JPH0413479A - アーク加工用電源 - Google Patents
アーク加工用電源Info
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- JPH0413479A JPH0413479A JP11324790A JP11324790A JPH0413479A JP H0413479 A JPH0413479 A JP H0413479A JP 11324790 A JP11324790 A JP 11324790A JP 11324790 A JP11324790 A JP 11324790A JP H0413479 A JPH0413479 A JP H0413479A
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- Arc Welding Control (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。
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〉
本発明は、アーク溶接やアーク切断等のアーク加工に用
いる電源の改良に関し、特に短絡時とアーク時(または
開放時)とで出力電流−電圧特性を切替えるとともに出
力設定値と出力検出値とを遅れ要素を有する誤差増幅器
を用いて比較し、得られた誤差信号によって出力調整部
を駆動する方式の電源の改良に関するものである。
いる電源の改良に関し、特に短絡時とアーク時(または
開放時)とで出力電流−電圧特性を切替えるとともに出
力設定値と出力検出値とを遅れ要素を有する誤差増幅器
を用いて比較し、得られた誤差信号によって出力調整部
を駆動する方式の電源の改良に関するものである。
〈従来の技術〉
第6図に従来の装置の例を示す。同図において1は入力
端子であり、商用の3相交流電源から電力の供給を受け
る。2は整流回路であり、3相交流電源を直流に変換す
る。3は整流回路2の出力を平滑する平滑回路、4はス
イッチング素子によってチョッパ回路が構成された出力
調整回路であり、5は出力調整回路4の出力を平滑する
平滑回路である。6は電極であり、図示を省略した送給
機構によって所定の速度で被加工物7に向って送給され
る消耗性電極である。8は出力電流検出器、9は出力電
圧検出器である。また10はアーク状態検出器であり、
同図の場合は出力電圧検出器9の出力Vfを入力とし入
力電圧が設定値より低くなったときに短絡の発生と判断
して出力信号Saがハイレベルからローレベルに反転す
るものを用いる。11は出力電流設定器、12は出力電
圧設定器、13および14は誤差増幅器でありそれぞれ
抵抗器r1ないしr6、コンデンサC1,C2、演算増
幅器Ai、A2からなり、コンデンサC1゜C2と抵抗
器r3.reおよび演算増幅器Al。
端子であり、商用の3相交流電源から電力の供給を受け
る。2は整流回路であり、3相交流電源を直流に変換す
る。3は整流回路2の出力を平滑する平滑回路、4はス
イッチング素子によってチョッパ回路が構成された出力
調整回路であり、5は出力調整回路4の出力を平滑する
平滑回路である。6は電極であり、図示を省略した送給
機構によって所定の速度で被加工物7に向って送給され
る消耗性電極である。8は出力電流検出器、9は出力電
圧検出器である。また10はアーク状態検出器であり、
同図の場合は出力電圧検出器9の出力Vfを入力とし入
力電圧が設定値より低くなったときに短絡の発生と判断
して出力信号Saがハイレベルからローレベルに反転す
るものを用いる。11は出力電流設定器、12は出力電
圧設定器、13および14は誤差増幅器でありそれぞれ
抵抗器r1ないしr6、コンデンサC1,C2、演算増
幅器Ai、A2からなり、コンデンサC1゜C2と抵抗
器r3.reおよび演算増幅器Al。
A2によって遅れ要素を備えている。15はアナログス
イッチを用いた切替回路であり、誤差増幅器13.14
の各出力信号sl、s2を入力とし、アーク状態検出器
10の出力に応じて信号S1またはs2を出力信号so
として出力する。16は入力信号soに応じて出力調整
回路4のスイッチング素子駆動信号を発生する出力調整
制御回路であり、出力調整回路4がトランジスタチョッ
パ回路であるときには公知のパルス幅変調回路(PWM
回路)が用いられる。
イッチを用いた切替回路であり、誤差増幅器13.14
の各出力信号sl、s2を入力とし、アーク状態検出器
10の出力に応じて信号S1またはs2を出力信号so
として出力する。16は入力信号soに応じて出力調整
回路4のスイッチング素子駆動信号を発生する出力調整
制御回路であり、出力調整回路4がトランジスタチョッ
パ回路であるときには公知のパルス幅変調回路(PWM
回路)が用いられる。
同図の装置において、アーク状態検出器10がアーク発
生または開放を検出して出力信号Saがハイレベルにに
ある間は切替回路15は(2)側となって誤差増幅器1
4の出力信号S2を出力信号soとして出力調整制御回
路16に伝達し、出力調整回路4はこれによって定まる
値の出力を平滑部5を経て電極6と被加工物7とに供給
される。
生または開放を検出して出力信号Saがハイレベルにに
ある間は切替回路15は(2)側となって誤差増幅器1
4の出力信号S2を出力信号soとして出力調整制御回
路16に伝達し、出力調整回路4はこれによって定まる
値の出力を平滑部5を経て電極6と被加工物7とに供給
される。
このとき、出力電圧と出力電流とはそれぞれの検出器9
,8にて検出されて信号Vf、Irが誤差増幅器14.
