JPH05185226A - 直流アーク溶接機 - Google Patents
直流アーク溶接機Info
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- JPH05185226A JPH05185226A JP2184392A JP2184392A JPH05185226A JP H05185226 A JPH05185226 A JP H05185226A JP 2184392 A JP2184392 A JP 2184392A JP 2184392 A JP2184392 A JP 2184392A JP H05185226 A JPH05185226 A JP H05185226A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 手溶接，ガウジングに用いる直流アーク溶接
機において、アークを安定するとともに出力短絡時にス
パッタの発生を抑えて短絡から開放に移行できるように
する。 【構成】 負荷１１に供給する直流の出力電流の検出信
号とアーク電流設定信号との誤差信号により出力制御用
の制御素子Ｑを制御して出力電流を定電流にフィードバ
ック制御する直流アーク溶接機において、出力短絡時に
アーク電流設定信号に加算電流設定信号を加算し，出力
電流を定常のアーク電流より大きな定電流にする短絡出
力補正手段を備える。
機において、アークを安定するとともに出力短絡時にス
パッタの発生を抑えて短絡から開放に移行できるように
する。 【構成】 負荷１１に供給する直流の出力電流の検出信
号とアーク電流設定信号との誤差信号により出力制御用
の制御素子Ｑを制御して出力電流を定電流にフィードバ
ック制御する直流アーク溶接機において、出力短絡時に
アーク電流設定信号に加算電流設定信号を加算し，出力
電流を定常のアーク電流より大きな定電流にする短絡出
力補正手段を備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、手溶接又はガウジング
に用いる定電流出力型の直流アーク溶接機に関する。
に用いる定電流出力型の直流アーク溶接機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、直流アーク溶接機を用いた手溶接
又はガウジングにおいては、アークの安定性を高めるた
めに溶接機の出力が定電流制御される。この定電流制御
は、負荷に供給する出力電流の検出信号とアーク電流設
定信号との誤差信号により出力制御用の制御素子を制御
し、出力電流をフィードバック制御して行われる。
又はガウジングにおいては、アークの安定性を高めるた
めに溶接機の出力が定電流制御される。この定電流制御
は、負荷に供給する出力電流の検出信号とアーク電流設
定信号との誤差信号により出力制御用の制御素子を制御
し、出力電流をフィードバック制御して行われる。
【０００３】ところで、前記手溶接又はガウジングにお
いて、溶接姿勢が上向き或いは立向きで下進する場合、
溶融した金属が落下して溶接棒の先端と母材とが接触す
ることがある。そして、この接触により溶接棒と母材が
短絡して出力短絡状態になっても、出力電流が溶接中と
同じ大きさで変わらず、溶融不足が生じて短絡が解除で
きないことが多く、作業性が悪い。
いて、溶接姿勢が上向き或いは立向きで下進する場合、
溶融した金属が落下して溶接棒の先端と母材とが接触す
ることがある。そして、この接触により溶接棒と母材が
短絡して出力短絡状態になっても、出力電流が溶接中と
同じ大きさで変わらず、溶融不足が生じて短絡が解除で
きないことが多く、作業性が悪い。
【０００４】そこで、手溶接又はガウジングに用いる直
流アーク溶接機には、出力特性を定電流特性にする代わ
りに図５の出力電流・出力電圧の静特性に示す垂下特性
にして出力短絡時の出力電流を増大するようにしたもの
がある。また、アークの安定性を確保するため、定電流
制御と垂下特性制御とを組合せ、出力特性を図６の出力
電流・出力電圧の静特性に示すように、アーク発生中は
定電流特性に制御し、溶接棒と母材とが短絡する出力短
絡時に垂下特性に切換えて大きい短絡電流を流すように
したものもある。
流アーク溶接機には、出力特性を定電流特性にする代わ
