JP4464175B2 - Output control method of inverter controlled welding power source for pulse arc welding - Google Patents

Output control method of inverter controlled welding power source for pulse arc welding Download PDF

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Description

本発明は、消耗電極を送給してパルス溶接を行なうパルスアーク溶接用インバータ制御溶接電源の出力制御方法において、インバータ周波数の制御に関するものである。   The present invention relates to inverter frequency control in an output control method for an inverter-controlled welding power source for pulse arc welding in which a consumable electrode is fed to perform pulse welding.

図7は、従来技術のパルスアーク溶接用インバータ制御溶接電源の出力制御方法を実施するための電源装置の電気接続図である。図7において、インバータ式主電源回路PSは、図示省略の商用電源を整流する1次整流回路と、整流したリップルのある電圧を平滑する平滑回路と、平滑された直流電圧を高周波交流に変換するインバータ回路と、高周波交流をアーク負荷に適した電圧に変換する主変圧器と、変換された電圧を再び整流する2次整流回路と、整流されたリップルのある直流を平滑する直流リアクトルとから形成されている。   FIG. 7 is an electrical connection diagram of a power supply device for carrying out an output control method of an inverter-controlled welding power source for pulse arc welding of the prior art. In FIG. 7, an inverter type main power supply circuit PS converts a primary rectifier circuit that rectifies a commercial power supply (not shown), a smoothing circuit that smoothes a rectified rippled voltage, and a smoothed DC voltage into a high-frequency AC. Formed from an inverter circuit, a main transformer that converts high-frequency alternating current into a voltage suitable for arc load, a secondary rectifier circuit that rectifies the converted voltage again, and a direct current reactor that smoothes the rectified rippled direct current Has been.

出力制御回路は、上記インバータ回路を所定のインバータ周波数でパルス幅変調制御して、上記インバータ回路を形成する複数組のパワートランジスタを制御して出力制御が行なわれる。   The output control circuit performs pulse width modulation control on the inverter circuit at a predetermined inverter frequency, and controls a plurality of sets of power transistors forming the inverter circuit to perform output control.

上記インバータ制御溶接電源において、パルスマグ・ミグ溶接では同じ平均出力電流、例えば350Aで溶接を行なっても、パルス無しの場合、出力電圧は約35Vとなり、パルス有りの場合、ピーク電流の通電期間に出力電流の変化が大きくなり上記平均出力電流350Aに対してピーク電流の実効出力電流は約600Aにも達し、出力電圧に対しては約50Vにもなる。上記よりピーク電流の通電期間には高い出力電圧を必要とするために、従来技術では主変圧器の2次側巻線の巻線数を増やして高い出力電圧を確保していた。更に、上記2次側巻線の巻線数を増やすことに生じる1次側電流の増加に対して、容量の大きいパワートランジスタを使用していた。   In the above-mentioned inverter-controlled welding power source, even if welding is performed at the same average output current, for example, 350 A, in pulse mag and mig welding, the output voltage is about 35 V when there is no pulse, and when there is a pulse, it is output during the peak current conduction period. The change in current increases, and the effective output current of the peak current reaches about 600 A with respect to the average output current 350 A, and about 50 V with respect to the output voltage. As described above, since a high output voltage is required during the energization period of the peak current, the prior art has ensured a high output voltage by increasing the number of secondary windings of the main transformer. Further, a power transistor having a large capacity is used for the increase in the primary current that occurs when the number of windings of the secondary winding is increased.

先行文献1において、アーク期間中はインバータ回路のインバータ周波数を高くし短絡期間中は上記インバータ周波数を低くしてインバータ電流を安定に制御し、出力電流のリップル成分による高周波振動を減少させる技術が開示されている。   Prior art document 1 discloses a technique for increasing the inverter frequency of the inverter circuit during the arc period and lowering the inverter frequency during the short circuit period to stably control the inverter current, thereby reducing high-frequency vibration due to the ripple component of the output current. Has been.

