JPH0832364B2 - 溶接機用電源装置 - Google Patents
溶接機用電源装置Info
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- JPH0832364B2 JPH0832364B2 JP62142660A JP14266087A JPH0832364B2 JP H0832364 B2 JPH0832364 B2 JP H0832364B2 JP 62142660 A JP62142660 A JP 62142660A JP 14266087 A JP14266087 A JP 14266087A JP H0832364 B2 JPH0832364 B2 JP H0832364B2
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- semiconductor switch
- tap
- voltage switching
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
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- Control Of Electrical Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、溶接機用電源装置に関し、特に溶接機へ
の供給電圧を切換えるトランスタップ切換器として高速
で動作するサイリスタ等の半導体スイッチを使用すると
共に、上記供給電圧の切換えに応じて溶接機より発生す
る無効電力を、同じくサイリスタ等の半導体スイッチに
より無効電力補償回路を切換えて補償するようにした溶
接機用電源装置に関する。
の供給電圧を切換えるトランスタップ切換器として高速
で動作するサイリスタ等の半導体スイッチを使用すると
共に、上記供給電圧の切換えに応じて溶接機より発生す
る無効電力を、同じくサイリスタ等の半導体スイッチに
より無効電力補償回路を切換えて補償するようにした溶
接機用電源装置に関する。
従来、溶接機用電源装置としては例えば第４図に示す
ような構造のものが使用されていた。同図で１は商用交
流電源で、これには主回路の配線用遮断器２、２、溶接
機用のスイッチを構成する逆並列サイリスタからなる半
導体スイッチ３、タップ切換用の断路器4A、4B、4C、お
よび溶接機用トランス10の１次巻線５が直列に接続され
ている。半導体スイッチ３は、制御回路７より供給され
る信号によりその点孤時期が制御される。8A、8Bはそれ
ぞれ無効電力補償回路で、各無効電力補償回路は、逆並
列サイリスタからなる半導体スイッチ9A、9B、直列リア
クトル11A、11B、進相コンデンサ12A、12Bの直列回路か
らなっている。制御回路７は、半導体スイッチ３の点孤
時期の制御の他に、変流器13により溶接機の電流を検出
し、溶接機の運転と連動させて、具体的には断路器4A、
4B、4Cによるトランスタップの切換えに連動させて無効
電力補償回路8A、8Bを切換えるために半導体スイッチ9
A、9Bのターンオン、ターンオフの制御を行う。なお、1
5、15は溶接機用トランス10の２次巻線14に接続された
電極である。
ような構造のものが使用されていた。同図で１は商用交
流電源で、これには主回路の配線用遮断器２、２、溶接
機用のスイッチを構成する逆並列サイリスタからなる半
導体スイッチ３、タップ切換用の断路器4A、4B、4C、お
よび溶接機用トランス10の１次巻線５が直列に接続され
ている。半導体スイッチ３は、制御回路７より供給され
る信号によりその点孤時期が制御される。8A、8Bはそれ
ぞれ無効電力補償回路で、各無効電力補償回路は、逆並
列サイリスタからなる半導体スイッチ9A、9B、直列リア
クトル11A、11B、進相コンデンサ12A、12Bの直列回路か
らなっている。制御回路７は、半導体スイッチ３の点孤
時期の制御の他に、変流器13により溶接機の電流を検出
し、溶接機の運転と連動させて、具体的には断路器4A、
4B、4Cによるトランスタップの切換えに連動させて無効
電力補償回路8A、8Bを切換えるために半導体スイッチ9
A、9Bのターンオン、ターンオフの制御を行う。なお、1
5、15は溶接機用トランス10の２次巻線14に接続された
電極である。
上記のような従来の電源装置では、断路器4A、4B、4C
によるトランスタップの切換えに連動してターンオン、
ターンオフされる半導体スイッチ9A、9Bにより回路中に