りに図５の出力電流・出力電圧の静特性に示す垂下特性
にして出力短絡時の出力電流を増大するようにしたもの
がある。また、アークの安定性を確保するため、定電流
制御と垂下特性制御とを組合せ、出力特性を図６の出力
電流・出力電圧の静特性に示すように、アーク発生中は
定電流特性に制御し、溶接棒と母材とが短絡する出力短
絡時に垂下特性に切換えて大きい短絡電流を流すように
したものもある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記図５の垂下特性の
直流アーク溶接機の場合、アーク発生中（定常時）にも
出力電流が出力電圧に応じて変化するため、溶接ビート
の仕上り不良や溶接不良が生じ易く、また垂下特性で決
まる短絡時の出力電流が必要以上に大きくなり過ぎるた
め、短絡からアークに移行したときのスパッタが多くな
り、溶接やガウジングの品質が低下する問題点がある。
直流アーク溶接機の場合、アーク発生中（定常時）にも
出力電流が出力電圧に応じて変化するため、溶接ビート
の仕上り不良や溶接不良が生じ易く、また垂下特性で決
まる短絡時の出力電流が必要以上に大きくなり過ぎるた
め、短絡からアークに移行したときのスパッタが多くな
り、溶接やガウジングの品質が低下する問題点がある。
【０００６】また、前記図６の定電流特性と垂下特性と
を組合せた直流アーク溶接機の場合、アーク発生中は出
力電流が定電流制御されて溶接ビートの仕上り不良や溶
接不良の発生は防止されるが、出力短絡時は出力電流が
垂下特性によって必要以上に大きくなり過ぎ、短絡から
アークに移行したときのスパッタが多くなり、溶接やガ
ウジングの品質向上が望めない問題点がある。本発明
は、出力電流を定電流制御してアーク発生中及び出力短
絡時の不都合を解消し、溶接やガウジングの品質を向上
するようにした直流アーク溶接機を提供することを目的
とする。
を組合せた直流アーク溶接機の場合、アーク発生中は出
力電流が定電流制御されて溶接ビートの仕上り不良や溶
接不良の発生は防止されるが、出力短絡時は出力電流が
垂下特性によって必要以上に大きくなり過ぎ、短絡から
アークに移行したときのスパッタが多くなり、溶接やガ
ウジングの品質向上が望めない問題点がある。本発明
は、出力電流を定電流制御してアーク発生中及び出力短
絡時の不都合を解消し、溶接やガウジングの品質を向上
するようにした直流アーク溶接機を提供することを目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明の直流アーク溶接機は、負荷に供給する直
流の出力電流の検出信号とアーク電流設定信号との誤差
信号により出力制御用の制御素子を制御して出力電流を
定電流にフィードバック制御する直流アーク溶接機にお
いて、出力短絡時にアーク電流設定信号に加算電流設定
信号を加算し，出力電流を定常のアーク電流より大きな
定電流にする短絡出力補正手段を備える。
めに、本発明の直流アーク溶接機は、負荷に供給する直
流の出力電流の検出信号とアーク電流設定信号との誤差
信号により出力制御用の制御素子を制御して出力電流を
定電流にフィードバック制御する直流アーク溶接機にお
いて、出力短絡時にアーク電流設定信号に加算電流設定
信号を加算し，出力電流を定常のアーク電流より大きな
定電流にする短絡出力補正手段を備える。
【０００８】
【作用】前記のように構成された本発明の直流アーク溶
接機の場合、手溶接又はガウジングの際、アーク発生中
はアーク電流設定信号に基づいて出力電流が定常のアー
ク電流に定電流制御されてアークが安定し、溶接ビート
の仕上り不良や溶接不良が防止される。さらに、負荷の
溶接棒と母材とが接触して出力短絡状態になると、アー
ク電流設定信号に加算電流設定信号を加算した信号に基
づき、出力電流が定常のアーク電流より加算電流設定信
号に相当する量だけ大きな電流に定電流制御される。
接機の場合、手溶接又はガウジングの際、アーク発生中
はアーク電流設定信号に基づいて出力電流が定常のアー
ク電流に定電流制御されてアークが安定し、溶接ビート
の仕上り不良や溶接不良が防止される。さらに、負荷の
溶接棒と母材とが接触して出力短絡状態になると、アー
ク電流設定信号に加算電流設定信号を加算した信号に基