特公平4−24145号公報Japanese Patent Publication No. 4-24145

パルスアーク溶接において、平均出力電流を350Aに設定して溶接を行なったとき、ピーク電流通電期間のピーク電流は約600Aにもなり、出力電圧も高い電圧を必要とし、上記高い出力電圧を確保するために主変圧器の2次側の巻線数を増やしていた。その結果、主変圧器が大きくなってしまう。更に、2次側の巻線数を増やすことにより主変圧器の1次側電流が増加し、インバータ回路を構成するパワートランジスタの容量は大きいものが必要となりコストアップにもなる。   In pulse arc welding, when welding is performed with the average output current set to 350 A, the peak current during the peak current conduction period is about 600 A, and the output voltage is also required to be high, and the high output voltage is ensured. Therefore, the number of windings on the secondary side of the main transformer was increased. As a result, the main transformer becomes large. Further, by increasing the number of secondary windings, the primary current of the main transformer increases, and the capacity of the power transistor that constitutes the inverter circuit is required, which increases the cost.

上述した課題を解決するために、本発明は、所定のインバータ周波数でのパルス幅変調制御によって出力を制御するインバータ制御溶接電源を使用し、消耗性電極にピーク電流の通電とベース電流の通電とからなる溶接電流でパルスアーク溶接を行なうパルスアーク溶接用インバータ制御溶接電源の出力制御方法において、
前記ピーク電流及び前記ベース電流は、電流制御設定値に応じて所定の周期で交互に通電し、前記電流制御設定値と基準電流設定値とを比較し、前記電流制御設定値が前記基準電流設定値以上のとき前記ピーク電流通電期間の前記インバータ周波数を予め定めた低い三角波周波数に設定し、
前記電流制御設定値が前記基準電流設定値未満のとき前記ピーク電流通電期間及び前記ベース電流通電期間の前記インバータ周波数を予め定めた高い三角波周波数に設定すること、を特徴とするパルスアーク溶接用インバータ制御溶接電源の出力制御方法である。
In order to solve the above-described problems, the present invention uses an inverter-controlled welding power source that controls output by pulse width modulation control at a predetermined inverter frequency, and supplies a consumable electrode with a peak current and a base current. In an output control method of an inverter-controlled welding power source for pulse arc welding that performs pulse arc welding with a welding current consisting of:
The peak current and the base current are alternately energized at a predetermined cycle according to a current control set value, the current control set value is compared with a reference current set value, and the current control set value is the reference current set value. When the value is equal to or higher than the value, the inverter frequency during the peak current conduction period is set to a predetermined low triangular wave frequency,
Inverter for pulse arc welding, wherein when the current control set value is less than the reference current set value, the inverter frequency of the peak current energizing period and the base current energizing period is set to a predetermined high triangular wave frequency This is an output control method for a controlled welding power source.

第1の発明によれば、大電流が通電するピーク電流通電期間において、インバータ回路のインバータ周波数を低くしてパルス幅変調制御を行なうので、主変圧器の2次側の巻線数を増やさなくても高い出力電圧が得られる。その結果、上記主変圧器の大型化が防げる。更に、上記インバータ回路のインバータ周波数を低くすることで、上記インバータ回路を構成する複数組のパワートランジスタのスイッチング損失が低減し容量の小さいパワートランジスタが使用可能になる。   According to the first aspect of the present invention, since the inverter frequency of the inverter circuit is lowered and the pulse width modulation control is performed in the peak current energizing period in which a large current is energized, the number of windings on the secondary side of the main transformer is not increased. Even a high output voltage can be obtained. As a result, an increase in the size of the main transformer can be prevented. Furthermore, by lowering the inverter frequency of the inverter circuit, the switching loss of a plurality of sets of power transistors constituting the inverter circuit is reduced, and a power transistor having a small capacity can be used.

第2の発明によれば、ピーク電流通電期間において、ピーク電流が基準電流より大きいときにインバータ回路の周波数を低くし、小さいときには逆に周波数を高くして、より精度の良いインバータ周波数切換制御を行なうので、安定したパルスアーク溶接が実現できる。   According to the second aspect of the present invention, in the peak current energizing period, when the peak current is larger than the reference current, the frequency of the inverter circuit is lowered, and when the peak current is smaller, the frequency is raised, so that more accurate inverter frequency switching control is performed. As a result, stable pulse arc welding can be realized.

