JPS59193763A - Dc arc welding power supply device - Google Patents

Dc arc welding power supply device

Info

Publication number
JPS59193763A
JPS59193763A JP6827783A JP6827783A JPS59193763A JP S59193763 A JPS59193763 A JP S59193763A JP 6827783 A JP6827783 A JP 6827783A JP 6827783 A JP6827783 A JP 6827783A JP S59193763 A JPS59193763 A JP S59193763A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transformer
arc
power supply
output
welding
Prior art date
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
Application number
JP6827783A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiroku Fujiwara
藤原 紀六
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Via Mechanics Ltd
Original Assignee
Hitachi Seiko Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Seiko Ltd filed Critical Hitachi Seiko Ltd
Priority to JP6827783A priority Critical patent/JPS59193763A/en
Publication of JPS59193763A publication Critical patent/JPS59193763A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • B23K9/067Starting the arc

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding Control (AREA)

Abstract

PURPOSE:To realize satisfactory arc starting in a small capacity portable DC arc welding power supply device of an inverter type by adding a specifically constituted power supply part thereto. CONSTITUTION:The above-described power supply device of an inverter type is constituted of the 1st, 2nd DC-AC converters 1, 4, a DC-AC converter 2, a high- frequency voltage transformer 3, a DC reactor 5, a current detecting part 8, the 1st smoothing part 9, a control circuit 10 and a reference voltage generating circuit 11. A chain line part is added to such device. If a switch 16 is first changed over to the position shown in the figure, the rectified no-load voltage of a 3-phase transformer 12 is generated between the output terminals of a switch 13 constituted of a semiconductor element by a driving circuit 15. When a wire 6 is thereupon fed to bring said 6 into contact with objects 7 to be welded, the welding current flows from a transformer 12 provided with the voltage higher than the output of the transformer 3 through the switch 13, a resistance 14, a part of the reactor 5, the wire 6, the objects 7, a current detecting part 17 and the switch 13. The welding current from the arc starting point is detected with the detecting part 17 and is taken into a timer circuit 19 through a smoothing part 18.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は出力がほぼ定電圧特性を有するインバータ式直
流アーク溶接電源装置に係シ、特に可搬性を重視するた
め複数台のインバータ式直流アーク溶接電源を使用して
GMA溶接を行う場合に好適な直流アーク溶接用電源装
置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to an inverter-type DC arc welding power supply device whose output has a substantially constant voltage characteristic, and in particular, to place emphasis on portability, a plurality of inverter-type DC arc welding units are used. The present invention relates to a DC arc welding power supply device suitable for performing GMA welding using a power supply.

〔従来技術〕[Prior art]

はぼ定電圧特性を有する従来のインバータ式直流アーク
溶接%、源の主回路構成を第1図に示す。
The main circuit configuration of a conventional inverter-type DC arc welding source with constant voltage characteristics is shown in FIG.

第1図において、1は交流入力(商用周波数50.60
Hz)を直流に変換する第1交直変換器、2は第1交直
変換器の出力(直流)を交流に変換する直交変換器、3
は直交変換器2の出力(交流)を所定の電圧に調圧する
高周波変圧器、4は高周波変圧器3の出力(交流)を整
流して平滑化する第2交直変換器、5は第2交直変換器
の出力電圧リップルを低減する目的と()MA溶接で発
生するスパッタを低減する目的で設けた直流リアクトル
、6は溶接ワイヤ、7は被溶接物、8は電流検出部、9
は電流検出部8の出力の第1平滑部、10は第1平滑部
9の出力と許容電流に相当する基準電圧11を人力して
両者の大小比較を行い平滑部9の出力が大きいとき直交
変換器2を保護する回路及び直交変換器2を駆動し制御
する制御回路である。
In Figure 1, 1 is an AC input (commercial frequency 50.60
2 is an orthogonal converter that converts the output (direct current) of the first AC/DC converter into alternating current; 3
4 is a high frequency transformer that regulates the output (AC) of the orthogonal transformer 2 to a predetermined voltage, 4 is a second AC/DC converter that rectifies and smoothes the output (AC) of the high frequency transformer 3, and 5 is a second AC/DC converter. A DC reactor provided for the purpose of reducing the output voltage ripple of the converter and the spatter generated in MA welding, 6 is a welding wire, 7 is a workpiece to be welded, 8 is a current detection unit, 9
10 is the first smoothing part of the output of the current detection part 8, and 10 is the output of the first smoothing part 9 and the reference voltage 11 corresponding to the allowable current, and the two are compared in magnitude, and when the output of the smoothing part 9 is large, it is orthogonal. These are a circuit that protects the converter 2 and a control circuit that drives and controls the orthogonal converter 2.

第1図に示したインバータ式直流アーク溶接電源の外部
静特性は、第2図に示すようにほぼ定電圧のAB部分と
ほぼ定電流のBe部分とから構成されている。AB部分
の特性は、制御回路10に設けた設定アーク電圧(第1
図には、図示していない)により、例えば制御回路10
の内蔵パルス幅制御回路等を用いて実現できる。この場
合、設定アーク電圧を可変することによJ、AB部分の
勾配(電圧/電流比)を変えることなく電圧レベルのみ
のシフトが行われている。まだ、許容電流に相当する基
準電圧11を可変することによ、?BC部分の電流レベ
ルのシフトが行われている。
The external static characteristics of the inverter-type DC arc welding power source shown in FIG. 1 are composed of an AB portion with a substantially constant voltage and a Be portion with a substantially constant current, as shown in FIG. The characteristics of the AB portion are determined by the set arc voltage (first arc voltage) provided in the control circuit 10.
(not shown in the figure), for example, the control circuit 10
This can be realized using the built-in pulse width control circuit, etc. In this case, by varying the set arc voltage, only the voltage level is shifted without changing the slope (voltage/current ratio) of the J and AB portions. By varying the reference voltage 11 corresponding to the allowable current? The current level of the BC portion is shifted.