づき、出力電流が定常のアーク電流より加算電流設定信
号に相当する量だけ大きな電流に定電流制御される。
【０００９】そして、加算電流設定信号を短絡からアー
クに移行する際のスパッタの発生が少なくなる適当な大
きさの信号に設定することにより、出力短絡時の出力電
流が短絡解除に必要な適度の大きさの電流になり、スパ
ッタの発生を抑えて短絡が開放される。
クに移行する際のスパッタの発生が少なくなる適当な大
きさの信号に設定することにより、出力短絡時の出力電
流が短絡解除に必要な適度の大きさの電流になり、スパ
ッタの発生を抑えて短絡が開放される。
【００１０】
（第１の実施例）まず、第１の実施例について、図１及
び図２を参照して説明する。図１において、１ａ〜１ｃ
は溶接機の３相入力端子、２はダイオードブリッジ構成
の入力側整流器、３は平滑コンデンサ、４はコンデンサ
３により平滑して形成された直流を高周波交流に交換す
るインバータであり、周知のインバータと同様、トラン
ジスタ，ＭＯＳＦＥＴ，ＩＧＢＴ等の出力制御用の制御
素子Ｑのブリッジ回路からなる。５は高周波交流を溶接
に必要な電圧に変換する出力変圧器、６は変圧器５の２
次側出力を整流するダイオードブリッジ構成の出力側整
流器、７は平滑用リアクトル、８ｐ，８ｎは溶接機の
正，負の出力端子、９は溶接棒、１０は母材であり、溶
接棒９，母材１０により負荷１１が構成される。
び図２を参照して説明する。図１において、１ａ〜１ｃ
は溶接機の３相入力端子、２はダイオードブリッジ構成
の入力側整流器、３は平滑コンデンサ、４はコンデンサ
３により平滑して形成された直流を高周波交流に交換す
るインバータであり、周知のインバータと同様、トラン
ジスタ，ＭＯＳＦＥＴ，ＩＧＢＴ等の出力制御用の制御
素子Ｑのブリッジ回路からなる。５は高周波交流を溶接
に必要な電圧に変換する出力変圧器、６は変圧器５の２
次側出力を整流するダイオードブリッジ構成の出力側整
流器、７は平滑用リアクトル、８ｐ，８ｎは溶接機の
正，負の出力端子、９は溶接棒、１０は母材であり、溶
接棒９，母材１０により負荷１１が構成される。
【００１１】１２は出力電流を検出する電流検出器、１
３は検出器１２の電流検出信号を負の電圧信号に変換す
る電流／電圧変換器、１４はアーク発生中の出力電流を
定常のアーク電流に設定する可変抵抗構成のアーク電流
設定器であり、直流正電源端子＋Ｂの直流が印加され
る。１５は出力短絡時の出力電流を設定量だけ加算補正
する可変抵抗構成の加算電流設定器であり、信号増幅器
１６を介した設定器１４の出力電圧が正電源として印加
される。
３は検出器１２の電流検出信号を負の電圧信号に変換す
る電流／電圧変換器、１４はアーク発生中の出力電流を
定常のアーク電流に設定する可変抵抗構成のアーク電流
設定器であり、直流正電源端子＋Ｂの直流が印加され
る。１５は出力短絡時の出力電流を設定量だけ加算補正
する可変抵抗構成の加算電流設定器であり、信号増幅器
１６を介した設定器１４の出力電圧が正電源として印加
される。
【００１２】１７は演算増幅器であり、非反転入力端子
（＋）はアースされ、反転入力端子（−）は入力抵抗１
８，１９，２０を介して変換器１３，設定器１４，１５
に接続され、変換器１３の負の検出信号と設定器１４の
正のアーク電流設定信号，設定器１５の正の加算電流設
定信号とを誤差増幅する。２１は増幅用抵抗、２２，２
３は周波数補正の抵抗，コンデンサ、２４は演算増幅器
１７の出力信号により制御されるインバータ駆動回路で
あり、インバータ４の制御素子Ｑのスイッチングを制御
して出力電流を定電流にフィードバック制御する。
（＋）はアースされ、反転入力端子（−）は入力抵抗１
８，１９，２０を介して変換器１３，設定器１４，１５
に接続され、変換器１３の負の検出信号と設定器１４の
正のアーク電流設定信号，設定器１５の正の加算電流設
定信号とを誤差増幅する。２１は増幅用抵抗、２２，２
３は周波数補正の抵抗，コンデンサ、２４は演算増幅器
１７の出力信号により制御されるインバータ駆動回路で
あり、インバータ４の制御素子Ｑのスイッチングを制御
して出力電流を定電流にフィードバック制御する。
【００１３】２５は出力電圧を検出する電圧検出器であ
り、検出電圧に比例した正，負の電圧検出信号の出力機
