JPH08308239A - Controller for welding machine - Google Patents

Controller for welding machine

Info

Publication number
JPH08308239A
JPH08308239A JP7108690A JP10869095A JPH08308239A JP H08308239 A JPH08308239 A JP H08308239A JP 7108690 A JP7108690 A JP 7108690A JP 10869095 A JP10869095 A JP 10869095A JP H08308239 A JPH08308239 A JP H08308239A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
signal
circuit
pulse width
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP7108690A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3253822B2 (en
Inventor
Chihiro Okatsuchi
千尋 岡土
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba FA Systems Engineering Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba FA Systems Engineering Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba FA Systems Engineering Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP10869095A priority Critical patent/JP3253822B2/en
Priority to EP95303563A priority patent/EP0688626B1/en
Priority to DE69515083T priority patent/DE69515083T2/en
Priority to US08/452,338 priority patent/US5844193A/en
Priority to CN95108592A priority patent/CN1101293C/en
Priority to KR1019950013580A priority patent/KR100186890B1/en
Publication of JPH08308239A publication Critical patent/JPH08308239A/en
Priority to US08/925,316 priority patent/US5965038A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3253822B2 publication Critical patent/JP3253822B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Arc Welding Control (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE: To improve the accuracy at a high speed and to weld with high quality by correcting the error amount of the current control by a dither signal via a modulation factor obtained from a pulse width modulation signal directly or through a function. CONSTITUTION: An adder 15 adds the output of an amplifier 14 to an effective value reference Irms*, adds it to the input of the adder 15 as a correction signal in the direction for reducing the error of the amplifier 14, outputs a new current reference I*, and outputs the reference I* to an adder 16. On the other hand, the output of a pulse generator 27 is input to a dither circuit 28, which outputs a triangular waveform gradually increasing or decreasing at each modulation synchronization, and inputs it to a comparator 26. A modulation factor detector 32 inputs the PWM signal of the output of a flip-flop 29 to detect the modulation factor. The detected factor is input to a functional circuit 33, and input to the adder 26 as the obtained current accuracy correction input.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は溶接機の制御装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a welding machine controller.

【0002】[0002]

【従来の技術】図13は、従来の抵抗溶接機の制御装置
の第1例(インバータ方式)を示すもので、これは以下
のように構成されている。交流電源1の交流電圧は、整
流器2で直流に変換され、コンデンサ3で平滑された
後、スイッチング素子例えばIGBT(絶縁ゲートバイ
ポーラトランジスタ)41〜44からなるインバータに
より、1kHz程度の高周波の交流に変換され、変圧器
5により低い交流電圧に変換したした後、整流器7で直
流に変換して溶接電極9に直流の溶接電流を供給可能に
なっている。溶接電極9への配線部には、浮遊インダク
タンス8が存在し、直流の溶接電流平滑化に有効に作用
している。
2. Description of the Related Art FIG. 13 shows a first example (inverter system) of a control device for a conventional resistance welding machine, which is constructed as follows. The AC voltage of the AC power supply 1 is converted into DC by the rectifier 2, smoothed by the capacitor 3, and then converted into high-frequency AC of about 1 kHz by an inverter composed of switching elements such as IGBTs (insulated gate bipolar transistors) 41 to 44. After being converted into a low AC voltage by the transformer 5, the DC current is converted by the rectifier 7 and a DC welding current can be supplied to the welding electrode 9. A stray inductance 8 is present in the wiring portion to the welding electrode 9 and effectively acts on smoothing the DC welding current.

【0003】溶接電流の大きさは、電流基準I* により
制御される。すなわち、溶接電流は、変流器6を介して
変圧器5の一次電流を検出後、溶接電流シミュレータ回
路12で直流溶接電流を模擬(変圧器5の一次側には溶
接電流のうち整流器7の還流電流は流れない)して検出
し、電流基準I* と比較し、電流制御器63でその誤差
を減少させるように電流制御信号aを出力する。
The magnitude of the welding current is controlled by the current reference I * . That is, the welding current, after detecting the primary current of the transformer 5 through the current transformer 6, simulates the DC welding current by the welding current simulator circuit 12 (the primary side of the transformer 5 is the rectifier 7 of the welding current). The circulating current does not flow), the current is detected and compared with the current reference I *, and the current controller 63 outputs the current control signal a so as to reduce the error.

【0004】電流制御信号aは、比較器65でキャリア
発生器64から出力される三角波bと比較され、PWM
信号cとなる。キャリア発生器64は、三角波bの周期
に同期した信号dを出力し、分配回路66は信号dに応
じて出力信号e,fのいずれか一方をアクティブにす
る。これにより、アンド回路67と68を介して駆動回
路21と22に交互にPWM信号cが与えられる。
The current control signal a is compared by the comparator 65 with the triangular wave b output from the carrier generator 64, and the PWM
It becomes the signal c. The carrier generator 64 outputs a signal d synchronized with the cycle of the triangular wave b, and the distribution circuit 66 activates one of the output signals e and f according to the signal d. As a result, the PWM signal c is alternately applied to the drive circuits 21 and 22 via the AND circuits 67 and 68.

【0005】一方、起動回路19から駆動信号gが入力
されると、タイマー20が動作し設定時間のみ通電信号
hが出力され、駆動回路21,22を動作状態にするこ
とによりスイッチング信号j,kが交互に出力され、I
GBT41とIGBT44のグループと、IGBT43
とIGBT42のグループが交互にオンして高周波の交
流電圧が変圧器5の一次側に与えられ、溶接電流と溶接
時間の制御が行われる。
On the other hand, when the drive signal g is input from the start-up circuit 19, the timer 20 operates and the energization signal h is output only for the set time, and the switching signals j and k are set by putting the drive circuits 21 and 22 into the operating state. Are output alternately, I
A group of IGBT41 and IGBT44, and an IGBT43
And the group of IGBTs 42 are alternately turned on, a high-frequency AC voltage is applied to the primary side of the transformer 5, and welding current and welding time are controlled.

【0006】図14は、従来の抵抗溶接機の制御装置の
第2例(サイリスタ方式)を示すもので、交流電源1か
らサイリスタ70により点弧位相制御を行った交流電圧
を変圧器5の一次側に供給し、変圧器5の二次側の電圧
を交流として溶接電極9に使用する方式である。
FIG. 14 shows a second example (thyristor system) of a conventional controller for a resistance welding machine, in which the AC voltage from the AC power source 1 to the ignition phase control by the thyristor 70 is changed to the primary voltage of the transformer 5. Is supplied to the side of the transformer 5, and the voltage on the secondary side of the transformer 5 is used as an alternating current for the welding electrode 9.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】以上述べた第1例(イ
ンバータ方式)と、第2例(サイリスタ方式)はいずれ
も以下のような問題点がある。図13のインバータ方式
は、図14のサイリスタ方式に比べると、応答がが早く
電流制御も比例積分(PI)制御により高精度となる
が、数万アンペアの電流を整流する整流器7の電力損失
が発生し、効率が低いことや冷却水量の増加が問題であ
る。
Both the first example (inverter system) and the second example (thyristor system) described above have the following problems. The inverter system of FIG. 13 has a quicker response than the thyristor system of FIG. 14, and the current control is highly accurate by proportional-plus-integral (PI) control. However, the power loss of the rectifier 7 that rectifies a current of tens of thousands of amperes occurs. However, the problems are the low efficiency and the increase in the amount of cooling water.

【0008】サイリスタ方式は、商用電源の半サイクル
毎しか制御できないので、電流制御応答が遅く、しかも
無通電期間が存在するので、熱の変動が大きく溶接品質
が悪い。
Since the thyristor system can control only every half cycle of the commercial power source, the current control response is slow and there is a non-energized period, so that the heat fluctuation is large and the welding quality is poor.

【0009】また、サイリスタ方式は、オン時期を制御
できるが、オフ時期が制御できないので、変圧器の飽和
防止制御が細かくは困難であるため、鉄心の磁束密度を
低く設計する必要がある。
Further, in the thyristor system, the ON timing can be controlled, but the OFF timing cannot be controlled. Therefore, it is difficult to finely control the saturation prevention of the transformer. Therefore, it is necessary to design the magnetic flux density of the iron core to be low.