[実施の形態1]
図1は、本発明の実施の形態1のパルスアーク溶接用インバータ制御溶接電源の出力制御方法を実施する電源装置の電気接続図である。同図において、インバータ式主電源回路PSは、商用電源を入力として出力制御しアーク負荷に適した出力を供給する。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is an electrical connection diagram of a power supply apparatus that implements an output control method of an inverter-controlled welding power supply for pulse arc welding according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, an inverter type main power supply circuit PS performs output control with a commercial power supply as an input, and supplies an output suitable for an arc load.

出力電圧検出回路VDは、上記インバータ式主電源回路PSの出力電圧を検出し平均化して出力電圧検出信号Vdとして出力する。電圧設定回路VSは、予め定めた出力電圧値を設定して電圧設定信号Vsとして出力する。電圧誤差増幅回路EVは、フィードバック信号である出力電圧検出信号Vdと、目標値である上記の電圧設定信号Vsとの誤差を増幅して電圧誤差増幅信号Evとして出力する。   The output voltage detection circuit VD detects the output voltage of the inverter type main power supply circuit PS, averages it, and outputs it as an output voltage detection signal Vd. The voltage setting circuit VS sets a predetermined output voltage value and outputs it as a voltage setting signal Vs. The voltage error amplification circuit EV amplifies an error between the output voltage detection signal Vd that is a feedback signal and the voltage setting signal Vs that is a target value, and outputs the amplified voltage error signal Ev.

V/F変換回路VFは、上記電圧誤差増幅信号Evを入力としてV/F変換を行ない、V/F変換信号Vfを出力する。ピーク電流通電時間設定回路TPは、予め定めたピーク電流通電時間を設定してピーク電流通電時間設定信号Tpとして出力する。モノマルチバイブレータMMは、上記V/F変換信号VfがLowレベルからHighレベルに変化することをトリガとして、上記ピーク電流通電時間設定信号Tpによって設定した時間の間、Highレベルとなるパルス周期信号Tfを出力する。また、変調回路MCは、上記電圧誤差増幅回路EV、V/F変換回路VF、ピーク電流通電時間設定回路TP及びモノマルチバイブレータMMから形成される。上記変調回路MCは、上記出力電圧検出信号Vdと上記電圧設定信号Vsとを入力として、それらの信号間の誤差によるパルス周波数変調制御によって上記パルス周期信号Tfを出力する。   The V / F conversion circuit VF receives the voltage error amplification signal Ev, performs V / F conversion, and outputs a V / F conversion signal Vf. The peak current conduction time setting circuit TP sets a predetermined peak current conduction time and outputs it as a peak current conduction time setting signal Tp. The mono multivibrator MM is triggered by the change of the V / F conversion signal Vf from the Low level to the High level as a trigger, and the pulse period signal Tf that becomes the High level for the time set by the peak current conduction time setting signal Tp. Is output. The modulation circuit MC is formed by the voltage error amplification circuit EV, the V / F conversion circuit VF, the peak current conduction time setting circuit TP, and the mono multivibrator MM. The modulation circuit MC receives the output voltage detection signal Vd and the voltage setting signal Vs as inputs, and outputs the pulse period signal Tf by pulse frequency modulation control based on an error between these signals.

ピーク電流設定回路IPは、予め設定したピーク電流設定信号Ipを出力する。ベース電流設定回路IBは、予め設定したベース電流設定信号Ibを出力する。ピークベース切換回路SWは、上記パルス周期信号TfがHighレベルのときはa側に接続されて上記ピーク電流設定信号Ipを電流制御設定信号Iscとして出力し、上記パルス周期信号TfがLowレベルのときはb側に接続されて上記ベース電流設定信号Ibを電流制御設定信号Iscとして出力する。   The peak current setting circuit IP outputs a preset peak current setting signal Ip. The base current setting circuit IB outputs a preset base current setting signal Ib. The peak base switching circuit SW is connected to the a side when the pulse cycle signal Tf is at a high level and outputs the peak current setting signal Ip as a current control setting signal Isc. When the pulse cycle signal Tf is at a low level, Is connected to the b side and outputs the base current setting signal Ib as the current control setting signal Isc.

