JP5618850B2 - Welding power supply and welding machine - Google Patents

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Description

本発明は、電極先端電圧の算出に基づいてフィードバック制御を実施する溶接用電源装置及びその溶接用電源装置を備える溶接機に関するものである。   The present invention relates to a welding power source apparatus that performs feedback control based on calculation of an electrode tip voltage and a welding machine including the welding power source apparatus.

アーク溶接用電源装置は、例えば特許文献1にて示されるように、商用電源からの交流入力電力を整流した直流電力をインバータ回路にて高周波交流電力に変換し、溶接トランスにて電圧調整された高周波交流電力を整流回路と直流リアクトルとでアーク溶接に適した直流出力電力に変換するように構成されている。電源装置にて生成された出力電力はトーチにて支持される電極に供給され、これにより電極先端と溶接対象との間にアークが生じて、溶接対象の溶接が行われるようになっている。   For example, as disclosed in Patent Document 1, the arc welding power source device converts DC power obtained by rectifying AC input power from a commercial power source into high-frequency AC power using an inverter circuit, and the voltage is adjusted by a welding transformer. The high frequency AC power is converted into DC output power suitable for arc welding by a rectifier circuit and a DC reactor. The output power generated by the power supply device is supplied to the electrode supported by the torch, whereby an arc is generated between the electrode tip and the welding target, and welding of the welding target is performed.

また、このような溶接用電源装置は、出力電流及び出力電圧の検出を行っており、制御装置は、その時々で検出された出力電流及び出力電圧をインバータ回路のPWM制御にフィードバックし、その時々の出力電力を適正値とする制御を実施することで、溶接性能の向上が図られている。   Further, such a welding power supply device detects the output current and the output voltage, and the control device feeds back the output current and output voltage detected at that time to the PWM control of the inverter circuit. Improvement of welding performance is aimed at by carrying out control which makes the output electric power of an appropriate value.

特開平8−103868号公報JP-A-8-103868

ところで、好適なアークを生じさせるためには、電源装置内で検出する出力電圧をインバータ回路の制御値に反映させるのみならず、正にそのアークが生じている電極の先端電圧を算出し、算出した電極先端電圧を制御値に反映させるのが好ましい。   By the way, in order to generate a suitable arc, not only the output voltage detected in the power supply device is reflected in the control value of the inverter circuit but also the tip voltage of the electrode where the arc is generated is calculated and calculated. It is preferable to reflect the measured electrode tip voltage in the control value.

と言うのは、実際には溶接を行うトーチ(電極)と電源装置との間は離間していることが多く、両者間がパワーケーブルを介して接続されているのが一般的な使用形態である。従って、パワーケーブルのケーブル長が使用者毎に異なるため、ケーブル自体の抵抗値が異なるばかりか、ケーブルの敷設状態、例えば余長分を何周も周回させて敷設すると、直線的に敷設した場合や周回数の違いによってインダクタンス値も異なってくる。そのため、更なる溶接性能の向上を図るためには、パワーケーブルを含む電源装置外部の電極までの間での抵抗及びインダクタンスの電圧変動分が無視できないためである。   This is because, in practice, the torch (electrode) for welding and the power supply device are often separated from each other, and the two are generally connected via a power cable. is there. Therefore, since the cable length of the power cable differs for each user, not only the resistance value of the cable itself is different, but also when the cable is laid in a straight line, for example, when the cable is laid around the extra length, for example, And the inductance value varies depending on the number of laps. For this reason, in order to further improve the welding performance, the voltage variation of the resistance and the inductance between the power cable and the electrodes outside the power supply device cannot be ignored.

従って、電源装置内で検出する出力電圧をインバータ回路の制御値に反映させる態様では、真の電極先端電圧とは乖離した電圧値がインバータ回路の制御値に反映されることになり、このことが好適なアークの発生の妨げとなって、更なる溶接性能の向上の妨げとなることが懸念されるものである。   Therefore, in the aspect in which the output voltage detected in the power supply device is reflected in the control value of the inverter circuit, the voltage value deviating from the true electrode tip voltage is reflected in the control value of the inverter circuit. There is a concern that it may hinder the generation of a suitable arc and hinder further improvement in welding performance.

このような電極先端電圧の算出に用いる抵抗値及びインダクタンス値の測定は電極先端を短絡させた状態で行うが、短絡異常(短絡不良)である場合には抵抗値やインダクタンス値の測定誤差が大きく、これらを用いて算出する先端電圧の値が精度の低いものとなる。また、同じく電極先端が短絡異常であると、電極先端にて不意にアークが生じることがあるため、電極付近に作業者が居た場合にその作業者に対して不安感を与えてしまう。   The measurement of the resistance value and the inductance value used for the calculation of the electrode tip voltage is performed in a state where the electrode tip is short-circuited. However, in the case of a short circuit abnormality (short circuit failure), the measurement error of the resistance value and the inductance value is large. The value of the tip voltage calculated using these becomes low in accuracy. Similarly, if the tip of the electrode is abnormally short-circuited, an arc may occur unexpectedly at the tip of the electrode, so that when there is a worker near the electrode, the worker is uneasy.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、電極先端電圧の算出に用いる抵抗値及びインダクタンス値を電極を短絡状態として測定する際、短絡異常が発生したままでの測定を防止することができる溶接用電源装置、及びその溶接用電源装置を備える溶接機を提供することにある。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and the object thereof is to maintain a short circuit abnormality when measuring the resistance value and the inductance value used for the calculation of the electrode tip voltage while the electrode is in a short circuit state. Another object of the present invention is to provide a welding power supply device capable of preventing measurement at a temperature and a welding machine including the welding power supply device.