【0010】本発明の目的は、高品質な溶接を可能と
し、また変圧器の飽和防止制御を行い、鉄心の磁束密度
を高くまで利用できる溶接機の制御装置を提供すること
にある。
An object of the present invention is to provide a controller for a welding machine that enables high quality welding, performs saturation prevention control of a transformer, and can utilize a high magnetic flux density of an iron core.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項1に対応する発明は、直流電源からの直流電
力をパルス幅変調制御により波形成形して溶接機に流れ
る負荷電流を制御する電力変換器と、前記負荷電流と電
流基準を比較してその偏差を減少させる制御信号を出力
する制御手段と、一定の変調周期で導通のパルス幅変調
信号を出力すると共に、前記制御信号と前記負荷電流と
の比較結果に応じて非導通のパルス幅変調信号を出力す
るパルス幅変調制御手段と、前記変調周期毎に漸増また
は漸減するデイザ信号を前記電流基準または負荷電流に
加える演算手段と、前記パルス幅変調信号から得られる
変調率を直接または関数を介して前記電流基準または前
記負荷電流を補正する補正手段を具備した溶接機の制御
装置である。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 controls the load current flowing in the welding machine by shaping the DC power from the DC power supply by pulse width modulation control. A power converter, a control means for comparing the load current with a current reference and outputting a control signal for reducing a deviation thereof, and a pulse width modulation signal for conduction at a constant modulation cycle, and the control signal and the A pulse width modulation control means for outputting a non-conducting pulse width modulation signal according to a comparison result with a load current, and a calculation means for adding a dither signal to the current reference or the load current, the dither signal being gradually increased or decreased in each modulation cycle, A welding machine control device comprising a correction means for correcting the current reference or the load current directly or through a function of a modulation rate obtained from the pulse width modulation signal.

【0012】前記目的を達成するため、請求項2に対応
する発明では、前記変調率はパルス幅変調信号またはこ
のパルス幅変調信号の反転信号をフィルタを介して平均
化することを特徴とする請求項1記載の溶接機の制御装
置である。
In order to achieve the above object, in the invention according to claim 2, the modulation rate is obtained by averaging a pulse width modulated signal or an inverted signal of the pulse width modulated signal through a filter. It is a control device for a welding machine according to Item 1.

【0013】前記目的を達成するため、請求項3に対応
する発明では、直流電源からの直流電力をパルス幅変調
制御により交流電力に変換し、変圧器の一次側に供給
し、かつ変圧器の二次側から得られる交流電力を溶接機
に供給するインバータと、このインバータの出力電流と
電流基準を比較して電流を制御する電流制御手段と、周
波数基準により前記インバータの出力電流の方向を反転
する反転制御手段と、前記交流電流の正のサイクルの最
終パルス幅変調の導通信号の期間中の電流変化率と前記
交流電流の負のサイクルの最終パルス幅変調の導通信号
とを交互に比較する比較手段と、この比較手段により得
られる比較結果により正のサイクルと負のサイクルを調
整する第1の調整手段と、前記交流電流の正のサイクル
と負のサイクルの時間を調整する調整する第2の調整手
段を具備した溶接機の制御装置である。
In order to achieve the above object, in the invention according to claim 3, the DC power from the DC power supply is converted into AC power by pulse width modulation control, and the AC power is supplied to the primary side of the transformer. An inverter that supplies AC power obtained from the secondary side to the welding machine, current control means that controls the current by comparing the output current of this inverter with the current reference, and reverses the direction of the output current of the inverter according to the frequency reference. And an inversion control means for alternately comparing the current change rate during the period of the final pulse width modulation conduction signal in the positive cycle of the alternating current and the final pulse width modulation conduction signal in the negative cycle of the alternating current. Comparing means, first adjusting means for adjusting a positive cycle and a negative cycle based on a comparison result obtained by the comparing means, and a positive cycle and a negative cycle of the alternating current A control device for welding machine provided with the second adjusting means for adjusting adjusted.

【0014】前記目的を達成するため、請求項4に対応
する発明では、前記インバータの周波数は、通電開始の
半サイクル〜数サイクル間のみ、定常周波数より高くし
た請求項3記載の溶接機の制御装置である。
In order to achieve the above object, in the invention corresponding to claim 4, the frequency of the inverter is set higher than the steady frequency only during a half cycle to several cycles of starting energization. It is a device.

【0015】前記目的を達成するため、請求項5に対応
する発明では、直流電源からの直流電力をパルス幅変調
制御により交流電力に変換し、変圧器の一次側に供給
し、かつ変圧器の二次側から得られる交流電力を溶接機
に供給するインバータと、このインバータの通電終了時
の最終の半サイクルの極性と通電幅を検出する検出手段
と、前記通電終了時の最終の半サイクルの通電幅が設定
値より広いか狭いかを検出し、狭い場合次の通電開始時
は前回の最終半サイクルと同方向から通電を開始し、広
い場合次の通電開始時は前回の最終半サイクルと逆方向
から通電開始を決定する手段を具備した溶接機の制御装
置である。
In order to achieve the above-mentioned object, in the invention corresponding to claim 5, DC power from a DC power supply is converted into AC power by pulse width modulation control, and the AC power is supplied to the primary side of the transformer. An inverter that supplies AC power obtained from the secondary side to the welding machine, a detection means that detects the polarity and conduction width of the final half cycle at the end of energization of this inverter, and the final half cycle at the end of energization. Whether the energization width is wider or narrower than the set value is detected.If the energization width is narrow, energization starts from the same direction as the last half cycle at the start of the next energization, and if wide, the last half cycle at the start of the next energization It is a control device of a welding machine provided with a means for determining the start of energization from the opposite direction.

【0016】前記目的を達成するため、請求項6に対応
する発明では、直流電源からの直流電力をパルス幅変調
制御により交流電力に変換し、変圧器の一次側に供給
し、かつ変圧器の二次側から得られる交流電力を溶接機
に供給するインバータと、前記交流電流値と前記パルス
幅変調制御の変調率を検出する検出手段と、前記交流電
流の正の半サイクルと負の半サイクルのそれぞれ最終パ
ルス幅変調制御の時点の前記交流電流と前記変調率を比
較し、この値がバランスする方向に前記交流電流の正負
の大きさと、前記交流電流の通電幅の少なくとも一方を
変える手段を具備した溶接機の制御装置である。
In order to achieve the above object, in the invention according to claim 6, DC power from a DC power supply is converted into AC power by pulse width modulation control, the AC power is supplied to the primary side of the transformer, and the An inverter that supplies AC power obtained from the secondary side to the welding machine, a detection unit that detects the AC current value and the modulation factor of the pulse width modulation control, and a positive half cycle and a negative half cycle of the AC current. Comparing the AC current and the modulation rate at the time of the final pulse width modulation control respectively, means for changing at least one of the positive and negative magnitude of the AC current and the conduction width of the AC current in a direction in which this value is balanced. It is a control device of the welding machine provided.

【0017】前記目的を達成するため、請求項7に対応
する発明では、前記インバータの交流電流の周波数を手
動により調整可能にする手段を備えたことを特徴とする
請求項5または請求項6記載の溶接機の制御装置であ
る。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 7 is provided with means for manually adjusting the frequency of the alternating current of the inverter. This is the control device for the welding machine.

【0018】[0018]

【作用】請求項1に対応する発明によれば、デイザ信号
による電流制御の誤差分をパルス幅変調信号から得られ
る変調率を直接または関数を介して補正することによ
り、高速で精度が向上し、これにより高品質な溶接が可
能となる。
According to the invention corresponding to claim 1, the error rate of the current control by the dither signal is corrected directly or through the function of the modulation rate obtained from the pulse width modulation signal, thereby improving the accuracy at high speed. , Which enables high quality welding.