能を有する。２６，２７はアーク発生検出用の基準電圧
信号を分圧形成する分圧抵抗、２８は比較器であり、入
力抵抗２９を介した検出器２５の正の電圧検出信号と入
力抵抗３０を介した正の基準電圧信号とを比較する。３
１は比較器２８の出力により通電制御される電流設定切
換用の継電器であり、ａ接点３１ｘが設定器１５と入力
抵抗２０との間に挿入され、検出器２５の電圧検出信号
が基準電圧信号より小さいときに励磁されてａ接点３１
ｘを閉成する。３２は継電器３１に並設されたサージ吸
収用のダイオードである。なお、設定器１５，比較器２
８，継電器３１等により短絡出力補正手段が形成され
る。
り、検出電圧に比例した正，負の電圧検出信号の出力機
能を有する。２６，２７はアーク発生検出用の基準電圧
信号を分圧形成する分圧抵抗、２８は比較器であり、入
力抵抗２９を介した検出器２５の正の電圧検出信号と入
力抵抗３０を介した正の基準電圧信号とを比較する。３
１は比較器２８の出力により通電制御される電流設定切
換用の継電器であり、ａ接点３１ｘが設定器１５と入力
抵抗２０との間に挿入され、検出器２５の電圧検出信号
が基準電圧信号より小さいときに励磁されてａ接点３１
ｘを閉成する。３２は継電器３１に並設されたサージ吸
収用のダイオードである。なお、設定器１５，比較器２
８，継電器３１等により短絡出力補正手段が形成され
る。
【００１４】そして、３相入力端子１ａ〜１ｃに給電さ
れた交流電源は整流器２，コンデンサ３により整流，平
滑されて直流に変換され、この直流がインバータ４に供
給され、制御素子Ｑのスイッチングにより高周波交流に
変換される。さらに、インバータ４の高周波交流が変圧
器５を介して整流器６に供給され、この整流器６，リア
クトル７の整流，平滑により直流に変換され、この直流
出力が出力端子８ｐ，８ｎから負荷１１に供給される。
れた交流電源は整流器２，コンデンサ３により整流，平
滑されて直流に変換され、この直流がインバータ４に供
給され、制御素子Ｑのスイッチングにより高周波交流に
変換される。さらに、インバータ４の高周波交流が変圧
器５を介して整流器６に供給され、この整流器６，リア
クトル７の整流，平滑により直流に変換され、この直流
出力が出力端子８ｐ，８ｎから負荷１１に供給される。
【００１５】このとき、出力電流が検出器１２により検
出され、この検出器１２に接続された変換器１３から入
力抵抗１８を介して演算増幅器１７の反転入力端子
（−）に出力電流に比例した負の電流検出信号が供給さ
れる。また、出力電圧が検出器２５により検出され、こ
の検出器２５の電圧検出信号と分圧抵抗２６，２７の分
圧に基づく基準電圧信号とが比較器２８により比較さ
れ、この比較の結果に基づき、比較器２８の出力段のト
ランジスタがオン，オフして継電器３１の通電が制御さ
れる。
出され、この検出器１２に接続された変換器１３から入
力抵抗１８を介して演算増幅器１７の反転入力端子
（−）に出力電流に比例した負の電流検出信号が供給さ
れる。また、出力電圧が検出器２５により検出され、こ
の検出器２５の電圧検出信号と分圧抵抗２６，２７の分
圧に基づく基準電圧信号とが比較器２８により比較さ
れ、この比較の結果に基づき、比較器２８の出力段のト
ランジスタがオン，オフして継電器３１の通電が制御さ
れる。
【００１６】そして、溶接棒９と母材１０とが接触せ
ず、アークが発生して手溶接又はガウジングが正常に行
われる定常運転時は、アーク電圧に基づき、電圧検出信
号が基準電圧信号より大きく、比較器２８の出力段のト
ランジスタがオフして継電器３１が非通電に保持され、
ａ接点３１ｘが開放する。このａ接点３１ｘの開放によ
り、演算増幅器１７の反転入力端子（−）に出力電流の
設定信号として、入力抵抗１９を介した設定器１４のア
ーク電流設定信号のみが供給される。
ず、アークが発生して手溶接又はガウジングが正常に行
われる定常運転時は、アーク電圧に基づき、電圧検出信
号が基準電圧信号より大きく、比較器２８の出力段のト
ランジスタがオフして継電器３１が非通電に保持され、
ａ接点３１ｘが開放する。このａ接点３１ｘの開放によ
り、演算増幅器１７の反転入力端子（−）に出力電流の
設定信号として、入力抵抗１９を介した設定器１４のア
ーク電流設定信号のみが供給される。
