JPH0344872B2 - - Google Patents
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- JPH0344872B2 JPH0344872B2 JP12522384A JP12522384A JPH0344872B2 JP H0344872 B2 JPH0344872 B2 JP H0344872B2 JP 12522384 A JP12522384 A JP 12522384A JP 12522384 A JP12522384 A JP 12522384A JP H0344872 B2 JPH0344872 B2 JP H0344872B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- high frequency
- welding
- voltage
- capacitor
- circuit
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Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 29
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 23
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 9
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 9
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 239000010953 base metal Substances 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
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- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/06—Arrangements or circuits for starting the arc, e.g. by generating ignition voltage, or for stabilising the arc
- B23K9/067—Starting the arc
- B23K9/0672—Starting the arc without direct contact between electrodes
- B23K9/0673—Ionisation of the arc gap by means of a tension with a step front (pulses or high frequency tensions)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はTIGアーク溶接等におけるアークスタ
ートやアーク安定化用に適した高周波高電圧発生
装置に関する。
ートやアーク安定化用に適した高周波高電圧発生
装置に関する。
従来のアーク溶接用高周波高電圧発生装置の一
般的構成を第１図に示す。
般的構成を第１図に示す。
本図は直流TIG溶接のアークスタートに用いた
例を示し、１は直流溶接電源、２はタングステン
電圧とガスシールド用ノズルを有する溶接トー
チ、３は母材、４はカツプリングコイル、５は高
周波バイパス用コンデンサ、６は溶接電流検出回
路である。
例を示し、１は直流溶接電源、２はタングステン
電圧とガスシールド用ノズルを有する溶接トー
チ、３は母材、４はカツプリングコイル、５は高
周波バイパス用コンデンサ、６は溶接電流検出回
路である。
溶接開始当初は溶接電流検出回路６の接点７が
閉で、商用交流電源Ａから高圧トランス８の一次
側に電圧が印加され、二次側に高電圧が発生して
交流の各半波ごとにコンデンサ９を充電する。コ
ンデンサ９の電圧が放電ギヤツプ１０の放電開始
電圧に達すると、コンデンサ９、放電ギヤツプ１
０およびカツプリングコイル４の一次側の直列回
路に高周波振動電流が流れ、溶接回路に接続され
たカツプリングコイル４の二次側に高周波高電圧
が誘起して溶接トーチ２の電極と母材３の間の絶
縁を破壊し、アークスタートを助ける。溶接電流
が流れると、溶接電流検出回路６の接点７が開い
て高周波高電圧の発生を停止させる。
閉で、商用交流電源Ａから高圧トランス８の一次
側に電圧が印加され、二次側に高電圧が発生して
交流の各半波ごとにコンデンサ９を充電する。コ
ンデンサ９の電圧が放電ギヤツプ１０の放電開始
電圧に達すると、コンデンサ９、放電ギヤツプ１
０およびカツプリングコイル４の一次側の直列回
路に高周波振動電流が流れ、溶接回路に接続され
たカツプリングコイル４の二次側に高周波高電圧
が誘起して溶接トーチ２の電極と母材３の間の絶
縁を破壊し、アークスタートを助ける。溶接電流
