JPH06297159A - サイリスタ式単相溶接機の溶接中における電極状態判定方法 - Google Patents
サイリスタ式単相溶接機の溶接中における電極状態判定方法Info
- Publication number
- JPH06297159A JPH06297159A JP9269393A JP9269393A JPH06297159A JP H06297159 A JPH06297159 A JP H06297159A JP 9269393 A JP9269393 A JP 9269393A JP 9269393 A JP9269393 A JP 9269393A JP H06297159 A JPH06297159 A JP H06297159A
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- JP
- Japan
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- welding
- electrode
- type single
- during welding
- thyristor type
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な構成で、サイリスタ式単相溶接機の溶
接中における溶接機の電極の状態を判定する方法の提供
を目的としている。 【構成】 サイリスタ式単相溶接機の溶接中における電
極状態を判定する方法であって、溶接２次回路の交流半
サイクル毎の溶接電流Ｉ2 と通流角とを溶接電流計６に
より測定し、これらの測定値から電極３の抵抗分を計算
手段により計算して、この計算値を半サイクル毎プロッ
トしてグラフを描き、このグラフから電極３の状態を判
定する。
接中における溶接機の電極の状態を判定する方法の提供
を目的としている。 【構成】 サイリスタ式単相溶接機の溶接中における電
極状態を判定する方法であって、溶接２次回路の交流半
サイクル毎の溶接電流Ｉ2 と通流角とを溶接電流計６に
より測定し、これらの測定値から電極３の抵抗分を計算
手段により計算して、この計算値を半サイクル毎プロッ
トしてグラフを描き、このグラフから電極３の状態を判
定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、サイリスタ式単相溶接
機の溶接中における２次回路の抵抗分を計測して、溶接
機の電極の状態の良否を判定する方法に関する。
機の溶接中における２次回路の抵抗分を計測して、溶接
機の電極の状態の良否を判定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、サイリスタ式単相溶接機の電極状
態の良否判断は、図５に示すように、溶接中の電極間電
圧値を測定したり、あるいは被溶接物に対する破壊試験
等によって溶接状態を検査することにより行われてい
た。図５において、１はサイリスタ式の制御部で、単相
交流電圧をオン位相制御するためのものであり、２は変
圧器で電圧を降下させ大電流を取り出すためのものであ
る。また、３は電極、４は被溶接物（ワーク）であり、
５は２次回路の電圧を測定するための電圧測定機器であ
る。
態の良否判断は、図５に示すように、溶接中の電極間電
圧値を測定したり、あるいは被溶接物に対する破壊試験
等によって溶接状態を検査することにより行われてい
た。図５において、１はサイリスタ式の制御部で、単相
交流電圧をオン位相制御するためのものであり、２は変
圧器で電圧を降下させ大電流を取り出すためのものであ
る。また、３は電極、４は被溶接物（ワーク）であり、
５は２次回路の電圧を測定するための電圧測定機器であ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した被
溶接物に対する破壊試験では、リアルタイムすなわち溶
接中における電極状態をその時点で知ることが出来ない
ため、不具合のある被溶接物を製造してしまう虞があ
り、また被溶接物によっては破壊試験をすることが困難
な形状の物もあって溶接状態を知ることができない場合
もある。また、電極間電圧値を測定するには、電圧測定
機器として交流半サイクル毎に電圧を測定できるオシロ
スコープ等の高価な測定器を必要とするという問題があ
る。
溶接物に対する破壊試験では、リアルタイムすなわち溶
接中における電極状態をその時点で知ることが出来ない
ため、不具合のある被溶接物を製造してしまう虞があ
り、また被溶接物によっては破壊試験をすることが困難
な形状の物もあって溶接状態を知ることができない場合