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、直流電力を高周波交流電力に変換するインバータ回路と、変換した交流電力の電圧調整を行う溶接トランスと、該溶接トランスの二次側交流電力から溶接に適した直流出力電力を生成する直流変換手段とを備え、生成した前記出力電力の電極への供給に基づいて溶接対象との間に溶接のためのアークを生じさせるものであり、本装置内の検出手段にて検出した出力電流と出力電圧とに基づいて前記電極の先端電圧を算出し、算出した先端電圧に基づいて前記インバータ回路を制御する制御手段を更に備えた溶接用電源装置であって、前記電極を短絡状態として行われ、前記インバータ回路の動作にて生じる前記出力電流を所定電流値とした時の前記出力電圧の電圧値に基づいて前記電極先端までの経路上の合計抵抗値を算出する抵抗値算出手段と、前記電極を短絡状態として行われ、前記インバータ回路の動作にて生じる前記出力電流を所定電流値とした時からの電流減衰量に基づいて前記電極先端までの経路上の合計インダクタンス値を算出するインダクタンス値算出手段とを含む処理を実行する測定モードを有し、前記検出手段にて検出した前記出力電圧の電圧値に対して前記電極先端までの経路上の前記合計抵抗値及び前記合計インダクタンス値にかかる電圧変化分を補正して前記先端電圧を算出する先端電圧算出手段を備えており、前記測定モードでの実測定中に、前記検出手段にて検出した前記出力電圧が前記電極の短絡異常を含む要因による異常値か否かを判定する短絡異常判定手段と、前記短絡異常判定手段にて異常と判定されるとその旨を報知する異常報知手段とを備えたことをその要旨とする。   In order to solve the above-mentioned problems, an invention according to claim 1 is directed to an inverter circuit that converts DC power into high-frequency AC power, a welding transformer that adjusts the voltage of the converted AC power, and a secondary side of the welding transformer. DC conversion means for generating DC output power suitable for welding from AC power, and generating an arc for welding with the welding object based on supply of the generated output power to the electrode And a welding means further comprising a control means for calculating the tip voltage of the electrode based on the output current and the output voltage detected by the detection means in the apparatus, and controlling the inverter circuit based on the calculated tip voltage. A power supply apparatus, wherein the electrodes are short-circuited, and the electrodes are based on a voltage value of the output voltage when the output current generated by the operation of the inverter circuit is a predetermined current value. A resistance value calculating means for calculating a total resistance value on the path to the end; and a current attenuation amount when the output current generated in the operation of the inverter circuit is set to a predetermined current value when the electrodes are short-circuited And a measurement mode for executing a process including an inductance value calculation means for calculating a total inductance value on a path to the electrode tip based on the voltage value of the output voltage detected by the detection means A tip voltage calculating means for calculating the tip voltage by correcting a voltage change applied to the total resistance value and the total inductance value on the path to the tip of the electrode, and during actual measurement in the measurement mode; A short-circuit abnormality determination unit that determines whether the output voltage detected by the detection unit is an abnormal value due to a factor including a short-circuit abnormality of the electrode; Abnormal if it is determined that further comprising an abnormality informing means for informing to that effect and its gist.

この発明では、電極先端電圧の算出にかかる電極先端までの合計抵抗値と合計インダクタンス値とを測定する測定モードにおいて、各測定値の実測定中に、検出した出力電圧が電極の短絡異常を含む要因による異常値か否かが短絡異常判定手段にて判定される。短絡異常判定手段にて異常と判定されると、異常報知手段にて異常の旨の報知がなされる。これにより、実測定時に要求される電極の短絡状態が異常である場合、その旨の報知により作業者にて認識可能となるため、短絡異常が発生したままで実測定が継続されることが防止される。結果、作業者による実測定のやり直しができ、精度の良い先端電圧を取得することに寄与できる。また、短絡異常による不意なアークの発生を抑制でき、作業環境改善に寄与できる。   In the present invention, in the measurement mode for measuring the total resistance value and the total inductance value up to the electrode tip for calculating the electrode tip voltage, the detected output voltage includes an electrode short-circuit abnormality during actual measurement of each measured value. The short circuit abnormality determining means determines whether or not the abnormal value is due to the factor. When it is determined that the short circuit abnormality determination unit is abnormal, the abnormality notification unit notifies the abnormality. As a result, when the short circuit state of the electrode required at the time of actual measurement is abnormal, it is possible for the operator to recognize it by notification to that effect, so it is possible to prevent the actual measurement from continuing with the short circuit abnormality occurring. Is done. As a result, the actual measurement can be performed again by the operator, and it is possible to contribute to obtaining a highly accurate tip voltage. In addition, the occurrence of an unexpected arc due to a short circuit abnormality can be suppressed, which can contribute to the improvement of the working environment.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の溶接用電源装置において、前記測定モードにおける実測定の前に、前記電極の短絡状態の確認のための所定電圧印加を実施し、該電圧印加に基づいて前記出力電圧が前記電極の短絡異常を含む要因による異常値か否かを判定する測定前判定手段を備え、前記異常報知手段は、前記測定前判定手段にて異常と判定されるとその旨を報知することをその要旨とする。   According to a second aspect of the present invention, in the welding power source device according to the first aspect, before the actual measurement in the measurement mode, a predetermined voltage application for confirming a short-circuit state of the electrode is performed, and the voltage Pre-measurement determining means for determining whether the output voltage is an abnormal value due to a factor including a short circuit abnormality of the electrode based on application, and the abnormality notification means is determined to be abnormal by the pre-measurement determining means It is the gist of notifying that fact.

この発明では、測定モードにおける実測定の前に、測定前判定手段にて電極の短絡状態の確認のための所定電圧印加が実施され、該電圧印加に基づいて出力電圧が電極の短絡異常を含む要因による異常値か否かが判定される。測定前判定手段にて異常と判定されると、異常報知手段にて異常の旨の報知がなされる。これにより、実測定の前において、実測定時に要求される電極の短絡状態が異常である場合、その旨の報知により作業者にて認識可能となるため、短絡異常が発生したままで実測定が行われることが未然に防止される。   In this invention, before the actual measurement in the measurement mode, the predetermined voltage application for confirming the short-circuit state of the electrode is performed by the pre-measurement determination unit, and the output voltage includes an electrode short-circuit abnormality based on the voltage application. It is determined whether or not the value is an abnormal value. If it is determined that the pre-measurement determining means is abnormal, the abnormality notifying means notifies that there is an abnormality. As a result, before the actual measurement, when the short circuit state of the electrode required at the actual measurement is abnormal, it is possible for the operator to recognize by the notification to that effect, so the actual measurement can be performed with the short circuit abnormality occurring. It is prevented in advance.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の溶接用電源装置において、前記測定前判定手段による測定前判定時に前記電極に対して印加する電圧は、実測定中に印加される電圧よりも小さい電圧値に設定されたことをその要旨とする。   According to a third aspect of the present invention, in the welding power supply device according to the second aspect, the voltage applied to the electrode at the time of the pre-measurement determination by the pre-measurement determination unit is greater than the voltage applied during actual measurement. The gist of this is that it is set to a small voltage value.

この発明では、測定前判定時に電極に対する印加電圧は、実測定中の印加電圧よりも小さい電圧値に設定されるため、短絡異常による不意なアークの発生を確実に防止でき、一層の作業環境改善に寄与できる。   In the present invention, the applied voltage to the electrode at the time of determination before measurement is set to a voltage value smaller than the applied voltage during actual measurement, so it is possible to reliably prevent the occurrence of an unexpected arc due to a short circuit abnormality and further improve the working environment. Can contribute.

請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の溶接用電源装置を備えて構成された溶接機である。
この発明では、短絡異常が発生したままでの抵抗値及びインダクタンス値の測定を防止できる溶接機の提供が可能となる。
Invention of Claim 4 is the welding machine comprised by providing the power supply device for welding of any one of Claims 1-3.
According to the present invention, it is possible to provide a welding machine that can prevent measurement of a resistance value and an inductance value while a short circuit abnormality has occurred.