挿入される無効電力補償回路8A、8Bが選択されるから、
無効電力を補償することにより皮相電流を低減し、電圧
降下を低減し、さらにフリッカーを低減することが出来
るが、上記トランスタップを切換えるためには、制御回
路７によって半導体スイッチ３を一旦ターンオフした
後、断路器4A、4B、4Cの切換えを行う必要があり、切換
えに手間がかかる欠点があった。また、断路器4A、4B、
4Cの接点の消耗もかなり大きく、保守にも手間を要し
た。さらに、溶接途中におけるタップの切換えが不可能
であるため、溶接途中で溶接条件を変更することができ
ず、このため最良の溶接品質が得られるように溶接条件
を随時に変更することができなかった。
によるトランスタップの切換えに連動してターンオン、
ターンオフされる半導体スイッチ9A、9Bにより回路中に
挿入される無効電力補償回路8A、8Bが選択されるから、
無効電力を補償することにより皮相電流を低減し、電圧
降下を低減し、さらにフリッカーを低減することが出来
るが、上記トランスタップを切換えるためには、制御回
路７によって半導体スイッチ３を一旦ターンオフした
後、断路器4A、4B、4Cの切換えを行う必要があり、切換
えに手間がかかる欠点があった。また、断路器4A、4B、
4Cの接点の消耗もかなり大きく、保守にも手間を要し
た。さらに、溶接途中におけるタップの切換えが不可能
であるため、溶接途中で溶接条件を変更することができ
ず、このため最良の溶接品質が得られるように溶接条件
を随時に変更することができなかった。
この発明は、溶接機用トランスの電圧切換タップの各
々に逆並列接続されたサイリスタのような半導体スイッ
チを接続することにより、従来のような断路器を排除
し、上記半導体スイッチのターンオン、ターンオフによ
り溶接途中でもトランスタップを実質的に無停電状態で
高速に切換えることができ、しかも上記タップの切換え
に連動して無効電力補償回路を切換えることにより溶接
機より発生する無効電力を補償することのできる溶接機
用電源装置を提供することを目的とする。
々に逆並列接続されたサイリスタのような半導体スイッ
チを接続することにより、従来のような断路器を排除
し、上記半導体スイッチのターンオン、ターンオフによ
り溶接途中でもトランスタップを実質的に無停電状態で
高速に切換えることができ、しかも上記タップの切換え
に連動して無効電力補償回路を切換えることにより溶接
機より発生する無効電力を補償することのできる溶接機
用電源装置を提供することを目的とする。
この発明による溶接機用電源装置は、複数の電圧切換
タップを有する溶接機用トランスと、一方の端子が上記
電圧切換タップの各々に接続され、他方の端子が一括し
て主電源線路中に接続された上記電圧切換タップ数に対
応した数の第１の半導体スイッチと、各々が第２の半導
体スイッチとこれに直列に接続された進相コンデンサと
を含み、上記溶接機用トランスと第１の半導体スイッチ
との直列接続回路に対して並列に接続された複数の無効
電力補償回路と、上記電圧切換タップの切換え時は、予
め選択されて動作状態にある電圧切換タップに接続され
たオン状態にある半導体スイッチをターンオフした後微
少時間遅延して、選択された他の電圧切換タップに接続
された第１の半導体スイッチをターンオンすると共に、
上記選択された他の電圧切換タップに対応する所定の無
効電力補償回路の第２の半導体スイッチをターンオンし
て上記所定の無効電力補償回路を動作状態とする制御回
路とからなっている。
タップを有する溶接機用トランスと、一方の端子が上記
電圧切換タップの各々に接続され、他方の端子が一括し
て主電源線路中に接続された上記電圧切換タップ数に対
応した数の第１の半導体スイッチと、各々が第２の半導
体スイッチとこれに直列に接続された進相コンデンサと
を含み、上記溶接機用トランスと第１の半導体スイッチ
との直列接続回路に対して並列に接続された複数の無効
電力補償回路と、上記電圧切換タップの切換え時は、予
め選択されて動作状態にある電圧切換タップに接続され
たオン状態にある半導体スイッチをターンオフした後微
少時間遅延して、選択された他の電圧切換タップに接続
された第１の半導体スイッチをターンオンすると共に、
上記選択された他の電圧切換タップに対応する所定の無
効電力補償回路の第２の半導体スイッチをターンオンし
て上記所定の無効電力補償回路を動作状態とする制御回
路とからなっている。
この発明の溶接機用電源装置では、溶接途中で溶接条
件を変更するときには、制御回路より各第１の半導体ス
イッチに供給される制御信号によりオン状態にある第１