が流れると、溶接電流検出回路６の接点７が開い
て高周波高電圧の発生を停止させる。
このような従来のアーク溶接用高周波高電圧発
生装置では、高圧トランス８が商用周波電圧を昇
圧するため容積、重量ともに大きくなり（二次出
力3kV、数＋ｍＡのもので約２Kg）、装置の小形
軽量化をはかる上で問題点になつていた。
生装置では、高圧トランス８が商用周波電圧を昇
圧するため容積、重量ともに大きくなり（二次出
力3kV、数＋ｍＡのもので約２Kg）、装置の小形
軽量化をはかる上で問題点になつていた。
本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を
解決し、アーク溶接用高周波高電圧発生装置の大
幅な小形軽量化を実現することにある。
解決し、アーク溶接用高周波高電圧発生装置の大
幅な小形軽量化を実現することにある。
本発明は、高周波トランスと、上記高周波トラ
ンスの一次側電流を周期的に断続するスイツチン
グ回路と、上記高周波トランスの二次側に誘起し
た高周波高電圧を直流に変換する整流素子とで直
流高電圧発生回路を構成し、この直流高電圧発生
回路の出力によりコンデンサ、放電ギヤツプおよ
びカツプリングコイル一次側の直列回路に高周波
振動電流を流すようにしてトランスの小形軽量化
をはかつたものである。
ンスの一次側電流を周期的に断続するスイツチン
グ回路と、上記高周波トランスの二次側に誘起し
た高周波高電圧を直流に変換する整流素子とで直
流高電圧発生回路を構成し、この直流高電圧発生
回路の出力によりコンデンサ、放電ギヤツプおよ
びカツプリングコイル一次側の直列回路に高周波
振動電流を流すようにしてトランスの小形軽量化
をはかつたものである。
以下、本発明の実施例を第２図〜第４図により
説明する。
説明する。
第２図は直流TIG溶接のアークスタートに用い
た例を示し、第１図と対応する部分は同一符号を
付して示すのみで説明を省略する。
た例を示し、第１図と対応する部分は同一符号を
付して示すのみで説明を省略する。
Ｂは第１図の高圧トランス８の代わりに設けた
直流高電圧発生回路で、スイツチング回路１１高
周波トランス１２および整流素子である高電圧用
ダイオード１３からなつている。
直流高電圧発生回路で、スイツチング回路１１高
周波トランス１２および整流素子である高電圧用
ダイオード１３からなつている。
スイツチング回路１１は高周波トランス１２の
一次側電流を周期的に断続して高周波電圧を発生
させるもので、具体的には例えば第３図に示すよ
うに構成することができる。
一次側電流を周期的に断続して高周波電圧を発生
させるもので、具体的には例えば第３図に示すよ
うに構成することができる。
第３図に示すスイツチング回路１１は商用交流
電源に同期してスイツチング動作する例で、溶接
開始当初、第２図に示す溶接電流検出回路６の接
点７を通じて供給される商用交流電圧をダイオー
ド１４で半波整流し、抵抗１５と高周波トランス
１２の一次側コイルを通じてコンデンサ２１に充
電する。コンデンサ２１の電圧がある値に達する
と、分圧抵抗１６，１７と定電圧ダイオード１８
によりサイリスタ１９にゲート電流が流れ、サイ
リスタ１９をターンオンさせる。これにより、コ
ンデンサ２１の電荷はサイリスタ１９と高周波ト
ランス１２の一次側コイルを通つて急速に放電
し、コイルのインダクタンスとコンデンサ容量と
で決まる高周波成分（例えば、数百ｋHz）を含む
振動電流を流す。２０は振動電流を流しサイリス
タ１９に逆バイアスを加えてターンオフさせるた
めのダイオードである。その結果、高周波トラン
ス１２の二次側に誘起した高周波高電圧は、本例
ではダイオード１３により半波整流され、直流高
電圧を発生する。
電源に同期してスイツチング動作する例で、溶接
開始当初、第２図に示す溶接電流検出回路６の接
点７を通じて供給される商用交流電圧をダイオー
ド１４で半波整流し、抵抗１５と高周波トランス
１２の一次側コイルを通じてコンデンサ２１に充
電する。コンデンサ２１の電圧がある値に達する
と、分圧抵抗１６，１７と定電圧ダイオード１８
によりサイリスタ１９にゲート電流が流れ、サイ
リスタ１９をターンオンさせる。これにより、コ
ンデンサ２１の電荷はサイリスタ１９と高周波ト
ランス１２の一次側コイルを通つて急速に放電
し、コイルのインダクタンスとコンデンサ容量と
で決まる高周波成分（例えば、数百ｋHz）を含む
振動電流を流す。２０は振動電流を流しサイリス
タ１９に逆バイアスを加えてターンオフさせるた
めのダイオードである。その結果、高周波トラン
ス１２の二次側に誘起した高周波高電圧は、本例
ではダイオード１３により半波整流され、直流高
電圧を発生する。
もし、ダイオード１３を介さずに高周波トラン
ス１２の二次側に誘起した高周波高電圧を第２図
に示すコンデンサ９に直接印加すると、コンデン
サ９の高周波交流に対するインピーダンスが低い
ことから高周波トランス１２の二次側が短絡状態
に近くなるので、コンデンサ９を放電ギヤツプ１
０の放電開始電圧まで充電するためには高周波ト