【0019】請求項2に対応する発明によれば、パルス
幅変調信号を平均化することにより、遅れが存在する
が、平均的な変調率を容易に求めることができる。請求
項3に対応する発明によれば、変圧器の一次側の電流の
正のサイクルの最終パルス幅変調の導通期間の電流変化
率と、該一次側の負のサイクルの最終パルス幅変調の導
通期間の電流の変化率を比較することにより、偏磁方向
を見つけ、その結果に基づいて正のサイクルの電流値と
負のサイクルの電流値を微少に調整することにより偏磁
を防止できる。
According to the invention corresponding to claim 2, there is a delay by averaging the pulse width modulated signals, but the average modulation rate can be easily obtained. According to the invention corresponding to claim 3, the current change rate of the conduction period of the final pulse width modulation of the positive side current of the transformer primary side, and the conduction of the final pulse width modulation of the negative side primary side cycle of the transformer. By comparing the change rates of the currents during the periods, the direction of magnetic bias can be found, and based on the result, the current value of the positive cycle and the current value of the negative cycle can be finely adjusted to prevent magnetic bias.

【0020】請求項4に対応する発明によれば、偏磁し
易い通電の初期区間のみ過渡的にインバータ周波数を上
昇させることにより、変圧器の磁束密度を下げることに
より過渡的な偏磁を防止できる。
According to the invention according to claim 4, transient inverter magnetization is prevented by transiently increasing the inverter frequency only in the initial section of energization that is easily biased, thereby lowering the magnetic flux density of the transformer. it can.

【0021】請求項5に対応する発明によれば、最終通
電の極性と通電幅から次回スタート時の通電方向が変圧
器鉄心の磁束密度がより低い方向に選んで起動する。請
求項6に対応する発明によれば、偏磁検出を最終パルス
幅変調制御の変調率を主体として比較し、電流値が変わ
った場合の修正を行うことにより、偏磁を防止できる。
According to the invention corresponding to claim 5, starting from the polarity of the final energization and the energizing width, the energizing direction at the next start is selected so that the magnetic flux density of the transformer core is lower. According to the invention corresponding to claim 6, the bias magnetism can be prevented by comparing the bias magnetism detection mainly with the modulation rate of the final pulse width modulation control and correcting when the current value changes.

【0022】請求項7に対応する発明によれば、方形波
回路の交流電流の周波数を手動で商用周波数より低下さ
せることにより、可変溶接電極回路部の浮遊インダクタ
ンスが大きくなって波形率が悪化しても、力率が悪化し
ない。
According to the invention corresponding to claim 7, by manually lowering the frequency of the alternating current of the square wave circuit below the commercial frequency, the stray inductance of the variable welding electrode circuit portion becomes large and the waveform ratio deteriorates. However, the power factor does not deteriorate.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明するが、図13と同一部分には同一符号を付して
その説明を省略する。 <第1実施例> (構成)第1実施例は図1に示すように構成されてい
る。すなわち、実効値回路13は、変流器6により変圧
器5の一次電流を検出し、この検出された交流電流を整
流回路11で直流電流Id とし、これから実効値Irms
を求める。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same portions as those in FIG. 13 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. <First Embodiment> (Configuration) The first embodiment is configured as shown in FIG. That is, the effective value circuit 13 detects the primary current of the transformer 5 by the current transformer 6, and the detected alternating current is converted into the direct current Id by the rectifier circuit 11, from which the effective value Irms is calculated.
Ask for.

【0024】増幅回路14は実効値Irms および実効値
基準(Irms * )の誤差を増幅する。加算回路15は、
増幅回路14の出力と前記実効値基準Irms * を加算
し、増幅回路14の誤差が減少する方向にように加算回
路15の入力に補正信号として加算し、新しい電流基準
*を出力し、この電流基準I *を加算回路16に出力
する。
The amplifier circuit 14 amplifies the error between the effective value Irms and the effective value reference (Irms * ). The adder circuit 15
The output of the amplifier circuit 14 and the effective value reference Irms * are added, and added as a correction signal to the input of the adder circuit 15 so that the error of the amplifier circuit 14 decreases, and a new current reference I * is output. The current reference I * is output to the adder circuit 16.

【0025】加算回路16は、電流基準I *と、後述す
る電流補正回路35からの出力V35と、後述する関数発
生回路33の出力を加算し、出力V16すなわち最終電流
基準を出力する。
The adder circuit 16 adds the current reference I * , the output V35 from the current correction circuit 35 described later, and the output of the function generation circuit 33 described later, and outputs the output V16, that is, the final current reference.

【0026】比較回路26は、加算回路16の出力V16
と整流回路11の出力である直流電流Id が比較され、
この偏差出力がフリップフロップ29のリセット端子R
に入力し、フリップフロップ29のセット端子Sには後
述するパルス発生器27からの信号が入力される。
The comparator circuit 26 outputs the output V16 of the adder circuit 16.
And the direct current Id which is the output of the rectifier circuit 11 are compared,
This deviation output is the reset terminal R of the flip-flop 29.
A signal from a pulse generator 27, which will be described later, is input to the set terminal S of the flip-flop 29.

【0027】パルス発生器27は、変調用周波数を発生
し、その立上りでフリップフロップ29のセット端子S
に入力し、フリップフロップ29の出力を“1”にセッ
トし、インバータブリッジのIGBTをオンさせる極性
となる。
The pulse generator 27 generates a modulation frequency, and at the rising edge thereof, the set terminal S of the flip-flop 29.
To the output of the flip-flop 29 to turn on the IGBT of the inverter bridge.

【0028】加算回路16の出力V16より整流回路11
の出力Id が大になると、フリップフロップ29の出力
が“0”となる。すなわち、フリップフロップ29の出
力がPWM信号となる。
From the output V16 of the adder circuit 16, the rectifier circuit 11
When the output Id of the flip-flop 29 becomes large, the output of the flip-flop 29 becomes "0". That is, the output of the flip-flop 29 becomes the PWM signal.

【0029】一方、パルス発生器27の出力がディザ回
路28に入力され、ディザ回路28において変調同期毎
に漸増または漸減する三角状の波形が出力され、これが
比較回路26に入力される。以上のような構成により、
ノイズ等に強いPWM信号を出力できるようになってい
る。
On the other hand, the output of the pulse generator 27 is input to the dither circuit 28, and the dither circuit 28 outputs a triangular waveform that gradually increases or decreases at each modulation synchronization, and this is input to the comparison circuit 26. With the above configuration,
A PWM signal that is strong against noise and the like can be output.

【0030】変調率(M率)検出回路32は、フリップ
フロップ29の出力であるPWM信号を入力して変調率
を検出し、この検出した変調率を関数回路33に入力す
ることにより、得られる電流精度補正入力として加算回
路16に入力する。
The modulation rate (M rate) detection circuit 32 is obtained by inputting the PWM signal output from the flip-flop 29, detecting the modulation rate, and inputting the detected modulation rate to the function circuit 33. It is input to the adder circuit 16 as a current accuracy correction input.

【0031】また、分配回路31にはフリップフロップ
29の出力であるPWM信号およびを後述する通電幅選
択回路39からの交流電流極性信号Fを入力し、信号F
によりPWM信号を、インバータ(インバータブリッ
ジ)4のIGBTを駆動する駆動回路21,22に分配
する。
The PWM signal output from the flip-flop 29 and the AC current polarity signal F from the energization width selection circuit 39, which will be described later, are input to the distribution circuit 31.
The PWM signal is distributed to the drive circuits 21 and 22 that drive the IGBT of the inverter (inverter bridge) 4.

【0032】起動回路19は、タイマー20を起動する
ための信号を出力し、タイマー20の通電時間中のみ駆
動回路21,22を動作させる。以上述べた構成以外
に、変圧器5の偏磁防止を目的とする構成を備えてい
る。すなわち、サンプル信号回路34は、後述する通電
幅選択回路39からの交流電流極性信号FとPWM信号
を入力してサンプル信号Sa,Sbを出力する。
The starting circuit 19 outputs a signal for starting the timer 20 and operates the drive circuits 21 and 22 only during the energization time of the timer 20. In addition to the above-described configuration, a configuration for preventing biased magnetism of the transformer 5 is provided. That is, the sample signal circuit 34 inputs the AC current polarity signal F and the PWM signal from the energization width selection circuit 39, which will be described later, and outputs the sample signals Sa and Sb.