本発明によれば、電極先端電圧の算出に用いる抵抗値及びインダクタンス値を電極を短絡状態として測定する際、短絡異常が発生したままでの測定を防止することができる溶接用電源装置、及びその溶接用電源装置を備える溶接機を提供することができる。   According to the present invention, when measuring the resistance value and the inductance value used for the calculation of the electrode tip voltage with the electrode short-circuited, a welding power supply apparatus that can prevent measurement while the short-circuit abnormality occurs, and its A welding machine including a welding power supply device can be provided.

本実施形態のアーク溶接機の電源装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the power supply device of the arc welder of this embodiment. インダクタンス値の変化を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the change of an inductance value. 抵抗値及びインダクタンス値の算出手法を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the calculation method of resistance value and an inductance value. 短絡状態の判定の説明に用いるタイミング図である。It is a timing diagram used for description of determination of a short circuit state.

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1は、消耗電極式のアーク溶接機10を示す。アーク溶接機10では、溶接用電源装置11のプラス側出力端子にトーチTHにて支持されるワイヤ電極12が接続され、該電源装置11のマイナス側出力端子に溶接対象Mが接続され、該電源装置11にて生成された直流出力電力のワイヤ電極12への給電によりアーク溶接が行われる。このとき、ワイヤ電極12は溶接時に消耗するため、ワイヤ供給装置13にて消耗に応じて送給がなされる。ワイヤ電極12及び溶接対象Mには、電源装置11の出力端子に接続されるパワーケーブル14を介して出力電力が供給されるようになっている。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a consumable electrode type arc welding machine 10. In the arc welding machine 10, the wire electrode 12 supported by the torch TH is connected to the plus side output terminal of the welding power source device 11, the welding object M is connected to the minus side output terminal of the power source device 11, and the power source Arc welding is performed by supplying the DC output power generated by the apparatus 11 to the wire electrode 12. At this time, since the wire electrode 12 is consumed during welding, the wire supply device 13 feeds the wire electrode 12 according to the consumption. Output power is supplied to the wire electrode 12 and the welding target M via a power cable 14 connected to the output terminal of the power supply device 11.

溶接用電源装置11は、商用電源から供給される三相の交流入力電力をアーク溶接に適した直流出力電力に変換するものである。交流入力電力は、ダイオードブリッジ及び平滑コンデンサよりなる整流平滑回路21にて直流電力に変換され、変換された直流電力はインバータ回路22で高周波交流電力に変換される。インバータ回路22は、IGBT等のスイッチング素子TRを4個用いたブリッジ回路にて構成され、制御装置31によるPWM制御が実施される。   The welding power source device 11 converts three-phase AC input power supplied from a commercial power source into DC output power suitable for arc welding. The AC input power is converted into DC power by a rectifying / smoothing circuit 21 including a diode bridge and a smoothing capacitor, and the converted DC power is converted into high-frequency AC power by an inverter circuit 22. The inverter circuit 22 is configured by a bridge circuit using four switching elements TR such as IGBTs, and PWM control by the control device 31 is performed.

インバータ回路22にて生成された高周波交流電力は、溶接トランス23にて所定電圧値に調整された二次側交流電力に変換される。溶接トランス23の二次側交流電力は、ダイオードを用いた整流回路24と直流リアクトル25とで、アーク溶接に適した直流出力電力に変換される。   The high-frequency AC power generated by the inverter circuit 22 is converted to secondary AC power adjusted to a predetermined voltage value by the welding transformer 23. The secondary side AC power of the welding transformer 23 is converted into DC output power suitable for arc welding by a rectifier circuit 24 using a diode and a DC reactor 25.

本実施形態の直流リアクトル25には、過飽和特性を有する過飽和リアクトルが用いられている。図2に示すように、直流リアクトル25の特性は、電流値Ip1を含む所定電流値Iaより大となる高電流領域は、必要最低限のインダクタンス値Laで一定となる通常特性領域A1である。一方、所定電流値Ia以下となる低電流領域は、電流値の減少に伴ってインダクタンス値が直線的に次第に大きくなる過飽和特性領域A2である(電流値Ip2でインダクタンス値Lb)。つまり、このような特性の直流リアクトル25を用いることで、高電流領域ではインダクタンス値が小さいことから電流平滑のための波形制御への影響が小さく、低電流領域ではインダクタンス値が増大することでアーク切れが防止されると言うように、全電流領域に亘って好適な直流出力電力が生成される。   A supersaturated reactor having supersaturation characteristics is used for the direct current reactor 25 of the present embodiment. As shown in FIG. 2, the characteristic of the DC reactor 25 is a normal characteristic region A1 in which a high current region that is larger than a predetermined current value Ia including the current value Ip1 is constant at a minimum necessary inductance value La. On the other hand, the low current region where the current value is equal to or less than the predetermined current value Ia is a supersaturation characteristic region A2 in which the inductance value gradually increases linearly as the current value decreases (inductance value Lb at the current value Ip2). In other words, by using the DC reactor 25 having such characteristics, since the inductance value is small in the high current region, the influence on the waveform control for current smoothing is small, and in the low current region, the inductance value is increased to increase the arc. A suitable DC output power is generated over the entire current region so that disconnection is prevented.

図1に示すように、制御装置31は、インバータ回路22のスイッチング素子TRに対しPWM制御を実施し、直流出力電力をその時々で適正値とする制御を行っている。このとき、制御装置31は、その時々の出力電流I及び出力電圧Vの検出を行い、検出した出力電流I及び出力電圧Vに基づくPWM制御へのフィードバックを行っている。   As shown in FIG. 1, the control device 31 performs PWM control on the switching element TR of the inverter circuit 22 to control the DC output power to an appropriate value from time to time. At this time, the control device 31 detects the output current I and the output voltage V from time to time, and performs feedback to the PWM control based on the detected output current I and output voltage V.

即ち、電源装置11内のマイナス側出力端子の電源線上に電流センサ33が備えられており、制御装置31は、処理部(CPU)32においてその電流センサ33を介して電源装置11の出力電流Iを検出している。また、整流回路24の直後の電源線間に電圧センサ34が備えられており、制御装置31は、処理部32においてその電圧センサ34を介して電源装置11の出力電圧Vを検出している。制御装置31は、処理部32にてその時々に検出した出力電流I及び出力電圧Vに基づいてPWM制御のデューティの算出を行い、インバータ回路22に出力するPWM制御信号を生成する。   That is, the current sensor 33 is provided on the power supply line of the negative output terminal in the power supply device 11, and the control device 31 outputs the output current I of the power supply device 11 via the current sensor 33 in the processing unit (CPU) 32. Is detected. A voltage sensor 34 is provided between the power supply lines immediately after the rectifier circuit 24, and the control device 31 detects the output voltage V of the power supply device 11 through the voltage sensor 34 in the processing unit 32. The control device 31 calculates the duty of the PWM control based on the output current I and the output voltage V detected at that time by the processing unit 32 and generates a PWM control signal to be output to the inverter circuit 22.