【００１７】そして、出力電流をＩｘ，アーク電流設定
信号に基づく定常のアーク電流をＩ１とすると、演算増
幅器１７の出力信号はＩ１−Ｉｘに応じて変化し、この
出力信号が０になるように駆動回路２４が制御素子Ｑを
駆動制御する。この駆動制御により、定常運転時の出力
電流Ｉｘはアーク電流設定信号に基づく定常のアーク電
流Ｉ１にフィードバック制御される。
信号に基づく定常のアーク電流をＩ１とすると、演算増
幅器１７の出力信号はＩ１−Ｉｘに応じて変化し、この
出力信号が０になるように駆動回路２４が制御素子Ｑを
駆動制御する。この駆動制御により、定常運転時の出力
電流Ｉｘはアーク電流設定信号に基づく定常のアーク電
流Ｉ１にフィードバック制御される。
【００１８】なお、アーク電流設定信号は、アーク電流
Ｉ１がアークの安定する最適値になるように、溶接やガ
ウジングの条件に応じて可変調整して設定される。した
がって、定常運転時の溶接機出力は図２の出力電流・出
力電圧の静特性の例えばＡ点の電流，電圧に定電流制御
され、この定電流制御に基づき、アークが安定に持続し
て溶接ビートの仕上り不良や溶接不良のない良好な手溶
接又はガウジングが行える。
Ｉ１がアークの安定する最適値になるように、溶接やガ
ウジングの条件に応じて可変調整して設定される。した
がって、定常運転時の溶接機出力は図２の出力電流・出
力電圧の静特性の例えばＡ点の電流，電圧に定電流制御
され、この定電流制御に基づき、アークが安定に持続し
て溶接ビートの仕上り不良や溶接不良のない良好な手溶
接又はガウジングが行える。
【００１９】つぎに、何らかの原因，例えば溶融金属が
たれることにより、溶接棒９が母材１０に接触して短絡
すると、出力電圧が０に低下し、検出器２５の電圧検出
信号が０になって基準電圧信号より小さくなり、比較器
２８の出力段のトランジスタがオンして継電器３１が通
電され、ａ接点３１ｘが閉成する。
たれることにより、溶接棒９が母材１０に接触して短絡
すると、出力電圧が０に低下し、検出器２５の電圧検出
信号が０になって基準電圧信号より小さくなり、比較器
２８の出力段のトランジスタがオンして継電器３１が通
電され、ａ接点３１ｘが閉成する。
【００２０】このａ接点３１ｘの閉成により、演算増幅
器１７の反転入力端子（−）には出力電流の設定信号と
して、入力抵抗１９を介した設定器１４のアーク電流設
定信号と入力抵抗２０を介した設定器１５の加算電流設
定信号とが供給され、出力短絡時の出力電流の設定信号
が定常運転時より加算電流設定信号だけ大きくなる。
器１７の反転入力端子（−）には出力電流の設定信号と
して、入力抵抗１９を介した設定器１４のアーク電流設
定信号と入力抵抗２０を介した設定器１５の加算電流設
定信号とが供給され、出力短絡時の出力電流の設定信号
が定常運転時より加算電流設定信号だけ大きくなる。
【００２１】そして、アーク電流設定信号と加算電流設
定信号との加算信号に基づく短絡電流をＩ２とすると、
演算増幅器１７の出力信号がＩ２−Ｉｘに応じて変化
し、駆動回路２４の駆動制御により、出力短絡時の出力
電流Ｉｘはアーク電流Ｉ１より大きい短絡電流Ｉ２に定
電流制御される。したがって、出力短絡時は溶接機出力
が直ちに図２のＢ点の電流，電圧の定電流に移行し、出
力電流が定常運転時より大きくなる。
定信号との加算信号に基づく短絡電流をＩ２とすると、
演算増幅器１７の出力信号がＩ２−Ｉｘに応じて変化
し、駆動回路２４の駆動制御により、出力短絡時の出力
電流Ｉｘはアーク電流Ｉ１より大きい短絡電流Ｉ２に定
電流制御される。したがって、出力短絡時は溶接機出力
が直ちに図２のＢ点の電流，電圧の定電流に移行し、出
力電流が定常運転時より大きくなる。
【００２２】そして、大容量の出力電流により電極棒
９，母材１０間の短絡金属が溶融し、アークが発生し始
めて出力電圧が上昇するが、十分に溶融して短絡から開
放されるまでは出力電圧が低く、ａ接点３１ｘが閉成保
持されて短絡電流Ｉ２が供給され続け、この間、溶接器
出力は図２のＢ点からＣ点の方向に定電流移行する。さ
らに、短絡電流Ｉ２に基づく溶融で短絡から開放される
と、出力電圧がさらに上昇して継電器３１が非通電に戻
り、ａ接点３１ｘが開放されて溶接機出力が図２のＤ点
を介してＡ点に移行し、出力電流Ｉｘが再び定常のアー