【0033】微分回路17は、整流回路11により整流
された直流検出電流Idの電流変化率V17を検出する。
サンプリングホールド回路18は、サンプル信号回路3
4からサンプル信号Saと微分回路17の電流変化率V
17を入力し、交流電流のハーフサイクルの最終PWM時
の電流変化率をサンプリングホールドして出力Aを出力
するものである。
The differentiating circuit 17 detects the current change rate V17 of the DC detection current Id rectified by the rectifying circuit 11.
The sampling and holding circuit 18 includes the sampling signal circuit 3
4 to the sample signal Sa and the current change rate V of the differentiating circuit 17
17 is input, the current change rate at the final PWM of the half cycle of the alternating current is sampled and held, and the output A is output.

【0034】また、サンプリングホールド回路23は、
サンプル信号回路34からサンプル信号Sbと微分回路
17の電流変化率V17を入力し、交流電流のハーフサイ
クルの最終PWM時の電流変化率をサンプリングホール
ドして出力Bを出力するものである。
Further, the sampling and holding circuit 23 is
The sample signal Sb and the current change rate V17 of the differentiating circuit 17 are input from the sample signal circuit 34, the current change rate at the final PWM of the half cycle of the alternating current is sampled and held, and the output B is output.

【0035】比較回路24は、サンプリングホールド回
路18,23の出力A,Bのレベルを比較し、AとBが
略等しい場合は0を出力し、またB>A+α(比較回路
24のウインドウ幅)の場合はPを出力し、さらにB<
A−α(比較回路24のウインドウ幅)の場合はNを出
力する。
The comparison circuit 24 compares the levels of the outputs A and B of the sampling and holding circuits 18 and 23, outputs 0 when A and B are substantially equal, and B> A + α (window width of the comparison circuit 24). In case of, P is output and B <
In the case of A-α (window width of the comparison circuit 24), N is output.

【0036】ラッチ回路25は比較回路24においてレ
ベル比較した結果を、後述する信号回路37からのラッ
チ信号Lにより、プラス(P)、ゼロ(0)、マイナス
(N)の3レベルに判別する。
The latch circuit 25 discriminates the result of level comparison in the comparison circuit 24 into three levels of plus (P), zero (0) and minus (N) by a latch signal L from a signal circuit 37 described later.

【0037】電流補正回路35は、後述する通電幅選択
回路39からの交流電流極性信号Fを受け、ラッチ回路
25からの出力P,0,Nに応じて電流値の補正(直流
分の補正)を行い、出力V35を出力する。
The current correction circuit 35 receives the AC current polarity signal F from the energization width selection circuit 39, which will be described later, and corrects the current value according to the outputs P, 0, N from the latch circuit 25 (correction of DC component). And output V35.

【0038】方形波回路36は、後述する過渡周波数上
昇回路40からの信号を入力し、インバータ出力周波数
fを決定する。信号回路37は、方形波回路36からの
インバータ出力周波数fを入力し、3通りの通電幅信号
W1 ,W2 ,W3 を出力する。
The square wave circuit 36 inputs a signal from a transient frequency raising circuit 40, which will be described later, and determines an inverter output frequency f. The signal circuit 37 inputs the inverter output frequency f from the square wave circuit 36 and outputs three kinds of energization width signals W1, W2, W3.

【0039】通電幅選択回路39は、ラッチ回路25か
らの出力P,0,Nを受けて、3通りの通電幅信号W1
,W2 ,W3 から1つ交流電流極性信号Fを、前記サ
ンプ信号回路34および分配回路31に出力する。
The energization width selection circuit 39 receives the outputs P, 0, N from the latch circuit 25 and three kinds of energization width signals W1.
, W2, W3 outputs one alternating current polarity signal F to the sump signal circuit 34 and the distribution circuit 31.

【0040】また、過渡周波数上昇回路40は、起動回
路19からの出力V19を入力し、起動の最初の一定期間
のみ周波数を上昇させる。 (作用)以上のように構成された第1実施例の作用効果
について、図2〜図5を参照して説明する。まず、信号
回路37の出力波形について、図2を参照して説明す
る。方形波回路36の出力信号fは、インバータ出力電
流の周波数をきめる信号であり、パルス幅T1 とT2 は
等しい。W2 は出力信号fよりやや遅れた信号で、パル
ス幅は等しい。W3 はW2 より“1”の区間が狭く、W
1 はW2 より“1”の区間が広くなっている。
The transient frequency raising circuit 40 receives the output V19 from the starting circuit 19 and raises the frequency only during the first fixed period of starting. (Operation) The operation and effect of the first embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS. First, the output waveform of the signal circuit 37 will be described with reference to FIG. The output signal f of the square wave circuit 36 is a signal that determines the frequency of the inverter output current, and the pulse widths T1 and T2 are equal. W2 is a signal slightly delayed from the output signal f and has the same pulse width. W3 has a narrower "1" section than W2.
1 has a wider "1" section than W2.

【0041】ラッチ信号Lは、出力信号fが変化する時
点で立上がり、ラッチ回路25はLの立上がり時点のデ
ータをラッチする。通電幅選択回路39は、ラッチ回路
25の出力P,0,Nにより信号回路37からの通電幅
信号W1 ,W2 ,W3 から1つ選んで出力Fとする。
The latch signal L rises when the output signal f changes, and the latch circuit 25 latches the data at the time when L rises. The energization width selection circuit 39 selects one of the energization width signals W1, W2, W3 from the signal circuit 37 according to the outputs P, 0, N of the latch circuit 25 and outputs it.

【0042】次に、図3により偏磁方向検出動作につい
て説明する。現在偏磁がなく、ラッチ回路25は0を出
力している場合通電幅選択回路39は、図2の通電幅W
2 を選択して出力Fとなる。すなわち、インバータ出力
の正負の通電幅が等しくなる制御となっているものとす
る。
Next, the bias magnetic direction detection operation will be described with reference to FIG. When there is currently no magnetic bias and the latch circuit 25 outputs 0, the energization width selection circuit 39 selects the energization width W of FIG.
Select 2 to output F. That is, it is assumed that the positive and negative energization widths of the inverter outputs are equalized.

【0043】インバータ出力電流iACは整流回路11に
より整流され、Id となり、PWM信号の“1”の区間
IGBTがオンするので、電流が増加し、PWM信号の
“0”の区間はIGBTがオフするので、電流は減少す
る。
The inverter output current iAC is rectified by the rectifying circuit 11 to become Id, and the IGBT in the section "1" of the PWM signal is turned on, so that the current is increased and the IGBT is turned off in the section "0" of the PWM signal. Therefore, the current decreases.

【0044】PWM波形とF信号を受け、サンプリング
信号回路34からSa,Sbを出力し、交流電流の半サ
イクル毎の電流微分値V17をそれぞれサンプリングホー
ルドして出力A,Bとする。
Upon receiving the PWM waveform and the F signal, Sa and Sb are output from the sampling signal circuit 34, and the current differential value V17 for each half cycle of the alternating current is sampled and held to obtain outputs A and B.

【0045】時刻t1 の時点でV17をホールドし出力A
とする。時刻t2 の時点でV17をホールドして出力Bと
し、Lの立上がり点てせ比較してラッチ回路25の出力
を3レベルで出力する。時刻t2 でAとBが略等しい場
合は0出力となり、B>A+α(比較回路24のウイン
ドウ幅)の場合はP出力を出す。
At time t1, V17 is held and output A
And At time t2, V17 is held to be the output B, the rising point of L is compared, and the output of the latch circuit 25 is output at three levels. At time t2, 0 is output when A and B are substantially equal, and P output is output when B> A + α (window width of the comparison circuit 24).

【0046】すなわち、F信号が“0”の期間の方向で
(dId)/(dt)が大きいことは、変圧器5が偏磁
して励磁電流が増加したと考えられるので、F信号の
“0”の期間を短くすることにより、偏磁が防止できる
ことになる。
That is, the fact that (dId) / (dt) is large in the direction of the period when the F signal is "0" means that the transformer 5 is demagnetized and the exciting current is increased. By shortening the period of "0", magnetic bias can be prevented.

