JPH0145279Y2 - - Google Patents
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- JPH0145279Y2 JPH0145279Y2 JP1980151905U JP15190580U JPH0145279Y2 JP H0145279 Y2 JPH0145279 Y2 JP H0145279Y2 JP 1980151905 U JP1980151905 U JP 1980151905U JP 15190580 U JP15190580 U JP 15190580U JP H0145279 Y2 JPH0145279 Y2 JP H0145279Y2
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- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 31
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 21
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 8
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 4
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 238000009429 electrical wiring Methods 0.000 description 3
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は溶接用発電機の界磁制御装置に係り、
特に溶接用発電機の出力特性を改善する界磁制御
装置に関する。
特に溶接用発電機の出力特性を改善する界磁制御
装置に関する。
従来、アーク溶接機としては３相交流発電機と
整流装置とをリアクタを介して接続し、この整流
装置の出力をアーク溶接用に用いている。
整流装置とをリアクタを介して接続し、この整流
装置の出力をアーク溶接用に用いている。
しかしながら、上記従来の３相交流発電機の励
磁方式として、略定電圧の電源によつて励磁する
場合は、発電機の出力特性が第１図のA1−B1−
C1及びA2−B2−C2に示されるように、リアクタ
による電圧降下によつて現れる特性となり、アー
ク溶接、特に手溶接に必要な垂下特性とはならな
い。
磁方式として、略定電圧の電源によつて励磁する
場合は、発電機の出力特性が第１図のA1−B1−
C1及びA2−B2−C2に示されるように、リアクタ
による電圧降下によつて現れる特性となり、アー
ク溶接、特に手溶接に必要な垂下特性とはならな
い。
また３相交流発電機を自励分巻型発電機とした
場合、も第１図A1−B1−D1及びA2−B2−D2に示
す如き特性となり手溶接に適した垂下特性とはな
らない等の問題点があつた。
場合、も第１図A1−B1−D1及びA2−B2−D2に示
す如き特性となり手溶接に適した垂下特性とはな
らない等の問題点があつた。
そこで、近時、溶接用発電機としては、手溶接
に適した垂下特性が得られる界磁制御装置が望ま
れていた。
に適した垂下特性が得られる界磁制御装置が望ま
れていた。
本考案は、上記要望を満たすべくなされたもの
で、無負荷時にあつては、比較器が電機子巻線の
交流出力から取り出した被比較信号を第１の基準
電圧と比較させて、この比較値に基づき界磁電流
制御装置が界磁巻線に供給される電流を制御し、
又溶接時にあつては、上記第１の基準電圧の値が
電機子巻線の出力電圧の低下に伴い第２の基準電
圧より更に低下することから、比較器では被比較
信号を第２の基準電圧と比較し、この比較値に基
づき界磁電流制御装置が界磁巻線に供給される電
流を制御する。界磁電流制御装置が界磁巻線に供
与される電流を制御するにあたり、被比較信号に
含まれるリツプル分を利用して、界磁電流制御装
置に入力させる制御信号に、上記比較器での比較
値に応じたパルス幅を持たせるようにしたもので
ある。
で、無負荷時にあつては、比較器が電機子巻線の
交流出力から取り出した被比較信号を第１の基準
電圧と比較させて、この比較値に基づき界磁電流
制御装置が界磁巻線に供給される電流を制御し、
又溶接時にあつては、上記第１の基準電圧の値が
