JPS58119464A - Tig溶接電源の保護回路 - Google Patents

Tig溶接電源の保護回路

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JPS58119464A
JPS58119464A JP57001580A JP158082A JPS58119464A JP S58119464 A JPS58119464 A JP S58119464A JP 57001580 A JP57001580 A JP 57001580A JP 158082 A JP158082 A JP 158082A JP S58119464 A JPS58119464 A JP S58119464A
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JP
Japan
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voltage
current
switching element
welding
circuit
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JP57001580A
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Masanori Mizuno
水野 正紀
Yoshiaki Kato
義明 加藤
Koji Mizuno
孝治 水野
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/10Other electric circuits therefor; Protective circuits; Remote controls
    • B23K9/1093Consumable electrode or filler wire preheat circuits

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はフイラワイヤの加熱を定電圧で行う為のスイ
ッチング素子を設けた。直流jIG溶接電源において、
そのスイッチング素子の保挿回路に関するものである。
従来、この種の装置として第1図に示すものがあった一
図において(1)は直流電圧源、(2)はこの電圧源(
1)の正極に接続された第1のスイッチング素子、(3
)は同じく上記電圧源(1)の正極に接続された第2の
スイッチング素子、(4)は第1のスイッチング素子(
2)の出力に接続され′fc第1の直流リアクトル、(
5)id第2のスイッチング素子(3)の出力に接続さ
れた第2の直流リアクトル。
(6)は第1の直流リアクトル(4)の出力側に接続さ
れた第1の電源出力端子、(7)は第2の直流リアクト
ルの出力側に接続された第2の電源出力端子、(8)は
直流電圧源(1)の負極に接続された電流検出器、(9
)は電流検出器(8)の出力側に接続された第3の電源
出力端子、aoは第1の電源出力端子(6)及び第2の
電源出力端子(7)及び電流検出器(8)より信号を入
力して第1のスイッチング素子(2)及び第2のスイッ
チング素子(3)へ駆動信号を出力する制御回路である
。住1)ハ第1の電源出力端子(6)に接続された給電
チップ、a2は給電チップ内を貫通し9図示されていな
い送給装置によp送給駆動されるフイラワイヤ、αりは
第2の電源出力端子(7)に接続された被溶接物、04
)は第3の電源出力端子(9)に接続された溶接トーチ
、α9は溶接トーチ(141の先端に装着されたトーチ
電極である。
次に、動作について説明する。溶接が開始され溶接トー
チ04)のトーチ電極αつと被溶接物0□□□の間にア
ークが発生し、フイラワイヤα2が被溶接物α9に向っ
て送給され、短絡状態となると直流電圧源(1)より第
1のスイッチング素子(2)を通しさらに供給チップU
 、フイラワイヤα渇、被溶接物a■、溶接トーチα荀
内のトーチ電極α9を通してフイラワイヤ(1zに加熱
電圧工1が流れる。この時フイラワイヤ(1zの加熱部
の電圧を第1の電源端子(6)より制御回路αG内に帰
還し常に一定の電圧となるよう、第1のスイッチング素
子(2)に指令を与える。その結果第1のスイッチング