もある。また、電極間電圧値を測定するには、電圧測定
機器として交流半サイクル毎に電圧を測定できるオシロ
スコープ等の高価な測定器を必要とするという問題があ
る。
【０００４】本発明は、簡単な構成で、サイリスタ式単
相溶接機の溶接中における溶接機の電極の状態を判定す
る方法の提供を目的としている。
相溶接機の溶接中における溶接機の電極の状態を判定す
る方法の提供を目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、サイリスタ式
単相溶接機の溶接中における電極状態を判定する方法で
あって、溶接２次回路の交流半サイクル毎の溶接電流と
通流角とを溶接電流計により測定し、これらの測定値か
ら電極の抵抗分を計算手段により計算して、この計算値
を半サイクル毎プロットしてグラフを描き、このグラフ
から電極の状態を判定することを特徴としている。
単相溶接機の溶接中における電極状態を判定する方法で
あって、溶接２次回路の交流半サイクル毎の溶接電流と
通流角とを溶接電流計により測定し、これらの測定値か
ら電極の抵抗分を計算手段により計算して、この計算値
を半サイクル毎プロットしてグラフを描き、このグラフ
から電極の状態を判定することを特徴としている。
【０００６】
【作用】上述のように構成されているので、サイリスタ
式単相溶接機で溶接中に、溶接電流計の検出器を溶接２
次回路の電線にクランプして、交流半サイクル毎の溶接
電流と、半サイクル単位で電流が零から零になるまでの
通流角とを測定する。この値をパソコン等の計算手段に
入力し、被溶接物の抵抗分を含む電極の抵抗分として算
出させ、この抵抗分を交流半サイクル毎にプロットして
正常な電極の場合のグラフと比較して電極の良否を判定
する。
式単相溶接機で溶接中に、溶接電流計の検出器を溶接２
次回路の電線にクランプして、交流半サイクル毎の溶接
電流と、半サイクル単位で電流が零から零になるまでの
通流角とを測定する。この値をパソコン等の計算手段に
入力し、被溶接物の抵抗分を含む電極の抵抗分として算
出させ、この抵抗分を交流半サイクル毎にプロットして
正常な電極の場合のグラフと比較して電極の良否を判定
する。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。なお、従来の技術の項で説明したものと同一または
相当する部分には同一符号を付す。
る。なお、従来の技術の項で説明したものと同一または
相当する部分には同一符号を付す。
【０００８】図１には、本発明の方法を実施する装置の
一例が示されている。図中の符号６を付したものは溶接
電流計で、交流半サイクル毎の溶接電流と、半サイクル
単位で電流が零から零になるまでの通流角とを測定する
ものである。溶接電流の検出はトロイダルコイル６ａに
よっておこない、該トロイダルコイル６ａはクランプ式
になっているため、溶接２次回路の電極３のリード線に
クランプするだけでよい。
一例が示されている。図中の符号６を付したものは溶接
電流計で、交流半サイクル毎の溶接電流と、半サイクル
単位で電流が零から零になるまでの通流角とを測定する
ものである。溶接電流の検出はトロイダルコイル６ａに
よっておこない、該トロイダルコイル６ａはクランプ式
になっているため、溶接２次回路の電極３のリード線に
クランプするだけでよい。
【０００９】上記溶接機のサイリスタ式制御部にじかに
誘導性負荷を接続したときの電圧電流波形を図２に示
す。図において、αは制御角、δは通流角、φは負荷の
力率角、ｖs は入力電圧の瞬時値、ｖl は出力電圧の瞬
時値、ｉl0は無制御時の出力電流、ｉl は制御時の負荷
に流れる出力電流である。この場合、負荷に流れる実効
電流値をＩL とすると、 ＩL ＝ＩLO（δ／π−ｓｉｎδ／π×ｃｏｓ（２α＋φ＋δ）／ｃｏｓφ）1/2 ・・・・・・ と現すことができる。 但し、δ：通流角、 α：制御角、 φ：負荷力率角、 ＩLO：無制御時の出力電流実効値（ＩLO＝ＶS ／ＲL と
表せる。） なお、ＶS ：電源電圧実効値、 ＲL ：負荷抵抗
誘導性負荷を接続したときの電圧電流波形を図２に示
す。図において、αは制御角、δは通流角、φは負荷の
力率角、ｖs は入力電圧の瞬時値、ｖl は出力電圧の瞬
時値、ｉl0は無制御時の出力電流、ｉl は制御時の負荷
に流れる出力電流である。この場合、負荷に流れる実効
電流値をＩL とすると、 ＩL ＝ＩLO（δ／π−ｓｉｎδ／π×ｃｏｓ（２α＋φ＋δ）／ｃｏｓφ）1/2 ・・・・・・ と現すことができる。 但し、δ：通流角、 α：制御角、 φ：負荷力率角、 ＩLO：無制御時の出力電流実効値（ＩLO＝ＶS ／ＲL と