出力制御回路SCは、図2に示す電流誤差増幅回路EI、三角波発生回路OSC及びパルス幅変調制御回路PWMによって形成されている。上記電流誤差増幅回路EIは、フィードバック信号である出力電流検出信号Idと、目標値である電流制御設定信号Iscとの誤差を増幅して電流誤差増幅信号Eiとして出力する。三角波発生回路OSCは、パルス周期信号TfがHighレベルのときは予め定めた低い周波数の三角波を出力し、上記パルス周期信号TfがLowレベルのときは予め定めた高い周波数の三角波を出力する。パルス幅変調制御回路PWMは、上記電流誤差増幅信号Eiと上記選択された三角波発生信号Oscとを比較し、その結果に基づいて出力制御信号Scを出力する。   The output control circuit SC is formed by the current error amplifier circuit EI, the triangular wave generation circuit OSC, and the pulse width modulation control circuit PWM shown in FIG. The current error amplifier circuit EI amplifies an error between the output current detection signal Id as a feedback signal and the current control setting signal Isc as a target value, and outputs the amplified current error signal Ei. The triangular wave generation circuit OSC outputs a triangular wave having a predetermined low frequency when the pulse period signal Tf is at a high level, and outputs a triangular wave having a predetermined high frequency when the pulse period signal Tf is at a low level. The pulse width modulation control circuit PWM compares the current error amplification signal Ei with the selected triangular wave generation signal Osc, and outputs an output control signal Sc based on the result.

送給速度設定回路WSは、送給速度を設定して送給速度設定信号Wsとして出力する。送給制御回路WCは、上記送給速度設定信号Wsを入力として送給制御信号Wcを出力する。ワイヤ送給装置WRは、上記送給制御信号Wcに従ってワイヤの送給を制御する。   The feed speed setting circuit WS sets a feed speed and outputs it as a feed speed setting signal Ws. The feed control circuit WC receives the feed speed setting signal Ws and outputs a feed control signal Wc. The wire feeder WR controls the feeding of the wire according to the feeding control signal Wc.

図3は、図1に示す電源装置の動作を説明するタイミング図である。図3(A)の波形は、パルス周期信号Tfを示し、図3(B)の波形は、三角波発生信号Osc(キャリア信号)を示し、図3(C)は、出力電流検出信号Idを示す。   FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of the power supply device shown in FIG. The waveform of FIG. 3A shows the pulse period signal Tf, the waveform of FIG. 3B shows the triangular wave generation signal Osc (carrier signal), and FIG. 3C shows the output current detection signal Id. .

図4は、図1に示す電源装置の外部特性を示す。上記電源装置の各配線等に存在するインダクタンスはインバータ周波数に比例して電圧降下が発生し、インバータ周波数が高くなると図4に示すように出力電圧が低下し、逆にインバータ周波数が低くなると出力電圧は上昇する。   FIG. 4 shows the external characteristics of the power supply device shown in FIG. The inductance existing in each wiring of the power supply device causes a voltage drop in proportion to the inverter frequency. When the inverter frequency increases, the output voltage decreases as shown in FIG. 4, and conversely, when the inverter frequency decreases, the output voltage decreases. Will rise.

図3に示す時刻t=t1において、パルス周期信号TfがHighレベルになるとピークベース切換回路SWはa側に接続されてピーク電流設定信号Ipを電流制御設定信号Iscとして出力する。電流誤差増幅回路EIは、フィードバック信号である出力電流検出信号Idと、目標値である電流制御設定信号Iscとの誤差を増幅して電流誤差増幅信号Eiとして出力する。   At time t = t1 shown in FIG. 3, when the pulse cycle signal Tf becomes High level, the peak base switching circuit SW is connected to the a side and outputs the peak current setting signal Ip as the current control setting signal Isc. The current error amplifier circuit EI amplifies an error between the output current detection signal Id that is a feedback signal and the current control setting signal Isc that is a target value, and outputs the amplified current error signal Ei.