素子(2)はオン・オフ動作をくり返す。この時フィラ
ワイヤα2への加熱電圧は、第1の直流リアクトル(4
)によυ平滑され、純直流に近い状態となりっつ、定電
圧化される 次に第2のスイッチング素子(3)を通し
さらに第2の直流リアクトル(5)。
第2の電源出力端子(7)、被溶接物(l■、トーチ電
極09から第3の電源出力端子(9)を通しても溶接電
流■2が流れる。この結果、アーク部を実際に流れる溶
接電流はフイラワイヤα2の加熱電流工1と上記の溶接
電流工2が重畳された値工1+■2となり、電流検出器
(8)′f:通過する。この重畳された溶接電流工1+
工2は、電流検出器(8)より検出され制御回路(1■
へ入力される。制御回路ααでは上記の重畳された溶接
電流工1+工2が常に一定となるよう第2のスイッチン
グ素子(3)に指令を与える。その結果、第2のスイッ
チング素子(3)はオン・オフ動作をくり返す。この時
、アーク部を流れる実際の溶接電流工1 + I2は第
2の直流リアクトル(5)を通ることにより平滑され、
純直流に近い状態となりつつ、定電流化される。
このようにして、トーチ電極(I!9と被溶接物住eの
間に発生するアーク熱により、被溶接物a51を溶かし
、かつフイラワイヤQ2を加熱して溶接物に挿入するこ
とによりフイラワイヤ(12を容易に被溶接物(I9中
へ溶融させて溶接を行なってゆくことができる、この時
9手ぶれ、あるいは被溶接物0勺の形状変化によりフイ
ラワイヤθのの加熱部の長さが多少変化しても、加熱電
圧が定電圧化されている事により、フイラワイヤ0りは
過熱あるいは加熱不足になる事はなく安定した溶接を続
行できる。
従来の直流T工G溶接電源は以上のように構成されてい
るので、給電チップ(111とトーチ電極θQが短絡し
た時、あるいは、フイラワイヤ(2)が短かい寸法でト
ーチ電極α四と短絡した時など。
フイラワイヤ(1つの加熱は定電圧化されている為非常
に大きな短絡電流が流れ1度々、第1のスイッチング素
子(2)の定格を越し破損させる事故があった。
この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
為になされたもので、フイラヮイヤとトーチ電極の間の
電圧を検出し、一定値以下となったら、第1のスイッチ
ング素子の動作を停止トさせるようにするか、あるいけ
、アーク電流が9一定値以上となったら、第1のスイッ
チング素子の動作を停止させるようにして、第1のスイ
ッチング素子の破損を防止する溶接電源の保獲回路を提
供することを目的としている。
以下、この発明の一実施例を図について説明する 第2図において、 (+1−(ISは従来のものと同様
のものを示す。+21)は第1の電源出力端子(6)と
第3の昂°源出力端子(9)より信号を入力している電
圧検出回路、+221は調整可能な電圧設定器、(ハ)
は電圧検出回路c!1)と電圧設定器(2zの出力を入
力とする電圧比較器で、その出力は、制御回路α0)へ
入力されている。
次に、動作について説明する。溶接が開始され溶接トー
チ(141のトーチ電極0喝と被溶接物側の間にアーク
が発生し、フィンワイヤα2が被溶接物θ3)に向って
送給され、短絡状態と々ると、直流電圧源(1)より第
1のスイッチング素子(2)を通し、さらに供給チップ
αD、フイラワイヤ(121、被溶接物09.溶接トー
チ(+4)内のトーチ電極α9を通してフィンワイヤ(
I2に加熱電流工1が流れる。この時、フィンワイヤ+
12の加熱部の電圧を第1の電源端子(6)より制御回
路(10内に帰還し常に一定の電圧となるよう、第1の
スイッチング素子(2)に指令を与える。その結果第1
のスイッチング素子(2)はオン・オフ動作をくり返す
。この時フィンワイヤ+121への加熱電圧は、第1の
直流リアクトル(4)により平滑され、純直流に近い状
態となりつつ、定電圧化される。次に第2のスイッチン
グ素子(3)を通しさらに第2の直流リアクトル(5)
、第2の電源出力端子(7)、被溶接物酩、トーチ電@
!09から第3の電源出力端子(9)を通しても溶接電
流工2が流れる。この結果、アーク部を実際に流れる溶
接電流はフィンワイヤa21の加熱電流工1と上記の溶
接電流工2が重畳された値工1+工2となり、電流検出
器(8)を通過する。この重畳された溶接電流工1 +
I2は、電流検出器(8)より検出され制御回路(Il