ク電流Ｉ１に定電流制御されて定常運転に戻る。
９，母材１０間の短絡金属が溶融し、アークが発生し始
めて出力電圧が上昇するが、十分に溶融して短絡から開
放されるまでは出力電圧が低く、ａ接点３１ｘが閉成保
持されて短絡電流Ｉ２が供給され続け、この間、溶接器
出力は図２のＢ点からＣ点の方向に定電流移行する。さ
らに、短絡電流Ｉ２に基づく溶融で短絡から開放される
と、出力電圧がさらに上昇して継電器３１が非通電に戻
り、ａ接点３１ｘが開放されて溶接機出力が図２のＤ点
を介してＡ点に移行し、出力電流Ｉｘが再び定常のアー
ク電流Ｉ１に定電流制御されて定常運転に戻る。
【００２３】そして、加算電流設定信号の可変調整に基
づき、短絡電流Ｉ２が必要以上に大きくなり過ぎない適
度な大きさに定電流制御されるため、短絡から開放され
てアークに移行したときのスパッタの発生が極めて少な
くなる。なお、定常のアーク電流Ｉ１が１００Ａの場
合、加算電流信号により１５０Ａ程度大きくして短絡電
流Ｉ２を２５０Ａ程度にすると、好結果が得られた。
づき、短絡電流Ｉ２が必要以上に大きくなり過ぎない適
度な大きさに定電流制御されるため、短絡から開放され
てアークに移行したときのスパッタの発生が極めて少な
くなる。なお、定常のアーク電流Ｉ１が１００Ａの場
合、加算電流信号により１５０Ａ程度大きくして短絡電
流Ｉ２を２５０Ａ程度にすると、好結果が得られた。
【００２４】（第２の実施例）つぎに、第２の実施例に
ついて、図３及び図４を参照して説明する。それらの図
面において、図１，図２と同一符号は同一もしくは相当
するものを示す。
ついて、図３及び図４を参照して説明する。それらの図
面において、図１，図２と同一符号は同一もしくは相当
するものを示す。
【００２５】そして、図３において、図１と異なる点は
継電器３１の接点を連動する２個のａ接点３１ｘ，３１
ｙとし、出力短絡時、検出器２５の負の電圧検出信号を
ａ接点３１ｙ，可変抵抗３３を介して演算増幅器１７の
反転入力端子（−）に供給した点である。
継電器３１の接点を連動する２個のａ接点３１ｘ，３１
ｙとし、出力短絡時、検出器２５の負の電圧検出信号を
ａ接点３１ｙ，可変抵抗３３を介して演算増幅器１７の
反転入力端子（−）に供給した点である。
【００２６】そして、完全な出力短絡が発生した直後は
出力電圧が０になるため、電圧検出信号も０となり、出
力電流Ｉｘは第１の実施例の場合と同様、定常のアーク
電流Ｉ１から短絡電流Ｉ２に大きくなり、この電流Ｉ２
に定電流制御される。
出力電圧が０になるため、電圧検出信号も０となり、出
力電流Ｉｘは第１の実施例の場合と同様、定常のアーク
電流Ｉ１から短絡電流Ｉ２に大きくなり、この電流Ｉ２
に定電流制御される。
【００２７】つぎに、溶融金属（短絡金属）の垂れが少
なかったり一部が伸びたりする不完全な出力短絡の場合
及び短絡電流Ｉ２により垂れた短絡金属が溶融し始めた
場合、出力電圧が０にならないため、負の電圧検出信号
が出力電流Ｉｘを減少するように作用し、出力電流Ｉｘ
は図４の出力電流・出力電圧の静特性に示すように、出
力電圧に対して所定の勾配，例えば５〜１０Ｖ／１００
Ｖの勾配で減少変化する。
なかったり一部が伸びたりする不完全な出力短絡の場合
及び短絡電流Ｉ２により垂れた短絡金属が溶融し始めた
場合、出力電圧が０にならないため、負の電圧検出信号
が出力電流Ｉｘを減少するように作用し、出力電流Ｉｘ
は図４の出力電流・出力電圧の静特性に示すように、出
力電圧に対して所定の勾配，例えば５〜１０Ｖ／１００
Ｖの勾配で減少変化する。
【００２８】したがって、例えば前述の不完全な出力短
絡が発生した場合、図１の溶接機であれば、図２のＡ点
からＤ点を介してＣ点に移行し、出力電流Ｉｘが完全な
出力短絡のときと同じ短絡電流Ｉ２になるが、図２の溶
接機においては、図４のＡ点からＤ点を介してＣ’点に
移行し、出力電流Ｉｘは定常のアーク電流Ｉ１と短絡電
流Ｉ２との間の出力電圧に応じた電流になり、溶接負荷
１１に与えられるエネルギが短絡の状態に応じて変わ
り、スパッタの発生がより一層効果的に抑えられる。な
お、前記の勾配は可変抵抗３３により調整して設定され
る。
絡が発生した場合、図１の溶接機であれば、図２のＡ点
からＤ点を介してＣ点に移行し、出力電流Ｉｘが完全な