13に帰還信号として供給されて出力電圧設定器12お
よび出力電流設定器11の各出力信号Vr、Irと比較
される。この場合、切替回路15は前述のように(2)
側にあるので誤差増幅器14の出力S2が出力調整制御
回路16に伝達されて出力電圧を設定値に保つよう動作
して、定電圧特性の出力となる。
,8にて検出されて信号Vf、Irが誤差増幅器14.
13に帰還信号として供給されて出力電圧設定器12お
よび出力電流設定器11の各出力信号Vr、Irと比較
される。この場合、切替回路15は前述のように(2)
側にあるので誤差増幅器14の出力S2が出力調整制御
回路16に伝達されて出力電圧を設定値に保つよう動作
して、定電圧特性の出力となる。
一方、アーク状態検出器10か短絡を検出しているとき
は信号Saかローレベルとなり、切替回路15は図示の
通りの(1)側となり誤差増幅器13の信号S1が出力
を決定する信号soとして出力調整制御回路16に供給
され、出力電流設定器11の出力信号Irと出力電流検
出器8の出力信号Ifとの差信号である信号sl =I
r−Ifによって定まる値に出力調整回路4が制御され
る結果、出力電流が設定値に保たれる定電流特性となる
。この結果、短絡が発生すると定電流特性となって、短
絡時に出力電流が設定値に制限されてスパッタの発生を
防止するとともにアーク期間においては定電圧特性とな
ってアークを安定に維持するものである。
は信号Saかローレベルとなり、切替回路15は図示の
通りの(1)側となり誤差増幅器13の信号S1が出力
を決定する信号soとして出力調整制御回路16に供給
され、出力電流設定器11の出力信号Irと出力電流検
出器8の出力信号Ifとの差信号である信号sl =I
r−Ifによって定まる値に出力調整回路4が制御され
る結果、出力電流が設定値に保たれる定電流特性となる
。この結果、短絡が発生すると定電流特性となって、短
絡時に出力電流が設定値に制限されてスパッタの発生を
防止するとともにアーク期間においては定電圧特性とな
ってアークを安定に維持するものである。
〈発明が解決しようとする問題点〉
上記従来装置においては、誤差増幅器13,14をコン
デンサC1,C2、抵抗器r3.r6および演算増幅器
A1.A2によって構成した遅れ要素を設けているので
出力検出信号の急激な変化に対しても安定な出力制御が
実現できるものである。
デンサC1,C2、抵抗器r3.r6および演算増幅器
A1.A2によって構成した遅れ要素を設けているので
出力検出信号の急激な変化に対しても安定な出力制御が
実現できるものである。
しかし、この遅れ要素のために切替回路の信号切替の直
後において、逆に出力電流や出力電圧か大きくオーバー
シュートする現象か発生し、この遅れ要素を設けたため
に過渡現象が助長される欠点がある。この理由を第7図
の線図とともに説明する。第7図において(a)は出力
電圧であり、出力電圧検出器9の出力Vfに相等する。
後において、逆に出力電流や出力電圧か大きくオーバー
シュートする現象か発生し、この遅れ要素を設けたため
に過渡現象が助長される欠点がある。この理由を第7図
の線図とともに説明する。第7図において(a)は出力
電圧であり、出力電圧検出器9の出力Vfに相等する。
(b)はアーク状態検出器10の出力saであり、(c
)は誤差増幅器13の出力信号S1、(d)は誤差増幅
器14の出力信号S2、(e)は電極6および被加工物
7に供給される出力電源の各変化をそれぞれ時間の経過
とともに示しである。
)は誤差増幅器13の出力信号S1、(d)は誤差増幅
器14の出力信号S2、(e)は電極6および被加工物
7に供給される出力電源の各変化をそれぞれ時間の経過
とともに示しである。
第7図において、時刻t−tiに電極6か被加工物7に
短絡して信号Vfが低下したとすると、アーク状態検出
器10の出力信号saがノ1イレベルからローレベルに
反転し、切替回路(I5)か(1)側に切替わって信号
S1か信号SOとして出力調整制御回路16に伝達され
る。しかるに時刻t−tl以前には出力の調整が誤差増
幅回路14の出力S2によって定電圧制御か行なわれて
いたために、出力電流か第7図(e)に示すように設定
値Irより相当低い状態にあり、このために誤差増幅回
路13のコンデンサC1は過大に充電されており、その
出力slはほぼ飽和に近い高出力の状態となっている。
短絡して信号Vfが低下したとすると、アーク状態検出
器10の出力信号saがノ1イレベルからローレベルに
反転し、切替回路(I5)か(1)側に切替わって信号
S1か信号SOとして出力調整制御回路16に伝達され
る。しかるに時刻t−tl以前には出力の調整が誤差増
幅回路14の出力S2によって定電圧制御か行なわれて
いたために、出力電流か第7図(e)に示すように設定
値Irより相当低い状態にあり、このために誤差増幅回
路13のコンデンサC1は過大に充電されており、その
出力slはほぼ飽和に近い高出力の状態となっている。
このために時刻t−t1において切替回路が(2)から
(1)に切りかわると異常に大きな信号s1が出力調整
制御回路16に供給されることになり、これによって駆
動される出力調整回路4はほぼ最大出力に相当する大き
な出力を発生することになる。このために出力電流は第
7図(e)に示すように大きなオーバーシュートを生じ
、この大きな出力電流がフィードバックされて誤差増幅