lIlへ入力される。制御回路QOIでは、上記の重畳
された溶接電流工1 + 工2が常に一定となるよう第
2のスイッチング素子(3)に指令を与える。その結果
、第2のスイッチング素子(3)ld 、オン・オフ動
作をくり返す。この時、アーク部を流れる実際の溶接電
流Ii + 工2は、第2の直流リアクトル(5)を通
ることにより平滑され、純直流に近い状態となりつつ、
定電流化される。このようにして、トーチ電極(l偵と
被溶接物0つの間に発生するアークの熱により。
被溶接物00を溶かし、かつフィンワイヤθカを加熱し
て溶接物に挿入することによりフィンワイヤαカを容易
に被溶接物(+9中へ溶融させて溶接を行なってゆくこ
とができる。この時1手ぶれ。
あるいVi被溶接物09の形状変化によリフインワイヤ
02の加熱部の長さが多少変化しても、加熱電圧が定電
圧化されている事により、フィンワイヤO2は過熱ある
いは、加熱不足になる事はなく安定した溶接を続行でき
る。さらに、給電チップαBとトーチ電極α四が短絡し
た時、あるいはフィンワイヤ(12が短かい寸法でトー
チ電極09と短絡した時など、第1の電源端子(6)と
第3の電源端子(9)の間の電圧は急激に低下する。こ
の電圧は電圧検出回路I21)へ入力され一定の比率で
電圧変換され、電圧比較器(ハ)へ入力される 電圧比
較器Q四には、電圧設定器e2の設定値も入力されてお
り、この設定値よりも電圧比較器(ハ)の出力が低下し
た時、電圧比較器t23は制御回路(10)へ指令を出
し、第1のスイッチング素子(2)の機能を停止させる
。この時、電圧設定器(ハ)の設定値を、適正に設定す
る事により、給電チップα1)とトーチ電極051が短
絡した時、あるいはフィンワイヤ(Xりが短かい寸法で
トーチ電極(IQと短絡した時でも、第1のスイッチン
グ素子(2)に過大電流が流れる前に、その機能を停止
させることができ、その破損を防ぐことができる。
次に、第3図において、(1)−αつは従来のものと同
様のものを示すOF3+)は電流検出器(8)の出力を
入力とする電流検出回路、Gつは調整可能な電流設定器
、 C(31は電流検出回路Gυと電流設定器Gzの出
力を入力とする電流比較器で、その出力は制御回路へ入
力されている。第2図の実施例と同様、給電チップ(1
11とトーチ電極(19が短絡するか、あるいはフイラ
ワイヤ(I2が短かい寸法でトーチ電極(1りと短絡し
た場合、第2のスイッチング素子(3)で制御していた
一定の電流値以上の過大電流がアーク部に流れようとす
る。そしてこの場合、第1のスイッチング素子(2)を
通して過大電流が流れようとする。この電流は電流検出
器(8)により検出され、電流検出回路01)により電
圧変換され電流比較器C33へ入力される。この時電流
設定器Gりの設定値を適正ガ値に設定しておくと、第2
のスイッチング素子(3)で制御される通常の定電流化
された溶接電流(工1+工2>では応答しないが、その
値(工1+12)よりも一定値以上の過大電流が流れる
と電流比較器c23は応答して第1のスイッチング素子
(2)の機能を停止させる。その結果、やはり第1のス
イッチング素子(2)の破損を防止することができる。
以上のように、この発明によれば、定電圧化されたフイ
ラワイヤの加熱電源部に使用しているスイッチング素子
を、その出力電圧の急激な低下、あるいは出力電流の増
大を検出して上記スイッチング素子の機能を停止させる
事により上記スイッチング素子の破損を防ぐことができ
るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の直流TIG溶接電源を示す構成図、第2
図はこの発明の一実施例による溶接電源の保護回路を示
す構成図、第3図はこの発明の他の実施例による溶接電
源の保簡回路を示す構成図である。 なお図中同一符号は相当部分を示し、(2)は第1のス
イッチング素子、(3)は第2のスイッチング素子、+
+21Il″l:フイラワイヤ、09はトーチ電極。 tiou制御回路、 (21)は電圧検出器、(至)は
電圧設定器、(至)は電圧比較器、0りは電流検出回路
、02は電流設定回路、(ハ)は電流比較器である。 代理人葛野信− (11) )。 第 2 図 岬財や〉参 (12) 手続補正書(自発) 昭和57年3月 3日 持許庁長宮殿 1、事件の表示    特願昭57−1580号2、発