ここで、PWM制御には、制御に用いる出力電圧Vとして、正にアークが生じるワイヤ電極12の先端電圧Vaを用いるのが好ましいが、先端電圧Vaの直接的な検出は困難である。そこで、制御装置31は、電圧センサ34から電極12までの間の電圧変化分を記憶装置(図示略)に予め保持しておき、その時々に検出した出力電圧Vにその電圧変化分の補正を行って先端電圧Vaを得るようにし、算出した先端電圧Vaを用いたPWM制御を実施する。   Here, in the PWM control, it is preferable to use the tip voltage Va of the wire electrode 12 at which an arc is generated as the output voltage V used for the control, but it is difficult to directly detect the tip voltage Va. Therefore, the control device 31 holds in advance a voltage change between the voltage sensor 34 and the electrode 12 in a storage device (not shown), and corrects the voltage change to the output voltage V detected at that time. The tip voltage Va is obtained to perform PWM control using the calculated tip voltage Va.

ところで、電圧センサ34から電極12までの間の電圧変化分には、電源装置11内部の電圧変化分(整流回路24から出力端子までの抵抗値R1とインダクタンス値L1による電圧変化分)と、外部の電圧変化分(出力端子からパワーケーブル14を介しての電極12先端までの抵抗値R2とインダクタンス値L2による電圧変化分)とがある。電源装置11の内部電圧変化分は、使用状態の影響を受けないために予め補正項として先端電圧Vaの算出に組み込むことが可能であるが、外部電圧変化分は、パワーケーブル14のケーブル長や敷設状態(直線敷設や周回敷設、その周回数)等、使用者毎に条件が相違するため、抵抗値R2、特にインダクタンス値L2の変化の影響を大きく受ける。   By the way, the voltage change between the voltage sensor 34 and the electrode 12 includes the voltage change in the power supply device 11 (voltage change due to the resistance value R1 and the inductance value L1 from the rectifier circuit 24 to the output terminal), the external Voltage variation (voltage variation due to the resistance value R2 and the inductance value L2 from the output terminal to the tip of the electrode 12 via the power cable 14). Since the internal voltage change of the power supply device 11 is not affected by the use state, it can be incorporated in the calculation of the tip voltage Va as a correction term in advance. Since the conditions are different for each user such as the laying state (straight line laying, round laying, and the number of laps), it is greatly affected by the change in the resistance value R2, particularly the inductance value L2.

そのため、使用者がアーク溶接機10を現場に設置し、パワーケーブル14の敷設も含めて正に使用状態としたところで、内部の抵抗値R1及びインダクタンス値L1と、外部の抵抗値R2及びインダクタンス値L2とを合計した抵抗値R及びインダクタンス値Lが測定される。測定した合計抵抗値R及び合計インダクタンス値Lは、制御装置31内に保持される。   Therefore, when the user installs the arc welding machine 10 on the site and puts it in a state of use including the installation of the power cable 14, the internal resistance value R1 and the inductance value L1, and the external resistance value R2 and the inductance value. A resistance value R and an inductance value L obtained by adding up L2 are measured. The measured total resistance value R and total inductance value L are held in the control device 31.

尚、本実施形態の電源装置11には、前記合計抵抗値R及び合計インダクタンス値Lの測定を行うための処理を実行する測定モードが備えられており、電源装置11に備えられる操作スイッチ(図示略)の操作に基づいて制御装置31が測定モードに移行できるようになっている。また、トーチTHに備えられるトーチスイッチや、ワイヤ供給装置13に備えられる操作リモコン(共に図示略)を使用し、電源装置11から離れた位置から測定モードに移行可能に構成してもよい。因みに、測定モードでの測定時においては、ワイヤ電極12を溶接対象Mと短絡状態とする必要があるが、本実施形態では図1に示すように、ワイヤ電極12を溶接対象Mに直接短絡させず、トーチTHの先端部に備えられワイヤ電極12への給電を行うコンタクトチップTHaを溶接対象Mと短絡させて行う。この場合、短絡用の特殊治具を作製して使用してもよい。   Note that the power supply device 11 of the present embodiment is provided with a measurement mode for executing processing for measuring the total resistance value R and the total inductance value L, and an operation switch (illustrated) provided in the power supply device 11 is provided. The control device 31 can shift to the measurement mode based on the operation of (omitted). Further, a torch switch provided in the torch TH and an operation remote controller (both not shown) provided in the wire supply device 13 may be used so that the measurement mode can be shifted from a position away from the power supply device 11. Incidentally, at the time of measurement in the measurement mode, the wire electrode 12 needs to be short-circuited with the welding object M, but in this embodiment, the wire electrode 12 is directly short-circuited to the welding object M as shown in FIG. First, the contact tip THa, which is provided at the tip of the torch TH and supplies power to the wire electrode 12, is short-circuited to the welding object M. In this case, a special jig for short circuit may be produced and used.

測定モードについて詳述すると、図3に示すように、先ずインバータ回路22を動作させて、出力電流Iが電流値Ip1まで増大される。この電流値Ip1は、過飽和特性を有する直流リアクトル25の単体において、インダクタンス値Laで一定となる通常特性領域A1の電流値である。実際には図2に示すように、パワーケーブル14の敷設状態等で特性がオフセットするため、合計インダクタンス値Lはオフセットした値La1で一定となるが、そのオフセット分も考慮した通常特性領域A1の電流値に設定される。そして、このような電流値Ip1で保持した区間での平均電圧値Veが測定される。これにより、先ず合計抵抗値Rが次式(a)にて算出される。   The measurement mode will be described in detail. As shown in FIG. 3, first, the inverter circuit 22 is operated to increase the output current I to the current value Ip1. This current value Ip1 is a current value in the normal characteristic region A1 that is constant at the inductance value La in a single DC reactor 25 having supersaturation characteristics. Actually, as shown in FIG. 2, the characteristic is offset depending on the laying state of the power cable 14 and the total inductance value L is constant at the offset value La1, but the normal characteristic region A1 in consideration of the offset is also provided. Set to current value. And the average voltage value Ve in the area hold | maintained with such electric current value Ip1 is measured. Thereby, first, the total resistance value R is calculated by the following equation (a).


R=Ve/Ip1 ・・・ (a)

次いで、インバータ回路22の動作を停止させて、この時の時刻T0から計時が開始される。同時に、時刻T0を起点に刻々と変化する出力電流Iのサンプリングが行われ、時定数に該当する電流減衰量となる電流値ΔIp1(Ip1×36.8%)に到達した時刻をT1とし、その時刻T1−T0間の時間(時定数)τ1が求められる。これにより、通常特性領域A1で変化する合計インダクタンス値La1(リアクトル25の単体ではインダクタンス値La)が次式(b)にて算出される。

R = Ve / Ip1 (a)

Next, the operation of the inverter circuit 22 is stopped, and time measurement is started from the time T0 at this time. At the same time, sampling of the output current I that changes every moment from the time T0 is performed, and the time when the current value ΔIp1 (Ip1 × 36.8%) corresponding to the time constant is reached is defined as T1, A time (time constant) τ1 between times T1 and T0 is obtained. Thereby, the total inductance value La1 (inductance value La in the case of the reactor 25 alone) that changes in the normal characteristic region A1 is calculated by the following equation (b).