器13の遅れ要素の時定数に従って次第に設定値Irに
応じた値に落ちつくことになる。また短絡状態からアー
クに変化したときも同様に誤差増幅器14の出力S2が
第7図のt−t2に示すように大きな出力となっている
ために切替回路15が(2)側に切替えられると大きな
出力電圧となって、これが誤差増幅器14の遅れ要素に
よって定まる時定数に従って次第に設定値Vrに対応し
た値に落ちつくことになる。
(1)に切りかわると異常に大きな信号s1が出力調整
制御回路16に供給されることになり、これによって駆
動される出力調整回路4はほぼ最大出力に相当する大き
な出力を発生することになる。このために出力電流は第
7図(e)に示すように大きなオーバーシュートを生じ
、この大きな出力電流がフィードバックされて誤差増幅
器13の遅れ要素の時定数に従って次第に設定値Irに
応じた値に落ちつくことになる。また短絡状態からアー
クに変化したときも同様に誤差増幅器14の出力S2が
第7図のt−t2に示すように大きな出力となっている
ために切替回路15が(2)側に切替えられると大きな
出力電圧となって、これが誤差増幅器14の遅れ要素に
よって定まる時定数に従って次第に設定値Vrに対応し
た値に落ちつくことになる。
それ故、これらの切替の直後の過大出力によってスパッ
タの発生が過大となったり、過大電圧が供給されるため
に電極が過剰に燃え上ってアーク切れを発生することが
あった。
タの発生が過大となったり、過大電圧が供給されるため
に電極が過剰に燃え上ってアーク切れを発生することが
あった。
く問題点を解決するための手段〉
本発明は、上記従来装置の問題点を解決するために、遅
れ要素を有する誤差増幅器の出力をアーク状態検出器の
検出信号によって切りかえるに際してあらかじめ定めた
値に初期化する初期化回路を設けて、誤差信号が過大と
ならないようにして、出力電流、出力電圧のオーバーシ
ュートを防止したものである。
れ要素を有する誤差増幅器の出力をアーク状態検出器の
検出信号によって切りかえるに際してあらかじめ定めた
値に初期化する初期化回路を設けて、誤差信号が過大と
ならないようにして、出力電流、出力電圧のオーバーシ
ュートを防止したものである。
〈実施例ン
第1図に本発明の実施例を示す。同図において工ないし
16は第6図の従来装置と同様のものを示し、17およ
び18はそれぞれ誤差増幅器13および14の出力をあ
らかじめ定めた値に設定するための初期化回路であり、
それぞれ出力設定のための直流電源E1.E2およびア
ナログスイッチSWI 、SW2から構成されている。
16は第6図の従来装置と同様のものを示し、17およ
び18はそれぞれ誤差増幅器13および14の出力をあ
らかじめ定めた値に設定するための初期化回路であり、
それぞれ出力設定のための直流電源E1.E2およびア
ナログスイッチSWI 、SW2から構成されている。
このアナログスイッチSWIはアーク状態検出器10が
アーク期間を検出して出力信号Saがハイレベルとなっ
ている間中閉じているスイッチであり、アナログスイッ
チSW2は信号SaをNOT回路19にて反転した信号
sbによって駆動されて電極6と被加工物7とが短絡期
間中門じるスイッチである。
アーク期間を検出して出力信号Saがハイレベルとなっ
ている間中閉じているスイッチであり、アナログスイッ
チSW2は信号SaをNOT回路19にて反転した信号
sbによって駆動されて電極6と被加工物7とが短絡期
間中門じるスイッチである。
第2図は、第1図の実施例の動作を説明するための線図
であり、(a)は出力電圧であり出力電圧検出器9の出
力信号Vfに相当する。(b)はアーク状態検出器10
の出力信号Saであり(C)は誤差増幅器13の出力信
号sl (d)は誤差増幅器14の出力信号s2、
−(e)は出力電流検出器の出力信号Ifをそれぞれ時
間の経過とともに示している。
であり、(a)は出力電圧であり出力電圧検出器9の出
力信号Vfに相当する。(b)はアーク状態検出器10
の出力信号Saであり(C)は誤差増幅器13の出力信
号sl (d)は誤差増幅器14の出力信号s2、
−(e)は出力電流検出器の出力信号Ifをそれぞれ時
間の経過とともに示している。
第1図および第2図において、時刻1−11より前のア
ーク発生期間においてはアーク状態検出器10の出力信
号Saはハイレベルであり、切替回路15は(2)側と
なっており信号s2が出力調整制御回路16に対する信
号soとして供給されて、電極6と被加工物7とには定
電圧特性の出力が供給される。またこのとき初期化回路
コアのアナログスイッチSW1は閉じており、このため
に誤差増幅器13の出力は直流電源E1の出力電圧e1
に規制されている。時刻t−tlにおいて電極6が被加
工物7と短絡するとアーク状態検出信号Saがローレベ
ルとなり、これによって切替回路15が(2)から(1
)に切替えられると同時に初期化回路17のアナログス
イッチSW1か開き、初期化回路18のアナログスイッ
チSW2が閉しる。これによって誤差増幅器13の出力
は先の初期化回路17の直流電源E1の出力電圧e1か
ら出力電流設定器11の出力信号1rと出力電流検出器
8の出力信号Ifとの差信号によって定まる値に向って
誤差増幅器13の遅れ要素によって定まる時定数に従っ
て変化する。一方、誤差増幅器14は初期化回路18の
アナログスイッチSW2が閉しるのでその出力は直流電