【0047】このため、通電幅選択回路39は、Pが出
力された場合、時刻t2 でW2 からW1 に切換えること
により、F信号の“0”の期間を短くする。B<A−α
(比較回路24のウインドウ幅)の場合は、N出力とな
り、Fが“1”の区間の場合飽和方向に偏磁しているの
で、W3 を選択してF出力すればよいことになる。この
選択は、半サイクル毎に行われる。
Therefore, the energization width selection circuit 39 shortens the period of "0" of the F signal by switching from W2 to W1 at time t2 when P is output. B <A-α
In the case of (the window width of the comparison circuit 24), the output is N, and when F is "1", the magnetic field is biased in the saturation direction. Therefore, it is sufficient to select W3 and output the F. This selection is done every half cycle.

【0048】次に、電流補正回路35について図4に従
って説明する。すなわち、時刻t2でラッチ回路25が
P出力を出した場合、図3で説明したようにFが“0”
の期間で変圧器5が飽和方向にあるので、この区間の電
流値を下げ、Fが“1”の区間の電流値を上げることに
より、偏磁を防止できる。これは、電流補正回路35の
出力がV35となるように構成してあるからである。
Next, the current correction circuit 35 will be described with reference to FIG. That is, when the latch circuit 25 outputs P output at time t2, F is "0" as described in FIG.
Since the transformer 5 is in the saturation direction during the period, the bias current can be prevented by decreasing the current value in this section and increasing the current value in the section where F is "1". This is because the output of the current correction circuit 35 is V35.

【0049】また、時刻t2 でラッチ回路25が“0”
を出力した場合は、電流補正回路35は、V350 すなわ
ちゼロ出力となり、電流補正は行われない。また、時刻
t2 でラッチ回路25がNを出力した場合は、同様に電
流補正回路35の出力はV35を出力し、Fが“1”の区
間の電流を低下させることにより、変圧器5の偏磁を防
止できる。
At time t2, the latch circuit 25 becomes "0".
When the current is output, the current correction circuit 35 outputs V350, that is, zero output, and the current correction is not performed. Further, when the latch circuit 25 outputs N at time t2, similarly, the output of the current correction circuit 35 outputs V35, and the current in the section where F is "1" is reduced, so that the bias of the transformer 5 is reduced. It can prevent magnetism.

【0050】なお、電流補正回路35と通電幅選択回路
39は、図1のように両方に設けることの他、いずれか
一方を設けることでも作用はほとんど変わらないが、交
流電流の周波数を可変する場合、周波数が高くなると、
通電選択回路39が強力となり、周波数が低い場合は電
流補正回路35が強力となる。
The current correction circuit 35 and the energization width selection circuit 39 are provided on both sides as shown in FIG. 1, and the operation is almost the same even if either one is provided, but the frequency of the alternating current is varied. If the frequency increases,
The energization selection circuit 39 becomes strong, and when the frequency is low, the current correction circuit 35 becomes strong.

【0051】次に、過渡周波数上昇回路40の動作につ
いて、図5を参照して説明する。変圧器5に、通電開始
する直前で鉄心の磁束密度は、残留磁束の影響があり、
ゼロよりもやや高い位置に前回の通電の最終磁束の方向
にずれている。
Next, the operation of the transient frequency raising circuit 40 will be described with reference to FIG. Immediately before the energization of the transformer 5, the magnetic flux density of the iron core is affected by the residual magnetic flux,
There is a deviation in the direction of the final magnetic flux of the previous energization to a position slightly higher than zero.

【0052】そこで、通電の最初から通電交流の周波数
を選ぶと鉄心が飽和し易くなる。ところが、従来のサイ
リスタやインバータの直流方式では、周波数一定で通電
幅を狭く起動していたが、本実施例では180度通電方
式のため(溶接性能を良くするため)、本方式を採用で
きない。
Therefore, when the frequency of the energized AC is selected from the beginning of energization, the iron core is easily saturated. However, in the DC system of the conventional thyristor and the inverter, the energization width was narrowly started at a constant frequency, but in this embodiment, the 180-degree energization system (to improve the welding performance) cannot be used.

【0053】このようなことから、図5に示すように、
起動信号V19がオンになった最初の部分(図5では1サ
イクル)の周波数を上昇させることにより、鉄心の飽和
を避けるように工夫されている。
From the above, as shown in FIG.
It is devised to avoid saturation of the iron core by increasing the frequency of the first portion (1 cycle in FIG. 5) when the activation signal V19 is turned on.

【0054】この最初の部分は、半サイクルから2〜3
サイクルでなるべく短い方が波形率が向上するので、溶
接品質を悪化させることなく、変圧器5の磁束密度を有
効に利用することが可能である。すなわち、起動の最初
の半サイクルは、磁束変化幅が50%程度しか利用でき
ないことに注目して制御する。
This first part is a few cycles from a few cycles
The shorter the cycle, the better the waveform ratio, so that the magnetic flux density of the transformer 5 can be effectively used without deteriorating the welding quality. That is, the first half cycle of startup is controlled by paying attention to the fact that the magnetic flux change width can be used only about 50%.

【0055】次に、デイザ分補正によって電流精度が向
上することについて、図6を参照して説明する。変調周
期毎に、パルス発生器27からのセット信号Sが入力さ
れ、PWM信号はオンとなり、加算回路16の出力V16
である最終電流基準と検出電流Idを比較回路26で比
較し、最終電流基準より検出電流Idが大きくなると、
PWM信号は“0”「オフ」に切換わるデイザ信号は、
変調周波数に同期した、鋸歯状波的なものを比較回路2
6に入力し(図6では検出電流と同極に加え)、ノイズ
に強い安定なパルス幅変調(PWM)を行えるように、
検出電流の最大値の数%〜5%程度のピークのデイザ信
号を加える。
Next, the improvement of the current accuracy by the dither correction will be described with reference to FIG. At each modulation cycle, the set signal S from the pulse generator 27 is input, the PWM signal is turned on, and the output V16 of the adder circuit 16 is output.
The comparison circuit 26 compares the final current reference and the detected current Id, and when the detected current Id becomes larger than the final current reference,
The PWM signal is switched to "0" and "OFF".
Comparing circuit 2 is a sawtooth wave that is synchronized with the modulation frequency.
6 (in FIG. 6, in addition to the same polarity as the detected current), so that stable pulse width modulation (PWM) resistant to noise can be performed,
A dither signal having a peak of several% to 5% of the maximum value of the detected current is added.

【0056】ところが、このデイザ信号のため電流精度
は最大でデイザ信号のピーク値分悪化することになる。
この電流制御を高速に高精度に行うためのデイザ回路2
8が図1の変調率検出回路32と関数発生器33による
電流基準の補正である。
However, due to this dither signal, the current accuracy is maximum and deteriorates by the peak value of the dither signal.
Dither circuit 2 for performing this current control at high speed and with high accuracy
Reference numeral 8 is correction of the current reference by the modulation rate detection circuit 32 and the function generator 33 of FIG.

【0057】図6において、時刻t1 において、電流基
準ー(検出電流+デイザ)<0になってPWM信号が
“1”→“0”に変化したので、電流制御誤差はh分だ
けと判る。このhの大きさは、変調率MすなわちT2 /
T1 を求めて電流基準をその分だけ上げれば、次のPW
M信号点で補正されることになり、極めて早い応答を得
ることが可能となる。変調率はT2 /T1 をマイクロプ
ロセッサなどで演算して補正することができるが、簡易
的にはPWM信号にフィルタを介して平均化することに
より、2〜3パルス遅れで補正可能である。
In FIG. 6, at time t1, the current reference- (detection current + dither) <0 and the PWM signal changes from "1" to "0", so that it is known that the current control error is only h. The magnitude of h depends on the modulation factor M, that is, T2 /
If T1 is calculated and the current reference is increased by that much, the next PW
Since it is corrected at the M signal point, it is possible to obtain an extremely fast response. The modulation rate can be corrected by calculating T2 / T1 by a microprocessor or the like, but it can be corrected with a delay of 2 to 3 pulses by simply averaging the PWM signal through a filter.