La1=R・τ1(=Ve・τ1/Ip1) ・・・ (b)

次いで、再びインバータ回路22を動作させて、出力電流Iが過飽和特性領域A2内の所定電流値Ip2に調整される。調整後、インバータ回路22の動作を再び停止させて、この時の時刻T2から計時が開始される。同時に、時刻T2を起点に刻々と変化する出力電流Iのサンプリングが行われ、時定数に該当する電流減衰量となる電流値ΔIp2(Ip2×36.8%)に到達した時刻をT3とし、その時刻T3−T2間の時間(時定数)τ2が求められる。これにより、過飽和特性領域A2で変化する合計インダクタンス値Lb1(リアクトル25の単体ではインダクタンス値Lb)が次式(c)にて算出される。

La1 = R · τ1 (= Ve · τ1 / Ip1) (b)

Next, the inverter circuit 22 is operated again, and the output current I is adjusted to a predetermined current value Ip2 in the oversaturation characteristic region A2. After the adjustment, the operation of the inverter circuit 22 is stopped again, and time measurement is started from time T2 at this time. At the same time, the sampling of the output current I that changes every moment from the time T2 is performed, and the time when the current value ΔIp2 (Ip2 × 36.8%) that becomes the current attenuation corresponding to the time constant is reached is defined as T3. A time (time constant) τ2 between times T3 and T2 is obtained. Thereby, the total inductance value Lb1 (inductance value Lb for the reactor 25 alone) that changes in the supersaturation characteristic region A2 is calculated by the following equation (c).


Lb1=R・τ2=(Ve・τ2/Ip2) ・・・ (c)

次いで、図2に示すように、算出された通常特性領域A1の合計インダクタンス値La1と過飽和特性領域A2の合計インダクタンス値Lb1とが直線補完により、合計インダクタンス値Lが電流Iの関数L(I)として得られる。そして、このようにして得られた合計インダクタンス値Lの関数L(I)と、先に求めた合計抵抗値Rとが制御装置31内に保持される。以上で、測定モードが終了する。

Lb1 = R · τ2 = (Ve · τ2 / Ip2) (c)

Next, as shown in FIG. 2, the calculated total inductance value La1 of the normal characteristic region A1 and the total inductance value Lb1 of the supersaturated characteristic region A2 are linearly complemented, so that the total inductance value L is a function L (I) of the current I. As obtained. The function L (I) of the total inductance value L obtained in this way and the total resistance value R obtained previously are held in the control device 31. This completes the measurement mode.

そして、制御装置31は、溶接動作時において、その時々の出力電流I及び出力電圧Vから次式(d)にて先端電圧Vaを算出している。

Va=V−L(I)・dI/dt−RI ・・・ (d)

因みに、具体的数値で示すと、インバータ回路22のオンに基づいて出力電流Iの電流値Ip1=400[A]を10[ms]間出力させ、その後、インバータ回路22をオフさせる。この間の平均電圧値Veが4[V]であると、上記式(a)から、

R=Ve/Ip1=4/400=0.01[Ω]

と合計抵抗値Rが算出される。
And the control apparatus 31 is calculating the front-end | tip voltage Va by following Formula (d) from the output current I and the output voltage V at the time of welding operation.

Va = V−L (I) · dI / dt−RI (d)

Incidentally, in terms of specific numerical values, when the inverter circuit 22 is turned on, the current value Ip1 = 400 [A] of the output current I is output for 10 [ms], and then the inverter circuit 22 is turned off. If the average voltage value Ve during this time is 4 [V], from the above equation (a),

R = Ve / Ip1 = 4/400 = 0.01 [Ω]

And the total resistance value R is calculated.

次いで、電流値Ip1が時定数τ1に相当する電流減衰量となる電流値ΔIp1は、

ΔIp1=400×0.368=147[A]

であり、インバータ回路22をオフしてから出力電流Iが400[A]からその147[A]に達するその時定数τ1が3[ms]であれば、上記式(b)から、

La1=R・τ1=0.01×3=0.03[mH]

と通常特性領域A1において、直流リアクトル25の単体のインダクタンス値Laを含む合計インダクタンス値La1が算出される。尚、上記した電流値Ip1は、予め使用する直流リアクトル25の仕様から推定し、過飽和特性領域A2に達しない値に設定する必要がある。
Next, the current value ΔIp1 at which the current value Ip1 is a current attenuation amount corresponding to the time constant τ1 is

ΔIp1 = 400 × 0.368 = 147 [A]

If the time constant τ1 for reaching the output current I from 400 [A] to 147 [A] after turning off the inverter circuit 22 is 3 [ms], the above equation (b)

La1 = R · τ1 = 0.01 × 3 = 0.03 [mH]

In the normal characteristic region A1, the total inductance value La1 including the single inductance value La of the DC reactor 25 is calculated. The current value Ip1 described above needs to be estimated from the specifications of the DC reactor 25 used in advance and set to a value that does not reach the oversaturation characteristic region A2.

次いで、インバータ回路22を再びオンさせて出力電流Iを過飽和特性領域A2内となる例えばアーク溶接機10の最小電流に相当する電流値Ip2=20[A]として10[ms]間出力させ、その後、インバータ回路22をオフさせる。電流値Ip2が時定数τ2に相当する電流減衰量となる電流値ΔIp2は、

ΔIp2=20×0.368=7[A]

であり、インバータ回路22をオフしてから出力電流Iが20[A]からその7[A]に達するその時定数τ2が10[ms]であれば、上記式(c)から、

Lb1=R・τ2=0.01×10=0.1[mH]

と過飽和特性領域A2において、直流リアクトル25の単体のインダクタンス値Lbを含む合計インダクタンス値Lb1が算出される。
Next, the inverter circuit 22 is turned on again, and the output current I is output for 10 [ms] as a current value Ip2 = 20 [A] corresponding to the minimum current of the arc welding machine 10 in the supersaturation characteristic region A2, for example. Then, the inverter circuit 22 is turned off. The current value ΔIp2 at which the current value Ip2 is a current attenuation amount corresponding to the time constant τ2 is

ΔIp2 = 20 × 0.368 = 7 [A]

If the time constant τ2 at which the output current I reaches 7 [A] from 20 [A] after turning off the inverter circuit 22 is 10 [ms], the above equation (c)

Lb1 = R · τ2 = 0.01 × 10 = 0.1 [mH]

In the supersaturation characteristic region A2, the total inductance value Lb1 including the single inductance value Lb of the DC reactor 25 is calculated.

そして、これらLa1=0.03[mH]、Lb1=0.1[mH]の直線補完を行うことで合計インダクタンス値Lの関数L(I)が得られ、先に得られた合計抵抗値Rとで、上記式(d)からその時々の先端電圧Vaが算出できるようになっている。尚、上記に挙げた具体的数値は一例であり、これに限定されない。   Then, by performing linear interpolation of La1 = 0.03 [mH] and Lb1 = 0.1 [mH], a function L (I) of the total inductance value L is obtained, and the previously obtained total resistance value R Thus, the tip voltage Va at that time can be calculated from the above equation (d). In addition, the specific numerical value quoted above is an example, and is not limited to this.

このように過飽和特性を有する直流リアクトル25を用いた本実施形態の溶接用電源装置11であっても先端電圧Vaが適切に算出されることから、適切に算出される先端電圧Vaに基づいたインバータ回路22のその時々の制御が一層適切に行われる。従って、過飽和特性のリアクトル25を用いることとの相乗効果で、全電流領域に亘って一層適切なアーク溶接用の直流出力電力の生成ができるものとなっている。   Since the tip voltage Va is appropriately calculated even in the welding power supply device 11 of the present embodiment using the DC reactor 25 having the supersaturation characteristic in this way, an inverter based on the tip voltage Va that is appropriately calculated. The occasional control of the circuit 22 is more appropriately performed. Therefore, the synergistic effect with the use of the reactor 25 having the supersaturation characteristic enables generation of more appropriate DC output power for arc welding over the entire current region.

ところで、測定モードの上記の実測定の前には、電極12(コンタクトチップTHa)が十分な短絡状態となっているかの判定(測定前判定)が行われる。具体的には、図4に示すように、出力電流Iを電流値Ip1まで増大させて行う実測定を実施する前に、電極12(コンタクトチップTHa)に対して例えば15[V]程度の電圧印加が行われる。尚、上記で用いた出力電圧Vを以降では実出力側と検出側とで分けることとし、実出力側の出力電圧を「Vs」、検出側の出力電圧を「Vm」とする。   By the way, before the actual measurement in the measurement mode, it is determined whether the electrode 12 (contact chip THa) is in a sufficiently short-circuited state (determination before measurement). Specifically, as shown in FIG. 4, for example, a voltage of about 15 [V] is applied to the electrode 12 (contact chip THa) before the actual measurement performed by increasing the output current I to the current value Ip1. Application is performed. Hereinafter, the output voltage V used above is divided between the actual output side and the detection side, the output voltage on the actual output side is “Vs”, and the output voltage on the detection side is “Vm”.

測定前判定時の15[V]の出力電圧Vsの印加に基づいて、電極12(コンタクトチップTHa)の短絡状態が正常である場合では、制御装置31の処理部32にて検出される出力電圧Vmは0[V]付近の僅かな電圧値である。従って、検出される出力電圧Vmが短絡異常判定のための閾値より低くなるため、処理部32は実測定が可能な短絡状態にあると判定する。一方、短絡異常が生じている場合には、検出される出力電圧Vmの電圧値は高くなる。処理部32は、短絡異常判定のための閾値より高くなると、次の実測定が好適に行えない短絡異常状態であると判定する。すると、処理部32は、異常報知装置36を作動させて作業者に異常の旨を報知する。   When the short circuit state of the electrode 12 (contact chip THa) is normal based on the application of the output voltage Vs of 15 [V] at the time of determination before measurement, the output voltage detected by the processing unit 32 of the control device 31 Vm is a slight voltage value near 0 [V]. Therefore, since the detected output voltage Vm is lower than the threshold value for determining the short circuit abnormality, the processing unit 32 determines that the short circuit is possible for actual measurement. On the other hand, when a short circuit abnormality has occurred, the voltage value of the detected output voltage Vm increases. When the processing unit 32 becomes higher than the threshold value for determining the short circuit abnormality, the processing unit 32 determines that the short circuit abnormality state in which the next actual measurement cannot be suitably performed. Then, the processing unit 32 activates the abnormality notification device 36 to notify the operator of the abnormality.

尚、異常報知装置36は、電源装置11やトーチTH、ワイヤ供給装置13等に備えられる表示器を用いる報知、ブザーやリレーの作動音等、発音による報知を行う装置等で構成される。また、トーチTHの先端部から不活性ガスを放出しながら溶接を行うアーク溶接機10とした場合、ガスの放出音にて先の異常報知を行うこともできる。そして、作業者はその異常報知を受け、電極12(コンタクトチップTHa)の確実な短絡が図られて、再度測定前判定からの測定が実施される。   The abnormality notification device 36 is configured by a device that performs notification by sound generation, such as notification using a display provided in the power supply device 11, the torch TH, the wire supply device 13, etc., or the operation sound of a buzzer or relay. Further, when the arc welding machine 10 is used for welding while discharging an inert gas from the tip of the torch TH, the previous abnormality notification can also be performed by a gas emission sound. Then, the worker is notified of the abnormality, the electrode 12 (contact tip THa) is reliably short-circuited, and the measurement from the determination before measurement is performed again.

次いで、実測定の実施最中に、電極12(コンタクトチップTHa)の短絡状態が異常となることも考えられるため、制御装置31の処理部32は、検出した出力電圧Vmの異常電圧の検出を行っている。短絡異常に起因する異常電圧が生じたことを検出すると、処理部32は上記と同様に異常報知装置36を作動させて作業者に異常の旨を報知する。作業者は同様にその異常報知を受け、電極12(コンタクトチップTHa)の確実な短絡を図り、再度測定前判定からの測定が実施される。   Next, since the short circuit state of the electrode 12 (contact chip THa) may be abnormal during the actual measurement, the processing unit 32 of the control device 31 detects the abnormal voltage of the detected output voltage Vm. Is going. When detecting that an abnormal voltage resulting from the short circuit abnormality has occurred, the processing unit 32 operates the abnormality notification device 36 in the same manner as described above to notify the operator of the abnormality. Similarly, the operator is notified of the abnormality, and the electrode 12 (contact tip THa) is reliably short-circuited, and the measurement from the pre-measurement determination is performed again.

更に、電極12(コンタクトチップTHa)の短絡異常が生じないで測定が正常に終了しても、取得した合計抵抗値Rと合計インダクタンス値Lとが異常値となり得ることも考えられる。例えば、電源装置11とトーチTHとの間に敷設されるパワーケーブル14が断面積、ケーブル長等で適合しないものを用いていたり、適合品としても異常な巻回状態となっていたりする場合等では測定値が異常値となり得る。これを踏まえ、本実施形態の制御装置31に備えられる記憶装置35には、本電源装置11に好適なケーブル14の断面積やケーブル長等と共に、その抵抗値○[Ω]とインダクタンス値△[μH]との適正範囲が関連付けられデータベース(DB)化されて保持されている。   Further, it is conceivable that the acquired total resistance value R and total inductance value L can be abnormal values even if the measurement ends normally without occurrence of short circuit abnormality of the electrode 12 (contact chip THa). For example, when the power cable 14 laid between the power supply device 11 and the torch TH is not compatible with the cross-sectional area, the cable length, or the like, or is in an abnormal winding state as a compatible product. Then, the measured value can be an abnormal value. Based on this, the storage device 35 included in the control device 31 of the present embodiment has a resistance value ○ [Ω] and an inductance value Δ [ The appropriate range with [μH] is associated and stored in a database (DB).