三角波発生回路OSCは、パルス周期信号TfがHighレベルのときに図3(B)に示す低い周波数の三角波を出力する。パルス幅変調制御回路PWMは、上記電流誤差増幅信号Eiと三角波発生信号Oscとを比較し、その結果に基づいてパルス幅変調制御を行って図示省略の出力制御信号Scを出力する。このとき、図3(C)に示すピーク電流通電期間Tpの間はインバータ回路のインバータ周波数を低くし、上記低くしたことによって、図4に示す出力電圧が高く出力されパワケーブル等の各インダクタンスの影響による電圧降下を防止する。   The triangular wave generation circuit OSC outputs a triangular wave having a low frequency shown in FIG. 3B when the pulse period signal Tf is at a high level. The pulse width modulation control circuit PWM compares the current error amplification signal Ei and the triangular wave generation signal Osc, performs pulse width modulation control based on the result, and outputs an output control signal Sc (not shown). At this time, during the peak current conduction period Tp shown in FIG. 3 (C), the inverter frequency of the inverter circuit is lowered and the above-mentioned lowering results in a higher output voltage shown in FIG. Prevent voltage drop due to influence.

時刻t=t2において、パルス周期信号TfがLowレベルになるとピークベース切換回路SWはb側に接続されてベース電流設定信号Ibを電流制御設定信号Iscとして出力する。電流誤差増幅回路EIは、フィードバック信号である出力電流検出信号Idと、目標値である電流制御設定信号Iscとの誤差を増幅して電流誤差増幅信号Eiとして出力する。   At time t = t2, when the pulse cycle signal Tf becomes low level, the peak base switching circuit SW is connected to the b side and outputs the base current setting signal Ib as the current control setting signal Isc. The current error amplifier circuit EI amplifies an error between the output current detection signal Id that is a feedback signal and the current control setting signal Isc that is a target value, and outputs the amplified current error signal Ei.

三角波発生回路OSCは、パルス周期信号TfがLowレベルになると図3(B)に示す高い周波数の三角波を出力する。パルス幅変調制御回路PWMは、上記電流誤差増幅信号Eiと三角波発生信号Oscとを比較し、その結果に基づいてパルス幅変調制御を行って図示省略の出力制御信号Scを出力する。このとき、図3(C)に示すベース電流通電期間Tbの間はインバータ回路のインバータ周波数を高くしたことによって、パワケーブル等のインダクタンスの影響を受けて図4に示すように出力電圧が低くなるが、上記ベース電流通電期間中は高い出力電圧を必要としないので上記出力電圧の低下の影響はない。更に、前記インバータ回路のインバータ周波数を高くなるので出力電流の電流リップルが小さくなりベース期間中のアークがより安定する。また、時刻t=t3以後については、上述と同一動作を繰り返すので動作説明は省略する。   The triangular wave generation circuit OSC outputs a triangular wave with a high frequency shown in FIG. 3B when the pulse period signal Tf becomes Low level. The pulse width modulation control circuit PWM compares the current error amplification signal Ei and the triangular wave generation signal Osc, performs pulse width modulation control based on the result, and outputs an output control signal Sc (not shown). At this time, during the base current energization period Tb shown in FIG. 3C, the inverter frequency of the inverter circuit is increased, so that the output voltage is lowered as shown in FIG. 4 due to the influence of the inductance of the power cable or the like. However, since the high output voltage is not required during the base current energization period, there is no influence of the decrease in the output voltage. Furthermore, since the inverter frequency of the inverter circuit is increased, the current ripple of the output current is reduced and the arc during the base period becomes more stable. In addition, after time t = t3, the same operation as described above is repeated, and the description of the operation is omitted.

