JPH11346479A - インバータ溶接機の制御装置 - Google Patents
インバータ溶接機の制御装置Info
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- JPH11346479A JPH11346479A JP10151767A JP15176798A JPH11346479A JP H11346479 A JPH11346479 A JP H11346479A JP 10151767 A JP10151767 A JP 10151767A JP 15176798 A JP15176798 A JP 15176798A JP H11346479 A JPH11346479 A JP H11346479A
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Abstract
の溶接をできるようにする。 【解決手段】 整流回路10とスイッチング回路20と
を有するインバータ溶接機の制御装置において、整流回
路10から出力される電圧を検出する電圧検出センサ7
0と、スイッチング回路20から出力される電流を検出
する電流検出センサ50と、電圧検出センサ70によっ
て検出された電圧値及び電流検出センサ50によって検
出された電流値に基づいてスイッチング回路20に供給
すべきスイッチングパルスを生成するスイッチングパル
ス生成手段30,60を設け、整流回路10から出力さ
れる電圧値の変動にかかわらずに所望の電流値の電流が
スイッチング回路20から出力できるようにする。
Description
の制御装置に係り、特に、一次電圧の変動に応じてスイ
ッチングのデューティー比を変化させるようにしたイン
バータ溶接機の制御装置に関する。
インバータ溶接機が一般的に用いられるようになってき
ている。このインバータ溶接機を制御する制御装置は、
概略図6に示すような回路構成になっている。
流、平滑して直流電圧を生成するものである。この直流
電圧は、4つのスイッチングトランジスタから構成され
るスイッチング回路20のスイッチング動作によって任
意の電圧及び周波数の交流電圧に変換される。このスイ
ッチングを制御するのが溶接タイマ30である。スイッ
チング回路20を介してトランス40の一次巻線に供給
される二次電流は、電流検出器50によって監視され、
検出電流値を溶接タイマ30にフィードバックしてい
る。設定器60には、その溶接に最適な設定電流値とそ
の時のスイッチングのデューティー比及び前記検出電流
値が設定電流値から外れている場合のデューティー比補
正量が記憶されている。
0に記憶されている設定電流値とその電流値に対応する
デューティー比に基づいて4つのスイッチングトランジ
スタをそれぞれスイッチング動作させ、二次電流が前記
設定電流から外れている場合にはその程度に応じて前述
のデューティー比補正量によりデューティー比を調整
し、二次電流が常に設定電流値に一致するように制御し
ている。
ンバータ溶接機の制御装置にあっては、上記したよう
に、また図6に具体的に示してあるように、トランス4
0に流れる二次電流の変動のみを見てスイッチング回路
20に与えるスイッチングパルスのデューティー比を調
整していたので、一次電圧が変動した場合には、必ずし
も二次電流を設定値に維持することができないという問
題がある。
て検出された二次電流値が設定値よりも低い場合には、
その程度(検出値が設定値よりも何アンペア低いか)に
応じて、スイッチングトランジスタに供給するスイッチ
ングパルス(PWMスイッチング指令)のデューティー
比を増加している。すなわちパルス幅を広くする。
タ、すなわち、検出される二次電流が設定値よりもどの
程度低い場合にはデューティ比をどの程度増加するのか
というデータ又はこの逆の場合のデータは、一次電圧が
変動しないことを条件に設定されているものである。
%程度の小さなものであれば、従来の制御装置でも対応
は可能であるが、この変動が5%というような大きなも
のになると、二次電流だけを見て補正をする従来の制御
装置では対応できなくなる。この結果、溶接品質が低下
する恐れがでてくるのである。
てなされたものであり、一次電圧の変動に応じてスイッ
チングのデューティー比を変化させるようにしたインバ
ータ溶接機の制御装置の提供を目的とする。
の本発明は次のように構成される。請求項1に記載の発
明は、整流回路とスイッチング回路とを有するインバー
タ溶接機の制御装置において、前記整流回路から出力さ
れる電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段
によって検出された電圧値に基づいて前記スイッチング
回路に供給すべきスイッチングパルスを生成するスイッ
チングパルス生成手段とを有することを特徴とする。
ッチング回路とを有するインバータ溶接機の制御装置に
おいて、前記整流回路から出力される電圧を検出する電
圧検出手段と、前記スイッチング回路から出力される電