表せる。） なお、ＶS ：電源電圧実効値、 ＲL ：負荷抵抗
【００１０】式の変数部分（δ／π−ｓｉｎδ／π×
ｃｏｓ（２α＋φ＋δ）／ｃｏｓφ）1/2 をＡとする
と、式は次のように現せる。 ＩL ＝ＶS ／ＲL ×Ａ・・・・・・
ｃｏｓ（２α＋φ＋δ）／ｃｏｓφ）1/2 をＡとする
と、式は次のように現せる。 ＩL ＝ＶS ／ＲL ×Ａ・・・・・・
【００１１】ところで、溶接機の２次回路の電圧を
Ｖ2 、電流をＩ2 、負荷抵抗（電極とワークの直列）を
Ｒ2 として、２次回路を独立に考えると、式より、 Ｉ2 ＝Ｖ2 ／Ｒ2 ×Ａ・・・・・・ となる。
Ｖ2 、電流をＩ2 、負荷抵抗（電極とワークの直列）を
Ｒ2 として、２次回路を独立に考えると、式より、 Ｉ2 ＝Ｖ2 ／Ｒ2 ×Ａ・・・・・・ となる。
【００１２】図１において、変圧器２の変圧比をｎ：１
とすると、２次側の負荷Ｒ2 を１次側に換算した負荷Ｒ
L は、 ＲL ＝ｎ2 ×Ｒ2 ・・・・・・・・ となる。式と式とを掛け、かつ式を代入してＲL
を消去すると、 Ｒ2 2＝ＶS ×Ｖ2 ×Ａ2 ／（ＩL ×Ｉ2 ×ｎ2 ）・・・・・ となる。この式のうち、この実施例において測定により
得られない数値は、ＩL とＶ2であるが、変圧器の特性
よりＩL とＶ2 は測定した数値であるＩ2 と既知の数値
であるＶL （１次入力電圧実効値）で現すことができ
る。変圧器２の効率は溶接機のスペックよりｋとする
と、 ｋ×ＶL ×ＩL ＝Ｖ2 ×Ｉ2 ・・・・・・・・ となり、この式を式に代入すると、 Ｒ2 ＝（ＶS ×ＶL ×ｋ）1/2 ×Ａ／ｎＩ2 ＝（ＶS ×ＶL ×ｋ）1/2 ／ｎＩ 2 ×（δ／π−ｓｉｎδ／π×ｃｏｓ（２α＋φ＋δ）／ｃｏｓφ）1/2 ・・・ ・・・・・ となる。ＶS ≒ＶL とみれば、式は次のように現せ
る。 Ｒ2 ＝ＶS ×ｋ1/2 ／ｎＩ2 ×（δ／π−ｓｉｎδ／π×ｃｏｓ（２α＋φ＋ δ）／ｃｏｓφ）1/2 ・・・・・・・・・・
とすると、２次側の負荷Ｒ2 を１次側に換算した負荷Ｒ
L は、 ＲL ＝ｎ2 ×Ｒ2 ・・・・・・・・ となる。式と式とを掛け、かつ式を代入してＲL
を消去すると、 Ｒ2 2＝ＶS ×Ｖ2 ×Ａ2 ／（ＩL ×Ｉ2 ×ｎ2 ）・・・・・ となる。この式のうち、この実施例において測定により
得られない数値は、ＩL とＶ2であるが、変圧器の特性
よりＩL とＶ2 は測定した数値であるＩ2 と既知の数値
であるＶL （１次入力電圧実効値）で現すことができ
る。変圧器２の効率は溶接機のスペックよりｋとする
と、 ｋ×ＶL ×ＩL ＝Ｖ2 ×Ｉ2 ・・・・・・・・ となり、この式を式に代入すると、 Ｒ2 ＝（ＶS ×ＶL ×ｋ）1/2 ×Ａ／ｎＩ2 ＝（ＶS ×ＶL ×ｋ）1/2 ／ｎＩ 2 ×（δ／π−ｓｉｎδ／π×ｃｏｓ（２α＋φ＋δ）／ｃｏｓφ）1/2 ・・・ ・・・・・ となる。ＶS ≒ＶL とみれば、式は次のように現せ
る。 Ｒ2 ＝ＶS ×ｋ1/2 ／ｎＩ2 ×（δ／π−ｓｉｎδ／π×ｃｏｓ（２α＋φ＋ δ）／ｃｏｓφ）1/2 ・・・・・・・・・・
【００１３】式に含まれる変数のうち、溶接機スペッ
クとしての既知のデータではなく、計測されていない数
値は制御角αである。制御角αは、図４に示すように、
通流角δと負荷の力率角φとにより近似されるため、手
軽に電流特性を判定したい場合には、実際に制御角αを
計測するよりも近似値を用いたほうが便利である。
クとしての既知のデータではなく、計測されていない数
値は制御角αである。制御角αは、図４に示すように、
通流角δと負荷の力率角φとにより近似されるため、手
軽に電流特性を判定したい場合には、実際に制御角αを
計測するよりも近似値を用いたほうが便利である。
【００１４】この式を方程式として、パソコンにプロ
グラムしておき、溶接電流計６により得られたデータＩ
2 , δ及び、既知のＶS ，ｋ，ｎ，φ等を入力して、演
算された二次回路の抵抗分Ｒ2 を、交流半サイクル毎プ
ロットすると、電極の良否を判定することができる。例
えば、銅板１枚に溶接作業を行い、銅溶接用のタングス
テン系電極の電気的な特性を測定し、その抵抗分を計測
すると、正常な電極の場合には図３（ａ）に示すよう
に、時間の経過によって抵抗成分の変化がなく、異常な
電極の場合には図３（ｂ）に示すように、時間の経過に
よって抵抗分が増加することがわかる。
グラムしておき、溶接電流計６により得られたデータＩ
2 , δ及び、既知のＶS ，ｋ，ｎ，φ等を入力して、演
算された二次回路の抵抗分Ｒ2 を、交流半サイクル毎プ
ロットすると、電極の良否を判定することができる。例