電機子巻線の出力電圧の低下に伴い第２の基準電
圧より更に低下することから、比較器では被比較
信号を第２の基準電圧と比較し、この比較値に基
づき界磁電流制御装置が界磁巻線に供給される電
流を制御する。界磁電流制御装置が界磁巻線に供
与される電流を制御するにあたり、被比較信号に
含まれるリツプル分を利用して、界磁電流制御装
置に入力させる制御信号に、上記比較器での比較
値に応じたパルス幅を持たせるようにしたもので
ある。
以下、本考案に係る溶接用発電機の界磁制御装
置の一実施例を図面を参照しながら説明する。第
２図は本実施例の電気的結線図である。同図にお
いて、１は定電圧若しくは上昇特性を示す直流の
励磁電源である。図示されていないエンジン等に
よつて駆動される界磁巻線２はスリツプリングと
ブラシ２，２′および界磁電流を制御する界磁電
流制御装置３を介して励磁電源１に接続されてい
る。５は交流発電機４の出力を垂下特性とするリ
アクタで、このリアクタ５の出力端子は全波整流
器６に接続され、この整流された直流出力の
（＋）端子は溶接棒７へ、（−）端子は溶接母材８
へ接続される。９は交流発電機４の電機子巻線４
ｂ両端の誘起電圧を検出して界磁電流制御装置３
を駆動する検出駆動回路である。この検出駆動回
路９は第３図に示される如く、入力端子１０，１
１に交流発電機の電機子巻線４ｂの誘起電圧が供
給され、抵抗R1と抵抗R2とによる分割電圧がダ
イオードD1を介しコンデンサC1と抵抗R3とによ
る波形整形回路によつてリツプル分を含む直流電
圧波形の被比較信号となつて比較器１C1の（−）
入力端子（被比較端子）に供給される。他方上記
分割電圧はダイオードD2を介し、抵抗R4とコン
デンサC4とによつて数サイクル分をみると直流
となるように波形整形され、ツエナーダイオード
ZDで定電圧化され、その後抵抗R5と可変抵抗
VR1とによつて上記定電圧化された電圧を所定値
に分割して第１の基準電圧を形成し、比較器１
C1の（＋）入力端子（基準端子）へ供給される。
従つて、ツエナーダイオードZD、抵抗R5及び可
変抵抗VR1は、第１の基準電圧発生回路Ａを構成
している。さらに前記ツエナーダイオードZDに
よつて定電圧化された電圧はダイオードD3を介
し抵抗R6と抵抗R7との直列回路及びコンデンサ
C5から成る第２の基準電圧発生回路Ｂに供給さ
れて、上記抵抗R6と抵抗R7とによる分割電圧に
よつて第２の基準電圧を形成し、ダイオードD5
を介して比較器１C1の（＋）端子へ供与される
ようになつている。抵抗R8は比較器１C1の（＋）
端子と前記第１の基準電圧発生回路Ａや第２の基
準電圧発生回路Ｂなど各回路素子の共通端子とな
る入力端子１０へ接続される。
置の一実施例を図面を参照しながら説明する。第
２図は本実施例の電気的結線図である。同図にお
いて、１は定電圧若しくは上昇特性を示す直流の
励磁電源である。図示されていないエンジン等に
よつて駆動される界磁巻線２はスリツプリングと
ブラシ２，２′および界磁電流を制御する界磁電
流制御装置３を介して励磁電源１に接続されてい
る。５は交流発電機４の出力を垂下特性とするリ
アクタで、このリアクタ５の出力端子は全波整流
器６に接続され、この整流された直流出力の
（＋）端子は溶接棒７へ、（−）端子は溶接母材８
へ接続される。９は交流発電機４の電機子巻線４
ｂ両端の誘起電圧を検出して界磁電流制御装置３
を駆動する検出駆動回路である。この検出駆動回
路９は第３図に示される如く、入力端子１０，１
１に交流発電機の電機子巻線４ｂの誘起電圧が供
給され、抵抗R1と抵抗R2とによる分割電圧がダ
イオードD1を介しコンデンサC1と抵抗R3とによ
る波形整形回路によつてリツプル分を含む直流電
圧波形の被比較信号となつて比較器１C1の（−）
入力端子（被比較端子）に供給される。他方上記
分割電圧はダイオードD2を介し、抵抗R4とコン
デンサC4とによつて数サイクル分をみると直流
となるように波形整形され、ツエナーダイオード
ZDで定電圧化され、その後抵抗R5と可変抵抗
VR1とによつて上記定電圧化された電圧を所定値
に分割して第１の基準電圧を形成し、比較器１
C1の（＋）入力端子（基準端子）へ供給される。
従つて、ツエナーダイオードZD、抵抗R5及び可
変抵抗VR1は、第１の基準電圧発生回路Ａを構成
している。さらに前記ツエナーダイオードZDに
よつて定電圧化された電圧はダイオードD3を介
