は逆極性重量回路部で、第２の逆極性用
直流電源181 を第２の逆極性用スイッチング素子182 と
第１の抵抗183 を介して逆極性用コンデンサ６を充電す
るように接続する。184 は第２の逆極性用スイッチング
素子182 に第２の逆極性用直流電源181 に電流を流す方
向に並列接続された第１のダイオード、185 は第２の逆
極性用直流電源181 に並列接続された平滑用コンデンサ
である。19は正極性重畳回路部で、第２の正極性用直流
電源191 を第２の正極性用スイッチング素子192 と第２
の抵抗193 を介して正極性用コンデンサ７を充電するよ
うに接続する。194 は第２の正極性用スイッチング素子
192 に第２の正極性用直流電源191 に電流を流す方向に
並列接続された第２のダイオード、195 は第２の正極性
用直流電源191 に並列接続された平滑用コンデンサであ
る。

【００１１】20は制御回路部で、第１および第２の逆極
性用スイッチング素子８，182 や第１および第２の正極
性用スイッチング素子９，192 にＯＮ−ＯＦＦ信号を供
給したり、インバータ制御部２を制御したりなどの全体
の制御を行う。21は溶接電流検出器10に接続された溶接
電流検出部で、溶接電流の検出信号を制御回路部20に入
力する。22は溶接開始、停止を指示する溶接起動信号を
作成し、制御回路部20に入力するトーチスイッチで、こ
のトーチスイッチ22がＯＦＦして溶接起動信号が停止を
指示している間は溶接電流検出部21は溶接電流のＯＦＦ
を検出し、トーチスイッチ22がＯＮして溶接起動信号が
溶接実行を指示している間は溶接電流検出部21は溶接電
流のＯＮを検出することになる。23はリアクトルであ
る。

【００１２】上記のように構成されたアーク溶接機にお
いて、その動作を図２の動作タイミング図を参照して説
明する。図２において、時刻ｔ_P0で正極性から逆極性に
移ったとする。このとき、溶接アーク14は極姓反転によ
り一旦消滅するが、時刻ｔ_P0以前に逆極性用コンデンサ
６に充電電圧Ｖ_CPとしてＶ_P の電位まで充電されていた
電荷が第１の逆極性用スイッチング素子８がＯＮするこ
とにより溶接用ワイヤ13と母材15間に印加され、消滅し
ていた溶接アーク14が逆極性で再点弧して再アーク発生
をする。再アーク発生後は制御回路部20およびインバー
タ制御部２などの動作により逆極性パルスアーク溶接の
出力制御を行い、逆極性電流としてベース電流Ｉ_B 、パ
ルスピーク電流Ｉ_p の出力を時刻ｔ_P2、ｔ_P3と時間区分
して供給する。これと並行して時刻ｔ_P1において制御回
路部20の働きにより第２の正極性用スイッチング素子19
2 がＯＮして第２の正極性用直流電源191 が正極性用コ
ンデンサ７の充電電圧Ｖ_CNを所定のＶ_N の電圧まで充電
する。

【００１３】ｔ_P0からｔ_N0までの逆極性出力期間Ｔ_EPで
は第１の正極性用スイッチング素子９が非導通ＯＦＦし
ているので正極性用コンデンサ７に充電された電荷は溶
接アーク14には放電しない。したがって正極性用コンデ
ンサ７への充電電流Ｉ_N2は図２に示すように充電を完了
すると流れなくなり、次の正極性出力期間Ｔ_ENを迎える
までは正極性用コンデンサ７の電圧は所定のＶ_N の値を
保持する。

【００１４】逆極性出力期間Ｔ_EPが完了し、第１の逆極
性用スイッチング素子８および第２の逆極性用スイッチ
ング素子182 がＯＦＦして溶接機出力が逆極性から正極
性に転じる時刻ｔ_N0において、溶接アーク14は再び一旦
消滅する。このとき、同時に第１の正極性用スイッチン
グ素子９がＯＮするので逆極性出力期間Ｔ_EPにＶ_N の電
圧まで充電されていた正極性用コンデンサ７の電荷は第
１の正極性用スイッチング素子９を経由して溶接用ワイ
ヤ13と母材15間に印加され、正極性のアークを再発生さ
せる。アーク再点弧の後は制御回路部20およびインバー
タ制御部２などの働きにより正極性電流Ｉ_ENを溶接アー
ク14に供給する。これと並行してｔ_N0の直後の時刻ｔ_N1
から制御回路部20の働きにより第２の逆極性用スイッチ
ング素子182 がＯＮして第２の逆極性用直流電源181 が
逆極性用コンデンサ６の充電電圧Ｖ_CPを所定のＶ_P の電
圧まで充電する。

