JPS5858977A - 溶接電流制御装置 - Google Patents
溶接電流制御装置Info
- Publication number
- JPS5858977A JPS5858977A JP15617381A JP15617381A JPS5858977A JP S5858977 A JPS5858977 A JP S5858977A JP 15617381 A JP15617381 A JP 15617381A JP 15617381 A JP15617381 A JP 15617381A JP S5858977 A JPS5858977 A JP S5858977A
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- Japan
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- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/06—Arrangements or circuits for starting the arc, e.g. by generating ignition voltage, or for stabilising the arc
- B23K9/073—Stabilising the arc
- B23K9/0732—Stabilising of the arc current
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding Control (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、アーク溶接電源に定電流特性を与えるための
溶接電流制御装置に関する。
溶接電流制御装置に関する。
ＴＩＧ溶接などに使用されるアーク溶接電源では、溶接
電流を検出して設定値と比較し、その誤差信号で溶接電
流回路の電流制御部を作動させるフィードバック制御に
より、溶接電圧か変化しても電流かほぼ一定に保たれる
定電流特性を得ている。第１図は従来例の回路構成を示
すブロック図で、１は変圧器２の出力をサイリスタ（ま
たはトランジスタ）で構成される電流制御部３で制御し
アーク負荷５に供給する溶接電流回路である。４は電流
検出部で、その溶接電流を電圧に変換した信号は電流信
号増幅部９を介して誤差増幅部７に負帰還される。電流
設定用基準電圧発生部６は誤差増幅部７に正信号を加え
、点弧信号発生部８は誤差増−福部７からの信号を変換
して電流制軸部３に伝える。ここで、誤差増・間部７お
よび電流信号増幅部９は、電流の大小に無関係に一定の
増幅率を有する線形増幅器で構成されている。
電流を検出して設定値と比較し、その誤差信号で溶接電
流回路の電流制御部を作動させるフィードバック制御に
より、溶接電圧か変化しても電流かほぼ一定に保たれる
定電流特性を得ている。第１図は従来例の回路構成を示
すブロック図で、１は変圧器２の出力をサイリスタ（ま
たはトランジスタ）で構成される電流制御部３で制御し
アーク負荷５に供給する溶接電流回路である。４は電流
検出部で、その溶接電流を電圧に変換した信号は電流信
号増幅部９を介して誤差増幅部７に負帰還される。電流
設定用基準電圧発生部６は誤差増幅部７に正信号を加え
、点弧信号発生部８は誤差増−福部７からの信号を変換
して電流制軸部３に伝える。ここで、誤差増・間部７お
よび電流信号増幅部９は、電流の大小に無関係に一定の
増幅率を有する線形増幅器で構成されている。
第２図は第１図の回路による溶接電源の外部出力特性図
で、溶接電流■６と溶接電圧■ａの関係を示す。すなわ
ち、上記したフィードバック制御系の作用により、溶接
電圧が変化したときにも電流の変化分ΔＶがある程度以
上大きくならないように制御され、電流制御部３の入出
力特注が線形であると仮定した場合、第２図に示す外部
特性曲線の定電流域の傾斜ΔＩ／Ｖ、は電流値の大小に
無関係にほぼ一定となり、電流の変化分ΔＴは■１のよ
うな小電流域でも、Ｉ３のような大電流域でも同程度と
なる。
で、溶接電流■６と溶接電圧■ａの関係を示す。すなわ
ち、上記したフィードバック制御系の作用により、溶接