流を検出する電流検出手段と、前記電圧検出手段によっ
て検出された電圧値及び前記電流検出手段によって検出
された電流値に基づいて前記スイッチング回路に供給す
べきスイッチングパルスを生成するスイッチングパルス
生成手段とを有することを特徴とする。
のインバータ溶接機の制御装置において、前記スイッチ
ングパルス生成手段は、前記電流検出手段によって検出
された電流値と設定電流値との差に基づいて前記スイッ
チングパルスのデューティー比を決定するデューティー
比決定手段と、前記電圧検出手段によって検出された電
圧値と設定電圧値との差に基づいて、前記デューティー
比決定手段によって決定されたデューティー比を補正す
るデューティー比補正手段とを有することを特徴とす
る。
求項2に記載のインバータ溶接機の制御装置において、
前記整流回路は、その一時側が三相交流電源又は単相交
流電源に接続されることを特徴とする。
ンバータ溶接機の制御装置は、各請求項毎に次のような
効果を奏する。
路から出力される電圧値に基づいてスイッチング回路に
供給すべきスイッチングパルスを生成するようにしたの
で、整流回路から出力される電圧が変動したとしても、
所望の溶接をすることができるようになる。
路から出力される電圧値とスイッチング回路から出力さ
れる電流値とに基づいてスイッチング回路に供給すべき
スイッチングパルスを生成するようにしたので、整流回
路から出力される電圧が変動したとしても、スイッチン
グ回路からは所望の電流値の電流を出力することが可能
になる。この結果、良好な溶接品質の溶接をすることが
できるようになる。
チングパルス生成手段を、スイッチング回路から出力さ
れた電流値と設定電流値との差からスイッチングパルス
のデューティー比を決定するデューティー比決定手段
と、整流回路から出力される電圧値と設定電圧値との差
から前記デューティー比決定手段によって決定されたデ
ューティー比を補正するデューティー比補正手段とによ
って構成したので、整流回路から出力される電圧の変動
の影響を受けずに、所望の電流をスイッチング回路から
出力することができるようになる。この結果、良好な溶
接品質の溶接をすることができるようになる。
を三相交流電源又は単相交流電源に接続した場合には、
これらの電源に電圧変動が生じた場合でも、良好な溶接
品質の溶接をすることができるようになる。
一実施形態を詳細に説明する。図1は、本発明に係るイ
ンバータ溶接器の制御装置の回路構成を示す図である。
この回路の構成要素の動作及び回路全体の動作は次の通
りである。図中の電源5は、三相交流電源であり、通常
200V又は400V程度の電圧である。なお、この図
では三相交流電源を用いているが、もちろん単相交流電
源の接続も可能である。
出力される電圧を整流、平滑して直流電圧を生成する回
路であり、6つの整流ダイオード10A〜10Fと平滑
コンデンサ15とから構成される。この平滑コンデンサ
15によってリップルの少ない直流電圧が生成される。
平滑コンデンサ15を介して出力される直流電圧の電圧
値は、電圧検出手段として機能する電圧検出センサ70
によって検出され、後述の溶接タイマ30に出力され
る。
ングトランジスタ20A〜20Dから構成され、これら
のスイッチングトランジスタのON,OFFを制御する
ことによって、入力される直流電圧を所望の周波数のパ
ルス状の交流電圧に変換する。これらのスイッチングト
ランジスタのスイッチングの制御は溶接タイマ30が行
なうが、このスイッチング制御については後で詳しく説
明する。
0の一次巻線40Aが接続され、スイッチング回路20
から出力される所望の周波数の交流電圧がこの一次巻線
40Aに印加されることになる。この一次巻線40Aに
流れる電流の大きさ(電流値)は、電流検出手段として
機能する電流検出センサ50によって検出され、後述の
溶接タイマ30にフィードバックされる。
接ガン45が取り付けられ、この溶接ガン45によって
所望の溶接がされる。なお、この二次巻線40Bには交
流電圧が誘起されるが、2つのダイオード42A,42
Bによって整流され、溶接ガン45には直流電圧が印加
される。
値として設定した設定電流値と、その電流値に対応する
スイッチングパルスのデューティー比と、電源電圧値と
して設定した設定電圧とが設定されている。なお、設定
電流値と設定電圧値とは作業者が任意に設定可能である
が、スイッチングパルスのデューティー比は、設定電流
値に応じたデータを予め記憶しておく。
よって検出された検出電流値、電圧検出センサ70によ
って検出された検出電圧値、設定器60に設定されてい
る設定電流値、設定電圧値、スイッチングパルスのデュ
ーティー比に基づいて、各スイッチングトランジスタ2
0A〜20Dに出力するスイッチングパルスのデューテ
ィー比を演算するものである。
サ50によって検出された電流値と設定電流値との差に
基づいて前記スイッチングパルスのデューティー比を決
定するデューティー比決定手段と、電圧検出センサ70