の半導体スイッチをターンオフした後微少時間延長し
て、他の第１の半導体スイッチをターンオンすることに
よりトランスの電圧切換タップを実質的に無停電状態で
切換えることができる。従って、溶接途中でも常に最適
の溶接条件が得られるように、しかもタップ間の巻線の
レアーシュートを生じさせることなく上記タップを迅速
に切換えることができる。また、上記タップの切換えに
連動して第２の半導体スイッチのうちの適当なものをタ
ーンオンして、最適の無効電力補償効果が得られるよう
に所望の無効電力補償回路のみを動作状態にすることが
できる。
件を変更するときには、制御回路より各第１の半導体ス
イッチに供給される制御信号によりオン状態にある第１
の半導体スイッチをターンオフした後微少時間延長し
て、他の第１の半導体スイッチをターンオンすることに
よりトランスの電圧切換タップを実質的に無停電状態で
切換えることができる。従って、溶接途中でも常に最適
の溶接条件が得られるように、しかもタップ間の巻線の
レアーシュートを生じさせることなく上記タップを迅速
に切換えることができる。また、上記タップの切換えに
連動して第２の半導体スイッチのうちの適当なものをタ
ーンオンして、最適の無効電力補償効果が得られるよう
に所望の無効電力補償回路のみを動作状態にすることが
できる。
以下、この発明を第１図および第２図に示す実施例に
従って詳細に説明する。なお、第４図の従来の装置と同
等部分については同じ参照番号を付す。第４図と同様
に、１は商用交流電源、２、２は配線用遮断器、8A、8B
は無効電力補償回路、10は溶接機用トランスである。ト
ランス10の１次巻線には電圧切換タップ21、22、23が設
けられており、各タップには各々逆並列サイリスタから
なる第１の半導体スイッチ24、25、26の一方の端子が接
続されている。第１の半導体スイッチ24、25、26の他方
の端子は一括して主電源線路27に接続されている。13は
溶接機の溶接電流を検出する変流器、70は第１の半導体
スイッチ24、25、26、および無効電流補償回路8A、8Bの
各第２の半導体スイッチ9A、9Bのターンオン、ターンオ
フを制御する制御回路である。
従って詳細に説明する。なお、第４図の従来の装置と同
等部分については同じ参照番号を付す。第４図と同様
に、１は商用交流電源、２、２は配線用遮断器、8A、8B
は無効電力補償回路、10は溶接機用トランスである。ト
ランス10の１次巻線には電圧切換タップ21、22、23が設
けられており、各タップには各々逆並列サイリスタから
なる第１の半導体スイッチ24、25、26の一方の端子が接
続されている。第１の半導体スイッチ24、25、26の他方
の端子は一括して主電源線路27に接続されている。13は
溶接機の溶接電流を検出する変流器、70は第１の半導体
スイッチ24、25、26、および無効電流補償回路8A、8Bの
各第２の半導体スイッチ9A、9Bのターンオン、ターンオ
フを制御する制御回路である。
制御回路70としては例えば第２図の点線で囲む部分に
示すような構造のものが使用される。38、39、40は逆並
列サイリスタからなる第１の半導体スイッチ24、25、26
の両端間の電圧を検出する電圧検出回路で、半導体スイ
ッチがオフのときはその両端間の電圧が高くなるからＨ
（高論理レベル）の出力信号を発生し、半導体スイッチ
がオンのときはその両端間の電圧がほぼ０ボルトになる
ことからＬ（低論理レベル）の出力信号を発生する。電
圧検出回路38の出力信号C1は後程説明するレアーシュー
ト防止用のインターロックAND回路49、50の各第２の入
力に供給され、電圧検出回路39の出力C2はインターロッ
クAND回路48の第２入力、インターロックAND回路50の第
１入力に供給され、電圧検出回路40の出力C3はインター
ロックAND回路48、49の各第１入力に供給される。33は
タップ選択切換え回路で、その出力信号であるタップ選
択信号b1〜b3はインターロックAND回路48、49、50の各
第３入力にトランス10のタップ選択信号として供給され
る。インターロックAND回路48、49、50の出力は第２のA
ND回路58、59、60の各第１入力に供給される。ゲートパ
ルス発生器32はトランス10を流れる電流が０軸と交叉す
る位相角でパルスｄを発生し、このパルスｄは第２のAN
D回路58、59、60の各第２の入力に供給される。AND回路
58の出力は第１の半導体スイッチ24を構成する逆並列サ
イリスタおよび無効電力補償回路8A、8Bの第２の半導体
