JPH02217167A - Arc welding machine and plasma cutting machine - Google Patents
Arc welding machine and plasma cutting machineInfo
- Publication number
- JPH02217167A JPH02217167A JP3728489A JP3728489A JPH02217167A JP H02217167 A JPH02217167 A JP H02217167A JP 3728489 A JP3728489 A JP 3728489A JP 3728489 A JP3728489 A JP 3728489A JP H02217167 A JPH02217167 A JP H02217167A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switching element
- voltage
- transformer
- detection circuit
- primary winding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims description 8
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Arc Welding Control (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、出力制御用インバータ装置を備えたアーク溶
接機等において、前記インバータ装置に設けられたスイ
ッチング素子の動作時におけるワットロスの低減策を講
じたアーク溶接機およびプラズマ切断機に関するもので
ある。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention provides a measure for reducing watt loss during operation of a switching element provided in the inverter device in an arc welding machine or the like equipped with an inverter device for output control. The invention relates to arc welding machines and plasma cutting machines.
第３図は従来のアーク溶接機等に使用されているハーフ
ブリッジ式インバータ装置の構成図である。この図にお
いて、（Ｉ）は直流電源、（２）（３）は直流電源（１
）と直列に接続された第１、第２のスイッチング素子、
（４）（４）は直流電源（１）および両スイッチング素
子（２）（３）と並列に接続されたコンデンサ、（５）
は第１、第２のスイッチング素子（２）（３）の中間点
と両方のコンデンサ（４）（４）の中間点間に接続され
た変圧器の一次巻線であって、前記第１のスイッチング
素子（２）のＯＦＦと同時に、第２のスイッチング素子
（３）を一定時間ＯＮさせ、この一定時間経過後、第２
のスイッチング素子（３）のＯＦＦと同時に第１のスイ
ッチング素子（２）をＯＮさせることを繰り返すもので
ある。FIG. 3 is a configuration diagram of a half-bridge type inverter device used in conventional arc welding machines and the like. In this figure, (I) is a DC power supply, (2) and (3) are DC power supplies (1
) first and second switching elements connected in series,
(4) (4) is a capacitor connected in parallel with the DC power supply (1) and both switching elements (2) and (3), (5)
is the primary winding of the transformer connected between the midpoint of the first and second switching elements (2) (3) and the midpoint of both capacitors (4) (4), and At the same time as the switching element (2) is turned off, the second switching element (3) is turned on for a certain period of time, and after this certain period of time has elapsed, the second switching element (3) is turned on.
The process of turning off the first switching element (3) and simultaneously turning on the first switching element (2) is repeated.
第４図に一ヒ記構成のハーフブリッジ式インバータ装置
の動作時における第２のスイッチング素子（３）に流れ
る電流Ｉｃ’と、印加される電圧Ｖ♂Ｌ１並びに前記電
流と電圧の積Ｗ’ （＝Ｉｃ’ＸＶ♂［）の関係を模
式図的に示したものである。FIG. 4 shows the current Ic' flowing through the second switching element (3), the applied voltage V♂L1, and the product W' ( This is a schematic diagram showing the relationship: =Ic'XV♂[).
ところで、一般に、スイッチング素子がスイッチング動
作を行うとき、動作の瞬間に同素子に流れる電流Ｉと、
同素子に印加される電圧Ｖとの積となる電力Ｗを消費す
る。この電力Ｗはワットロスと称され、発熱の形で現れ
る。このワットロスによるスイッチング素子の発熱現象
はスイッチング動作時に同素子に印加される電圧が大き
い程、スイッチング素子自体に与える悪影響が大きい。By the way, generally, when a switching element performs a switching operation, the current I flowing through the element at the moment of operation,
Power W, which is the product of the voltage V applied to the same element, is consumed. This power W is called watt loss and appears in the form of heat generation. The heat generation phenomenon of the switching element due to this watt loss has a greater adverse effect on the switching element itself as the voltage applied to the element during switching operation increases.