によって検出された電圧値と設定電圧値との差に基づい
て、前記デューティー比決定手段によって決定されたデ
ューティー比を補正するデューティー比補正手段とが設
けられている。なお、スイッチング回路20、溶接タイ
マ30及び設定器60によってスイッチングパルス生成
手段を構成する。
から図4に基づいて説明する。整流回路10からは、三
相交流電源5から出力された電圧が整流されるが、完全
にはリップルの除去ができないので、その出力電圧は若
干の変動をする。図2は、単相交流電源を用いた場合の
実測例を示してある。
における整流回路10の出力電圧の変動状況とスイッチ
ング回路20から出力される電流の変動状況を示してい
る。図符Aで示す曲線が整流回路10の出力電圧の変動
状況を示し、図符Bで示す曲線がスイッチング回路20
から出力される電流の変動状況を示している.この図を
見ればわかるように、一電源圧の変動が溶接電流に悪影
響を与えていることがわかる。
における整流回路10の出力電圧の変動状況とスイッチ
ング回路20の出力電圧の変動状況を示している。図符
Cで示す曲線が整流回路10の出力電圧の変動状況を示
し、図符Dで示す曲線がスイッチング回路20の出力電
圧の変動状況を示している.この図を見ればわかるよう
に、一電源圧の変動が溶接電圧にも影響を与えているこ
とがわかる。
ッチングパルスのデューティー比を制御することによっ
て溶接に悪影響が及ばないようにしている。まず、溶接
タイマ30には、前述のようにデューティー比決定手段
とデューティー比補正手段とが設けられているが、デュ
ーティー比決定手段では、電流検出センサ50によって
検出された電流値と設定電流値との差に基づいて前記ス
イッチングパルスのデューティー比を決定している。た
とえば、設定電流値が1000Aであるので、検出電流
値が970Aであったときには、30A不足しているの
であるから、今スイッチングトランジスタ20A〜20
Dに供給しているスイッチングパルスのデューティー比
を記憶されているデータにしたがって大きくする。この
データとしては、「検出された電流値と設定電流値との
差が何アンペア(不足、超過)のときにはデューティー
比を何%変化(増加、減少)させなさい」というもので
ある。このデータが、30A不足している場合に5%デ
ューティー比を増加させるというものであれば、今のス
イッチングパルスのデューティー比を5%増加してスイ
ッチングトランジスタに供給する。
電圧が変動した場合には、以上のように決定されたデュ
ーティー比をさらにデューティー比補正手段によって補
正する。デューティー比補正手段では、電圧検出センサ
70によって検出された電圧値と設定電圧値との差に基
づいてスイッチングパルスのデューティー比を補正す
る。この補正に使用される補正データは、具体的には、
図3に示すように作られる。
設定電圧値よりも小さい(−10V)場合には、パルス
の高さが電圧の変動分(10V分)だけ下がるので、パ
ルスの面積がその分だけ小さくなる。したがって、この
パルスの面積が同じくなるようにパルス幅を大きくす
る。すなわち、スイッチングパルスのデューティー比を
大きくする。この例のように、10V低下したときに
は、デューティー比をたとえば2%増加する。この演算
をさせるためには、デューティー比決定手段と同じよう
なデータが必要であるが、このデータとしては、「検出
された電圧値と設定電圧値との差が何ボルト(不足、超
過)のときにはデューティー比を何%変化(増加、減
少)させなさい」というものである。このデータが、1
0V不足している場合に2%デューティー比を増加させ
るというものであれば、今のスイッチングパルスのデュ
ーティー比を2%増加してスイッチングトランジスタに
供給する。
記とは逆にスイッチングパルスのデューティー比を減少
させる。したがって、上記のように、設定電流値と検出
電流値との差が30Aであり、かつ、設定電圧値と検出
電圧値との差が10Vであれば、今供給しているスイッ
チングパルスのデューティー比を7%増加して、以降の
スイッチングパルスとする。このようにすれば、図4の
ように電源電圧、すなわち一次電圧が変動しても、溶接
電流を安定して供給することができるようになる。
回路構成を示す図である。
図である。
令)のデューティー比の補正に関する説明図である。
ある。
成を示す図である。
デューティー比の補正状態を示す図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 整流回路とスイッチング回路とを有する
インバータ溶接機の制御装置において、 前記整流回路から出力される電圧を検出する電圧検出手
段と、 前記電圧検出手段によって検出された電圧値に基づいて
前記スイッチング回路に供給すべきスイッチングパルス
を生成するスイッチングパルス生成手段とを有すること
を特徴とするインバータ溶接機の制御装置。 - 【請求項2】 整流回路とスイッチング回路とを有する
インバータ溶接機の制御装置において、 前記整流回路から出力される電圧を検出する電圧検出手