スイッチ9A、9Bを構成する各逆並列サイリスタの各ゲー
トに供給され、AND回路59の出力は第１の半導体スイッ
チ25を構成する逆並列サイリスタおよび無効電力補償回
路8Aの第２の半導体スイッチ9Aを構成する逆並列サイリ
スタの各ゲートに供給され、AND回路60の出力は第１の
半導体スイッチ26を構成する逆並列サイリスタおよび無
効電力補償回路8Bの第２の半導体スイッチ9Bを構成する
逆並列サイリスタの各ゲートに供給される。
示すような構造のものが使用される。38、39、40は逆並
列サイリスタからなる第１の半導体スイッチ24、25、26
の両端間の電圧を検出する電圧検出回路で、半導体スイ
ッチがオフのときはその両端間の電圧が高くなるからＨ
（高論理レベル）の出力信号を発生し、半導体スイッチ
がオンのときはその両端間の電圧がほぼ０ボルトになる
ことからＬ（低論理レベル）の出力信号を発生する。電
圧検出回路38の出力信号C1は後程説明するレアーシュー
ト防止用のインターロックAND回路49、50の各第２の入
力に供給され、電圧検出回路39の出力C2はインターロッ
クAND回路48の第２入力、インターロックAND回路50の第
１入力に供給され、電圧検出回路40の出力C3はインター
ロックAND回路48、49の各第１入力に供給される。33は
タップ選択切換え回路で、その出力信号であるタップ選
択信号b1〜b3はインターロックAND回路48、49、50の各
第３入力にトランス10のタップ選択信号として供給され
る。インターロックAND回路48、49、50の出力は第２のA
ND回路58、59、60の各第１入力に供給される。ゲートパ
ルス発生器32はトランス10を流れる電流が０軸と交叉す
る位相角でパルスｄを発生し、このパルスｄは第２のAN
D回路58、59、60の各第２の入力に供給される。AND回路
58の出力は第１の半導体スイッチ24を構成する逆並列サ
イリスタおよび無効電力補償回路8A、8Bの第２の半導体
スイッチ9A、9Bを構成する各逆並列サイリスタの各ゲー
トに供給され、AND回路59の出力は第１の半導体スイッ
チ25を構成する逆並列サイリスタおよび無効電力補償回
路8Aの第２の半導体スイッチ9Aを構成する逆並列サイリ
スタの各ゲートに供給され、AND回路60の出力は第１の
半導体スイッチ26を構成する逆並列サイリスタおよび無
効電力補償回路8Bの第２の半導体スイッチ9Bを構成する
逆並列サイリスタの各ゲートに供給される。
次にこの発明の溶接機用電源装置の動作を第３図の波
形を参照しつつ説明する。第３図で、（Ａ）は電源電圧
波形Ｖとトランスを流れる負荷電流波形Ｉ（溶接機の力
率角θは60゜程度）とを表す。（Ａ′）は無効電力補償
回路中の進相コンデンサ12A、12Bに流れる電流波形を表
す。（Ｂ）はタップ選択切換え回路33のタップ選択信号
b1〜b3のうちの例えばb1、b2を示し、（Ｃ）は電圧検出
回路38〜40のうちの例えば電圧検出回路38および39の出
力信号c1、c2を示し、（Ｄ）はゲートパルス発生回路32
の出力パルスｄを示し、（Ｅ）はAND回路58〜59の出力
信号のうちの例えばAND回路58と59の各出力信号e1、e2
を示す。
形を参照しつつ説明する。第３図で、（Ａ）は電源電圧
波形Ｖとトランスを流れる負荷電流波形Ｉ（溶接機の力
率角θは60゜程度）とを表す。（Ａ′）は無効電力補償
回路中の進相コンデンサ12A、12Bに流れる電流波形を表
す。（Ｂ）はタップ選択切換え回路33のタップ選択信号
b1〜b3のうちの例えばb1、b2を示し、（Ｃ）は電圧検出
回路38〜40のうちの例えば電圧検出回路38および39の出
力信号c1、c2を示し、（Ｄ）はゲートパルス発生回路32
の出力パルスｄを示し、（Ｅ）はAND回路58〜59の出力
信号のうちの例えばAND回路58と59の各出力信号e1、e2
を示す。
溶接を開始するに当たって、例えばタップ22を選択す
ると、時刻Ｔでタップ選択切換え回路33の出力信号のう
ちタップ選択信号b2がＨになる。この時点Ｔでは第１の
半導体スイッチ24〜26は未だすべてオフ状態であるた
め、電圧検出回路38〜40の出力信号c1、c2、c3はいずれ
もＨである。このため、Ｈのタップ選択信号b2が供給さ
れるインターロックAND回路49のみがオンになり、その
出力はＨとなる。このAND回路49のＨ出力信号は第２のA
ND回路59に供給される。この状態でゲートパルス発生器
32のＨ出力パルスｄが最初に供給されるタイミングT1で
第２のAND回路59の出力e2はＨになり、以後、上記のＨ
出力パルスｄにタイミング的に一致してＨの出力パルス