し抵抗R6と抵抗R7との直列回路及びコンデンサ
C5から成る第２の基準電圧発生回路Ｂに供給さ
れて、上記抵抗R6と抵抗R7とによる分割電圧に
よつて第２の基準電圧を形成し、ダイオードD5
を介して比較器１C1の（＋）端子へ供与される
ようになつている。抵抗R8は比較器１C1の（＋）
端子と前記第１の基準電圧発生回路Ａや第２の基
準電圧発生回路Ｂなど各回路素子の共通端子とな
る入力端子１０へ接続される。
本実施例は上記のように構成されたので、３相
交流発電機が無負荷で運転している場合には、検
出駆動回路９における比較器１C1の（−）入力
端子へ供給される被比較信号の電圧は第４図に示
されたK1の如く交流分を含んだ直流波形となり、
比較器１C1の（＋）入力端子へ供給される第１
の基準電圧は同図のL1、第２の基準電圧はM1と
なりL1＞M1となるので、比較器１C1においては
（−）入力端子のK1と（＋）入力端子のL1とが比
較され、K1＜L1のときにのみ制御信号を出力し、
第３図に示される如く界磁電流制御装置３を構成
するトランジスタを第４図に示されたabcd−
efgh−ijkl−mnopの如きパルス幅の電圧波形を
示す制御信号で駆動し、比較的小さな界磁電流で
も高い無負荷電圧（70Vないし80V）が得られる
ことになる。次に溶接棒７と溶接母材８とを短絡
すると、電機子巻線4b両端の誘起電圧は電機子
反作用等によつて低下し、検出駆動回路９におけ
る比較器１C1の（−）入力端子に供給される被
比較信号の電圧は低下して第５図に示されたK2
の波形となり、比較器１C1の（＋）入力端子へ
印加する第２の電圧はコンデンサC5の値を大と
してあることからM2＝Ｍ＝M1の如く不変であ
る。一方、第１の電圧は電機子巻線４ｂの両端の
誘起電圧の低下に伴い、低下してL2の如くなつ
て、M2＞L2となる。従つて、比較器１C1はK2＜
M2のときにのみ制御信号を送出し、第３図に示
される如く界磁電流制御装置３を構成するトラン
ジスタを第５図に示されたa′b′c′d′−e′f′g′h′
−
i′j′k′l′−m′n′o′p′の如きパルス幅の電圧波形
を示
す制御信号で駆動し、界磁電流を増大して出力電
流を低下せしめないように作用する。従つて、制
御信号のパルス幅は、被比較信号のリツプル分で
形成されて、かつ界磁電流を制御する値に応じて
変化する。上記作用を溶接機の出力特性曲線で表
わすと、無負荷電圧をA1、第２の基準電圧の設
定点をE1となるように設定した場合には、第１
図の曲線A1−B1−E1−F1となる。なお第１図に
おける直線Ｊはアーク電圧を示す。さらに、第１
の基準電圧発生回路Ａから出力される第１の基準
電圧の設定を可変抵抗VR1で可変させれば、無負
荷時の溶接機出力電圧（無負荷電圧）をA1乃至
A2の如く可変でき、他方第２の基準電圧発生回
路Ｂから出力される第２の基準電圧を抵抗R6，
R7の抵抗値の何れかを、例えば抵抗R6を可変抵
抗にして可変とすると、E1乃至G1の如く移動で
きるため、溶接に適した特性が第１の基準電圧及
び第２の基準電圧を可変抵抗VR1，R6などを用
いて調整することにより容易に得られる。すなわ
ち、第１図A1−G1−H1に示すような特性とすれ
ば、ガウジングや深溝溶接に適する所謂フオスフ
ル・アーク特性を生じ、G1・H1・F1・E1，G2・
H2・F2・E2に示す領域内で変化できる等手溶接
に適したアーク特性を生じ得る。
交流発電機が無負荷で運転している場合には、検
出駆動回路９における比較器１C1の（−）入力
端子へ供給される被比較信号の電圧は第４図に示
されたK1の如く交流分を含んだ直流波形となり、
比較器１C1の（＋）入力端子へ供給される第１
の基準電圧は同図のL1、第２の基準電圧はM1と
なりL1＞M1となるので、比較器１C1においては
（−）入力端子のK1と（＋）入力端子のL1とが比
較され、K1＜L1のときにのみ制御信号を出力し、
第３図に示される如く界磁電流制御装置３を構成
するトランジスタを第４図に示されたabcd−
efgh−ijkl−mnopの如きパルス幅の電圧波形を
示す制御信号で駆動し、比較的小さな界磁電流で
も高い無負荷電圧（70Vないし80V）が得られる
ことになる。次に溶接棒７と溶接母材８とを短絡
すると、電機子巻線4b両端の誘起電圧は電機子
反作用等によつて低下し、検出駆動回路９におけ
る比較器１C1の（−）入力端子に供給される被
比較信号の電圧は低下して第５図に示されたK2