【0058】なお、デイザ信号が図7に示す逆傾斜で電
流基準側に加算する方式の場合は、反転PWM信号を求
め、M=(1−反転PWM信号)から求まることが判
る。また、図8に示すようにデイザ信号が非直線的な場
合は、図1の関数回路33により、非直線性を補正する
ことは容易に実現できる。
It should be noted that in the case of the system in which the dither signal is added to the current reference side with the reverse slope shown in FIG. 7, it can be seen that the inverted PWM signal is obtained and M = (1-inverted PWM signal). Further, when the dither signal is non-linear as shown in FIG. 8, it is easy to correct the non-linearity by the function circuit 33 of FIG.

【0059】(効果)以上述べた第1実施例によれば、
起動時過渡的に交流電流の周波数を上昇させることによ
り、変圧器5の鉄心の飽和を防ぎ、電流リプルの変化率
の比較により偏磁方向を検出して電流値や通電幅を微調
整することにより、変圧器5の磁束密度を限界まで、利
用することができ、この結果小形化を図ることができ、
経済的である。
(Effect) According to the first embodiment described above,
To prevent the saturation of the iron core of the transformer 5 by transiently increasing the frequency of the alternating current at the time of start-up, detect the bias direction by comparing the rate of change of the current ripple, and finely adjust the current value and conduction width. As a result, the magnetic flux density of the transformer 5 can be used to its limit, and as a result, downsizing can be achieved.
It is economical.

【0060】しかも、電流制御を高速高精度に行うこと
により、高品質な溶接が可能となる溶接機の制御装置が
提供できる。 <第2実施例>図9に示すように、図1の実施例に新た
に、通電幅メモリー51と、方向決定回路52と、起動
方向回路53を追加したものである。タイマー20が停
止信号を出力した時点の交流電流極性信号Fの通電幅を
通電メモリー51で求め、その結果から次の起動時の通
電方向を決める方向決定回路52により起動回路19か
らの起動信号V19を受けて、起動方向回路53により通
電方向をプリセットして方形波回路36をスタートさせ
る。これは交流の周波数を商用周波数より低下させて使
用する場合に極めて有効となる。
Moreover, by controlling the current at high speed and with high accuracy, it is possible to provide a control device for a welding machine which enables high quality welding. <Second Embodiment> As shown in FIG. 9, an energization width memory 51, a direction determining circuit 52, and a starting direction circuit 53 are newly added to the embodiment of FIG. The energization width of the alternating current polarity signal F at the time when the timer 20 outputs the stop signal is obtained by the energization memory 51, and from the result, the direction determination circuit 52 which determines the energization direction at the next activation is activated by the activation signal V19 from the activation circuit 19. In response to this, the activation direction circuit 53 presets the energization direction to start the square wave circuit 36. This is extremely effective when the alternating current frequency is used below the commercial frequency.

【0061】図10に示すように、通電停止時の通電方
向と通電幅T3 をラッチして次の起動サイクルの通電方
向を決め、変圧器5が飽和しない方向から通電を開始す
る。簡単に考えると、通電幅T3 が50%以下の場合
は、磁束がゼロ方向に移動している範囲であるので、次
のスタートは同方向に電流を流す。通電幅T3 が50%
以上の場合は、磁束がゼロを通過していて増加方向なの
で、次の起動時は反対極性で電流を流すことで変圧器5
の鉄心を有効利用できる。
As shown in FIG. 10, the energizing direction at the time of stopping energization and the energizing width T3 are latched to determine the energizing direction of the next starting cycle, and energization is started from the direction in which the transformer 5 is not saturated. In brief, when the energization width T3 is 50% or less, the magnetic flux is in the range in which the magnetic flux is moving in the zero direction, so that the next start causes the current to flow in the same direction. Current width T3 is 50%
In the above case, the magnetic flux is passing through zero and is increasing, so at the next startup, the current flows in the opposite polarity and the transformer 5
The iron core of can be effectively used.

【0062】正確には、電圧のフォーシングがあるの
で、通電幅T3 が50%未満の点を界として次のスター
ト方向を決めることが望まれる。 <変形例> 1)図1の実施例では、変圧器5の偏磁を変圧器5の一
次側のリプル電流の変化分から求めたが、図11に示す
ように高速電流制御を行うと変圧器5が飽和しても電流
Idがほとんど増加しないようにインバータ出力を下げ
ることになる。このため、時刻t1 ,t2 の変調率Mを
検出比較することにより、偏磁を検出することが可能と
なる。
To be precise, since there is voltage forcing, it is desirable to determine the next start direction with the point at which the conduction width T3 is less than 50% as the boundary. <Modifications> 1) In the embodiment of FIG. 1, the bias magnetism of the transformer 5 was obtained from the change in the ripple current on the primary side of the transformer 5, but when high-speed current control is performed as shown in FIG. Even if 5 is saturated, the inverter output is lowered so that the current Id hardly increases. Therefore, by detecting and comparing the modulation factors M at the times t1 and t2, it is possible to detect the magnetic bias.

【0063】さらに、図11に示すように変圧器5の飽
和により電流が増加する場合には、時刻t1 ,t2 の時
点のそれぞれの(Id−M)を比較すれば、飽和をさら
に拡大してつかまえることができる。
Further, when the current increases due to the saturation of the transformer 5 as shown in FIG. 11, the saturation is further expanded by comparing (Id-M) at the times t1 and t2. You can catch it.

【0064】2)図1で説明した電流精度の高い高速電
流制御は、図1のインバータ4でなく、図12に示すI
GBT4´、ダイオード50、リアクトル8、レーザ発
振機の如き負荷5´からなるチョッパ回路にも同様に応
用できることは説明するまでもない。なお、図12の回
路は、小容量の溶接機やパルス溶接機などに使用され
る。
2) The high-speed current control with high current accuracy described with reference to FIG. 1 does not use the inverter 4 of FIG. 1 but I shown in FIG.
It goes without saying that the same can be applied to the chopper circuit including the GBT 4 ′, the diode 50, the reactor 8 and the load 5 ′ such as the laser oscillator. The circuit of FIG. 12 is used for a small capacity welding machine, a pulse welding machine, or the like.

【0065】3)図1の実施例は加算回路16の出力V
16を直流の電流基準とし、周波数をパルス発生器27か
ら別に与える方式であるが、加算回路16の出力V16と
周波数により交流の電流基準を作り、これと変流器6に
検出された交流電流iACと比較回路26で比較して出力
されるPWM信号で直接駆動回路21,22を駆動する
ように構成してもよい。この方式であっても、図1の実
施例と同様な作用効果を得ることができる。この場合
は、偏磁補正の電流分制御は、サンプリング出力AとB
の差を交流電流基準に加えることで行える。
3) In the embodiment of FIG. 1, the output V of the adder circuit 16
Although 16 is a direct current reference and the frequency is separately given from the pulse generator 27, an alternating current reference is made by the output V16 of the adder circuit 16 and the frequency, and this and the alternating current detected by the current transformer 6 are used. The drive circuits 21 and 22 may be directly driven by the PWM signal output by comparing with iAC in the comparison circuit 26. Even with this method, it is possible to obtain the same effect as that of the embodiment of FIG. In this case, the current component control for bias correction is performed by sampling outputs A and B.
The difference can be added to the AC current reference.

【0066】4)図1の実施例の制御装置(主回路を除
く回路)のうち、整流回路11、微分回路17、サンプ
リングホールド回路18,23、駆動回路21,22、
起動回路19を除いた回路のすべてをマイコンにより簡
単に実現することができる。
4) Of the control device (circuits other than the main circuit) of the embodiment shown in FIG. 1, the rectifying circuit 11, the differentiating circuit 17, the sampling and holding circuits 18, 23, the driving circuits 21, 22,
All circuits except the starting circuit 19 can be easily realized by a microcomputer.

【0067】5)図1では比較回路24は、3レベル
(P,0,N)の判別で電流補正回路35、通電幅選択
回路39をそれぞれ3レベルの動作を行っているが、0
レベルを省略して2レベルとしても動作的にはほぼ同じ
作用となることは言うまでもない。
5) In FIG. 1, the comparison circuit 24 operates the current correction circuit 35 and the energization width selection circuit 39 at the three levels according to the determination of the three levels (P, 0, N).
Needless to say, even if the levels are omitted and two levels are provided, the operation is substantially the same.