ランス１２の電流容量をきわめて大きくしなけれ
ばならず、小形軽量化の目的にそわない。
ス１２の二次側に誘起した高周波高電圧を第２図
に示すコンデンサ９に直接印加すると、コンデン
サ９の高周波交流に対するインピーダンスが低い
ことから高周波トランス１２の二次側が短絡状態
に近くなるので、コンデンサ９を放電ギヤツプ１
０の放電開始電圧まで充電するためには高周波ト
ランス１２の電流容量をきわめて大きくしなけれ
ばならず、小形軽量化の目的にそわない。
しかし、本例のように高周波トランス１２の二
次側に誘起した高周波高電圧をダイオード１３に
より整流してコンデンサ９に印加すれば、コンデ
ンサ９は直流で充電されるため、高周波トランス
１２の電流容量が小さくてもサイリスタ１９の何
回かのスイツチング動作によりコンデンサ９を所
要の電圧に充電することができる。そして、コン
デンサ９の電圧が放電ギヤツプ１０の放電開始電
圧に達するごとに、従来例と同称にコンデンサ
９、放電ギヤツプ１０およびカツプリングコイル
４の一次側の直列回路に高周波振動電流が流れ、
溶接回路に高周波電圧を発生してアークスタート
を助ける。
次側に誘起した高周波高電圧をダイオード１３に
より整流してコンデンサ９に印加すれば、コンデ
ンサ９は直流で充電されるため、高周波トランス
１２の電流容量が小さくてもサイリスタ１９の何
回かのスイツチング動作によりコンデンサ９を所
要の電圧に充電することができる。そして、コン
デンサ９の電圧が放電ギヤツプ１０の放電開始電
圧に達するごとに、従来例と同称にコンデンサ
９、放電ギヤツプ１０およびカツプリングコイル
４の一次側の直列回路に高周波振動電流が流れ、
溶接回路に高周波電圧を発生してアークスタート
を助ける。
第３図にはサイリスタを用いたスイツチング回
路を示したが、スイツチング素子はトランジスタ
でもよい。
路を示したが、スイツチング素子はトランジスタ
でもよい。
第４図は本発明の他の実施例を示す。本実施例
では、商用交流電源からダイオード１４と抵抗１
５を介してコンデンサ２１を充電し、別に設けた
発振器２２によりスイツチング素子であるトラン
ジスタ２３を高速でオンオフさせ、トランジスタ
２３と高周波トランス１２の一次側コイルを通じ
て周期的にコンデンサ２１の放電電流を流すこと
により、高周波トランス１２の一次側に高周波電
圧を発生させる。これにより高周波トランス１２
の二次側に誘起した高周波高電圧はダイオード１
３で半波整流され、カツプリングコイル４の一次
側を通じてコンデンサ９を充電する。２４はトラ
ンジスタ２３を過電圧から保護するためのフライ
ホイールダイオードである。
では、商用交流電源からダイオード１４と抵抗１
５を介してコンデンサ２１を充電し、別に設けた
発振器２２によりスイツチング素子であるトラン
ジスタ２３を高速でオンオフさせ、トランジスタ
２３と高周波トランス１２の一次側コイルを通じ
て周期的にコンデンサ２１の放電電流を流すこと
により、高周波トランス１２の一次側に高周波電
圧を発生させる。これにより高周波トランス１２
の二次側に誘起した高周波高電圧はダイオード１
３で半波整流され、カツプリングコイル４の一次
側を通じてコンデンサ９を充電する。２４はトラ
ンジスタ２３を過電圧から保護するためのフライ
ホイールダイオードである。
本実施例によれば、放電ギヤツプ１０の放電回
数は発振器２２の発振周波数によつて決まり、例
えば発振器２２の発振周波数を10kHz程度とする
と、放電ギヤツプ１０の放電回数を数百Hzに上げ
ることができるので、アークスタートがより確実
に行なえるようになる。
数は発振器２２の発振周波数によつて決まり、例
えば発振器２２の発振周波数を10kHz程度とする
と、放電ギヤツプ１０の放電回数を数百Hzに上げ
ることができるので、アークスタートがより確実
に行なえるようになる。
本発明による高周波高電圧発生装置は直流TIG
溶接のほか、交流TIG溶接やCO2溶接などのアー
クスタートにも利届することができ、また、第２
図の接点７を溶接電流が流れている間も閉のまま
とすれば、交流TIG溶接のアーク安定化にも利用
できる。
溶接のほか、交流TIG溶接やCO2溶接などのアー
クスタートにも利届することができ、また、第２
図の接点７を溶接電流が流れている間も閉のまま
とすれば、交流TIG溶接のアーク安定化にも利用
できる。
本発明によれば、トランス一次側電流を周期的
に断続させるスイツチング回路を用い、昇圧用ト
ランスを高周波トランスとしたことによりトラン
スの励磁磁束が低くとれ、かつ高周波トランスの
二次側に誘起した高周波高電圧を直流に変換して
コンデンサに印加する構成としたことにより高周
波トランスの電流容量が小さくてもコンデンサを
所要の電圧に充電することができるので、第１図
に示す従来例に比べトランスの容積、重量を数分
の１程度に減らすことが可能となり、装置全体の
大幅な小形軽量化を実現できる。
に断続させるスイツチング回路を用い、昇圧用ト
ランスを高周波トランスとしたことによりトラン