しかしながら、従来構成のものではスイッチング素子（
２）（３）に印加される電圧■ｃｒが低電位にあるとき
を検知することが不可能なため、スイッチング素子（２
）（３）が高電位時に動作して相当な発熱現象を伴うワ
ットロスが生じる危険性を回避することができないとい
う問題点があった。However, in the conventional configuration, the switching element (
2) Since it is impossible to detect when the voltage ■cr applied to (3) is at a low potential, the switching element (2
) (3) cannot avoid the risk of operating at a high potential and causing a watt loss accompanied by a considerable heat generation phenomenon.
本発明は、このような問題点を解決するためになされた
もので、出力制御用インバータ装置のスイッチング素子
におけるスイッチング動作時のワットロスを大幅に減少
させることを目的とするものである。The present invention has been made to solve these problems, and an object of the present invention is to significantly reduce the watt loss during switching operations in switching elements of an output control inverter device.
上記目的を達成するために本発明のアーク溶接機および
プラズマ切断機は、直流電源と変圧器の−・次巻線とス
イッチング素子とをそれぞれ直列に接続して閉ループを
形成すると共に、前記変圧器の一次巻線の両端間にコン
デンサを並列に接続してなる回路中に、前記変圧器の一
次電圧零交差を検出する電圧検出回路を介装し、この電
圧検出回路の出力によって前記スイッチング素子をＯＮ
動作させるように構成した出力制御用インバータ装置を
具備することを特徴とするものである。In order to achieve the above object, an arc welding machine and a plasma cutting machine of the present invention connect a DC power source, a secondary winding of a transformer, and a switching element in series to form a closed loop, and A voltage detection circuit for detecting a zero crossing of the primary voltage of the transformer is interposed in a circuit formed by connecting a capacitor in parallel between both ends of the primary winding, and the switching element is activated by the output of this voltage detection circuit. ON
The present invention is characterized by comprising an output control inverter device configured to operate.
一ヒ記構成によると、スイッチング素子がスイッチング
動作するときに、同スイッチング素子に印加される電圧
は零か、または零に近い非常に低い値となる。したがっ
て、スイッチング素子に流れる電流および印加される電
圧の積であるワットロスは零または極めて低い値に抑制
されるため、スイッチング素子へのワットロスによる発
熱の影響を回避できるものである。According to the configuration described above, when the switching element performs a switching operation, the voltage applied to the switching element becomes zero or a very low value close to zero. Therefore, the watt loss, which is the product of the current flowing through the switching element and the applied voltage, is suppressed to zero or an extremely low value, so that the influence of heat generation due to the watt loss on the switching element can be avoided.
以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings.
第１図はこの実施例に係るアーク溶接機等の電圧共振式
−石インバータ装置の構成図を示している。この図にお
いて、（ＩＩ）は直流電源、（１２）は変圧器の一次巻
線、（１３）はスイッチング素子であって、これら直流
電源（１１）、変圧器の一次巻線（１２）およびスイッ
チング素子（１３）はそれぞれ直列に接続されて閉ルー
プを形成している。FIG. 1 shows a configuration diagram of a voltage resonance type stone inverter device for an arc welding machine or the like according to this embodiment. In this figure, (II) is a DC power supply, (12) is a primary winding of a transformer, and (13) is a switching element. The elements (13) are each connected in series to form a closed loop.
前記変圧器の一次巻線（１２）の両端間には、この巻線
コイル（１２）と共にＬＣ共振回路を構成する共振コン
デンサ（Ｉ４）を並列に接続してあり、また、直流電源
（１１）の両端間には平滑コンデンサ（１５）を並列に
接続しである。更に、スイッチング素子（１３）の両端
にはダイオード（１６）を並列に接続しである。Between both ends of the primary winding (12) of the transformer, a resonant capacitor (I4) constituting an LC resonant circuit together with this winding coil (12) is connected in parallel, and a DC power supply (11) A smoothing capacitor (15) is connected in parallel between both ends of the . Furthermore, a diode (16) is connected in parallel to both ends of the switching element (13).
（１７）は変圧器の一次電圧零交差を検出する電圧検出
回路であって、遅延回路（１８）を介してスイッチング
素子（１３）に接続してあり、その出力により前記スイ
ッチング素子（１３）をＯＮ動作させるものである。(17) is a voltage detection circuit that detects the primary voltage zero crossing of the transformer, and is connected to the switching element (13) via a delay circuit (18), and the output of the voltage detection circuit detects the switching element (13). This is for ON operation.