の波形となり、比較器１C1の（＋）入力端子へ
印加する第２の電圧はコンデンサC5の値を大と
してあることからM2＝Ｍ＝M1の如く不変であ
る。一方、第１の電圧は電機子巻線４ｂの両端の
誘起電圧の低下に伴い、低下してL2の如くなつ
て、M2＞L2となる。従つて、比較器１C1はK2＜
M2のときにのみ制御信号を送出し、第３図に示
される如く界磁電流制御装置３を構成するトラン
ジスタを第５図に示されたa′b′c′d′−e′f′g′h′
−
i′j′k′l′−m′n′o′p′の如きパルス幅の電圧波形
を示
す制御信号で駆動し、界磁電流を増大して出力電
流を低下せしめないように作用する。従つて、制
御信号のパルス幅は、被比較信号のリツプル分で
形成されて、かつ界磁電流を制御する値に応じて
変化する。上記作用を溶接機の出力特性曲線で表
わすと、無負荷電圧をA1、第２の基準電圧の設
定点をE1となるように設定した場合には、第１
図の曲線A1−B1−E1−F1となる。なお第１図に
おける直線Ｊはアーク電圧を示す。さらに、第１
の基準電圧発生回路Ａから出力される第１の基準
電圧の設定を可変抵抗VR1で可変させれば、無負
荷時の溶接機出力電圧（無負荷電圧）をA1乃至
A2の如く可変でき、他方第２の基準電圧発生回
路Ｂから出力される第２の基準電圧を抵抗R6，
R7の抵抗値の何れかを、例えば抵抗R6を可変抵
抗にして可変とすると、E1乃至G1の如く移動で
きるため、溶接に適した特性が第１の基準電圧及
び第２の基準電圧を可変抵抗VR1，R6などを用
いて調整することにより容易に得られる。すなわ
ち、第１図A1−G1−H1に示すような特性とすれ
ば、ガウジングや深溝溶接に適する所謂フオスフ
ル・アーク特性を生じ、G1・H1・F1・E1，G2・
H2・F2・E2に示す領域内で変化できる等手溶接
に適したアーク特性を生じ得る。
なお、本実施例においては、検出駆動回路９の
第１の基準電圧、第２の基準電圧及び被比較信号
は交流発電機の相電圧を検出して形成したが、こ
れに限定されるものではなく、発電機の線間電圧
を検出して形成することもできる。
第１の基準電圧、第２の基準電圧及び被比較信号
は交流発電機の相電圧を検出して形成したが、こ
れに限定されるものではなく、発電機の線間電圧
を検出して形成することもできる。
以上の如く、本考案によれば、界磁巻線に供与
される電流を制御するのに、電機子巻線の出力電
圧と対応する被比較信号を第１の基準電圧と第２
の基準電圧とで比較して、界磁巻線に供与される
電流を制御するための制御信号を得るようにし、
被比較信号を無負荷時には第１の基準電圧と比較
し、又溶接時には第２の基準電圧と比較すること
から、無負荷時と溶接時とでは、それぞれ独自の
値の基準電圧により界磁巻線に供与される電流を
制御することで、溶接時の出力特性に関連するこ
となく無負荷電圧を設定でき、又逆に無負荷電圧
の値によつて溶接時の出力特性が規定されるとい
つたこともなく、これにより手溶接に最適な無負
荷電圧及び出力特性が得られる溶接用発電機の界
磁制御装置が提供できる。しかも、無負荷から溶
接時に移行する際の第１の基準電圧から第２の基
準電圧への切り替えは、第１の基準電圧が溶接に
伴う電機子巻線の出力電圧の低下に応動して第２
の基準電圧の値より低く降下することで自動的に
行われるので、切り替えのための操作が不用とな
つて使用する上で頗る便利である。
される電流を制御するのに、電機子巻線の出力電
圧と対応する被比較信号を第１の基準電圧と第２
の基準電圧とで比較して、界磁巻線に供与される
電流を制御するための制御信号を得るようにし、
被比較信号を無負荷時には第１の基準電圧と比較
し、又溶接時には第２の基準電圧と比較すること
から、無負荷時と溶接時とでは、それぞれ独自の
値の基準電圧により界磁巻線に供与される電流を
制御することで、溶接時の出力特性に関連するこ
となく無負荷電圧を設定でき、又逆に無負荷電圧
の値によつて溶接時の出力特性が規定されるとい
つたこともなく、これにより手溶接に最適な無負
荷電圧及び出力特性が得られる溶接用発電機の界
磁制御装置が提供できる。しかも、無負荷から溶
接時に移行する際の第１の基準電圧から第２の基
準電圧への切り替えは、第１の基準電圧が溶接に
伴う電機子巻線の出力電圧の低下に応動して第２
の基準電圧の値より低く降下することで自動的に
行われるので、切り替えのための操作が不用とな