【００１５】ｔ_N0からｔ_P0までの正極性出力期間Ｔ_ENで
は第１の逆極性用スイッチング素子８が非導通ＯＦＦし
ているので逆極性用コンデンサ６に充電された電荷は溶
接アーク14には放電しない。したがって、逆極性用コン
デンサ６への充電電流Ｉ_P2は図２に示すように充電を完
了すると流れなくなり、次の逆極性出力期間Ｔ_EPを迎え
るまでは逆極性用コンデンサ６の電圧は所定のＶ_P の値
を保持する。

【００１６】以上が交流アーク溶接の１交流周期Ｔ_PN内
のＴ_EPおよびＴ_EN期間における図１の構成例の動作であ
る。このＴ_PN周期を溶接終了まで繰り返し、交流アーク
溶接が円滑に実現される。図２で、Ｉ_PPは逆極性の平均
溶接電流、Ｉ_NPは正極性の平均溶接電流を示す。なお、
逆極性用コンデンサ６および正極性用コンデンサ７を充
電する電源としては本実施例では主変圧器３および逆極
性重畳回路部18または正極性重畳回路部19の他にリアク
トル23の誘起電圧による回生電流が有る。これは回生電
流の増減に応じてリアクトル23両端に電圧が発生し、こ
の電圧が逆極性用コンデンサ６または正極性用コンデン
サ７を充電する。たとえばリアクトル23の通電用コンタ
クトチップ12側が＋となるように誘起電圧が発生した場
合、これによる回生電流はリアクトル23→通電用コンタ
クトチップ12→溶接用ワイヤ13→溶接アーク14→母材15
→正極性用コンデンサ７→ダイオード17→リアクトル23
というループを流れ、正極性用コンデンサ７を充電する
ように働く。逆にリアクトル23の通電用コンタクトチッ
プ12側が−となるように誘起電圧が発生した場合、これ
による回生電流はリアクトル23→ダイオード16→逆極性
用コンデンサ６→母材15→溶接アーク14→溶接用ワイヤ
13→通電用コンタクトチップ12→リアクトル23というル
ープを流れ、逆極性コンデンサ６を充電するように働
く。

【００１７】非消耗電極式アーク溶接の交流ＴＩＧ溶接
分野では再点弧電圧の低いアルゴンガスをシールドガス
を用いるので、本実施例の逆極性重畳回路部18および正
極性重畳回路部19を用いずともリアクトル23の誘起エネ
ルギーを逆極性用コンデンサ６または正極性用コンデン
サ７に貯え、これを再点弧エネルギーとして利用してい
るＴＩＧ溶接機は従来例として知られている。このよう
なＴＩＧ溶接機では本実施例のような逆極性重畳回路部
18および正極性重畳回路部19が不要であるので安価に交
流アーク溶接機を実現できる反面、逆極性用コンデンサ
６および正極性用コンデンサ７の充電電圧値を制御する
ことが困難である欠点を有する。

【００１８】また、逆極性用コンデンサ６および正極性
用コンデンサ７の充電電圧値を上昇させる主因は溶接機
の出力端子11から溶接施工現場の通電用コンタクトチッ
プ12および母材15を設置している場所までの延長出力ケ
ーブルの長さ、巻状況などが有り、この延長ケーブルの
インダクタンス分による誘起エネルギーは事実上リアク
トル23のインダクタンス分を大にすることに等価であ
る。この結果、逆極性用コンデンサ６および正極性用コ
ンデンサ７を過充電として極めて高い電圧値まで充電
し、第１の逆極性用スイッチング素子８または第１の正
極性用スイッチング素子９を耐圧破壊させる原因とな
る。これを防ぐために従来は延長ケーブルの使用長を制
限したり、逆極性用コンデンサ６および性極性用コンデ
ンサ７の充電電圧を検出して過充電となった場合、機器
停止させて需要家の使用を制限して対処してきた。