出力短絡のときと同じ短絡電流Ｉ２になるが、図２の溶
接機においては、図４のＡ点からＤ点を介してＣ’点に
移行し、出力電流Ｉｘは定常のアーク電流Ｉ１と短絡電
流Ｉ２との間の出力電圧に応じた電流になり、溶接負荷
１１に与えられるエネルギが短絡の状態に応じて変わ
り、スパッタの発生がより一層効果的に抑えられる。な
お、前記の勾配は可変抵抗３３により調整して設定され
る。
【００２９】そして、前記両実施例では出力電流の切換
えに継電器３１を用いたが、この継電器３１の代わりに
アナログ電子スイッチ等の電子式のスイッチを用いても
よい。また、前記両実施例ではインバータ制御の溶接機
に適用したが、交流電源を変圧器により変圧し、その出
力を出力制御用の制御素子としてのサイリスタの位相制
御により定電流にフィードバック制御して溶接負荷に供
給する溶接機等にも適用できるのは勿論である。
えに継電器３１を用いたが、この継電器３１の代わりに
アナログ電子スイッチ等の電子式のスイッチを用いても
よい。また、前記両実施例ではインバータ制御の溶接機
に適用したが、交流電源を変圧器により変圧し、その出
力を出力制御用の制御素子としてのサイリスタの位相制
御により定電流にフィードバック制御して溶接負荷に供
給する溶接機等にも適用できるのは勿論である。
【００３０】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、以下に記載する効果を奏する。手溶接，ガ
ウジングの際に、アークが発生する定常運転時はアーク
電流設定信号に基づいて出力電流が定常のアーク電流に
定電流制御されてアークが安定し、溶接ビートの仕上り
不良や溶接不良が防止され、負荷の溶接棒と母材とが接
触して出力短絡状態になると、短絡出力補正手段によ
り、アーク電流設定信号に加算電流設定信号を加算した
信号に基づき、出力電流が定常のアーク電流より加算電
流設定信号に相当する量だけ大きな電流に定電流制御さ
れ、このとき、加算電流設定信号を短絡からアークに移
行する際のスパッタの発生が少なくなる適当な大きさの
信号に設定することにより、出力電流が短絡解除に必要
な適度な大きさの電流になり、スパッタの発生を防止し
て短絡から開放に移行することができ、溶接やガウジン
グの品質が著しく向上する。
ているため、以下に記載する効果を奏する。手溶接，ガ
ウジングの際に、アークが発生する定常運転時はアーク
電流設定信号に基づいて出力電流が定常のアーク電流に
定電流制御されてアークが安定し、溶接ビートの仕上り
不良や溶接不良が防止され、負荷の溶接棒と母材とが接
触して出力短絡状態になると、短絡出力補正手段によ
り、アーク電流設定信号に加算電流設定信号を加算した
信号に基づき、出力電流が定常のアーク電流より加算電
流設定信号に相当する量だけ大きな電流に定電流制御さ
れ、このとき、加算電流設定信号を短絡からアークに移
行する際のスパッタの発生が少なくなる適当な大きさの
信号に設定することにより、出力電流が短絡解除に必要
な適度な大きさの電流になり、スパッタの発生を防止し
て短絡から開放に移行することができ、溶接やガウジン
グの品質が著しく向上する。
【図１】本発明のアーク溶接機の第１の実施例の結線図
である。
である。
【図２】図１の出力電流・出力電圧の特性図である。
【図３】本発明の第２の実施例の結線図である。
【図４】図３の出力電流・出力電圧の特性図である。
【図５】従来溶接機の１例の出力電流・出力電圧の特性
図である。
図である。
【図６】従来溶接機の他の例の出力電流・出力電圧の特
性図である。
性図である。
４ インバータ １１ 負荷 １２ 電流検出器 １３ 電流・電圧変換器 １４ アーク電流設定器 １５ 加算電流設定器 １７ 演算増幅器 ２４ インバータ駆動回路 ２５ 電圧検出器 ２８ 比較器 ３１ 継電器 Ｑ 制御素子
フロントページの続き (72)発明者 檀上 謙三 大阪市東淀川区淡路２丁目14番３号 株式 会社三社電機製作所内 (72)発明者 青山 雅洋 大阪市東淀川区淡路２丁目14番３号 株式 会社三社電機製作所内 (72)発明者 狩野 国男 大阪市東淀川区淡路２丁目14番３号 株式 会社三社電機製作所内
Claims (1)
- 【請求項１】 負荷に供給する直流の出力電流の検出信