源E2の出力電圧e2に規制されることになる。次に時
刻t−t2において電極6と被加工物7との短絡が解消
すると出力電圧Voが上昇するのでアーク状態検出器1
0の出力Saはハイレベルとなり、切替回路15は(1
)から(2)に戻る。これと同時に初期化回路17のア
ナログスイッチSWIは開き、初期化回路18のアナロ
グスイッチSW2は閉じる。これによって誤差増幅器1
4の出力は初期化回路18によって定まる出力e2から
出力電圧設定器12の出力Vrと出力電圧検出器9の出
力Vfとの差によって定まる値に向って誤差増幅器14
の遅れ要素によって定まる時定数に従ってゆるやかに変
化してゆくことになる。
ーク発生期間においてはアーク状態検出器10の出力信
号Saはハイレベルであり、切替回路15は(2)側と
なっており信号s2が出力調整制御回路16に対する信
号soとして供給されて、電極6と被加工物7とには定
電圧特性の出力が供給される。またこのとき初期化回路
コアのアナログスイッチSW1は閉じており、このため
に誤差増幅器13の出力は直流電源E1の出力電圧e1
に規制されている。時刻t−tlにおいて電極6が被加
工物7と短絡するとアーク状態検出信号Saがローレベ
ルとなり、これによって切替回路15が(2)から(1
)に切替えられると同時に初期化回路17のアナログス
イッチSW1か開き、初期化回路18のアナログスイッ
チSW2が閉しる。これによって誤差増幅器13の出力
は先の初期化回路17の直流電源E1の出力電圧e1か
ら出力電流設定器11の出力信号1rと出力電流検出器
8の出力信号Ifとの差信号によって定まる値に向って
誤差増幅器13の遅れ要素によって定まる時定数に従っ
て変化する。一方、誤差増幅器14は初期化回路18の
アナログスイッチSW2が閉しるのでその出力は直流電
源E2の出力電圧e2に規制されることになる。次に時
刻t−t2において電極6と被加工物7との短絡が解消
すると出力電圧Voが上昇するのでアーク状態検出器1
0の出力Saはハイレベルとなり、切替回路15は(1
)から(2)に戻る。これと同時に初期化回路17のア
ナログスイッチSWIは開き、初期化回路18のアナロ
グスイッチSW2は閉じる。これによって誤差増幅器1
4の出力は初期化回路18によって定まる出力e2から
出力電圧設定器12の出力Vrと出力電圧検出器9の出
力Vfとの差によって定まる値に向って誤差増幅器14
の遅れ要素によって定まる時定数に従ってゆるやかに変
化してゆくことになる。
したがって各初期化回路の直流電源El、E2の出力電
圧をそれぞれ設定電流、設定電圧が安定して得られると
きの各誤差信号に略等しい値に決定しておけば、アーク
発生から短絡または短絡からアーク発生の各切替時に誤
差信号が異常に高い値となることはなく、出力電圧、電
流に大きなオーバーシュートが発生することがなくなる
。また、短絡発生時に出力電流を比較的低い値から上昇
するようにしてスパッタの発生をさらに少なくするため
には直流電源E1の出力電圧e1を第2図の(c)に示
すように安定した定電流制御が行なわれているときの誤
差増幅器13の出力slOよりも低目に設定しておけば
よい。またアーク発生時に出力電圧の上昇速度を若干速
くしてアークの確立までの時間を短縮するためには直流
電源E2の出力電圧e2を安定な定電圧制御が行なわれ
ているときの誤差増幅器14の出力s20よりもアーク
切れが発生しない程度の高目に設定しておけばよい。
圧をそれぞれ設定電流、設定電圧が安定して得られると
きの各誤差信号に略等しい値に決定しておけば、アーク
発生から短絡または短絡からアーク発生の各切替時に誤
差信号が異常に高い値となることはなく、出力電圧、電
流に大きなオーバーシュートが発生することがなくなる
。また、短絡発生時に出力電流を比較的低い値から上昇
するようにしてスパッタの発生をさらに少なくするため
には直流電源E1の出力電圧e1を第2図の(c)に示
すように安定した定電流制御が行なわれているときの誤
差増幅器13の出力slOよりも低目に設定しておけば
よい。またアーク発生時に出力電圧の上昇速度を若干速
くしてアークの確立までの時間を短縮するためには直流
電源E2の出力電圧e2を安定な定電圧制御が行なわれ
ているときの誤差増幅器14の出力s20よりもアーク
切れが発生しない程度の高目に設定しておけばよい。
第1図の実施例においては、誤差増幅回路をアーク発生
時と短絡時との2系統設けてこの出力をアーク状態検出
器の出力によって切替えるようにしたが、本発明は上記
に限らず、単一の誤差増幅器の入力信号をアーク発生時
と短絡時とによって切りかえて定電流特性および定電圧
特性に切りかえるようにしてもよい。この場合は誤差増
幅器の初期化回路としては、アーク状態検出器の出力信
号が反転するたびに短時間遅れ要素を構成するコンデン
サを充電または放電する直流電源を切りかえるようにす
ればよい。
時と短絡時との2系統設けてこの出力をアーク状態検出
器の出力によって切替えるようにしたが、本発明は上記
に限らず、単一の誤差増幅器の入力信号をアーク発生時
と短絡時とによって切りかえて定電流特性および定電圧
特性に切りかえるようにしてもよい。この場合は誤差増
幅器の初期化回路としては、アーク状態検出器の出力信
号が反転するたびに短時間遅れ要素を構成するコンデン
サを充電または放電する直流電源を切りかえるようにす