電圧が変化したときにも電流の変化分ΔＶがある程度以
上大きくならないように制御され、電流制御部３の入出
力特注が線形であると仮定した場合、第２図に示す外部
特性曲線の定電流域の傾斜ΔＩ／Ｖ、は電流値の大小に
無関係にほぼ一定となり、電流の変化分ΔＴは■１のよ
うな小電流域でも、Ｉ３のような大電流域でも同程度と
なる。
一般に定電流制課が適用されるＴＩＧ溶接機などでは、
溶接電流の範囲か５〜３００Ａあるいは５〜５００Ａと
大変広い。このため、電流の変化分Δ■が小電流域から
大電流域まで同程度だと、電流の変化率ΔＩ／Ｌｚは小
電流域と大電流域とで大幅に異なり、たとえばΔＩ＝２
Ａとすると、Ｉ＋ ＝ ｉｏ Ａではく０．７チ）と極
端に小さくなる。
溶接電流の範囲か５〜３００Ａあるいは５〜５００Ａと
大変広い。このため、電流の変化分Δ■が小電流域から
大電流域まで同程度だと、電流の変化率ΔＩ／Ｌｚは小
電流域と大電流域とで大幅に異なり、たとえばΔＩ＝２
Ａとすると、Ｉ＋ ＝ ｉｏ Ａではく０．７チ）と極
端に小さくなる。
したかって、３００ Ａもの大電流を用いて行なう厚板
の溶接では、２Ａ程度の電流変化は溶接結果にほとんど
影１を与えないが、同じ２Ａの電流変化でも板厚０．５
〜０．８ ｒｒａｎ （材質５ＵＳ）の薄板のＴＩＧ溶
接では、溶接電流が５〜ＩＯＡと小さいため、均一な溶
接ビードが得かたく、溶接結果に重大な影響を及ぼす。
の溶接では、２Ａ程度の電流変化は溶接結果にほとんど
影１を与えないが、同じ２Ａの電流変化でも板厚０．５
〜０．８ ｒｒａｎ （材質５ＵＳ）の薄板のＴＩＧ溶
接では、溶接電流が５〜ＩＯＡと小さいため、均一な溶
接ビードが得かたく、溶接結果に重大な影響を及ぼす。
また、制御系−のゲインを上げて小電流域の電流変化率
を小さくすると、大電流域では制御系のゲインか大きす
ぎてハンチングを起こしゃすくなる。
を小さくすると、大電流域では制御系のゲインか大きす
ぎてハンチングを起こしゃすくなる。
本発明は上記の点にかんがみてなされたもので、制御系
内に非線形増幅器を設けて、電流変化率Δｒ／ Ｉ ａ
が小電流域から大電流域までほぼ等しくなるように側副
することにより、小電流域での電流変化率を小さくする
ことと、大電流域でのノ＼ンチングを防止することの２
つの相反する課題を解決したものである。
内に非線形増幅器を設けて、電流変化率Δｒ／ Ｉ ａ
が小電流域から大電流域までほぼ等しくなるように側副
することにより、小電流域での電流変化率を小さくする
ことと、大電流域でのノ＼ンチングを防止することの２
つの相反する課題を解決したものである。
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第３図は本発明の一実施例を示すブロック図で第１図の
回路に非線形増幅器１０を付加したものであり、第１図
と対応する部分には同一符号を付しである。
回路に非線形増幅器１０を付加したものであり、第１図
と対応する部分には同一符号を付しである。
非線形増幅器１０は、入力の小さいときに増幅度が大き
く、入力の大きいときに増幅度が小さくなる特性を有し
、たとえば入力電圧の対数に比例した出力電圧か得られ
るような増幅器である。このような非線形増幅器１０を
、第３図に示すように、電流検出部４と誤差増幅部７の
間に通常の電流信号増幅部９と直列に接続してフィード
バック制御系を構成すると、同一の電流変化分に対して
帰還量か小電流域で″は大きく、大電流域では小さくな
るので、電流制御部３の入出力特性を線形とした場合、
第１図に示す従来例では電流変化率ΔＴ／Ｉ（１２か小
電流域と大電流域とで数十倍変わってしまたのを、はぼ
一定か、せいぜい数倍程度とすること力３できる。
く、入力の大きいときに増幅度が小さくなる特性を有し
、たとえば入力電圧の対数に比例した出力電圧か得られ
るような増幅器である。このような非線形増幅器１０を
、第３図に示すように、電流検出部４と誤差増幅部７の
間に通常の電流信号増幅部９と直列に接続してフィード
バック制御系を構成すると、同一の電流変化分に対して
帰還量か小電流域で″は大きく、大電流域では小さくな
るので、電流制御部３の入出力特性を線形とした場合、
第１図に示す従来例では電流変化率ΔＴ／Ｉ（１２か小
電流域と大電流域とで数十倍変わってしまたのを、はぼ
