JPH0323083A - 抵抗溶接機の制御装置 - Google Patents

抵抗溶接機の制御装置

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JPH0323083A
JPH0323083A JP15878789A JP15878789A JPH0323083A JP H0323083 A JPH0323083 A JP H0323083A JP 15878789 A JP15878789 A JP 15878789A JP 15878789 A JP15878789 A JP 15878789A JP H0323083 A JPH0323083 A JP H0323083A
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JP
Japan
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control
current
welding
slope
power factor
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Application number
JP15878789A
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English (en)
Inventor
Masayuki Miyamoto
宮本 雅行
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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  • Control Of Voltage And Current In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、溶接電流のスロープ制御により抵抗溶接の
制御を行なう抵抗溶接機の制御装置に関するものである
. [従来の技術] 以下の説明では、第5図に示すような単相交流抵抗溶接
機(以下溶接機という)について説明する。
この溶接機の溶接電流主2は、第5図に示すごとく、溶
接電源1を逆並列サイリスタ2により開閉して溶接トラ
ンス3に印加する電圧を調節することにより制御される
ようになっている。また、その制御に際しては、第6図
に示すように、サイリスタ2の制御角αを変化させるこ
とにより、実効電流を無段階制御(スロープ制If)す
ることが可能になっている.なお、第6図において、e
は電圧,iは電流、θは電流通流角である。
[発明が解決しようとする課題コ 従来、このような溶接電流のスロープ制御は,種々考案
されているが,溶接機の場合、下記の各事項■〜■から
、要求をすべて満足する制御装置は開発されていなかっ
た. ■スロープ制御は短いもの(1サイクル)から長いもの
(数十サイクル)があり、この制御を精度よく行なうの
は困難である. ■溶接機の力率は一般にcosφ=0.8〜0.2程度
まで考えられ,これらすべての力率に対して精度よくス
ロープ制御を行なう必要がある.■溶接電流(設定値)
は100%(フルウェーブ)から20%程度まで連続可
変することが必要で、この範囲内のスロープ制御はどの
ポイントにおいても高精度の特性を要求される. ■一般に,溶接機の制御装置は安価なものが要求され、
保守,点検等がなるべく少ないものが要求される. この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので,これら溶接機に要求される各事項■〜■をすべ
で満足する抵抗溶接機の制御装置を得ることを目的とす
る6 [課題を解決するための手段] この発明に係る抵抗溶接機の制御装置は、■逆並列サイ
リスタの制御角と溶接電流実効値との関係を抵抗溶接機
の複数種の力率ごヒに予め記憶するメモリと,■制御す
べき抵抗溶接機の力率に応じた適当な制御角一電流関係
を前記メモリから選択し、該関係と予め設定された目標
溶接電流およびスロープ時間とに基づいて前記逆並列サ
イリスタの動作を制御し溶接電流をスロープ制御する制
御手段とをそなえたものである. [作   用] この発明における抵抗溶接機の制御装置では、制御手段
により,制御対象の抵抗溶接機の力率に応じた適当な制
御角一電流関係がメモリから選択され、この関係と、目
標溶接電流およびスロープ時間とに基づいて逆並列サイ
リスタの動作が制御され、溶接電流がスロープ制御され
ることになる。
[発明の実施例J 以下、この発明の一実施例を図について説明する. 第1図はこの発明の一実施例による抵抗溶接機の制御装
置を示す構成図であり、この第1図において、1は溶接
電源(単相交流電源)、2は逆並列サイリスタ、3はこ
の逆並列サイリスタ2の開閉動作により溶接電源工から
の電圧を適当に調整されて印加される溶接トランスであ
る. また、11はスロープ制御を行なって最終的に到達する
目標溶接電流をパーセンテージにて設定する溶接電流設
定器、12は目標溶接電流に到達するまでのスロープ時
間をサイクル数で設定するスロープ時間設定器、13は
逆並列サイリスタ2の制御角αと溶接電流実効値との関
係を抵抗溶接機の複数種の力率ごとに予め記憶するメモ
リであり、このメモリ13には、例えば、第3図により
後述するような3種類の力率に応じた曲線7〜9に基づ
く制御角(位相角)一電流関数表が、パーセンテージ(
it流実効値)をアドレス、制御角αをデータとして記
憶されている. さらに、14はディジタル演算素子で、このディジタル
演算素子l4は、制御すべき抵抗溶接機の力率に応じた
適当な制御角一電流関係をメモリ13から選択し、選択
した関係と、設定器11.12により予め設定された目
標溶接電流およびスロープ時間(サイクル数n)とに基
づいて、後述するような演算を行ない、サイリスタゲー
トパルス発生器14を介して逆並列サイリスタ2の開閉
動作を制御し溶接電流をスロープ制御するものである。