ればよい。
第3図はこのようにした本発明の別の実施例を示す接続
図である。同図において20は誤差増幅器22の入力信
号をアーク状態検出器の出力によって切替える切替回路
であり、21a、21b誤差増幅器22の遅れ要素をア
ーク期間および短絡期間の各初期において初期化するた
めの初期化回路であり、直流電源El、E2およびアナ
ログスイッチSW1.SW2によって構成されている。
図である。同図において20は誤差増幅器22の入力信
号をアーク状態検出器の出力によって切替える切替回路
であり、21a、21b誤差増幅器22の遅れ要素をア
ーク期間および短絡期間の各初期において初期化するた
めの初期化回路であり、直流電源El、E2およびアナ
ログスイッチSW1.SW2によって構成されている。
23.24は初期化回路21a21bのアナログスイッ
チSWI 、SW2を各期間の初期において短時間閉路
させるための駆動回路であり、23はアーク状態検出器
10の出力の立下りによってトリガーされて短時間アナ
ログスイッチSW1を閉じるための信号を出力するモノ
マルチバイブレークが用いられ、24としてはアーク状
態検出器10の出力の立上りによってトリガーされて短
時間アナログスイッチSW2を閉じるための信号を出力
するモノマルチバイブレークが用いられる。またr7な
いしrllは抵抗器、C3はコンデンサであり、それぞ
れ遅れ要素を有する誤差増幅器22の構成部品である。
チSWI 、SW2を各期間の初期において短時間閉路
させるための駆動回路であり、23はアーク状態検出器
10の出力の立下りによってトリガーされて短時間アナ
ログスイッチSW1を閉じるための信号を出力するモノ
マルチバイブレークが用いられ、24としてはアーク状
態検出器10の出力の立上りによってトリガーされて短
時間アナログスイッチSW2を閉じるための信号を出力
するモノマルチバイブレークが用いられる。またr7な
いしrllは抵抗器、C3はコンデンサであり、それぞ
れ遅れ要素を有する誤差増幅器22の構成部品である。
同図において工ないし16は第1図と同機能のものに同
符号を付しである。
符号を付しである。
第4図は、第3図の実施例の動作を説明するための線図
であり、(a)は出力電圧検出器9の出力vr、(b)
はアーク状態検出器10の出力sa、(c)は誤差増幅
器22の出力5O1(d)は出力電流1oの変化をそれ
ぞれ時間の経過とともに示している。
であり、(a)は出力電圧検出器9の出力vr、(b)
はアーク状態検出器10の出力sa、(c)は誤差増幅
器22の出力5O1(d)は出力電流1oの変化をそれ
ぞれ時間の経過とともに示している。
第3図および第4図において、時刻t−tlの直前にお
いては出力電圧検出器9の出力vrが大であり、アーク
状態検出器10の出力はノ\イレベルになっている。こ
のため切替回路20は(2)側にあり出力電圧設定器1
2の出力Vrと出力電圧検出器9の出力vfとが誤差増
幅器22に入力されて差信号Vr−Vfが出力信号SO
となり、出力調整制御回路16はこの信号によって出力
調整回路4を駆動し、定電圧特性の出力が得られる。
いては出力電圧検出器9の出力vrが大であり、アーク
状態検出器10の出力はノ\イレベルになっている。こ
のため切替回路20は(2)側にあり出力電圧設定器1
2の出力Vrと出力電圧検出器9の出力vfとが誤差増
幅器22に入力されて差信号Vr−Vfが出力信号SO
となり、出力調整制御回路16はこの信号によって出力
調整回路4を駆動し、定電圧特性の出力が得られる。
時刻t−t1において電極6と被加工物7とが短絡する
と出力電圧検出器9の出力電圧vfが低下し、これによ
ってアーク状態検出器10の出力信号saがローレベル
となる。これによって切替回路20が(1)側に切りか
わると同時に信号sBの立下りによってモノマルチバイ
ブレータ23が設定されたΔtの短時間ノ\イレベル信
号を出力し、これによってアナログスイッチSWIが短
時間開じる。この結果、誤差増幅器22の出力SOは時
刻t−tlの直前の値から直流電源E1の出力電圧e1
に変化し、出力調整部4はこの信号so −elによっ
て駆動される。モノマルチバイブレータ23の時限終了
によりアナログスイッチSWlが開くと誤差増幅器22
はこの時点から出力電流設定器11の出力1rと出力電
流検出器の出力If’との差(I r −I f’ )
よって定まる出力に向って遅れ要素によって定まる時定
数に従って変化してゆくことになる。次に時刻t−t2
において短絡が解消し電極6と被加工物7との間にアー
クが発生すると電圧vOが上昇するのでアーク状態検出
器10の出力信号saがハイレベルに反転する。これに
よって切替回路20が反転して(2)側になると同時に
モノマルチバイブレータ24が信号Saの立上りによっ
てトリガーされてアナログスイッチSW2をΔtの時間
だけ閉じる。これによって誤差増幅器22の出力は入力
信号にかかわらず直流電源E2の出力電圧e2にこのΔ
tの時間だけ保たれることになる。Δtの時間経過後、
アナログスイッチSW2が開くと誤差増幅器22は出力
電圧設定器12の出力信号Vrと出力電圧検出器の出力
信号Vfとの差(Vr−Vf’ )が信号SOとして出
力されて出力調整回路駆動用の信号となる。
と出力電圧検出器9の出力電圧vfが低下し、これによ
ってアーク状態検出器10の出力信号saがローレベル