一定か、せいぜい数倍程度とすること力３できる。
第４図は第３図の回路、による溶接電源の外部１３力特
性の１−例を示す図で、小電流域の電流変イヒ率Δ１．
／１．も、大電流域の電流変化率ΔＩ３／■３も（江（
ホ同程度に制御され、外部特性曲線の定電流域の傾斜は
電流値の大小によって変わるが、電流変イヒ率はほぼ一
定となる。
性の１−例を示す図で、小電流域の電流変イヒ率Δ１．
／１．も、大電流域の電流変化率ΔＩ３／■３も（江（
ホ同程度に制御され、外部特性曲線の定電流域の傾斜は
電流値の大小によって変わるが、電流変イヒ率はほぼ一
定となる。
第５図は非線形増幅器］０の具体例を示す・図で、１１
．１２は入力抵抗、１３．１４は定電圧ダイオード、１
５゜１６．１７は帰還抵抗、１８は演算増幅器であり、
降；１匿電圧の異なる定電圧ダイオード１３．１４をそ
れぞれ抵抗１５．１６と直列にして帰還回路に接続する
ことにより、入力電圧の大小によって増幅度力１変イヒ
する折線近似関数発生回路を構成したものである。
．１２は入力抵抗、１３．１４は定電圧ダイオード、１
５゜１６．１７は帰還抵抗、１８は演算増幅器であり、
降；１匿電圧の異なる定電圧ダイオード１３．１４をそ
れぞれ抵抗１５．１６と直列にして帰還回路に接続する
ことにより、入力電圧の大小によって増幅度力１変イヒ
する折線近似関数発生回路を構成したものである。
第６図はその入出力特性図で、溶接電流■６と１１４力
電王■１の関係を示し、定電圧ダイオード１３．１４の
もれ電流により、入出力の関係は折線にはならず、れる
。すなわち、小電流域では増幅度が大きく、大電流域で
は増幅度の小さい特性が得られる。
電王■１の関係を示し、定電圧ダイオード１３．１４の
もれ電流により、入出力の関係は折線にはならず、れる
。すなわち、小電流域では増幅度が大きく、大電流域で
は増幅度の小さい特性が得られる。
ｔこの非線形増幅器を制御系に入れ、ΔＩ／Ｉ ａをほ
ぼ一定に制御することにより、たとえばΔＩ／Ｉ ａ
−０，０１（％）とすると、Ｉａ＝１０ＡではΔＩ ＝
０．１． Ａ 、 Ｉａ＝３０ＯＡではΔＩ＝３Ａと
、小電流域での電流制御の精度が」二かり、大電流域で
の精度も実用上十分な値で、しかも大電流域では制御系
のゲインを小電流域より低くすることができるので、制
御系が安定になる。
ぼ一定に制御することにより、たとえばΔＩ／Ｉ ａ
−０，０１（％）とすると、Ｉａ＝１０ＡではΔＩ ＝
０．１． Ａ 、 Ｉａ＝３０ＯＡではΔＩ＝３Ａと
、小電流域での電流制御の精度が」二かり、大電流域で
の精度も実用上十分な値で、しかも大電流域では制御系
のゲインを小電流域より低くすることができるので、制
御系が安定になる。
第５図には電流検出部４にシャント抵抗を用いた例を示
したが、変流器を用いてもよく、出力電流は交流、直流
のいずれでもよい。
したが、変流器を用いてもよく、出力電流は交流、直流
のいずれでもよい。
非線形増幅器１０は電流信号増幅部９を兼ねたものとし
てもよく、またこのような非線形増幅器をフィードバッ
ク部でなく、誤差増幅部７あるいは点弧信号発生部８に
設けても同様な効果が得られることは明らかである。
てもよく、またこのような非線形増幅器をフィードバッ
ク部でなく、誤差増幅部７あるいは点弧信号発生部８に
設けても同様な効果が得られることは明らかである。
以］二説明したように本発明によれば、溶接電流の広い
範囲でアーク長の変化や電源電圧の変化による電流の変
化率が電流値の大小により大幅に変わるのを避けて、小
電流域での電流制御の精度を向」−させると共に、大電
流域での制御系のゲインが高すぎることに起因するハン
チング等の制御系の不安定現象を防止できるという効果
がある。
範囲でアーク長の変化や電源電圧の変化による電流の変
化率が電流値の大小により大幅に変わるのを避けて、小
電流域での電流制御の精度を向」−させると共に、大電
流域での制御系のゲインが高すぎることに起因するハン
チング等の制御系の不安定現象を防止できるという効果
がある。
第１図は溶接電流制御装置の従来例を示すブロック図、
第２図はその外部出力特性図、第３図は本発明の一実施
例を示すブロック図、第４図はその外部出力特性図、第
５図は本発明に用いる非線形増幅器の一例を示す回路図