e2が発生する。これにより第１の半導体スイッチ25はタ
ーンオンし、該半導体スイッチ25に接続された電圧検出
回路39の出力c2はＬになって、インターロックAND回路4
8、50をそれぞれオフ状態にインターロックする。上記
のように第１の半導体スイッチ25のターンオンによりト
ランス10のタップ22が選択され、このタップ22によって
設定される条件で溶接が行われる。このときの負荷電流
を第３図（Ａ）に示すようにI1とする。AND回路59の出
力e2はまた無効電力補償回路8Aの第２の半導体スイッチ
9Aを構成する逆並列サイリスタのゲートにも供給され
て、該第２の半導体スイッチ9Aをターンオンし、該無効
電力補償回路8Aを動作状態にする。このとき進相コンデ
ンサ12Aに第３図の（Ａ′）のT1〜T2の間に示される進
相電流IS1が流れる。
ると、時刻Ｔでタップ選択切換え回路33の出力信号のう
ちタップ選択信号b2がＨになる。この時点Ｔでは第１の
半導体スイッチ24〜26は未だすべてオフ状態であるた
め、電圧検出回路38〜40の出力信号c1、c2、c3はいずれ
もＨである。このため、Ｈのタップ選択信号b2が供給さ
れるインターロックAND回路49のみがオンになり、その
出力はＨとなる。このAND回路49のＨ出力信号は第２のA
ND回路59に供給される。この状態でゲートパルス発生器
32のＨ出力パルスｄが最初に供給されるタイミングT1で
第２のAND回路59の出力e2はＨになり、以後、上記のＨ
出力パルスｄにタイミング的に一致してＨの出力パルス
e2が発生する。これにより第１の半導体スイッチ25はタ
ーンオンし、該半導体スイッチ25に接続された電圧検出
回路39の出力c2はＬになって、インターロックAND回路4
8、50をそれぞれオフ状態にインターロックする。上記
のように第１の半導体スイッチ25のターンオンによりト
ランス10のタップ22が選択され、このタップ22によって
設定される条件で溶接が行われる。このときの負荷電流
を第３図（Ａ）に示すようにI1とする。AND回路59の出
力e2はまた無効電力補償回路8Aの第２の半導体スイッチ
9Aを構成する逆並列サイリスタのゲートにも供給され
て、該第２の半導体スイッチ9Aをターンオンし、該無効
電力補償回路8Aを動作状態にする。このとき進相コンデ
ンサ12Aに第３図の（Ａ′）のT1〜T2の間に示される進
相電流IS1が流れる。
時刻Ｔ′でタップ選択切換え回路33よりタップの切換
えが指示されて、信号b2がオフを表すＬになり、例えば
タップ21を選択したことを表す信号b1がＨになると、こ
れまでオンであったインターロックAND回路49はターン
オフして、その出力はＬになり、このため次に負荷電流
I1が０になる時点T2で第１の半導体スイッチ25に対する
トリガ信号（Ｈのe2）は発生されず、該第１の半導体ス
イッチ25は上記の時点T2でターンオフする。第１の半導
体スイッチ25がターンオフしてその両端間の電圧が高く
なると、電圧検出回路39はその遅延特性により第３図の
c2に示すように微少時間ｔだけ遅れたT2＋ｔの時点でＨ
の出力信号c2を発生する。この遅れ時間ｔは少なくとも
逆並列サイリスタの逆方向導通回復時間となるように設
定されている。電圧検出回路39の出力c2は上記のように
ｔの期間中はなおＬであるから、この間はインターロッ
クAND回路48、50は依然としてオフ状態にインターロッ
クされている。
えが指示されて、信号b2がオフを表すＬになり、例えば
タップ21を選択したことを表す信号b1がＨになると、こ
れまでオンであったインターロックAND回路49はターン
オフして、その出力はＬになり、このため次に負荷電流
I1が０になる時点T2で第１の半導体スイッチ25に対する
トリガ信号（Ｈのe2）は発生されず、該第１の半導体ス
イッチ25は上記の時点T2でターンオフする。第１の半導
体スイッチ25がターンオフしてその両端間の電圧が高く
なると、電圧検出回路39はその遅延特性により第３図の
c2に示すように微少時間ｔだけ遅れたT2＋ｔの時点でＨ
の出力信号c2を発生する。この遅れ時間ｔは少なくとも
逆並列サイリスタの逆方向導通回復時間となるように設
定されている。電圧検出回路39の出力c2は上記のように
ｔの期間中はなおＬであるから、この間はインターロッ
クAND回路48、50は依然としてオフ状態にインターロッ
クされている。
T2＋ｔの時点で電圧検出回路39の出力信号c2はＨにな
ってインターロックAND回路48、50のインターロックを