えば、銅板１枚に溶接作業を行い、銅溶接用のタングス
テン系電極の電気的な特性を測定し、その抵抗分を計測
すると、正常な電極の場合には図３（ａ）に示すよう
に、時間の経過によって抵抗成分の変化がなく、異常な
電極の場合には図３（ｂ）に示すように、時間の経過に
よって抵抗分が増加することがわかる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
簡単な構成で、サイリスタ式単相溶接機の溶接中におけ
る電極の状態を判定することができる。
簡単な構成で、サイリスタ式単相溶接機の溶接中におけ
る電極の状態を判定することができる。
【図１】本発明実施例の実施方法を示す図である。
【図２】誘導性負荷を接続したときの、サイリスタによ
り制御された電圧電流波形を示す図である。
り制御された電圧電流波形を示す図である。
【図３】本発明の方法で測定した、サイリスタ式単相溶
接機の溶接中における電極の状態を示す図で、（ａ）は
正常な電極、（ｂ）は異常な電極を現している。
接機の溶接中における電極の状態を示す図で、（ａ）は
正常な電極、（ｂ）は異常な電極を現している。
【図４】制御角α、通流角δ、負荷力率角φとの関係を
示す図である。
示す図である。
【図５】サイリスタ式単相溶接機の溶接中における電極
の状態を判定をする従来の方法である。
の状態を判定をする従来の方法である。
１ サイリスタ式制御部 ２ 変圧器 ３ 電極 ４ ワーク ５ 電圧測定機器 ６ 溶接電流計
Claims (1)
- 【請求項１】 サイリスタ式単相溶接機の溶接中におけ
る電極状態を判定する方法であって、 溶接２次回路の交流半サイクル毎の溶接電流と通流角と
を溶接電流計により測定し、これらの測定値から電極の
抵抗分を計算手段により計算して、この計算値を半サイ
クル毎プロットしてグラフを描き、このグラフから電極
の状態を判定することを特徴とするサイリスタ式単相溶
接機の溶接中における電極状態を判定する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9269393A JPH06297159A (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | サイリスタ式単相溶接機の溶接中における電極状態判定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9269393A JPH06297159A (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | サイリスタ式単相溶接機の溶接中における電極状態判定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06297159A true JPH06297159A (ja) | 1994-10-25 |
Family
ID=14061584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9269393A Withdrawn JPH06297159A (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | サイリスタ式単相溶接機の溶接中における電極状態判定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06297159A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009002819A (ja) * | 2007-06-22 | 2009-01-08 | Hioki Ee Corp | 測定装置 |
| WO2012040961A1 (zh) * | 2010-09-28 | 2012-04-05 | 广州三业科技有限公司 | 一种交流钢轨焊机 |
-
1993
- 1993-04-20 JP JP9269393A patent/JPH06297159A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009002819A (ja) * | 2007-06-22 | 2009-01-08 | Hioki Ee Corp | 測定装置 |
| WO2012040961A1 (zh) * | 2010-09-28 | 2012-04-05 | 广州三业科技有限公司 | 一种交流钢轨焊机 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000704 |