、第６図はその入出力特性図、第７図は増幅度と入力（
電流値）の関係を示す図である。 １：溶接電流回路 ２：変圧器 ３：電流制御部 ４：電流検出部 ５：アーク負荷 ６：電流設定用基準電圧発生部 ７：誤差増幅部 ８α点弧信号発生部９：電流信号
増幅部 １０：非線形増幅器代理人弁理士 中村純之助 一１’１ 図 １−２図 １α−
第２図はその外部出力特性図、第３図は本発明の一実施
例を示すブロック図、第４図はその外部出力特性図、第
５図は本発明に用いる非線形増幅器の一例を示す回路図
、第６図はその入出力特性図、第７図は増幅度と入力（
電流値）の関係を示す図である。 １：溶接電流回路 ２：変圧器 ３：電流制御部 ４：電流検出部 ５：アーク負荷 ６：電流設定用基準電圧発生部 ７：誤差増幅部 ８α点弧信号発生部９：電流信号
増幅部 １０：非線形増幅器代理人弁理士 中村純之助 一１’１ 図 １−２図 １α−
Claims (1)
- フィードバック制御による溶接電流制御装置において、
制御系内に、増幅度か入力の小さいときに大きく、入力
の大きいときに小さくなるような非−形増幅器を設けた
ことを特徴とする溶接電流法＋７御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15617381A JPS5858977A (ja) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | 溶接電流制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15617381A JPS5858977A (ja) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | 溶接電流制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5858977A true JPS5858977A (ja) | 1983-04-07 |
Family
ID=15621943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15617381A Pending JPS5858977A (ja) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | 溶接電流制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5858977A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59211942A (ja) * | 1983-05-17 | 1984-11-30 | Toshiba Corp | カラ−受像管用部材 |
| KR20010008133A (ko) * | 2000-11-10 | 2001-02-05 | 김원태 | 탄산가스 아크용접기의 정전압전원 제어장치 |
| CN104475925A (zh) * | 2014-10-28 | 2015-04-01 | 上海空间推进研究所 | 姿控发动机氩弧焊焊接电流智能控制方法 |
-
1981
- 1981-10-02 JP JP15617381A patent/JPS5858977A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59211942A (ja) * | 1983-05-17 | 1984-11-30 | Toshiba Corp | カラ−受像管用部材 |
| JPS6148209B2 (ja) * | 1983-05-17 | 1986-10-23 | Tokyo Shibaura Electric Co | |
| KR20010008133A (ko) * | 2000-11-10 | 2001-02-05 | 김원태 | 탄산가스 아크용접기의 정전압전원 제어장치 |
| CN104475925A (zh) * | 2014-10-28 | 2015-04-01 | 上海空间推进研究所 | 姿控发动机氩弧焊焊接电流智能控制方法 |
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