となる。これによって切替回路20が(1)側に切りか
わると同時に信号sBの立下りによってモノマルチバイ
ブレータ23が設定されたΔtの短時間ノ\イレベル信
号を出力し、これによってアナログスイッチSWIが短
時間開じる。この結果、誤差増幅器22の出力SOは時
刻t−tlの直前の値から直流電源E1の出力電圧e1
に変化し、出力調整部4はこの信号so −elによっ
て駆動される。モノマルチバイブレータ23の時限終了
によりアナログスイッチSWlが開くと誤差増幅器22
はこの時点から出力電流設定器11の出力1rと出力電
流検出器の出力If’との差(I r −I f’ )
よって定まる出力に向って遅れ要素によって定まる時定
数に従って変化してゆくことになる。次に時刻t−t2
において短絡が解消し電極6と被加工物7との間にアー
クが発生すると電圧vOが上昇するのでアーク状態検出
器10の出力信号saがハイレベルに反転する。これに
よって切替回路20が反転して(2)側になると同時に
モノマルチバイブレータ24が信号Saの立上りによっ
てトリガーされてアナログスイッチSW2をΔtの時間
だけ閉じる。これによって誤差増幅器22の出力は入力
信号にかかわらず直流電源E2の出力電圧e2にこのΔ
tの時間だけ保たれることになる。Δtの時間経過後、
アナログスイッチSW2が開くと誤差増幅器22は出力
電圧設定器12の出力信号Vrと出力電圧検出器の出力
信号Vfとの差(Vr−Vf’ )が信号SOとして出
力されて出力調整回路駆動用の信号となる。
同図において、直流電源E1の出力電圧e1を、安定し
た定電流制御が行われているときの誤差増幅器の出力よ
りも低目に設定しておけば、短絡発生時に出力電流が比
較的低い値から上昇しスパッタの発生をさらに少なくで
きる。また、直流電源E2の出力電圧e2を安定な定電
圧制御が行われているときの誤差増幅器の出力よりも高
目に設定しておけば、アーク発生時に出力電圧の上昇速
度を若干速くできアーク確立が確実となり、アークの安
定性を増すことができる。
た定電流制御が行われているときの誤差増幅器の出力よ
りも低目に設定しておけば、短絡発生時に出力電流が比
較的低い値から上昇しスパッタの発生をさらに少なくで
きる。また、直流電源E2の出力電圧e2を安定な定電
圧制御が行われているときの誤差増幅器の出力よりも高
目に設定しておけば、アーク発生時に出力電圧の上昇速
度を若干速くできアーク確立が確実となり、アークの安
定性を増すことができる。
また第3図の実施例においては、切替の際にモノマルチ
バイブレータ23または24によって定まる時間Δtの
間だけ信号SOがelまたはe2に保たれることになる
が、この時間Δtは第4図においては誇張して示したが
、実際には数マイクロ秒程度で十分であり、アーク加工
においてはほとんど問題にはならない。
バイブレータ23または24によって定まる時間Δtの
間だけ信号SOがelまたはe2に保たれることになる
が、この時間Δtは第4図においては誇張して示したが
、実際には数マイクロ秒程度で十分であり、アーク加工
においてはほとんど問題にはならない。
また、第3図の実施例において誤差増幅器22の遅れ要
素を構成するコンデンサをアーク発生時と短絡時とに別
々に設けるときは、このコンデンサに各々初期化回路を
並列に接続することによって第1図と同様の機能を有す
る装置が得られる。
素を構成するコンデンサをアーク発生時と短絡時とに別
々に設けるときは、このコンデンサに各々初期化回路を
並列に接続することによって第1図と同様の機能を有す
る装置が得られる。
第5図はこのようにしたときの本発明の別の実施例を示
すものであり、誤差増幅器22の遅れ要素を構成するコ
ンデンサを04と05と2個用意し、アーク状態検出器
10の出力信号saで切替わる切替スイッチSW4とS
W5とによってそれぞれ不用時に各コンデンサを直流電
源El、E2て充電して端子電圧を規制するようにした
ものである。同図のその他の部分は第3図の実施例と同
機能のものに同符号を付しである。
すものであり、誤差増幅器22の遅れ要素を構成するコ
ンデンサを04と05と2個用意し、アーク状態検出器
10の出力信号saで切替わる切替スイッチSW4とS
W5とによってそれぞれ不用時に各コンデンサを直流電
源El、E2て充電して端子電圧を規制するようにした
ものである。同図のその他の部分は第3図の実施例と同
機能のものに同符号を付しである。
同図の装置において、アーク状態検出器10の出力Sa
がハイレベル(アーク期間中)であるときは、切替回路
20は(2)側であり、また初期化回路のスイッチSW
4.SW5も(2)側であるので出力電圧設定器12の
出力vrと出力電圧検出器の出力Vfとが誤差増幅器2
2に供給されるとともに遅れ要素はコンデンサC5によ
って構成されることになる。またこの間はスイッチSW
4によってコンデンサC4は直流電源E1に接続される
ことになり、その電圧は直流電源E1の出力電圧e1に
規制される。次に電極6が被加工物7に短絡するとアー
ク状態検出器10の出力Saはローレベルに反転し、こ
れによって切替回路20が(1)側に切りかわるととも
にスイッチSW4、SW5も(1)側に切りかえられる
。この結果、誤差増幅器22の出力は先に充電されてい
たコンデンサC4の電圧e1になり、その後に出力電流
設定器11の出力■「と出力電流検出器8の出力Ifと