号とアーク電流設定信号との誤差信号により出力制御用
の制御素子を制御して前記出力電流を定電流にフィード
バック制御する直流アーク溶接機において、 出力短絡時に前記アーク電流設定信号に加算電流設定信
号を加算し，前記出力電流を定常のアーク電流より大き
な定電流にする短絡出力補正手段を備えたことを特徴と
する直流アーク溶接機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2184392A JPH05185226A (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | 直流アーク溶接機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2184392A JPH05185226A (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | 直流アーク溶接機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05185226A true JPH05185226A (ja) | 1993-07-27 |
Family
ID=12066375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2184392A Pending JPH05185226A (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | 直流アーク溶接機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05185226A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0648569A1 (en) * | 1993-10-18 | 1995-04-19 | Denyo Kabushiki Kaisha | Engine driven arc welder |
| WO2010097877A1 (ja) * | 2009-02-24 | 2010-09-02 | パナソニック株式会社 | アーク溶接機 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5098460A (ja) * | 1973-12-29 | 1975-08-05 |
-
1992
- 1992-01-10 JP JP2184392A patent/JPH05185226A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5098460A (ja) * | 1973-12-29 | 1975-08-05 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0648569A1 (en) * | 1993-10-18 | 1995-04-19 | Denyo Kabushiki Kaisha | Engine driven arc welder |
| US5637246A (en) * | 1993-10-18 | 1997-06-10 | Denyo Kabushiki Kaisha | Engine driven arc welder |
| US5708254A (en) * | 1993-10-18 | 1998-01-13 | Denyo Kabushiki Kaisha | Engine driven ARC welder |
| WO2010097877A1 (ja) * | 2009-02-24 | 2010-09-02 | パナソニック株式会社 | アーク溶接機 |
| CN101977719A (zh) * | 2009-02-24 | 2011-02-16 | 松下电器产业株式会社 | 电弧焊接机 |
| JPWO2010097877A1 (ja) * | 2009-02-24 | 2012-08-30 | パナソニック株式会社 | アーク溶接機 |
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