[実施の形態2]
図5は、実施の形態2の電源装置の電気接続図である。図5において、図1に示す、本発明の実施の形態1のパルスアーク溶接用インバータ制御溶接電源の出力制御方法を実施するための電源装置の電気接続図と同一符号は、同一動作を行なうので説明は省略して相違する動作について説明する。
[Embodiment 2]
FIG. 5 is an electrical connection diagram of the power supply device according to the second embodiment. In FIG. 5, the same reference numerals as those in the electrical connection diagram of the power supply device for carrying out the output control method of the inverter control welding power source for pulse arc welding according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. The description will be omitted and different operations will be described.

ピーク電流対応出力制御回路SCPは、電流誤差増幅回路EI、三角波発生回路OSC、パルス幅変調制御回路PWM、比較回路CP及び基準電流設定回路IRによって形成されている。上記比較回路CPは電流制御設定信号Iscと上記基準電流設定回路IRによって出力される基準電流設定信号Irとを比較して、上記電流制御設定信号Iscが上記基準電流設定信号Irより大きいときに比較信号CpをHighレベルにし、小さいときにLowレベルにする。   The peak current corresponding output control circuit SCP is formed by a current error amplification circuit EI, a triangular wave generation circuit OSC, a pulse width modulation control circuit PWM, a comparison circuit CP, and a reference current setting circuit IR. The comparison circuit CP compares the current control setting signal Isc with the reference current setting signal Ir output from the reference current setting circuit IR, and compares the current control setting signal Isc with the reference current setting signal Ir. The signal Cp is set to High level, and when it is small, it is set to Low level.

三角波発生回路OSCは、パルス周期信号Tfと比較信号CpとがHighレベルのときに低い周波数の三角波を出力し、上記パルス周期信号Tf又は比較信号CpがLowレベルのときに高い周波数の三角波を出力する。   The triangular wave generation circuit OSC outputs a triangular wave having a low frequency when the pulse period signal Tf and the comparison signal Cp are at a high level, and outputs a triangular wave having a high frequency when the pulse period signal Tf or the comparison signal Cp is at a low level. To do.

図6に示す時刻t=t1において、パルス周期信号TfがHighレベルになるとピークベース切換回路SWはa側に接続されてピーク電流設定信号Ipを電流制御設定信号Iscとして出力する。電流誤差増幅回路EIは、フィードバック信号である出力電流検出信号Idと、目標値である電流制御設定信号Iscとの誤差を増幅して電流誤差増幅信号Eiとして出力する。比較回路CPは電流制御設定信号Iscと基準電流設定信号Irとを比較して、上記電流制御設定信号Iscが上記基準電流設定信号Irより大きいために比較信号CpをHighレベルにする。三角波発生回路OSCは、パルス周期信号Tfと比較信号CpとがHighレベルになると低い周波数の三角波を出力する。このとき、図6(C)に示すピーク電流通電時間Tpの間はインバータ回路のインバータ周波数を低くしたことによって、図4に示すように出力電圧が高く出力されパワケーブル等の各インダクタンスの影響による電圧降下が改善できる。   At time t = t1 shown in FIG. 6, when the pulse cycle signal Tf becomes High level, the peak base switching circuit SW is connected to the a side and outputs the peak current setting signal Ip as the current control setting signal Isc. The current error amplifier circuit EI amplifies an error between the output current detection signal Id that is a feedback signal and the current control setting signal Isc that is a target value, and outputs the amplified current error signal Ei. The comparison circuit CP compares the current control setting signal Isc and the reference current setting signal Ir, and sets the comparison signal Cp to the high level because the current control setting signal Isc is larger than the reference current setting signal Ir. The triangular wave generation circuit OSC outputs a triangular wave having a low frequency when the pulse period signal Tf and the comparison signal Cp are at a high level. At this time, during the peak current energizing time Tp shown in FIG. 6C, the inverter frequency of the inverter circuit is lowered, so that the output voltage is high as shown in FIG. 4 due to the influence of each inductance such as the power cable. Voltage drop can be improved.