解除し、タップ選択切換え回路33より供給されるＨレベ
ルのタップ選択信号b1によりインターロックAND回路48
のみがオンになる。第３図（Ｄ）に示すようにゲートパ
ルス発生器32の出力パルスｄのパルス幅は上記の遅延時
間ｔよりも長く設定されており、T2よりｔ経過後、すな
わちT2＋ｔの時点でもAND回路58のアンドは成立し、T2
＋ｔでAND回路58は初めてＨの出力e1を発生する。この
出力e1によって第１の半導体スイッチ24はターンオンし
てトランス10のタップ22から21への切換えが完了する。
このときトランスにはT2＋ｔより後の負荷電流波形Ｉに
よって示すように大きな負荷電流I2が流れる。AND回路5
8の出力e1はまた無効電力補償回路8Aおよび8Bの第２の
半導体スイッチ9A、9Bを構成する各逆並列サイリスタの
ゲートにも供給されて、これらの半導体スイッチ9A、9B
を共にターンオンして双方の無効電力補償回路8A、8Bを
動作状態にする。これにより進相コンデンサ12A、12Bは
並列接続され、波形Ａ′の時刻T2以後の波形によって示
すように大きな進相電流IS2が流れて、無効電力を有効
に補償することができる。上記のように、半導体スイッ
チ24は半導体スイッチ25がターンオフした時点T2から微
少時間ｔだけ遅れた時点T2＋ｔでターンオンするから、
トランス10のタップ切換え時に、タップ21と22との間の
巻線がレアーシュートすることはない。
ってインターロックAND回路48、50のインターロックを
解除し、タップ選択切換え回路33より供給されるＨレベ
ルのタップ選択信号b1によりインターロックAND回路48
のみがオンになる。第３図（Ｄ）に示すようにゲートパ
ルス発生器32の出力パルスｄのパルス幅は上記の遅延時
間ｔよりも長く設定されており、T2よりｔ経過後、すな
わちT2＋ｔの時点でもAND回路58のアンドは成立し、T2
＋ｔでAND回路58は初めてＨの出力e1を発生する。この
出力e1によって第１の半導体スイッチ24はターンオンし
てトランス10のタップ22から21への切換えが完了する。
このときトランスにはT2＋ｔより後の負荷電流波形Ｉに
よって示すように大きな負荷電流I2が流れる。AND回路5
8の出力e1はまた無効電力補償回路8Aおよび8Bの第２の
半導体スイッチ9A、9Bを構成する各逆並列サイリスタの
ゲートにも供給されて、これらの半導体スイッチ9A、9B
を共にターンオンして双方の無効電力補償回路8A、8Bを
動作状態にする。これにより進相コンデンサ12A、12Bは
並列接続され、波形Ａ′の時刻T2以後の波形によって示
すように大きな進相電流IS2が流れて、無効電力を有効
に補償することができる。上記のように、半導体スイッ
チ24は半導体スイッチ25がターンオフした時点T2から微
少時間ｔだけ遅れた時点T2＋ｔでターンオンするから、
トランス10のタップ切換え時に、タップ21と22との間の
巻線がレアーシュートすることはない。
第１の半導体スイッチ26をターンオンしてタップ23を
選択するときも上記と同様にタップの切換えが行われ
る。このときは第２の半導体スイッチ9Bがターンオンし
て無効電力補償回路8Bが動作する。
選択するときも上記と同様にタップの切換えが行われ
る。このときは第２の半導体スイッチ9Bがターンオンし
て無効電力補償回路8Bが動作する。
上記の制御回路70では、タップ選択切換え回路33の出
力信号であるタップ選択信号b1〜b3とゲートパルス発生
回路32の出力パルスｄとにより第１の半導体スイッチ24
〜26の各逆並列サイリスタと、第２の半導体スイッチ12
A、12Bの逆並列サイリスタのトリガ信号を生成している
が、上記タップ選択信号b1〜b3によりタップ21〜23を切
換えたときに生ずる無効電力の変化を第１図の装置中の
変流器13で検出し、この変流器13の検出結果に基づいて
無効電力補償回路中の第２の半導体スイッチ9A、9Bのタ
ーンオン、ターンオフを制御するようにしてもよい。
力信号であるタップ選択信号b1〜b3とゲートパルス発生
回路32の出力パルスｄとにより第１の半導体スイッチ24
〜26の各逆並列サイリスタと、第２の半導体スイッチ12
A、12Bの逆並列サイリスタのトリガ信号を生成している
が、上記タップ選択信号b1〜b3によりタップ21〜23を切
換えたときに生ずる無効電力の変化を第１図の装置中の
変流器13で検出し、この変流器13の検出結果に基づいて
無効電力補償回路中の第２の半導体スイッチ9A、9Bのタ
ーンオン、ターンオフを制御するようにしてもよい。
この発明の溶接機用電源装置によれば、溶接途中でも