そして、処理部32は、現在用いているケーブル14の抵抗値及びインダクタンス値の適正範囲から、実際に測定した合計抵抗値Rや合計インダクタンス値Lがその適正範囲内か否かの判定を行う。適正範囲内である場合は、合計抵抗値Rや合計インダクタンス値Lの更新、即ち制御装置31として現在保持している合計抵抗値Rや合計インダクタンス値Lのデータ更新が行われ、以降の制御に用いられる。一方、測定した合計抵抗値Rや合計インダクタンス値Lが適正範囲外(異常値)であると判定した場合には、制御装置31として現在保持している合計抵抗値Rや合計インダクタンス値Lのデータ更新を行わず、異常報知装置36による異常報知が実施される。作業者はその異常報知を受け、測定状態の確認、現在用いているパワーケーブル14自体の確認やその敷設状態の確認等を行うことができるようになっている。   And the process part 32 determines whether the total resistance value R and the total inductance value L which were actually measured are in the appropriate range from the appropriate range of the resistance value and inductance value of the cable 14 currently used. If it is within the appropriate range, the total resistance value R and the total inductance value L are updated, that is, the data of the total resistance value R and the total inductance value L currently held as the control device 31 is updated, and the subsequent control is performed. Used. On the other hand, when it is determined that the measured total resistance value R or total inductance value L is outside the appropriate range (abnormal value), the data of the total resistance value R or total inductance value L currently held as the control device 31 is obtained. Abnormality notification by the abnormality notification device 36 is performed without updating. Upon receiving the abnormality notification, the operator can confirm the measurement state, confirm the power cable 14 currently used, confirm the laying state, and the like.

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
(1)先端電圧Vaの算出にかかる電極12の先端までの合計抵抗値Rと合計インダクタンス値L(本実施形態では関数L(I))とを測定する測定モードにおいて、各測定値の実測定中に、検出した出力電圧V(Vm)が電極12の短絡異常を含む要因による異常値か否かが判定される。異常と判定されると、異常報知装置36にて異常の旨の報知がなされる。これにより、実測定時に要求される電極12の短絡状態が異常である場合、その旨の報知により作業者にて認識可能となるため、短絡異常が発生したままで実測定が継続されることを防止することができる。結果、作業者による実測定のやり直しができ、精度の良い先端電圧Vaを取得することに寄与することができる。また、短絡異常による不意なアークの発生を抑制でき、作業者の作業環境改善に寄与することができる。
Next, characteristic effects of the present embodiment will be described.
(1) Actual measurement of each measured value in the measurement mode for measuring the total resistance value R and the total inductance value L (function L (I) in the present embodiment) up to the tip of the electrode 12 for calculating the tip voltage Va. It is determined whether or not the detected output voltage V (Vm) is an abnormal value due to a factor including a short circuit abnormality of the electrode 12. If it is determined that there is an abnormality, the abnormality notification device 36 notifies the abnormality. Thereby, when the short-circuit state of the electrode 12 required at the time of actual measurement is abnormal, it becomes possible for the operator to recognize by the notification to that effect, so that the actual measurement is continued with the short-circuit abnormality occurring. Can be prevented. As a result, the actual measurement can be performed again by the operator, and it is possible to contribute to obtaining the accurate tip voltage Va. In addition, the occurrence of an unexpected arc due to a short circuit abnormality can be suppressed, which can contribute to the improvement of the worker's working environment.

(2)測定モードにおける実測定の前に、電極12の短絡状態の確認のための所定電圧印加(15[V]程度)が実施され、該電圧印加に基づいて出力電圧V(Vm)が電極12の短絡異常を含む要因による異常値か否かが判定される。異常と判定されると、異常報知装置36にて異常の旨の報知がなされる。これにより、実測定の前において、実測定時に要求される電極12の短絡状態が異常である場合、その旨の報知により作業者にて認識可能となるため、短絡異常が発生したままで実測定が行われることを未然に防止することができる。   (2) Before actual measurement in the measurement mode, a predetermined voltage application (about 15 [V]) for confirming the short-circuit state of the electrode 12 is performed, and the output voltage V (Vm) is applied to the electrode based on the voltage application. It is determined whether the value is an abnormal value due to a factor including 12 short-circuit abnormalities. If it is determined that there is an abnormality, the abnormality notification device 36 notifies the abnormality. As a result, when the short circuit state of the electrode 12 required at the actual measurement is abnormal before the actual measurement, it is possible for the operator to recognize by the notification to that effect, so the actual measurement is performed with the short circuit abnormality occurring. Can be prevented in advance.

(3)測定前判定時に電極12に対する印加電圧は、本実施形態では例えば15[V]であり、実測定中の印加電圧よりも十分に小さい電圧値に設定される。そのため、短絡異常による不意なアークの発生を確実に防止でき、一層の作業環境改善に寄与することができる。   (3) The applied voltage to the electrode 12 at the time of determination before measurement is, for example, 15 [V] in the present embodiment, and is set to a voltage value sufficiently smaller than the applied voltage during actual measurement. Therefore, it is possible to reliably prevent the occurrence of an unexpected arc due to a short circuit abnormality and contribute to further improving the working environment.

尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、測定前判定時に電極12に対する印加電圧を15[V]程度に設定したが、電圧値は一例であり適宜変更してもよい。この場合、実測定中の印加電圧よりも十分に小さい電圧値に設定するのが好ましい。
In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
In the above embodiment, the applied voltage to the electrode 12 is set to about 15 [V] at the time of determination before measurement, but the voltage value is an example and may be changed as appropriate. In this case, it is preferable to set the voltage value sufficiently smaller than the applied voltage during actual measurement.

・上記実施形態では、抵抗値R、インダクタンス値Lの各測定値の実測定中と測定前との両者で電極12の短絡異常の判定を行うようにしたが、少なくとも実測定中に実施し、測定前は省略してもよい。   In the above embodiment, the determination of the short-circuit abnormality of the electrode 12 is performed both during and before the actual measurement of each measured value of the resistance value R and the inductance value L, but at least during the actual measurement, It may be omitted before the measurement.

・上記実施形態で述べた異常報知装置36は一例であるため、適宜変更してもよい。
・上記実施形態では、記憶装置35に各種ケーブル14に関するデータベース(DB)を記憶し各測定値との比較を行うようにしたが、これを省略してもよい。
The abnormality notification device 36 described in the above embodiment is an example, and may be changed as appropriate.
In the above embodiment, the database (DB) related to the various cables 14 is stored in the storage device 35 and compared with each measurement value, but this may be omitted.