時刻t=t2において、パルス周期信号TfがLowレベルになるとピークベース切換回路SWはb側に接続されてベース電流設定信号Ibを電流制御設定信号Iscとして出力する。比較回路CPは上記電流制御設定信号Iscと基準電流設定信号Irとを比較して、上記電流制御設定信号Iscが上記基準電流設定信号Irより小さいために比較信号CpをLowレベルにする。三角波発生回路OSCは、パルス周期信号Tfと比較信号CpとがLowレベルになり高い周波数の三角波を出力する。   At time t = t2, when the pulse cycle signal Tf becomes low level, the peak base switching circuit SW is connected to the b side and outputs the base current setting signal Ib as the current control setting signal Isc. The comparison circuit CP compares the current control setting signal Isc with the reference current setting signal Ir, and sets the comparison signal Cp to the low level because the current control setting signal Isc is smaller than the reference current setting signal Ir. The triangular wave generation circuit OSC outputs a high-frequency triangular wave when the pulse period signal Tf and the comparison signal Cp are at a low level.

時刻t=t3において、パルス周期信号Tfが再度Highレベルになるとピークベース切換回路SWはa側に接続されてピーク電流設定信号Ipを電流制御設定信号Iscとして出力する。このとき、比較回路CPは電流制御設定信号Iscと基準電流設定信号Irとを比較して、上記電流制御設定信号Iscが上記基準電流設定信号Irより小さいために比較信号CpをLowレベルにする。三角波発生回路OSCは、比較信号CpがLowレベルになると高い周波数の三角波を出力する。


At time t = t3, when the pulse period signal Tf becomes High level again, the peak base switching circuit SW is connected to the a side and outputs the peak current setting signal Ip as the current control setting signal Isc. At this time, the comparison circuit CP compares the current control setting signal Isc with the reference current setting signal Ir, and sets the comparison signal Cp to the low level because the current control setting signal Isc is smaller than the reference current setting signal Ir. The triangular wave generation circuit OSC outputs a triangular wave having a high frequency when the comparison signal Cp becomes a low level.


ところで、先行文献1には、短絡期間中は上記インバータ周波数を低くしてインバータ電流を安定に制御し、出力電流のリップル成分による高周波振動を減少させる技術が開示されているが、本発明の上記ピーク電流通電期間において、インバータ回路のインバータ周波数を低くして主変圧器の2次側の出力電圧を高くする技術は開示されていない。更に、ピーク電流の通電期間とベース電流の通電期間とでインバータ周波数を所定の周波数に切り換える技術も勿論開示されていない。   By the way, the prior art document 1 discloses a technique for reducing the high-frequency vibration due to the ripple component of the output current by stably controlling the inverter current by lowering the inverter frequency during the short circuit period. There is no disclosure of a technique for increasing the output voltage on the secondary side of the main transformer by lowering the inverter frequency of the inverter circuit during the peak current conduction period. Further, of course, a technique for switching the inverter frequency to a predetermined frequency during the energization period of the peak current and the energization period of the base current is not disclosed.

本発明の実施の形態1のパルスアーク溶接用インバータ制御溶接電源の出力 制御方法を実施するための電源装置の電気接続図である。It is an electrical connection diagram of the power supply device for implementing the output control method of the inverter control welding power supply for pulse arc welding of Embodiment 1 of this invention. 図1に示す出力制御回路SCの詳細図である。FIG. 2 is a detailed diagram of an output control circuit SC shown in FIG. 図1に示す電源装置の動作を説明するタイミング図である。FIG. 2 is a timing diagram illustrating an operation of the power supply device illustrated in FIG. 1. 図1に示す電源装置の外部特性を示す。The external characteristic of the power supply device shown in FIG. 1 is shown. 実施の形態2の電源装置の電気接続図である。FIG. 6 is an electrical connection diagram of a power supply device according to a second embodiment. 図5に示す出力制御回路SCの詳細図である。FIG. 6 is a detailed diagram of the output control circuit SC shown in FIG. 5. 従来技術のパルスアーク溶接用インバータ制御溶接電源の出力制御方法を実 施するための電源装置の電気接続図である。FIG. 6 is an electrical connection diagram of a power supply device for carrying out an output control method of an inverter-controlled welding power supply for pulse arc welding of the prior art.