つて使用する上で頗る便利である。
第１図はアーク溶接機として用いた従来方式お
よび本考案の実施例に係る交流発電機の出力特性
図、第２図は本考案に係る一実施例の電気的結線
図、第３図は本実施例の一部分の詳細な電気的結
線図、第４図および第５図は本考案に係る実施例
の動作説明図である。 １……励磁電源、２……界磁巻線、３……界磁
電流制御装置、４……交流発電機、４ａ，４ｂ，
４ｃ……電機子巻線、５……リアクタ、６……全
波整流器、７……溶接棒、８……溶接母材、９…
…検出駆動回路、R1〜R9……抵抗、C1，C4，C5
……コンデンサ、D1〜D5……ダイオード、ZD…
…ツエナーダイオード、IC1……比較器。
よび本考案の実施例に係る交流発電機の出力特性
図、第２図は本考案に係る一実施例の電気的結線
図、第３図は本実施例の一部分の詳細な電気的結
線図、第４図および第５図は本考案に係る実施例
の動作説明図である。 １……励磁電源、２……界磁巻線、３……界磁
電流制御装置、４……交流発電機、４ａ，４ｂ，
４ｃ……電機子巻線、５……リアクタ、６……全
波整流器、７……溶接棒、８……溶接母材、９…
…検出駆動回路、R1〜R9……抵抗、C1，C4，C5
……コンデンサ、D1〜D5……ダイオード、ZD…
…ツエナーダイオード、IC1……比較器。
Claims (1)
- 定電圧若しくは上昇特性を示す励磁電源から界
磁巻線に供給される電流値を制御する界磁電流制
御装置と、電機子巻線の交流出力から取り出した
検出電圧を分圧整流してリツプル分を含む被比較
信号として被比較端子に入力されかつ上記界磁電
流制御装置に制御信号を供与する比較器と、上記
電機子巻線の交流出力から取り出した検出電圧を
分圧整流して溶接時の被比較信号の電圧値より高
い値でかつ溶接時には検出電圧の値の変動に伴い
低下する第１の基準電圧を発生して上記比較器の
基準端子に入力させる第１の基準電圧発生回路
と、上記電機子巻線の交流出力から取り出した検
出電圧を分圧整流して上記第１の基準電圧の値よ
り低くかつ溶接により電機子巻線の出力電圧の変
動によつても電圧値が不変な第２の基準電圧を発
生して上記比較器の基準端子に入力させる第２の
基準電圧発生回路とから成ることを特徴とする溶
接用発電機の界磁制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1980151905U JPH0145279Y2 (ja) | 1980-10-24 | 1980-10-24 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1980151905U JPH0145279Y2 (ja) | 1980-10-24 | 1980-10-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5774700U JPS5774700U (ja) | 1982-05-08 |
| JPH0145279Y2 true JPH0145279Y2 (ja) | 1989-12-27 |
Family
ID=29511220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1980151905U Expired JPH0145279Y2 (ja) | 1980-10-24 | 1980-10-24 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0145279Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0528960Y2 (ja) * | 1985-02-15 | 1993-07-26 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55115300U (ja) * | 1979-02-02 | 1980-08-14 |
-
1980
- 1980-10-24 JP JP1980151905U patent/JPH0145279Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5774700U (ja) | 1982-05-08 |
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