第２図は一ヒ記構成のインバータ装置による電圧波形図
を示しており、同図中、（ａ）はスイ、−、チング素了
（Ｉ３）の０Ｎ１０ＦＦ波形、（ｂ）は変圧器電圧Ｖ１
の波形、（Ｃ）はスイッチング素子（１３）に流れる電
流Ｉｃの波形、（ｄ）はスイッチング素子（１３）に印
加される電圧Ｖ。Ｅの波形、（ｅ）は前記スイッチング
素子（１３）の電流Ｉｃと電圧Ｖ。Ｅとの積、つまりワ
ットロスＷの変化をそれぞれ示している。Fig. 2 shows a voltage waveform diagram of the inverter device having the configuration described above, in which (a) shows the 0N10FF waveform of switching, -, and switching (I3), and (b) shows the transformer voltage V1.
, (C) is the waveform of the current Ic flowing through the switching element (13), and (d) is the voltage V applied to the switching element (13). The waveform of E, (e) is the current Ic and voltage V of the switching element (13). The product with E, that is, the change in watt loss W, is shown respectively.
いま、スイッチング素子（１３）か−・定時間ＯＮの後
、（Ａ）時点でＯＦＦしたとすると、変圧器に蓄積され
たエネルギーにより変圧器の一次巻線（１２）と共振コ
ンデンサ（Ｉ４）間で形成されるＬＣ共振回路が共振状
態となる。変圧器の一次巻線（Ｉ２）の両端電圧ＶＴが
再び直流電源（１１）の電圧Ｅに達する（Ｃ）時点にお
いて、スイッチング素子（１３）の電圧ＶＣＥが零から
負へ低下しようとするとき、ダイオード（１６）が導通
し、同スイッチング素子（１３）の電圧Ｖ。Ｅは零に保
持される。このダイオード（ＩＧ）の導通期間は（Ｃ）
時点から（Ｄ）時点までの期間Ｔ１である。Now, if the switching element (13) is turned off at point (A) after being turned on for a certain period of time, the energy stored in the transformer will cause a voltage drop between the transformer's primary winding (12) and the resonant capacitor (I4). The LC resonant circuit formed by the above becomes in a resonant state. At the point in time (C) when the voltage VT across the primary winding (I2) of the transformer reaches the voltage E of the DC power supply (11) again, when the voltage VCE of the switching element (13) is about to decrease from zero to negative, The diode (16) conducts, and the voltage of the switching element (13) is V. E is held at zero. The conduction period of this diode (IG) is (C)
This is a period T1 from time point to time point (D).
前記ＬＣ共振回路が共振状態となる（Ａ）時点から（Ｃ
） ＩＩ＆点までの期間において、電圧検出回路（Ｉ７
）により変圧器の両端電圧ＶＴを測定し、Ｖｌ：０とな
る（Ｂ）時点、すなわち、−次電圧零交差を検出し、更
に、この検出信号を遅延回路（！８）に送る。この遅延
回路（１８）では電圧検出回路（１７）から出力された
検出信号を前記（Ｂ）時点−（Ｃ）時点間よりも長く、
かつ（Ｂ）時点−（Ｄ）時点よりも短い期間Ｔ。だけ遅
延させて、スイッチング素Ｔ−（１３）に送る。From the point (A) when the LC resonant circuit enters the resonant state (C
) During the period up to point II&, the voltage detection circuit (I7
) measures the voltage VT across the transformer, detects the point (B) when Vl:0, that is, the negative voltage zero crossing, and further sends this detection signal to the delay circuit (!8). The delay circuit (18) transmits the detection signal output from the voltage detection circuit (17) for a longer period than the time interval (B) to (C).
and (B) point in time - a period T shorter than (D) point in time. and then sends it to the switching element T-(13).
この遅延回路（１８）により遅延された検出信号により
スイッチング素子（１３）をＯＮさせると、同素子（１
３）は電圧ｖＣＥが零の時点でＯＮすることになる。こ
のようにスイッチング素子（１３）が電圧ＶＣＥ：０の
時点でＯＮすることにより、印加電圧Ｖ （：ｔ；と電
流Ｉｃとの積、つまりワットロスＷ＝０となり発熱が防
出される。When the switching element (13) is turned on by the detection signal delayed by the delay circuit (18), the switching element (13) is turned on.