符号の説明Explanation of symbols

EI 電流誤差増幅回路
EV 電圧誤差増幅回路
IB ベース電流設定回路
ID 出力電流検出回路
IP ピーク電流設定回路
M 被溶接物
MM モノマルチバイブレータ
OSC 三角波発生回路
PS インバータ式主電源回路
PWM パルス幅変調制御回路
SC 出力制御回路
SCP ピーク電流対応出力制御回路
SW ピークベース切換回路
TH 溶接トーチ
TP ピーク電流通電時間設定回路
VD 出力電圧検出回路
VF V/F変換回路
VS 電圧設定回路
WC 送給制御回路
WR ワイヤ送給装置
WS 送給速度設定回路
Ei 電流誤差増幅信号
Ev 電圧誤差増幅信号
Ib ベース電流設定信号
Id 出力電流検出信号
Isc 電流制御設定信号
Ip ピーク電流設定信号
Osc 三角波発生信号
Sc 出力制御信号
Tf パルス周期信号
Tb ベース電流通電時間
Tp ピーク電流通電時間設定信号
Vd 出力電圧検出信号
Vf V/F変換信号
Vs 電圧設定信号
Wc 送給制御信号
Ws 送給速度設定信号















































EI Current error amplifier circuit EV Voltage error amplifier circuit IB Base current setting circuit ID Output current detection circuit IP Peak current setting circuit M Workpiece MM Mono multivibrator OSC Triangle wave generation circuit PS Inverter type main power supply circuit PWM Pulse width modulation control circuit SC Output control circuit SCP Peak current corresponding output control circuit SW Peak base switching circuit TH Welding torch TP Peak current energizing time setting circuit VD Output voltage detection circuit VF V / F conversion circuit VS Voltage setting circuit WC Feed control circuit WR Wire feed device WS Feeding speed setting circuit Ei Current error amplification signal Ev Voltage error amplification signal Ib Base current setting signal Id Output current detection signal Isc Current control setting signal Ip Peak current setting signal Osc Triangular wave generation signal Sc Output control signal Tf Pulse cycle signal Tb Base Current conduction time Tp Peak current conduction time setting signal Vd Output voltage detection signal Vf V / F conversion signal Vs Voltage setting signal Wc Feed control signal Ws Feed speed setting signal















































Claims (1)

所定のインバータ周波数でのパルス幅変調制御によって出力を制御するインバータ制御溶接電源を使用し、消耗性電極にピーク電流の通電とベース電流の通電とからなる溶接電流でパルスアーク溶接を行なうパルスアーク溶接用インバータ制御溶接電源の出力制御方法において、
前記ピーク電流及び前記ベース電流は、電流制御設定値に応じて所定の周期で交互に通電し、前記電流制御設定値と基準電流設定値とを比較し、前記電流制御設定値が前記基準電流設定値以上のとき前記ピーク電流通電期間の前記インバータ周波数を予め定めた低い三角波周波数に設定し、
前記電流制御設定値が前記基準電流設定値未満のとき前記ピーク電流通電期間及び前記ベース電流通電期間の前記インバータ周波数を予め定めた高い三角波周波数に設定すること、を特徴とするパルスアーク溶接用インバータ制御溶接電源の出力制御方法。
Pulse arc welding that uses an inverter-controlled welding power source that controls output by pulse width modulation control at a predetermined inverter frequency, and performs pulse arc welding with a welding current consisting of energization of peak current and base current to the consumable electrode In an inverter control welding power supply output control method for
The peak current and the base current are alternately energized at a predetermined cycle according to a current control set value, the current control set value is compared with a reference current set value, and the current control set value is the reference current set value. When the value is equal to or higher than the value, the inverter frequency during the peak current conduction period is set to a predetermined low triangular wave frequency,
Inverter for pulse arc welding, wherein when the current control set value is less than the reference current set value, the inverter frequency of the peak current energizing period and the base current energizing period is set to a predetermined high triangular wave frequency Control welding power supply output control method.
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