の差(Ir−If’ )に向って遅れ要素の時定数に従
って変化し、設定電流が流れる値にまで達して安定する
。この間スイッチSW4は(1)側にあるためにコンデ
ンサC5は直流電源E2に接続されてその電圧はe2に
規制される。
がハイレベル(アーク期間中)であるときは、切替回路
20は(2)側であり、また初期化回路のスイッチSW
4.SW5も(2)側であるので出力電圧設定器12の
出力vrと出力電圧検出器の出力Vfとが誤差増幅器2
2に供給されるとともに遅れ要素はコンデンサC5によ
って構成されることになる。またこの間はスイッチSW
4によってコンデンサC4は直流電源E1に接続される
ことになり、その電圧は直流電源E1の出力電圧e1に
規制される。次に電極6が被加工物7に短絡するとアー
ク状態検出器10の出力Saはローレベルに反転し、こ
れによって切替回路20が(1)側に切りかわるととも
にスイッチSW4、SW5も(1)側に切りかえられる
。この結果、誤差増幅器22の出力は先に充電されてい
たコンデンサC4の電圧e1になり、その後に出力電流
設定器11の出力■「と出力電流検出器8の出力Ifと
の差(Ir−If’ )に向って遅れ要素の時定数に従
って変化し、設定電流が流れる値にまで達して安定する
。この間スイッチSW4は(1)側にあるためにコンデ
ンサC5は直流電源E2に接続されてその電圧はe2に
規制される。
次に電極6と被加工物7との短絡が解消しアークが発生
するとアーク状態検出器10の出力Saは再びハイレベ
ルとなり、切替回路20は(2)側にかわり、スイッチ
SW4.SW5も(2)側に戻る。これによってコンデ
ンサC5が誤差増幅器22に接続されて、その出力はコ
ンデンサC5の端子電圧e2か−らスタートして出力電
圧設定器12の出力Vrと出力電圧検出器の出力Vfと
の差電圧(Vr −Vl )に向って変化してゆくこと
になる。この間の様子は第2図にて説明した第1図の実
施例の動作と同様である。
するとアーク状態検出器10の出力Saは再びハイレベ
ルとなり、切替回路20は(2)側にかわり、スイッチ
SW4.SW5も(2)側に戻る。これによってコンデ
ンサC5が誤差増幅器22に接続されて、その出力はコ
ンデンサC5の端子電圧e2か−らスタートして出力電
圧設定器12の出力Vrと出力電圧検出器の出力Vfと
の差電圧(Vr −Vl )に向って変化してゆくこと
になる。この間の様子は第2図にて説明した第1図の実
施例の動作と同様である。
なお、上記の各実施例においては出力電流設定器11ま
たは出力電圧設定器1−2としては一定の出力信号を出
力するものの如く説明したが、これらは切替の後にスロ
ープ状または段階状に変化するものを用いてもよく、こ
の場合にはそれぞれの設定器に対してアーク状態検出器
の出力信号Saを導いて出力信号を変化させるためのト
リガー信号とすればよい。
たは出力電圧設定器1−2としては一定の出力信号を出
力するものの如く説明したが、これらは切替の後にスロ
ープ状または段階状に変化するものを用いてもよく、こ
の場合にはそれぞれの設定器に対してアーク状態検出器
の出力信号Saを導いて出力信号を変化させるためのト
リガー信号とすればよい。
また、アーク状態検出器の出力側に時限回路を設けて、
実際のアーク状態の変化時点から所定時間遅れて切替回
路を動作させるようにしてもよい。
実際のアーク状態の変化時点から所定時間遅れて切替回
路を動作させるようにしてもよい。
さらに主電源の出力調整部としては、インバータ方式、
チョッパ方式あるいはサイリスタによる位相制御方式な
どいずれの方式のものに対しても本発明は適用でき、そ
の出力形式も直流出力のものに限らず、交流出力のもの
にも適用できるのはもちろんである。
チョッパ方式あるいはサイリスタによる位相制御方式な
どいずれの方式のものに対しても本発明は適用でき、そ
の出力形式も直流出力のものに限らず、交流出力のもの
にも適用できるのはもちろんである。
〈発明の効果〉
本発明は、アーク状態の変化に応じて定電圧特性と定電
流特性とを切りかえるようにした装置において、切替の
各初期に誤差増幅器の遅れ要素を予め定めた値、例えば
通常設定出力に平衡したときの誤差増幅器の出力に近い
値に初期化する構造としたので、遅れ要素を誤差増幅器
に設置すてフィードバック制御系を安定化したときの欠
点であった特性切替時の過大なオーバーシュートの発生
が完全に防止でき、スパッタの発生を減少させることが
でき、またアークを安定にすることができるものである
。
流特性とを切りかえるようにした装置において、切替の
各初期に誤差増幅器の遅れ要素を予め定めた値、例えば
通常設定出力に平衡したときの誤差増幅器の出力に近い
値に初期化する構造としたので、遅れ要素を誤差増幅器
に設置すてフィードバック制御系を安定化したときの欠
点であった特性切替時の過大なオーバーシュートの発生
が完全に防止でき、スパッタの発生を減少させることが
でき、またアークを安定にすることができるものである
。
第1図は本発明の実施例を示す接続図、第2図は第1の
実施例の動作を説明するための線図、第3図は、本発明
の別の実施例を示す接続図、第4図は第3図の実施例の
動作を説明するための線図、第5図は本発明のさらに別
の実施例を示す接続図、第6図は従来の装置の例を示す
接続図、第7図は第6図の従来の装置の動作を説明する