明の名称 TIG溶接電源の保護回路 3、補正をする者 事件との関係   特許出願人 住 所     東京都千代田区丸の内二丁目2番3号
名 称(601)   三菱電機株式会社代表者片山仁
八部 4、代理人 住 所     東京都千代田区丸の内二丁目2番3号
三菱電機株式会社内 氏 名(6699)   弁理士 葛  軒  信  
−(連路′、′、()ミ(21;す342]特許預く)
5、補正の対象 (1)  明細書の特許請求の範囲の欄(2)  明細
書の発明の詳細な説明の欄6 補正の内容 (1)  特許請求の範囲を別紙のとおυ補正する。 (2)  明細書中箱5頁第18行、同19行、第6頁
第1行〜第2行、同第3行〜第4行、第9頁第8行、同
9行、同11行、同13行に「被溶接物αつ」とあるを
「被溶接物(I■」と訂正する。 以上 2、特許請求の範囲 (1)  ワイヤKかかる加熱電圧を定電圧に制御する
第1のスイッチング素子と、溶接電流を一定の設定値と
なるよう制御する第2のスイッチング素子とを有し、溶
接電流にはワイヤの加熱電流が加算さ扛るように回路構
成されているT■G溶接電源において、ワイヤとトーチ
電極間の電圧を検出する電圧検出回路と。 この電圧検出回路の検出電圧に対して、比較基準電圧と
なる電圧を設定する設定器と、上記電圧検出回路の出力
と上記電圧設定器の設定値を比較する電圧比較器と、上
記電圧検出回路の出力が上記電圧設定器の設定値を下回
ったときに上記電圧比較器の出力により上記第1のスイ
ッチング素子を機能停止させる制御回路とを設けて成る
T工G溶接電諒の保護回路。 (2)  ワイヤにかかる加熱電圧を定電圧に制御する
第1のスイッチング素子と2溶接電流を一定の設定値と
なるよう制御する第2のスイッチング素子とを有し、溶
接電流にはワイヤの加熱電流が加算されるように回路構
成されているTIG溶接電源において、溶接電流を検出
する電流検出回路と、比較基準電流と々る電流を設定す
る設定器と、上記電流検出回路の出力と上記電流設定器
の設定値を比較する為の電流比較器とから構成さル、上
記電流検出回路の出力が上記電流設定器の設定値を上回
ったときに上記電流比較器の出力により上記第1のスイ
ッチング素子を機能停止させる制御回路とを設けて成る
T工G溶接電源の保護回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 +11  ワイヤにかかる加熱電圧を定電圧に制御する
    第1のスイッチング素子と、溶接電流を一定の設定値と
    なるよう制御する第2のスイッチング素子とを有し、溶
    接電流にはワイヤの加熱電流が加算されるように回路構
    成されているT工G溶接電源において、ワイヤとトーチ
    電極間の電圧を検出する電圧検出回路と。 この検出電圧回路の検出電圧に対して、比較基準電圧と
    なる電圧を設定する設定器と、上記電圧検出回路の出力
    と上記電圧設定器の設定値を比較する電圧比較器と、上
    記電圧検出回路の出力が上記電圧設定器の設定値を下回
    ったときに上記電圧比較器の出力により上記第1のスイ
    ッチング素子を機能停止させる制御回路とを設けて成る
    TIG溶接電源の保護回路。 (2)  ワイヤにかかる加熱電圧を定電圧に制御する
    第1のスイッチング素子と、溶接電流を一定の設定値と
    なるよう制御する第2のスイッチング素子どを有し、溶
    接電流にはワイヤの加熱電流が加算されるように回路構
    成されているT工G溶接電源において、溶接電流を検出
    する電流検出回路と、比較基準電流となる電流を設定す
    る設定器と、」1記電流検出回路の出力と上記電流設定
    器の設定値を比較する為の電流比較器とから構成され、
    上記電流検出回路の出力が上記電流設定器の設定値を上
    回ったときに上記電流比較器の出力により上記第1のス
    イッチング素子を機能停止させる制御回路とを設けて成
    るTIG溶接電源の保護回路。
JP57001580A 1982-01-08 1982-01-08 Tig溶接電源の保護回路 Granted JPS58119464A (ja)

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