さて、上述のごとく構威された装置の動作を説明する前
に、単相交流電源である溶接電源上を逆並列サイリスタ
2で制御した時の制御角αと電流実効値との関係を第4
,6図により説明する。電流実効値I EFFと制御角
αとの関係は、次式(1)で表される。
I EFF = v”Q”八I]T丁何7   ・・・
(1)ここで、θは電流通流角(第6図参照)で、力率
および制御角αにより変化するものであり、iは電流の
瞬時値である. この(1)式から分かるように、電流実効値は力率およ
び制御角αにより変化するので、単純な制御では高精度
のスロープ制御は実現できない。
また、第4図は(L)式から導かれる電流実効値(%)
と制御角αとの関係をグラフ化したもので、力率1.0
の時には曲a4、力率0.8の時には曲線5、力率0.
2の時には曲線6で示すようになる。
ところで、前述のように抵抗溶接機の力率は、0.8〜
0.2程度であるので,この力率範囲内で前述の電流実
効値と制御角αとの関係曲線を、第3図に示す.第3図
において、曲tA7〜9は、それぞれ、力率0.7,0
.5,0.3の時の電流実効値と制御角αとの関係を示
したものである。本実施例では、この第3図に示した曲
線7〜9に基づく制御角(位相角)一電流関数表がメモ
リ13に記憶されている6 次に、本実施例の装置の動作について説明する.まず、
制御される抵抗溶接機の力率を予め測定しておき、溶接
の起動信号が入力されると、デイジタル演算素子14は
、メモリ13の制御角(位相角)一電流関数表から力率
に該当する曲線(7〜9)を選択する.また、溶接電流
設定器11により設定された目標溶接電流X%と、スロ
ープ時間設定器12により設定されたスロープ時間nサ
イクルとに基づき、ディジタル演算素子14は、nサイ
クルでスロープをかけ、最終的にX%に到達させる制御
を実行する。つまり、ディジタル演算素子14は、まず
x / n%の演算を行ない、1サイクルにx / n
%ずつn回電流を増加させるスロープ制御を行なう。
また,ディジタル演算素子l4には、所定の関係曲線が
パーセンテージをアドレスとし制御角αをデータとした
関数表を記憶するメモリ13が接続されているので、x
 / n%ずつn回アドレスを進ませると、各々の制御
角αがデータとして簡単に求められ、この求められた制
御角αをサイリスタゲートパルス発生器15へ出力する
ことにより、逆並列サイリスタ2の開閉動作が制御され
、所望の溶接電流のスロープ制御が行なわれる。この制
御によりアップスロープ制御で求められる溶接電流の波
形を第2図に示す. なお、ダウンスロープ制御についてもx / n%ずつ
n回アドレスを遅らせるとアップスロープと同様の制御
が行なわれる. 以上のような制御を行なうことにより、抵抗溶接機に要
求されるスロープ制御に際・シ7、次のような効果が得
られる. ■制御が、すべてディジタルにより行なわれるので,ス
ロープ制御の短いものから長いものまで安定して精度よ
く行なわれる。
■力率および制御角αが複雑に絡む電流実効値を、予め
計算により関数化してメモリ13に記憶さ仕ているので
,力率の変化(0.8〜0.2)の影響を受けず、電流
も広範囲で可変でき,どのポイントでも精度のよいスロ
ープ制御を行なえる.また、本実施例では、第3図に示
す3つの曲線7〜9を用いることにより,実際に力率が
0.8〜0.2に変化しても直線性を数%以内に抑える
ことが可能である。
■この制御は、クローズドループではなく、オープンル
ープであるので、センサ等が安価であるほか、ハンチン
グ等のおそれもないので、保守,点検等も容易である. 以上のように,本実施例の装置は、優れた効果を有して
いるが、この装置は、溶接機用に限らず一般の単相交流
位相制御回路を内蔵する一般機器のスロープ制御に適用
することも可能で、一例を単相交流抵抗溶接機としたが
、前述したような力率に応じた曲線を導くことにより、
三和低周波式および整流式溶接機などへの適用も可能で
ある。
[発明の効果コ 以上のように、この発明によれば、力率および制御角が
複雑に絡む電流実効値を、予め関数化し゛Cメモリに記
憶させているので、力率の変化の影響を受けず、電流も
広範囲で可変でき、極めて精度の高いスロープ制御を実
現できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による抵抗溶接機の制御装
置を示す構或図、第2図はその溶接電流波形の一例を示
すグラフ、第3,4図はいずれも力率、ごとの電流実効
値と制御角との関係を示すグラフ,第5図は一般的な抵
抗溶接機を示す回路図、第6図は逆並列サイリスタによ
り制御された電圧,電流を示す波形図である。 図において、 1・・一溶接電源、 2・一逆並列サイリ スタ、 3一溶接トランス、 13−・−メモリ、 14−・− ディジタル演算素子。 なお、 図中、 同一の符号は同一、 又は相当部分 を示している。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 逆並列サイリスタの開閉動作により溶接電源から溶接ト
    ランスへ印加する電圧を調節することにより溶接電流の
    スロープ制御を行なう抵抗溶接機の制御装置において、 前記逆並列サイリスタの制御角と溶接電流実効値との関
    係を抵抗溶接機の複数種の力率ごとに予め記憶するメモ
    リと、 制御すべき抵抗溶接機の力率に応じた適当な制御角−電
    流関係を前記メモリから選択し、該関係と予め設定され
    た目標溶接電流およびスロープ時間とに基づいて前記逆
    並列サイリスタの動作を制御し溶接電流をスロープ制御
    する制御手段とがそなえられたことを特徴とする抵抗溶
    接機の制御装置。
JP15878789A 1989-06-21 1989-06-21 抵抗溶接機の制御装置 Pending JPH0323083A (ja)

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