【００１９】本実施例では、逆極性用コンデンサ６およ
び正極性用コンデンサ７が過充電となった場合、第２の
逆極性用スイッチング素子182 に並列に第１のダイオー
ド184 を、第２の正極性用スイッチング素子192 に並列
に第２のダイオード194 を図１に示す方向に接続するこ
とにより、過充電となった電荷が第１のダイオード184
または第２のダイオード194 を経由して逆極性重畳回路
部18または正極性重畳回路部19の平滑用コンデンサ185
または平滑用コンデンサ195 にバイパスされ、この結
果、逆極性用コンデンサ６または正極性用コンデンサ７
が過充電となって第１の逆極性用スイッチング素子８ま
たは正極性用スイッチング素子９をはじめとする溶接機
の主要半導体を耐圧破壊させることがなく、溶接機の使
用範囲を拡大する利点もある。

【００２０】また、本実施例の主旨はたとえば逆極性出
力時には休止している正極性用コンデンサ７を充電し、
正極性出力時には休止している逆極性用コンデンサ６を
充電して最小容量の逆極性重畳回路部18、正極性重畳回
路部19によって効率良く極性反転時のアーク再点弧を行
わせることにある。したがって、第１の逆極性用スイッ
チング素子８のＯＮ期間と第２の正極性用スイッチング
素子192 のＯＮ期間、および第１の正極性用スイッチン
グ素子９のＯＮ期間と第２の逆極性用スイッチング素子
182 のＯＮ期間とを正確に一致させる必要はなく、それ
ぞれが若干の遅れ時間を有していても本実施例の主旨に
差異はない。

【００２１】さらに、商品化にあたっては不必要な再点
弧電圧が溶接機出力端子間に印加されて発生する事故を
防ぐために、溶接起動信号または溶接電流検出信号との
インターロックをとるなどの応用が種々に考えられる。
図３の制御回路20の構成例はその応用の一例を示す。図
３において、201 は交流溶接制御部、202 はクロック回
路部である。203 および204 は論理積素子で、それぞれ
一方の入力は交流溶接制御部201 の出力Ｖ_QPO およびＶ
_QNO に接続されるとともに、他方の入力は接地抵抗205
の他端に接続され、かつそれぞれの出力Ｖ_QP1 およびＶ
_QN1 は第１の逆極性用スイッチング素子８および第１の
正極性用スイッチング素子９に接続されてスイッチング
素子のＯＮ−ＯＦＦ制御をする。206 および207 は選択
素子で、それぞれ一方の入力端子ａは交流溶接制御部20
1の出力Ｖ_QP0 およびＶ_QN0 に接続されるとともに、他
方の入力端子ｂはクロック回路部202 の出力Ｖ_CKに接続
され、かつそれぞれの出力端子Ｃからの出力Ｖ_QP2およ
びＶ_QN2 は第２の逆極性用スイッチング素子182 および
第２の正極性用スイッチング素子192 に接続されてスイ
ッチング素子のＯＮ−ＯＦＦ制御をする。さらに選択素
子206 ，207 のセレクト端子Ｓは接地抵抗205 の他端に
接続され、この接地抵抗205 の他端と電源Ｖ_CCの間に前
記トーチスイッチ22が介装されていて、セレクト端子Ｓ
の入力がＨレベルのときは端子ａ〜ｃ間が導通し、セレ
クト端子Ｓの入力がＬレベルのときは端子ｂ〜ｃ間が導
通するように構成されている。

【００２２】今、トーチスイッチ22がＯＮの溶接実行中
は接地抵抗205 の他端に発生するＶ _S 信号がＨレベルな
ので、Ｖ_QP0 が論理積素子203 を経由してＶ_QP1 として
出力され、Ｖ_QN0 が論理積素子204 を経由してＶ_QN1 と
して出力される。同時に選択素子206 、207 は端子ａ〜
ｃ間が導通状態となるのでＶ_QP0 はＶ_QP2 として、また
Ｖ_QN0 はＶ_QN2 として出力される。この動作は請求項１
の動作を示すものであるが、図４の実施例ではトーチス
イッチ22がＯＦＦの溶接をしない待機状態中は、Ｖ_S が
Ｌレベルとなるので論理積素子203 、204 の働きにより
Ｖ_QP1 およびＶ _QN1 信号はＯＦＦとなり、したがって、
第１の逆極性用スイッチング素子８、第１の正極性用ス
イッチング素子９はＯＦＦとなり溶接機出力は何も発生
しない。しかし、選択素子206 、207 は端子ｂ〜ｃ間が
導通状態になる結果、Ｖ_QP2 およびＶ_QN2 は共通のＶ_CK
信号となり、この結果第２の逆極性用スイッチング素子
182 、第２の正極性用スイッチング素子192 がクロック
信号Ｖ_CKに同期してＯＮ／ＯＦＦを繰り返すので、溶接
をしない待機期間中にも逆極性用コンデンサ６は第２の
逆極性用直流電源181 により、また正極性用コンデンサ
７は第２の正極性用直流電源191 により充電されること
になる。