段と、 前記スイッチング回路から出力される電流を検出する電
流検出手段と、 前記電圧検出手段によって検出された電圧値及び前記電
流検出手段によって検出された電流値に基づいて前記ス
イッチング回路に供給すべきスイッチングパルスを生成
するスイッチングパルス生成手段とを有することを特徴
とするインバータ溶接機の制御装置。 - 【請求項3】 前記スイッチングパルス生成手段は、 前記電流検出手段によって検出された電流値と設定電流
値との差に基づいて前記スイッチングパルスのデューテ
ィー比を決定するデューティー比決定手段と、 前記電圧検出手段によって検出された電圧値と設定電圧
値との差に基づいて、前記デューティー比決定手段によ
って決定されたデューティー比を補正するデューティー
比補正手段とを有することを特徴とする請求項2に記載
のインバータ溶接機の制御装置。 - 【請求項4】 前記整流回路は、その一時側が三相交流
電源又は単相交流電源に接続されることを特徴とする請
求項1又は請求項2に記載のインバータ溶接機の制御装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15176798A JP3572440B2 (ja) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | インバータ溶接機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15176798A JP3572440B2 (ja) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | インバータ溶接機の制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11346479A true JPH11346479A (ja) | 1999-12-14 |
JP3572440B2 JP3572440B2 (ja) | 2004-10-06 |
Family
ID=15525856
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15176798A Expired - Fee Related JP3572440B2 (ja) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | インバータ溶接機の制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3572440B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009254180A (ja) * | 2008-04-09 | 2009-10-29 | Reitec Co Ltd | 切断および溶接用電源装置 |
WO2013031247A1 (ja) * | 2011-08-30 | 2013-03-07 | 株式会社ナ・デックスプロダクツ | 抵抗溶接機の溶接電流制御方法、およびその装置 |
DE102011088169A1 (de) * | 2011-12-09 | 2013-06-13 | Robert Bosch Gmbh | Spannungswandler für ein Kraftfahrzeug |
-
1998
- 1998-06-01 JP JP15176798A patent/JP3572440B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009254180A (ja) * | 2008-04-09 | 2009-10-29 | Reitec Co Ltd | 切断および溶接用電源装置 |
WO2013031247A1 (ja) * | 2011-08-30 | 2013-03-07 | 株式会社ナ・デックスプロダクツ | 抵抗溶接機の溶接電流制御方法、およびその装置 |
JP5277352B1 (ja) * | 2011-08-30 | 2013-08-28 | 株式会社ナ・デックスプロダクツ | 抵抗溶接機の溶接電流制御方法、およびその装置 |
DE102011088169A1 (de) * | 2011-12-09 | 2013-06-13 | Robert Bosch Gmbh | Spannungswandler für ein Kraftfahrzeug |
US9660510B2 (en) | 2011-12-09 | 2017-05-23 | Robert Bosch Gmbh | Voltage converter for a motor vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3572440B2 (ja) | 2004-10-06 |
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