実質的に無停電状態で溶接機用トランスのタップを切換
えることができるから、常に最良の溶接条件で溶接を行
うことができ、溶接の品質向上に寄与するところ大であ
る。また、タップ切換え時にタップ間の巻線のレアーシ
ュートは生じないから、タップに限流リアクトルを設け
る必要はなく、電圧変動率は小さくなると共に電力損失
は少なくなるという効果がある。さらに、トランスタッ
プの切換えに連動して進相コンデンサの実効容量も無効
電力が最少になるように切換えられるため、実測では無
効分補償後の合成電流は約50％低減され、電力損失の低
減、配線用遮断器２の大幅な定格低減が可能になった。
その他に、消耗の激しい断路器は不要になるため、保守
が容易になり、第１の半導体スイッチと第２の半導体ス
イッチを同一キュービクル内に収納でき、装置全体の小
型化を図ることができる。
実質的に無停電状態で溶接機用トランスのタップを切換
えることができるから、常に最良の溶接条件で溶接を行
うことができ、溶接の品質向上に寄与するところ大であ
る。また、タップ切換え時にタップ間の巻線のレアーシ
ュートは生じないから、タップに限流リアクトルを設け
る必要はなく、電圧変動率は小さくなると共に電力損失
は少なくなるという効果がある。さらに、トランスタッ
プの切換えに連動して進相コンデンサの実効容量も無効
電力が最少になるように切換えられるため、実測では無
効分補償後の合成電流は約50％低減され、電力損失の低
減、配線用遮断器２の大幅な定格低減が可能になった。
その他に、消耗の激しい断路器は不要になるため、保守
が容易になり、第１の半導体スイッチと第２の半導体ス
イッチを同一キュービクル内に収納でき、装置全体の小
型化を図ることができる。
第１図はこの発明による溶接機用電源装置の一実施例を
示す概略回路図、第２図は第１図の装置中の制御回路の
一例を示す概略回路図、第３図は第２図の制御回路を使
用したこの発明による溶接機用電源装置の動作を説明す
る各部の波形を示す図、第４図は従来の溶接機用電源装
置の一例を示す概略回路図である。 10……溶接機用トランス、21、22、23……電圧切換タッ
プ、24、25、26……第１の半導体スイッチ、8A、8B……
無効電力補償回路、9A、9B……第２の半導体スイッチ、
12A、12B……進相コンデンサ、27……主電源線路、70…
…制御回路。
示す概略回路図、第２図は第１図の装置中の制御回路の
一例を示す概略回路図、第３図は第２図の制御回路を使
用したこの発明による溶接機用電源装置の動作を説明す
る各部の波形を示す図、第４図は従来の溶接機用電源装
置の一例を示す概略回路図である。 10……溶接機用トランス、21、22、23……電圧切換タッ
プ、24、25、26……第１の半導体スイッチ、8A、8B……
無効電力補償回路、9A、9B……第２の半導体スイッチ、
12A、12B……進相コンデンサ、27……主電源線路、70…
…制御回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 濱田 裕二 兵庫県姫路市白浜町甲770番地 濱中製鎖 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−255772（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−21186（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】複数の電圧切換タップを有する溶接機用ト
ランスと、一方の端子が上記電圧切換タップの各々に接
続され、他方の端子が一括して主電源線路中に接続され
た上記電圧切換タップ数に対応した数の第１の半導体ス
イッチと、 各々が第２の半導体スイッチとこれに直列に接続された
進相コンデンサとを含み、上記溶接機用トランスと第１
の半導体スイッチとの直列接続回路に対して並列に接続
された複数の無効電力補償回路と、 上記溶接機用トランスの電圧切換タップの選択切換えを
行うための制御信号を発生する制御回路と、からなり、 上記制御回路は、上記電圧切換タップの切換え時は、オ
ン状態にある上記第１の半導体スイッチをターンオフし
た後微少時間遅延して、選択された他の電圧切換タップ
に接続された他の第１の半導体スイッチをターンオンす
ると共に、選択された上記他の電圧切換タップに対応す
る所定の無効電力補償回路の第２の半導体スイッチをタ
ーンオンして上記所定の無効電力補償回路を動作状態と