【００２３】この目的は、逆極性用コンデンサ６および
正極性用コンデンサ７を待機状態中に交互にあらかじめ
充電しておき、溶接開始指令が入力されてインバータ制
御部２が運転開始するときの逆極性用コンデンサ６およ
び正極性用コンデンサ７への突入電流を防止するためで
ある。すなわち逆極性用コンデンサ６および正極性用コ
ンデンサ７が充電されないままに溶接開始指令によりイ
ンバータ制御部２が主変圧器３を経由して溶接出力を供
給開始すると、逆極性用コンデンサ６および正極性用コ
ンデンサ７への突入電流が過大となってインバータ制御
部２内の半導体素子を破壊させる恐れがあり、これを防
ぐために容量の大なる半導体素子などをインバータ制御
部２内に使用すると結果として高価な機器となってしま
う。

【００２４】したがって、図３の実施例はこのような突
入電流防止を安価に実現できるもので本発明の応用の
内、効果の大なるものである。ここで、クロック信号Ｖ
_CKの代りに、スイッチング素子182 ，192 を導通状態に
できる一定の電圧を用いてもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明の請求項１記載の消
耗電極式交流アーク溶接機は、第１の逆極性用直流電源
と、これに並列接続された逆極性用コンデンサと、第１
の正極性用直流電源と、これに並列接続された逆極性用
コンデンサとを具備し、前記第１の逆極性用直流電源を
第１の逆極性用スイッチング素子を介して溶接アークに
逆極性出力を供給するとともに前記第１の正極性用直流
電源を第１の正極性用スイッチング素子を介して溶接ア
ークに正極性出力を供給するように接続して前記第１の
逆極性用スイッチング素子と前記第１の正極性用スイッ
チング素子とを交互に導通状態（ＯＮ状態）にして、溶
接アークに交流出力を供給する消耗電極式交流アーク溶
接機であって、第２の逆極性用直流電源に並列に逆極性
平滑用コンデンサを接続しこの第２の逆極性用直流電源
を第２の逆極性用スイッチング素子と第１の抵抗とを介
して前記逆極性用コンデンサを充電するように接続した
逆極性重畳回路部と、第２の正極性用直流電源に並列に
正極性平滑用コンデンサを接続しこの第２の正極性用直
流電源を第２の正極性用スイッチング素子と第２の抵抗
とを介して前記正極性用コンデンサを充電するように接
続した正極性重畳回路部と、前記第２の正極性用スイッ
チング素子のＯＮ−ＯＦＦ信号を、前記第１の逆極性用
スイッチング素子のＯＮ−ＯＦＦ信号に対して遅れ時間
を設けて供給し、前記第２の逆極性用スイッチング素子
のＯＮ−ＯＦＦ信号を、前記第１の正極性用スイッチン
グ素子のＯＮ−ＯＦＦ信号に対して遅れ時間を設けて供
給する制御回路部とを設けたことにより、消耗電極式交
流アーク溶接機の溶接中の極性反転によるアーク消滅に
対し、安定して再点弧させることができ、前記の逆，正
極性平滑コンデンサを設けることにより、第２の正，逆
極性用直流電源電圧の安定化を図ることができ、正，逆
極性重畳回路部のそれぞれの第２の正，逆極性用スイッ
チング素子がターンオフする際に発生するサージ電圧を
吸収することができこの第２の正，逆極性用スイッチン
グ素子の過負荷を軽減することができ、信頼性が高く安
定した電圧を供給することができる。