スの励磁磁束が低くとれ、かつ高周波トランスの
二次側に誘起した高周波高電圧を直流に変換して
コンデンサに印加する構成としたことにより高周
波トランスの電流容量が小さくてもコンデンサを
所要の電圧に充電することができるので、第１図
に示す従来例に比べトランスの容積、重量を数分
の１程度に減らすことが可能となり、装置全体の
大幅な小形軽量化を実現できる。
第１図はアーク溶接用高周波高電圧発生装置の
従来例を示す回路図、第２図は本発明の一実施例
を示す回路図、第３図は第２図中の直流高電圧発
生回路の詳細図、第４図は本発明の他の実施例を
示す回路図である。 Ｂ……直流高電圧発生回路、１１……スイツチ
ング回路、１２……高周波トランス、１３……整
流素子である高電圧用ダイオード、９……コンデ
ンサ、１０……放電キヤツプ、４……カツプリン
グコイル。
従来例を示す回路図、第２図は本発明の一実施例
を示す回路図、第３図は第２図中の直流高電圧発
生回路の詳細図、第４図は本発明の他の実施例を
示す回路図である。 Ｂ……直流高電圧発生回路、１１……スイツチ
ング回路、１２……高周波トランス、１３……整
流素子である高電圧用ダイオード、９……コンデ
ンサ、１０……放電キヤツプ、４……カツプリン
グコイル。
Claims (1)
- １ 商用交流電源に接続された溶接電源と、この
溶接電源に直列に接続された溶接電流検出回路、
カツプリングコイルの二次側、溶接トーチおよび
母材と、上記商用交流電源に上記溶接電流検出回
路の接点を介して接続されたスイツチング回路
と、このスイツチング回路に接続され且つこのス
イツチング回路の出力により一次側電流を周期的
に断続される高周波トランスと、上記スイツチン
グ回路と上記高周波トランスおよびこの高周波ト
ランスの二次側に誘起した高周波高電圧を直流に
変換する整流素子とからなる直流高電圧発生回路
と、上記直流高電圧発生回路の出力側に並列に接
続されたコンデンサと、このコンデンサに並列に
接続された放電ギヤツプおよび上記カツプリング
コイル一次側の直列回路とを有するアーク溶接用
高周波高電圧発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12522384A JPS617070A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | ア−ク溶接用高周波高電圧発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12522384A JPS617070A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | ア−ク溶接用高周波高電圧発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS617070A JPS617070A (ja) | 1986-01-13 |
| JPH0344872B2 true JPH0344872B2 (ja) | 1991-07-09 |
Family
ID=14904883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12522384A Granted JPS617070A (ja) | 1984-06-20 | 1984-06-20 | ア−ク溶接用高周波高電圧発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS617070A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54120529A (en) * | 1978-03-10 | 1979-09-19 | Canon Inc | Television camera |
| JP2540116B2 (ja) * | 1989-11-16 | 1996-10-02 | 松下電器産業株式会社 | ア―ク溶接装置 |
| JP5718754B2 (ja) * | 2011-07-21 | 2015-05-13 | 株式会社ダイヘン | 高周波発生装置 |
| JP6260007B2 (ja) * | 2013-07-31 | 2018-01-17 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 放電加工システム |
| CN105191111B (zh) * | 2013-07-31 | 2019-04-12 | 松下知识产权经营株式会社 | 高频产生装置以及放电加工电源装置 |
-
1984
- 1984-06-20 JP JP12522384A patent/JPS617070A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS617070A (ja) | 1986-01-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |