JPS5823569A - 直流ア−ク溶接装置 - Google Patents

直流ア−ク溶接装置

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JPS5823569A
JPS5823569A JP56120217A JP12021781A JPS5823569A JP S5823569 A JPS5823569 A JP S5823569A JP 56120217 A JP56120217 A JP 56120217A JP 12021781 A JP12021781 A JP 12021781A JP S5823569 A JPS5823569 A JP S5823569A
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JP
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current
signal
voltage
comparator
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JP56120217A
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Koji Mizuno
孝治 水野
Hiroshi Suwahara
諏訪原 寛
Hirohisa Segawa
瀬川 博久
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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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
    • B23K9/06Arrangements or circuits for starting the arc, e.g. by generating ignition voltage, or for stabilising the arc
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/06Arrangements or circuits for starting the arc, e.g. by generating ignition voltage, or for stabilising the arc
    • B23K9/073Stabilising the arc
    • B23K9/0732Stabilising of the arc current
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding Control (AREA)
  • Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)

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、スイッチング素子を用いた直流アーク溶接
装置の改良に関するものである。
従来仁の種の装置としては第1図に示すものがあった。
第1図においてt’ +1)は溶接用変圧器等を含んだ
直流電源装置、■は直流電源装置(1)からの出力電流
を制御するスイッチング素子。
131、14)d直流アーク溶接装置の出力端子、(5
)は出力端子(31に接続された溶接電極、(71は出
力端子4Iに接続された被溶接物(以下母材という)。
(6)社電極(51と母材171との間のアーク、 1
81d電流検出素子、(9)は電流検出素子(8)の信
号を増巾する出力電流帰還回路、Qlは両端子間に一定
電圧を印加された可変抵抗器であり、これにより出力電
流設定信号を出力している。QDは出力電流帰還回路1
9+からの出力電流帰還信号、即ち検出電流と可変抵抗
器(至)からの出力電流設定信号を比較増巾する電流制
御信号出力回路、 asFi電流制御信号出力回路から
の出力信号を増巾してスイッチング素子の開閉を制御す
る信号を出力する駆動回路、asはフライホイルダイオ
ード、a・は直流リアクトルである。
次に動作について説明する。先ず、スイッチング素子(
2;が導通時には、直流電源装置(1)からスイッチン
グ素子+21→直流リアクトル顛→出力端子(3)→電
極(5)→アーク(6)→母相(7)→出力端子(4)
→電流検出素子(8)→直流電源装置(11という経路
で出力電流は流れる。一方、スイッチング素子(2)が
導通状態から非導通状、態になると、直流リアクトルα
−の影響によ抄、直洲リアクトル(141→出力喘子(
3)→電極(5)→アーク(61→母材(71→出力端
子(4)→電流検出素子(8)→フライホイルダイオー
ド(至)→直流リアクトルα・という経路で電流が流れ
る。また、直流リアクトルα瘤の影響により、スイッチ
ング素子(21が導通状態になった時の電流の立上り特
性、および非導通状態になった時の電流の立下り特性は
、所定の時定数を有した特性となる。一方、出力電流帰
還回路191ではt済1検出素子(8)からの信号を増
巾し、電流制御信号出力回路aυでは出力電流帰還回路
(91からの信号elfと可変抵抗器αGにより設定さ
れた設定信号efaとを比較増巾し、E高」 「低JZ
m類の駆動回路面へ出力する。次に、駆動回路(6)で
は。
回路αDからの信号が「高」信号時にスイッチング素子
(2)を「導通」にし、「低」信号時にスイッチング素
子(2)を「非導通」にする(この逆の動作でも良い)
。そこで、スイッチング素子(21が「導通」を始める
電流(もしくは「非導通」を終える電流) IONと「
非導通」を始める電流(もしくは[導通、lを終える電
流) Ioνrとの間に、第2図に示すようにIow 
< l0FFの関係が成立つように、電流制御信号出力
回路αυにて制御することにより、アーク(61部に一
定の電流を流すことができることになる。
また、可変抵抗器(1Gにより設定電流値を変えること
により、アーク(6)部に流れる出力電流を変化させる
ことができる。
従来の直流アーク溶接装置は以上のように構成されてお
り、負荷の変動によっても出力電流が変化しない定電流
特性を有していた。この為この種装置は、定電流特性の
溶接装置が使用されていた分野には適用できたが、電極
(5)として消耗電極を用いた溶接をする場合には、定
電圧特性の溶接装置が使用される場合が多く、第1図に
示した従来装置を簡単に適用することができず、定電流
特性の溶接機をこの消耗電極式溶接に使用する場合には
2回路力式が複雑および高価となるという欠点があった
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもの1.従来回路に出力電圧帰還回路を付
加し、スイッチング素子が「導通」を始める電流Ios
と「非導通」を始める電流l0FFを制御するようにし
たものであり。
簡単な構成の定電圧特性を有する直流アーク溶接装置を
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3
図はこの発明の一実施例を示し2図中鑓は両端子間に一
定の電圧を印加された可変抵抗器であり、これにより出
力電圧を設定している。αeは出力端子13+ 141
からの出力電圧の検出信号と可変抵抗器aSにより設定
された出力電圧設定信号とを比較し、積分増巾する比較
器である。他の符号で第1図と同一のものは岡−または
相当部分を示し、説明は省略する。
次に、第3図の実施例装置動作について説明する。先ず
、出力端子+31141からの出力電圧の検出信号ev
fと可変抵抗器(至)により設定された出力電圧設定信
号evsとを比較器(2)にて比較し。
積分増巾する。次に、比較器αeの出力信号も、′と出
力電流帰還回路(9)からの信号elfとを電流制御信
号出力回路αDにて比較増巾することにより出力電流I
oNおよびIOν1を制御し、平均出力電流を制御する
。ところで、第1図の従来回路では、出力電流の設定信
号e1mは出力端子+31 +41間の負荷状態に関係
なく一定であったが、第3図の実施例回路では、出力電
流の設定16号e1mに相当する比較器aSの出力信号
引−′を、出力′電圧の検出信号evfが変化すること
により変化するようにしている。つまり、可変抵抗器Q
5によって設定される出力電圧の設定値よりも実際の出
力電圧値が低い場合には、比較器−の出力信号e1m’
が増加し、出力電流を増加させている。
逆に、可変抵抗器四によって設定される出力電圧の設定
値よりも実際の出力電圧値が高い場合には、比較器−の
出力信号引Iが減少し、出力電流を減少させている。
このようにして、出力電圧を帰還し、出力電圧の設定信
号と比較増巾し、この比較増巾後の信号で出力電流を制
御しているので、出力端子(31(4)間の負荷が変動
しても出力電圧が一定となる定電圧特性を有した溶接装
置になる。
ここで、消耗電極を用いた溶接を行なった場合の代表的
なアーク電圧波形を第4図(烏)に示す。
このように消耗電極式の溶接では、負荷状態が急激に変
化する場合が多い。ところが、この負荷の変動によって
第4図(b)に示すように、急激に溶接電流が変化した
場合、溶接電流のピーク値が著しく高くなり、大粒のス
パッタを多量に発生するととKなる。このため、比較器
(至)内に積分増巾(遅れ要素)機能をもたせることに
より、負荷状態が急激に変化し、出力電圧が急変しても
、出力電流の変化をゆるやかにすることができる。この
状態を第4図(e)に示す。このようにすることによね
、スパッタの発生を激減させることができる。
なお、上記実施例では、出力電圧の帰還−を出力端子(
31および(4)間で行なったが、この出力電圧の検出
は第5図に示すようにアーク(6)の近傍より検出し、
帰還しても良い。
また、比較器(至)を単に比較増巾回路として使用し、
出力電流の立上りは、直流リアクトル0番の値を大きく
することにより制御しても良い。
以上のように、この発明装置によれば、出力電圧を検出
し、出力電圧の検出信号と出力電圧の設定信号とを比較
増巾した信号で出力電流を制御するようにしたので、定
電圧特性を有する溶接装置が容易に且つ安価にでき、ま
た、精度の良い溶接が行なえる溶接装置が得られる効果
がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の直流アーク溶接装置を示すブロック図、
第2図は従来装置による代表的な出力電流波形図、第3
図はこの発明の一実施例による直流アーク溶接装置を示
すブロック図、第4図(a)は消耗電極式溶接を行なっ
た場合の代表的なアーク電圧波形図、第4図(b)はス
パッタが多量に発生する場合の溶接電流波形図、第4図
(C)はスパッタの発生の少ない場合の溶接電流波形図
eWJ5図はこの発明の他の実施例による直流アーク溶
接装置を示すブロック図である。 11)・・・直流電源装置、(2)・・・スイッチング
素子。 +31・・・出力端子、(4)・・・出力端子、(5)
・・・溶接電極。 (6)・・・アーク、(7)・・・被溶接物、(8)・
・・電流検出素子。 ;9;・・・出力電流帰還回路、■・・・可変抵抗器、
αト・・電流制御信号出力回路、■−・・駆動回路、1
13・・・フライホイルダイオード、Q41−・・直流
リアクトル。 (ハ)・・・可変抵抗器、αe・・・比較器なお9図中
、同一符号は同−又は相当部分を示す。 甑1図 1 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 直流電源からスイッチング素子を介して溶接電極と被溶
    接物との間に電流を供給する直流アーク溶接装置におい
    て、上記溶接電極と被溶接物間の検出電圧と予め設定さ
    れた設定電圧とを比較し差信号を出力する比較器、上記
    溶接電極と被溶接物との間に流れる電流を検出する電流
    検出素子、上記電流検出素子による検出電流と予め設定
    された設定電流に相当する上記比較器からの差信号とを
    比較し駆動信号を出力する電流制御信号出力回路、上記
    駆動信号が入力され上記スイッチング素子の開閉を制御
    する信号を出力する上記スイッチング素子の駆動回路を
    備えたことを特徴とする直流アーク溶接装置。
JP56120217A 1981-07-31 1981-07-31 直流ア−ク溶接装置 Pending JPS5823569A (ja)

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