ための線図である。 1・・・入力端子、 2・・・整流回路、3.5・・
・平滑回路、 4・・・出力調整回路、6・・・電極、
7・・・被加工物、8・・・出カ夷流検出器、9・・・
出力電圧検出器、1o・・・アーク状態検出器、11・
・・出力電流設定器、12・・・出力電圧設定器、13
.14.22・・・誤差増幅器、 15.20・・・切替回路、 16・・・出力調整制御回路、 17.18,21a、21b−・初期化回路、19・・
・NOT回路、 23.24・・・モノマルチバイブレータ、SWI〜S
W5・・・アナログスイッチ、01〜C5・・・コンデ
ンサ
実施例の動作を説明するための線図、第3図は、本発明
の別の実施例を示す接続図、第4図は第3図の実施例の
動作を説明するための線図、第5図は本発明のさらに別
の実施例を示す接続図、第6図は従来の装置の例を示す
接続図、第7図は第6図の従来の装置の動作を説明する
ための線図である。 1・・・入力端子、 2・・・整流回路、3.5・・
・平滑回路、 4・・・出力調整回路、6・・・電極、
7・・・被加工物、8・・・出カ夷流検出器、9・・・
出力電圧検出器、1o・・・アーク状態検出器、11・
・・出力電流設定器、12・・・出力電圧設定器、13
.14.22・・・誤差増幅器、 15.20・・・切替回路、 16・・・出力調整制御回路、 17.18,21a、21b−・初期化回路、19・・
・NOT回路、 23.24・・・モノマルチバイブレータ、SWI〜S
W5・・・アナログスイッチ、01〜C5・・・コンデ
ンサ
Claims (1)
- 1、アーク負荷の状態に応じて定電圧特性と定電流特性
とを切りかえるアーク加工用電源において、出力電流設
定信号と出力電流検出信号とを遅れ要素を含む誤差増幅
器によって比較増幅する第1の手段と、出力電圧設定信
号と出力電圧検出信号とを遅れ要素を含む誤差増幅器に
よって比較増幅する第2の手段と、アーク負荷の短絡と
開放またはアーク発生とを判別するアーク状態検出器と
、前記アーク状態検出器の出力に応じて短絡時は前記第
1の手段を選択し開放時またはアーク発生時は前記第2
の手段を選択する選択切替手段と、前記選択切替手段に
よって選択された前記第1または第2の手段の出力に応
じて出力を調整する出力調整手段と、前記第1または第
2の手段を構成する遅れ要素を含む誤差増幅器の出力を
前記選択切替手段の切替の各初期において予め定めた値
にリセットする初期化手段とを具備したアーク加工用電
源。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11324790A JP2929663B2 (ja) | 1990-04-28 | 1990-04-28 | アーク加工用電源 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11324790A JP2929663B2 (ja) | 1990-04-28 | 1990-04-28 | アーク加工用電源 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0413479A true JPH0413479A (ja) | 1992-01-17 |
JP2929663B2 JP2929663B2 (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=14607306
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11324790A Expired - Lifetime JP2929663B2 (ja) | 1990-04-28 | 1990-04-28 | アーク加工用電源 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2929663B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002316263A (ja) * | 2001-04-23 | 2002-10-29 | Daihen Corp | アークガウジング用電源装置 |
JP2006015356A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アーク溶接装置 |
-
1990
- 1990-04-28 JP JP11324790A patent/JP2929663B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002316263A (ja) * | 2001-04-23 | 2002-10-29 | Daihen Corp | アークガウジング用電源装置 |
JP2006015356A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アーク溶接装置 |
JP4576904B2 (ja) * | 2004-06-30 | 2010-11-10 | パナソニック株式会社 | アーク溶接装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2929663B2 (ja) | 1999-08-03 |
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