【0068】6)図1の実施例において、溶接電極回路
部分の浮遊インダクタンス8が大きくなると、波形率が
悪化するので、方形波回路36の周波数を手動設定変更
可能な回路を設ければ、インダクタンスが大きく、力率
が悪いため、パワーを注入できない回路では、周波数を
下げて使用することで、力率の改善が可能になる。この
場合変圧器5は、低周波用のものに置き換える必要があ
る。
6) In the embodiment of FIG. 1, when the stray inductance 8 of the welding electrode circuit portion becomes large, the waveform ratio deteriorates. Therefore, if a circuit in which the frequency of the square wave circuit 36 can be manually set and changed is provided, the inductance will be reduced. Is large and the power factor is poor, it is possible to improve the power factor by lowering the frequency in a circuit where power cannot be injected. In this case, the transformer 5 needs to be replaced with a low frequency one.

【0069】[0069]

【発明の効果】本発明によれば、高品質な溶接を可能と
し、また変圧器の飽和防止制御を行い、鉄心の磁束密度
を高くまで利用できる溶接機の制御装置を提供すること
ができる。
According to the present invention, it is possible to provide a welding machine control device that enables high quality welding, performs saturation prevention control of a transformer, and can use a high magnetic flux density of an iron core.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の溶接機の制御装置の第1実施例を説明
するためのブロック図。
FIG. 1 is a block diagram for explaining a first embodiment of a control device for a welding machine according to the present invention.

【図2】図1の信号回路37を説明するための図。FIG. 2 is a diagram for explaining a signal circuit 37 of FIG.

【図3】図1の実施例の偏磁方向検出動作を説明するた
めの図。
FIG. 3 is a diagram for explaining a magnetic bias direction detection operation of the embodiment of FIG.

【図4】図1の実施例の電流補正回路35を説明するた
めの図。
FIG. 4 is a diagram for explaining a current correction circuit 35 of the embodiment of FIG.

【図5】図1の実施例の過渡周波数上昇回路40を説明
するための図。
5 is a diagram for explaining a transient frequency raising circuit 40 of the embodiment of FIG.

【図6】図1の実施例のディザ回路28を説明するため
の図。
FIG. 6 is a diagram for explaining a dither circuit 28 of the embodiment of FIG.

【図7】図1の実施例のディザ回路28を説明するため
の図。
FIG. 7 is a diagram for explaining a dither circuit 28 of the embodiment of FIG.

【図8】図1の実施例のディザ回路28を説明するため
の図。
FIG. 8 is a diagram for explaining a dither circuit 28 of the embodiment of FIG.

【図9】本発明の溶接機の制御装置の第2実施例を説明
するためのブロック図。
FIG. 9 is a block diagram for explaining a second embodiment of the control device for the welding machine of the present invention.

【図10】図9の実施例の動作を説明するための図。FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of the embodiment of FIG.

【図11】本発明の溶接機の制御装置の変形例を説明す
るための図。
FIG. 11 is a diagram for explaining a modified example of the control device for the welding machine of the present invention.

【図12】本発明の溶接機の制御装置の変形例を説明す
るための図。
FIG. 12 is a view for explaining a modified example of the control device for the welding machine of the present invention.

【図13】従来の溶接機の制御装置の第1例を説明する
ための図。
FIG. 13 is a diagram for explaining a first example of a conventional controller for a welding machine.

【図14】従来の溶接機の制御装置の第2例を説明する
ための図。
FIG. 14 is a view for explaining a second example of the conventional controller for the welding machine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…交流電源、2…整流器、3…コンデンサ、4…イン
バータ、4´…IGBT、5…変圧器、5´…負荷、6
…変流器、7…整流器、8…浮遊インダクタンス、9…
溶接電極、11…整流回路、12…実効値基準、13…
実効値回路、14…増幅回路、15,16…加算回路、
17…微分回路、18,23…サンプリングホールド回
路、19…起動回路、20…タイマー、21,22…駆
動回路、24…比較回路、25…ラッチ回路、26…比
較回路、27…パルス発生器、28…ディザ回路、29
…フリップフロップ回路、31…分配回路、32…変調
率検出回路、33…関数回路、34…サンプル信号回
路、35…電流補正回路、36…方形波回路、37…信
号回路、39…通電幅選択回路、40…過渡周波数上昇
回路、51…通電幅メモリー、52…方向決定回路、5
3…起動方向回路。
1 ... AC power supply, 2 ... Rectifier, 3 ... Capacitor, 4 ... Inverter, 4 '... IGBT, 5 ... Transformer, 5' ... Load, 6
... current transformer, 7 ... rectifier, 8 ... stray inductance, 9 ...
Welding electrode, 11 ... Rectifier circuit, 12 ... Effective value reference, 13 ...
Effective value circuit, 14 ... Amplification circuit, 15, 16 ... Addition circuit,
17 ... Differentiation circuit, 18, 23 ... Sampling hold circuit, 19 ... Start-up circuit, 20 ... Timer, 21, 22 ... Driving circuit, 24 ... Comparison circuit, 25 ... Latch circuit, 26 ... Comparison circuit, 27 ... Pulse generator, 28 ... Dither circuit, 29
... Flip-flop circuit, 31 ... Distribution circuit, 32 ... Modulation rate detection circuit, 33 ... Function circuit, 34 ... Sample signal circuit, 35 ... Current correction circuit, 36 ... Square wave circuit, 37 ... Signal circuit, 39 ... Energization width selection Circuit, 40 ... Transient frequency increasing circuit, 51 ... Energization width memory, 52 ... Direction determining circuit, 5
3 ... Starting direction circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H02M 7/537 9181−5H H02M 7/537 D ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication H02M 7/537 9181-5H H02M 7/537 D