3) is turned ON when the voltage vCE is zero. By turning on the switching element (13) when the voltage VCE is 0 in this way, the product of the applied voltage V (:t; and the current Ic, that is, the watt loss W=0), and heat generation is prevented.
また、スイッチング素子（１３）がＯＦＦするときは電
圧Ｖ。１は変圧器の−・次巻線（１２）と共振コンデン
サ（１４）の共振電圧の作用により非常に緩慢な立ち上
がりとなるため、その間、電圧Ｖ。Ｅと電流ＩＣとの積
Ｗも極めて小さい値を保持するものである。Further, when the switching element (13) is turned off, the voltage is V. 1 rises very slowly due to the action of the resonant voltage of the secondary winding (12) of the transformer and the resonant capacitor (14), so the voltage V during that time. The product W of E and current IC also maintains an extremely small value.
なお、−ヒ記実施例ではインバータ装置の電源として完
全平滑した直流電源（１１）を用いた場合について説明
したが、本発明はこの他、インバータ装置の電源として
全波整流波形の脈流電源を用いたものにも適用できるも
のである。In addition, in the embodiment described in (h), a case was explained in which a completely smoothed DC power source (11) was used as a power source for an inverter device, but the present invention also includes a pulsating current power source with a full-wave rectified waveform as a power source for an inverter device. It can also be applied to those used.
以−ト説明したように本発明のアーク溶接機およびプラ
ズマ切断機によるときは、その出力制御用インバータ装
置を直流電源と変圧器の一次巻線とスイッチング素子と
をそれぞれ直列に接続して閉ループを形成すると共に、
前記変圧器の−・次巻線の両端間にコンデンサを並列に
接続してなる回路中に、前記変圧器の一次電圧零交差を
検出する電圧検出回路を介装し、この電圧検出回路の出
力によって前記スイッチング素子をＯＮ動作させるよう
に構成しているので、スイッチング素子がスイッチング
動作するときに、同スイッチング素子に印加される電圧
は零か、または零に近い非常に低い値とすることができ
、これによって、スイッチング素子に流れる電流および
印加される電圧の積であるワットロスは零または極めて
低い値に抑制されるので、スイッチング素子へのワット
ロスによる発熱の影響をなくすことができるという優れ
た効果を発揮するものとなった。As explained above, when using the arc welding machine and plasma cutting machine of the present invention, the inverter device for output control is connected in series with the DC power source, the primary winding of the transformer, and the switching element to form a closed loop. Along with forming
A voltage detection circuit for detecting a zero crossing of the primary voltage of the transformer is interposed in a circuit formed by connecting a capacitor in parallel between both ends of the secondary winding of the transformer, and the output of this voltage detection circuit is Since the switching element is configured to be turned on by the switching element, the voltage applied to the switching element can be zero or a very low value close to zero when the switching element performs the switching operation. As a result, the watt loss, which is the product of the current flowing through the switching element and the voltage applied, is suppressed to zero or an extremely low value, which has the excellent effect of eliminating the effect of heat generation due to watt loss on the switching element. It became something to demonstrate.
第１図は本発明の実施例におけるインバータ装置の構成
図、第２図は同インバータ装置の電圧波形図、第３図は
従来例におけるインバータ装置の構成図、第４図は同イ
ンバータ装置の波形図である。
（１１）・・・直流電源、（１２）・・・変圧器の−・
次巻線、（■３）・・・スイッチング素子、（１４）・
・・コンデンサ、（１７）・・・電圧検出回路。
第１図
１１、直流電源
１２：＄−ｆｉｆｊｊ、、（１）−ン欠！、＃乏。
１３：スイツ千ン７゛赤子
檀
ＳＳ
Ｘ吟
呻
ｋ
静六Fig. 1 is a block diagram of an inverter device according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a voltage waveform diagram of the same inverter device, Fig. 3 is a block diagram of an inverter device in a conventional example, and Fig. 4 is a waveform diagram of the same inverter device. It is a diagram. (11)...DC power supply, (12)...Transformer--
Next winding, (■3)...Switching element, (14)...