【００２６】また、本発明の請求項２記載の消耗電極式
交流アーク溶接機は、請求項１において、第２の逆極性
用スイッチング素子と並列に第２の逆極性用直流電源に
電流を流す方向に第１のダイオードを接続するととも
に、第２の正極性用スイッチング素子と並列に第２の正
極性用直流電源に電流を流す方向に第２のダイオードを
接続することによって、逆，正極性用コンデンサが過充
電となって第１の逆，正極性用スイッチング素子をはじ
めとする溶接機の主要半導体を耐圧破壊させることを防
止でき、延長ケーブルの使用制限や機器停止をさせるこ
とがなく、溶接機の使用範囲を拡大することができる。

【００２７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の消耗電極式交流アーク溶接
機の構成を示す回路図

【図２】同消耗電極式交流アーク溶接機における動作タ
イミング図

【図３】同消耗電極式交流アーク溶接機における制御回
路部の他の構成例を示す回路図

【図４】従来例の消耗電極式交流アーク溶接機の構成を
示す回路図

【符号の説明】 ４ 第１の逆極性用直流電源 ５ 第１の正極性用直流電源 ６ 逆極性用コンデンサ ７ 正極性用コンデンサ ８ 第１の逆極性用スイッチング素子 ９ 第１の正極性用スイッチング素子 10 溶接電流検出器 11 溶接機の出力端子 12 通電用コンタクトチップ 13 消耗電極である溶接用ワイヤ 14 溶接アーク 15 被溶接物である母材 18 逆極性重畳回路部 19 正極性重畳回路部 20 制御回路部 21 溶接電流検出部 22 トーチスイッチ 181 第２の逆極性用直流電源 182 第２の逆極性用スイッチング素子 183 第１の抵抗 184 第１のダイオード 191 第２の正極性用直流電源 192 第２の正極性用スイッチング素子 193 第２の抵抗 194 第２のダイオード 201 交流溶接制御部 202 クロック回路部 206 選択素子 207 選択素子

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−124375（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−180276（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−248773（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−78775（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23K 9/073 B23K 9/10 B23K 9/173

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の逆極性用直流電源と、これに並列接
   続された逆極性用コンデンサと、第１の正極性用直流電
   源と、これに並列接続された正極性用コンデンサとを具
   備し、前記第１の逆極性用直流電源を第１の逆極性用ス
   イッチング素子を介して溶接アークに逆極性出力を供給
   するとともに前記第１の正極性用直流電源を第１の正極
   性用スイッチング素子を介して溶接アークに正極性出力
   を供給するように接続して前記第１の逆極性用スイッチ
   ング素子と前記第１の正極性用スイッチング素子とを交
   互に導通常体（ＯＮ状態）にして、溶接アークに交流出
   力を供給する消耗電極式交流アーク溶接機であって、 第２の逆極性用直流電源に並列に逆極性平滑用コンデン
   サを接続しこの第２の逆極性用直流電源を第２の逆極性
   用スイッチング素子と第１の抵抗とを介して前記逆極性
   用コンデンサを充電するように接続した逆極性重畳回路
   部と、 第２の正極性用直流電源に並列に正極性平滑用コンデン
   サを接続しこの第２の正極性用直流電源を第２の正極性
   用スイッチング素子と第２の抵抗とを介して前記正極性
   用コンデンサを充電するように接続した正極性重畳回路
   部と、前記第２の正極性用スイッチング素子のＯＮ−ＯＦＦ信
   号を、前記第１の逆極性用スイッチング素子のＯＮ−Ｏ
   ＦＦ信号に対して遅れ時間を設けて供給し、前記第２の
   逆極性用スイッチング素子のＯＮ−ＯＦＦ信号を、前記
   第１の正極性用スイッチング素子のＯＮ−ＯＦＦ信号に
   対して遅れ時間を設けて供給する 制御回路部とを設けた
   消耗電極式交流アーク溶接機。
2. 【請求項２】第２の逆極性用スイッチング素子と並列に
   第２の逆極性用直流電源に電流を流す方向に第１のダイ
   オードを接続するとともに、第２の正極性用スイッチン
   グ素子と並列に第２の正極性用直流電源に電流を流す方
   向に第２のダイオードを接続したことを特徴とする請求
   項１記載の消耗電極式交流アーク溶接機。