する制御信号を発生する、 溶接機用電源装置。 - 【請求項２】上記制御回路は溶接機用トランスの電圧切
換タップを選択するためのタップ選択信号を発生するタ
ップ選択切換回路と、上記複数の第１の半導体スイッチ
がそれぞれオン状態にあるかオフ状態にあるかを検出し
て各状態を表す信号を発生する検出回路と、上記タップ
選択信号と上記検出された各状態を表す信号とに応答し
て上記第１の半導体スイッチおよび上記無効電力補償回
路の第２の半導体スイッチに供給される制御信号を発生
する回路とからなり、 上記検出回路は上記第１の半導体スイッチのターンオ
ン、ターンオフに対して微少時間遅延して上記検出され
た各状態を表す信号を発生する遅延特性を有し、これに
よって上記制御信号を発生する回路は、上記電圧切換タ
ップの切換え時は、オン状態にある第１の半導体スイッ
チがターンオフした後上記微少時間遅延して、選択され
た他の電圧切換タップに接続された他の第１の半導体ス
イッチをターンオンすると共に、上記選択された他の電
圧切換タップに対応する所定の無効電力補償回路の第２
の半導体スイッチをターンオンする制御信号を発生す
る、特許請求の範囲第１項記載の溶接機用電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62142660A JPH0832364B2 (ja) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | 溶接機用電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62142660A JPH0832364B2 (ja) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | 溶接機用電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63309382A JPS63309382A (ja) | 1988-12-16 |
| JPH0832364B2 true JPH0832364B2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=15320531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62142660A Expired - Fee Related JPH0832364B2 (ja) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | 溶接機用電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0832364B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH082507B2 (ja) * | 1988-12-01 | 1996-01-17 | ニチコン株式会社 | フリッカー補償装置 |
| JPH0550263A (ja) * | 1991-08-20 | 1993-03-02 | Mitsubishi Electric Corp | フラツシユ溶接機の電源装置 |
| JP4676369B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2011-04-27 | ニチコン株式会社 | 電圧変動補償装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6021186A (ja) * | 1983-07-15 | 1985-02-02 | アングロ・アメリカン・コ−ポレ−シヨン・オブ・サウス・アフリカ・リミテツド | 高周波溶接装置 |
| JPS61255772A (ja) * | 1985-05-08 | 1986-11-13 | Honda Motor Co Ltd | 抵抗溶接機の電流制御装置 |
-
1987
- 1987-06-08 JP JP62142660A patent/JPH0832364B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63309382A (ja) | 1988-12-16 |
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Legal Events
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