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直流電源からの直流電力をパルス幅変調
制御により波形成形して溶接機に流れる負荷電流を制御
する電力変換器と、 前記負荷電流と電流基準を比較してその偏差を減少させ
る制御信号を出力する制御手段と、 一定の変調周期で導通のパルス幅変調信号を出力すると
共に、前記制御信号と前記負荷電流との比較結果に応じ
て非導通のパルス幅変調信号を出力するパルス幅変調制
御手段と、 前記変調周期毎に漸増または漸減するデイザ信号を前記
電流基準または負荷電流に加える演算手段と、 前記パルス幅変調信号から得られる変調率を直接または
関数を介して前記電流基準または前記負荷電流を補正す
る補正手段とを具備した溶接機の制御装置。
1. A power converter for shaping a waveform of DC power from a DC power supply by pulse width modulation control to control a load current flowing to a welding machine, and comparing the load current with a current reference to reduce a deviation thereof. Control means for outputting a control signal, and a pulse for outputting a pulse width modulation signal with conduction at a constant modulation cycle and outputting a pulse width modulation signal with non-conduction according to the result of comparison between the control signal and the load current. Width modulation control means, arithmetic means for adding a dither signal that gradually increases or decreases in each modulation cycle to the current reference or load current, and a modulation factor obtained from the pulse width modulation signal directly or through a function to the current reference Or a control device for a welding machine, comprising a correction means for correcting the load current.
【請求項2】 前記変調率はパルス幅変調信号またはこ
のパルス幅変調信号の反転信号をフィルタを介して平均
化することを特徴とする請求項1記載の溶接機の制御装
置。
2. The control apparatus for a welding machine according to claim 1, wherein the modulation rate averages a pulse width modulation signal or an inversion signal of the pulse width modulation signal through a filter.
【請求項3】 直流電源からの直流電力をパルス幅変調
制御により交流電力に変換し、変圧器の一次側に供給
し、かつ変圧器の二次側から得られる交流電力を溶接機
に供給するインバータと、 このインバータの出力電流と電流基準を比較して電流を
制御する電流制御手段と、 周波数基準により前記インバータの出力電流の方向を反
転する反転制御手段と、 前記交流電流の正のサイクルの最終パルス幅変調の導通
信号の期間中の電流変化率と前記交流電流の負のサイク
ルの最終パルス幅変調の導通信号とを交互に比較する比
較手段と、 この比較手段により得られる比較結果により正のサイク
ルと負のサイクルを調整する第1の調整手段と、 前記交流電流の正のサイクルと負のサイクルの時間を調
整する調整する第2の調整手段とを具備した溶接機の制
御装置。
3. The DC power from the DC power supply is converted into AC power by pulse width modulation control and supplied to the primary side of the transformer, and the AC power obtained from the secondary side of the transformer is supplied to the welding machine. An inverter, a current control means for comparing the output current of this inverter with a current reference to control the current, an inversion control means for inverting the direction of the output current of the inverter according to a frequency reference, and a positive cycle of the alternating current Comparison means for alternately comparing the current change rate during the period of the final pulse width modulation conduction signal and the final pulse width modulation conduction signal of the negative cycle of the alternating current, and a positive result by the comparison result obtained by the comparison means. The first and second adjustment means for adjusting the positive and negative cycles of the alternating current, and the second adjustment means for adjusting the time of the positive and negative cycles of the alternating current. Machine of the control device.
【請求項4】 前記インバータの周波数は、通電開始の
半サイクル〜数サイクル間のみ、定常周波数より高くし
たことを特徴とする請求項3記載の溶接機の制御装置。
4. The control device for a welding machine according to claim 3, wherein the frequency of the inverter is set higher than the steady frequency only during a half cycle to a few cycles of starting energization.
【請求項5】 直流電源からの直流電力をパルス幅変調
制御により交流電力に変換し、変圧器の一次側に供給
し、かつ変圧器の二次側から得られる交流電力を溶接機
に供給するインバータと、 このインバータの通電終了時の最終の半サイクルの極性
と通電幅を検出する検出手段と、 前記通電終了時の最終の半サイクルの通電幅が設定値よ
り広いか狭いかを検出し、狭い場合次の通電開始時は前
回の最終半サイクルと同方向から通電を開始し、広い場
合次の通電開始時は前回の最終半サイクルと逆方向から
通電開始を決定する手段とを具備した溶接機の制御装
置。
5. The DC power from the DC power supply is converted into AC power by pulse width modulation control and supplied to the primary side of the transformer, and the AC power obtained from the secondary side of the transformer is supplied to the welding machine. An inverter, and a detection means for detecting the polarity and energization width of the final half cycle at the end of energization of the inverter, and detecting whether the energization width of the final half cycle at the end of energization is wider or narrower than a set value, If it is narrow, the welding is equipped with a means for starting energization in the same direction as the last half cycle at the start of the next energization, and for a wide start of energization in the opposite direction for the last half cycle at the start of the next energization. Machine control device.
【請求項6】 直流電源からの直流電力をパルス幅変調
制御により交流電力に変換し、変圧器の一次側に供給
し、かつ変圧器の二次側から得られる交流電力を溶接機
に供給するインバータと、 前記交流電流値と前記パルス幅変調制御の変調率を検出
する検出手段と、 前記交流電流の正の半サイクルと負の半サイクルのそれ
ぞれ最終パルス幅変調制御の時点の前記交流電流と前記
変調率を比較し、この値がバランスする方向に前記交流
電流の正負の大きさと、前記交流電流の通電幅の少なく
とも一方を変える手段とを具備した溶接機の制御装置。
6. The DC power from the DC power supply is converted into AC power by pulse width modulation control and supplied to the primary side of the transformer, and the AC power obtained from the secondary side of the transformer is supplied to the welding machine. An inverter, a detection unit that detects the AC current value and the modulation factor of the pulse width modulation control, and the AC current at the time of the final pulse width modulation control of the positive half cycle and the negative half cycle of the AC current, respectively. A controller for a welding machine, comprising means for comparing the modulation rates and changing at least one of a positive and negative magnitude of the alternating current and a conduction width of the alternating current in a direction in which the values are balanced.
【請求項7】 前記インバータの交流電流の周波数を手
動により調整可能にする手段を備えたことを特徴とする
請求項5または請求項6記載の溶接機の制御装置。
7. The control device for a welding machine according to claim 5, further comprising means for manually adjusting the frequency of the alternating current of the inverter.
JP10869095A 1994-05-27 1995-05-02 Welding machine control device Expired - Lifetime JP3253822B2 (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10869095A JP3253822B2 (en) 1995-05-02 1995-05-02 Welding machine control device
DE69515083T DE69515083T2 (en) 1994-05-27 1995-05-25 Control system for resistance welding machine
EP95303563A EP0688626B1 (en) 1994-05-27 1995-05-25 Control equipment for resistance welding machine
CN95108592A CN1101293C (en) 1994-05-27 1995-05-26 Control equipment for resistance welding machine
US08/452,338 US5844193A (en) 1994-05-27 1995-05-26 Control equipment for resistance welding machine
KR1019950013580A KR100186890B1 (en) 1994-05-27 1995-05-27 Control equipment for resistance welding machine
US08/925,316 US5965038A (en) 1994-05-27 1997-09-08 Control equipment for resistance welding machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10869095A JP3253822B2 (en) 1995-05-02 1995-05-02 Welding machine control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08308239A true JPH08308239A (en) 1996-11-22
JP3253822B2 JP3253822B2 (en) 2002-02-04

Family

ID=14491188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10869095A Expired - Lifetime JP3253822B2 (en) 1994-05-27 1995-05-02 Welding machine control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3253822B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006254636A (en) * 2005-03-11 2006-09-21 Origin Electric Co Ltd Single-phase power converter and three-phase power converter
KR100647848B1 (en) * 1998-08-10 2006-11-24 미야치 테크노스 가부시키가이샤 Controller for resistance welding a method inverter
JP2010012510A (en) * 2008-07-07 2010-01-21 Daihen Corp Welding power supply device and welding machine
KR101221053B1 (en) * 2010-07-15 2013-01-10 주식회사 세아제강 High frequency electric resistance welding method
JP2018182831A (en) * 2017-04-06 2018-11-15 富士電機株式会社 Dc power supply device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100647848B1 (en) * 1998-08-10 2006-11-24 미야치 테크노스 가부시키가이샤 Controller for resistance welding a method inverter
JP2006254636A (en) * 2005-03-11 2006-09-21 Origin Electric Co Ltd Single-phase power converter and three-phase power converter
JP2010012510A (en) * 2008-07-07 2010-01-21 Daihen Corp Welding power supply device and welding machine
KR101221053B1 (en) * 2010-07-15 2013-01-10 주식회사 세아제강 High frequency electric resistance welding method
JP2018182831A (en) * 2017-04-06 2018-11-15 富士電機株式会社 Dc power supply device

Also Published As

Publication number Publication date
JP3253822B2 (en) 2002-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100186890B1 (en) Control equipment for resistance welding machine
JPS62207173A (en) Power converter
JP2001045763A (en) Converter circuit
EP0361389A2 (en) DC/AC power converting apparatus including DC component remover
JP3253822B2 (en) Welding machine control device
EP3410594A1 (en) Power converter
JPH09285137A (en) Capacitor discharge type resistance welding equipment
JPH0753313B2 (en) Power control device for inverter type resistance welding machine
KR930003236B1 (en) Control apparatus for pwm-controlled variable voltage/variable frequency inverters
JP3190791B2 (en) Control device of resistance welding machine
US20230283200A1 (en) Variable pwm frequency responsive to power increase event in welding system
JP2783721B2 (en) Inverter controlled electric resistance welding machine
JPS6118394A (en) Drive circuit for stepping motor
JPS6345913B2 (en)
JPH06237577A (en) Capacitor charging power supply
JP3638700B2 (en) Resistance welding machine control device
JPH0828978B2 (en) PWM inverter
JPH06197549A (en) Compensating circuit for output voltage of inverter
JP2000236661A (en) Power supply
JPH0622758B2 (en) DC arc welding machine
JP2022177970A (en) Power supply device
JPS61266178A (en) Power source for arc welding
JP2819618B2 (en) Power supply for arc machining
JPH09266673A (en) Dc power device
JPH0699285A (en) Method and device for controlling welding transformer

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081122

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091122

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101122

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111122

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121122

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131122

Year of fee payment: 12

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term