... Capacitor, (17) ... Voltage detection circuit. Fig. 11, DC power supply 12: $-fifjj, (1) - missing! , #scarcity. 13: Sweet Sennin 7゛Akakodan SS X Gin Moank Seiroku
Claims (1)
れぞれ直列に接続して閉ループを形成すると共に、前記
変圧器の一次巻線の両端間にコンデンサを並列に接続し
てなる回路中に、前記変圧器の一次電圧零交差を検出す
る電圧検出回路を介装し、この電圧検出回路の出力によ
って前記スイッチング素子をＯＮ動作させるように構成
した出力制御用インバータ装置を具備することを特徴と
するアーク溶接機およびプラズマ切断機。A DC power supply, a primary winding of a transformer, and a switching element are connected in series to form a closed loop, and a capacitor is connected in parallel between both ends of the primary winding of the transformer. An arc characterized in that it is equipped with an output control inverter device configured to include a voltage detection circuit for detecting a primary voltage zero crossing of a transformer and turn on the switching element by the output of the voltage detection circuit. Welding machines and plasma cutting machines.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1037284A JP2538028B2 (en) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | Arc welding machine or plasma cutting machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1037284A JP2538028B2 (en) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | Arc welding machine or plasma cutting machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02217167A true JPH02217167A (en) | 1990-08-29 |
| JP2538028B2 JP2538028B2 (en) | 1996-09-25 |
Family
ID=12493404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1037284A Expired - Lifetime JP2538028B2 (en) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | Arc welding machine or plasma cutting machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2538028B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114211090A (en) * | 2021-12-17 | 2022-03-22 | 江苏靖宁智能制造有限公司 | Method for realizing joint-free connection of closed-loop welding seams by utilizing robot double-arc cooperative welding |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0241778A (en) * | 1988-08-01 | 1990-02-09 | Hitachi Seiko Ltd | Inverter welding machine |
-
1989
- 1989-02-15 JP JP1037284A patent/JP2538028B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0241778A (en) * | 1988-08-01 | 1990-02-09 | Hitachi Seiko Ltd | Inverter welding machine |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114211090A (en) * | 2021-12-17 | 2022-03-22 | 江苏靖宁智能制造有限公司 | Method for realizing joint-free connection of closed-loop welding seams by utilizing robot double-arc cooperative welding |
| CN114211090B (en) * | 2021-12-17 | 2023-08-29 | 江苏靖宁智能制造有限公司 | Method for realizing joint-free connection of closed-loop welding seams by utilizing double-arc cooperative welding of robots |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2538028B2 (en) | 1996-09-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6070698A (en) | Device for heating filament of x-ray tube | |
| JPH02217167A (en) | Arc welding machine and plasma cutting machine | |
| JPH07115768A (en) | Resonance type converter | |
| JPS5829711B2 (en) | Transistor inverter control method | |
| JPH0367474B2 (en) | ||
| KR0138209B1 (en) | Microwave heating device | |
| JP2572433B2 (en) | Power supply for arc welding and cutting | |
| JPH0329989Y2 (en) | ||
| JPH01148957A (en) | Seam detecting apparatus for metal can | |
| JP2799315B2 (en) | High frequency induction heating device | |
| JP2643251B2 (en) | Induction heating cooker | |
| JPH04115485A (en) | Electromagnetic cooking device | |
| JPH04208077A (en) | Controller for load commutation type inverter | |
| JPH0335844B2 (en) | ||
| JPH06141554A (en) | Controller for high frequency high voltage power supply | |
| JPS6160668B2 (en) | ||
| JPH03195374A (en) | Stopping method for power converter | |
| JPH0237278Y2 (en) | ||
| JPH0583938A (en) | Power supply equipment | |
| JPS5840431B2 (en) | Henkanki | |
| JPH03235674A (en) | El driving circuit | |
| KR19980058220A (en) | Switching circuit of electromagnetic induction cooker | |
| JPS62292273A (en) | Power source for plasma arc | |
| JPS6248477B2 (en) | ||
| JPH0386078A (en) | Frequency tuning circuit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070708 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080708 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090708 Year of fee payment: 13 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090708 Year of fee payment: 13 |