・上記実施形態では、過飽和特性を有する直流リアクトル25を用いたが、電流値とインダクタンス値とが一定に変化する線形特性を有する一般的なリアクトルを用いてもよい。因みに、このようなリアクトルを用いれば、一回の電流減衰量の測定にてインダクタンス値の取得が可能(関数の取得は不要)で、先端電圧Vaの算出が容易である。   In the above embodiment, the DC reactor 25 having the supersaturation characteristic is used. However, a general reactor having a linear characteristic in which the current value and the inductance value change constant may be used. Incidentally, if such a reactor is used, the inductance value can be obtained by measuring the current attenuation once (the function need not be obtained), and the tip voltage Va can be easily calculated.

10 アーク溶接機(溶接機)
11 溶接用電源装置
12 ワイヤ電極(電極)
22 インバータ回路
23 溶接トランス
24 整流回路(直流変換手段)
25 直流リアクトル(直流変換手段)
31 制御装置(制御手段、先端電圧算出手段、抵抗値算出手段、インダクタンス値算出手段、短絡異常判定手段、測定前判定手段、異常報知手段)
33 電流センサ(検出手段)
34 電圧センサ(検出手段)
36 異常報知装置(異常報知手段)
M 溶接対象
I 出力電流
Ip1 電流値
Ip2 電流値
V 出力電圧
Vs 出力電圧(実出力)
Vm 出力電圧(検出)
Va 先端電圧
R 合計抵抗値
L 合計インダクタンス値
L(I) 関数
10 Arc welding machine (welding machine)
11 Welding power supply device 12 Wire electrode (electrode)
22 Inverter circuit 23 Welding transformer 24 Rectifier circuit (DC conversion means)
25 DC reactor (DC conversion means)
31 Control device (control means, tip voltage calculation means, resistance value calculation means, inductance value calculation means, short circuit abnormality determination means, pre-measurement determination means, abnormality notification means)
33 Current sensor (detection means)
34 Voltage sensor (detection means)
36 Abnormality notification device (abnormality notification means)
M Welding object I Output current Ip1 Current value Ip2 Current value V Output voltage Vs Output voltage (actual output)
Vm Output voltage (detection)
Va tip voltage R Total resistance L Total inductance L (I) Function

Claims (4)

直流電力を高周波交流電力に変換するインバータ回路と、変換した交流電力の電圧調整を行う溶接トランスと、該溶接トランスの二次側交流電力から溶接に適した直流出力電力を生成する直流変換手段とを備え、生成した前記出力電力の電極への供給に基づいて溶接対象との間に溶接のためのアークを生じさせるものであり、本装置内の検出手段にて検出した出力電流と出力電圧とに基づいて前記電極の先端電圧を算出し、算出した先端電圧に基づいて前記インバータ回路を制御する制御手段を更に備えた溶接用電源装置であって、
前記電極を短絡状態として行われ、前記インバータ回路の動作にて生じる前記出力電流を所定電流値とした時の前記出力電圧の電圧値に基づいて前記電極先端までの経路上の合計抵抗値を算出する抵抗値算出手段と、前記電極を短絡状態として行われ、前記インバータ回路の動作にて生じる前記出力電流を所定電流値とした時からの電流減衰量に基づいて前記電極先端までの経路上の合計インダクタンス値を算出するインダクタンス値算出手段とを含む処理を実行する測定モードを有し、前記検出手段にて検出した前記出力電圧の電圧値に対して前記電極先端までの経路上の前記合計抵抗値及び前記合計インダクタンス値にかかる電圧変化分を補正して前記先端電圧を算出する先端電圧算出手段を備えており、
前記測定モードでの実測定中に、前記検出手段にて検出した前記出力電圧が前記電極の短絡異常を含む要因による異常値か否かを判定する短絡異常判定手段と、
前記短絡異常判定手段にて異常と判定されるとその旨を報知する異常報知手段と
を備えたことを特徴とする溶接用電源装置。
An inverter circuit for converting DC power into high-frequency AC power, a welding transformer for adjusting the voltage of the converted AC power, and DC conversion means for generating DC output power suitable for welding from the secondary AC power of the welding transformer; And generating an arc for welding with the welding target based on the supply of the generated output power to the electrode, and an output current and an output voltage detected by the detection means in the apparatus. A welding power supply device further comprising a control means for calculating the tip voltage of the electrode based on the control voltage and controlling the inverter circuit based on the calculated tip voltage,
The total resistance value on the path to the electrode tip is calculated based on the voltage value of the output voltage when the electrode is short-circuited and the output current generated by the operation of the inverter circuit is a predetermined current value. And a resistance value calculating means for performing a short circuit on the electrode, and on the path to the tip of the electrode based on a current attenuation amount when the output current generated by the operation of the inverter circuit is set to a predetermined current value. The total resistance on the path to the tip of the electrode with respect to the voltage value of the output voltage detected by the detection means, having a measurement mode for executing processing including an inductance value calculation means for calculating a total inductance value A tip voltage calculating means for calculating the tip voltage by correcting a voltage change applied to the value and the total inductance value;
During actual measurement in the measurement mode, the short-circuit abnormality determining means for determining whether the output voltage detected by the detection means is an abnormal value due to a factor including a short-circuit abnormality of the electrode;
A welding power supply apparatus comprising: an abnormality notifying means for notifying that the abnormality is determined by the short circuit abnormality determining means.
請求項1に記載の溶接用電源装置において、
前記測定モードにおける実測定の前に、前記電極の短絡状態の確認のための所定電圧印加を実施し、該電圧印加に基づいて前記出力電圧が前記電極の短絡異常を含む要因による異常値か否かを判定する測定前判定手段を備え、
前記異常報知手段は、前記測定前判定手段にて異常と判定されるとその旨を報知することを特徴とする溶接用電源装置。
In the welding power supply device according to claim 1,
Prior to actual measurement in the measurement mode, a predetermined voltage application for confirming the short-circuit state of the electrode is performed, and based on the voltage application, whether the output voltage is an abnormal value due to a factor including a short-circuit abnormality of the electrode A pre-measurement judging means for judging whether
The welding power supply device according to claim 1, wherein the abnormality notifying unit notifies that when the pre-measurement determining unit determines that an abnormality has occurred.
請求項2に記載の溶接用電源装置において、
前記測定前判定手段による測定前判定時に前記電極に対して印加する電圧は、実測定中に印加される電圧よりも小さい電圧値に設定されたことを特徴とする溶接用電源装置。
The welding power supply device according to claim 2,
The welding power supply apparatus, wherein a voltage applied to the electrode during the pre-measurement determination by the pre-measurement determination unit is set to a voltage value smaller than a voltage applied during actual measurement.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の溶接用電源装置を備えて構成されたことを特徴とする溶接機。   A welding machine comprising the welding power supply device according to claim 1.
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