この種のインバータ式直流アーク溶接電源では、直交変
換器20周波数を高くとることによシ、従来の商用周波
数を用いたSCRの点弧位相制御による直流アーク溶接
電源の重量と比較して1/3程度と軽量化されるため可
搬性に優れる。しかし、可搬できる重量として30〜4
0(〜)を想定した場合、この種のインバータ式直流ア
ーク溶接電源の最゛大電流容量は、交直変換器1、直交
変換器2及び第2交直変換器4で使用される半導体の電
流容量からくる冷却部分の重量で制約され、現状の技術
では、250八程度と小容量に限定される。
In this type of inverter-type DC arc welding power source, by setting the frequency of the orthogonal converter 20 to be high, the weight of the DC arc welding power source is 1/1/1 compared to the conventional DC arc welding power source that uses SCR firing phase control using a commercial frequency. It has excellent portability because it is lightweight at about 3. However, the weight that can be carried is 30 to 4
0 (~), the maximum current capacity of this type of inverter type DC arc welding power source is the current capacity of the semiconductors used in the AC/DC converter 1, the orthogonal converter 2, and the second AC/DC converter 4. The current technology is limited to a small capacity of about 2,508 liters due to the weight of the cooling part.

可搬性を重視して、小容量のインバータ式直流アーク溶
接電源装置を用いてGMA溶接作業を行った場合、アー
クスタート時、ワイヤ6が被溶接物7に接触した瞬間、
ワイヤ6に流れる電流は、溶接時のスパッタ発生を抑制
する目的で挿入された直流リアクトル5によシ立上シ速
度が遅らされ、直交変換器2に使用される半導体の保護
として設けた電流リミッタ特性(第2図のBe部分の特
性)によシ制約を受け、速やかに大電流を流してワイヤ
6の先端からアークを発生させ、安定アークに移行する
ことができない。そのため、ワイヤ6が被溶接物7に融
着し、長い時間短絡状態を続けて給電チップ(図示して
いない)と被溶接物7間のワイヤ6が抵抗発熱して溶断
する際、スフζツタを多発してワイヤ6が給電チップに
融着したムワイヤ6と被溶接物7の間隔が大となってア
ーク切れを生じたシして安定アークに移行できないとい
った欠点があシ、操作性の向上、高品質の溶接及び溶接
能率の向上が期待できない。
When performing GMA welding using a small-capacity inverter-type DC arc welding power supply with emphasis on portability, the moment the wire 6 contacts the workpiece 7 at the time of arc start,
The start-up speed of the current flowing through the wire 6 is delayed by a DC reactor 5 inserted for the purpose of suppressing the generation of spatter during welding, and the current flowing through the wire 6 is slowed down by a DC reactor 5 inserted to suppress the generation of spatter during welding. Restricted by the limiter characteristics (characteristics of portion Be in FIG. 2), it is not possible to quickly flow a large current to generate an arc from the tip of the wire 6 and then transition to a stable arc. Therefore, when the wire 6 fuses to the workpiece 7 and continues to be short-circuited for a long time, the wire 6 between the power supply tip (not shown) and the workpiece 7 generates resistance and fuses, causing the wire 6 to fuse to the workpiece 7. There is a drawback that the distance between the wire 6 and the welded object 7 becomes large due to frequent occurrence of fusion of the wire 6 to the power supply tip, resulting in arc breakage and the inability to achieve a stable arc. Improved operability. , high quality welding and improvement in welding efficiency cannot be expected.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、従来の小容量可搬形インノ<−タ式直
流アーク溶接電源装置の上述の欠点を改良したGMA溶
接作業において、良好なアークスタートを実現する可搬
形インバータ式直流アーク溶接電源装置を提供するどと
にある。
The object of the present invention is to improve the above-mentioned drawbacks of the conventional small-capacity portable inverter type DC arc welding power supply device and to realize a good arc start in GMA welding work. It is in the place where we provide.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

GMA溶接でアーク切れのないアークスタートを実現さ
せるには、(1)ワイヤが被溶接物に接触した直後の溶
接電流の立上り速度を早くして、ワイヤと被溶接物との
融着を防止する、(2)アークスタート時のみ溶接電流
を大きく流す工夫を行い、かつ、この溶接電流の通電時
間を制御する、(3)アークスタート時のワイヤと被溶
接物間の接触抵抗及びワイヤの固有抵抗のバラツキを緩
和させ、アークスタート時の溶接電流のバラツキを少な
くする(4)アークスタート時の溶接電源電圧の電圧リ
ップルを少なくすることが必要である。
To achieve an arc start without arc breakage in GMA welding, (1) Increase the rise speed of the welding current immediately after the wire contacts the workpiece to prevent fusion between the wire and the workpiece. , (2) Take measures to flow a large welding current only at the time of arc start, and control the duration of this welding current, (3) Reduce the contact resistance between the wire and the workpiece and the specific resistance of the wire at the time of arc start. (4) It is necessary to reduce the voltage ripple of the welding power source voltage at the time of arc start.

これら各項目について、具体的に第1図を用いて実現手
段を説明する。
The implementation means for each of these items will be specifically explained using FIG. 1.

前記項目(1)については、アークスタート時の溶接現
象と安定アークに移行した後の溶接現象を分離して考え
ると、アークスタート時には、直流リアクトル5の巻線
の一部を電気的に短絡させてインタフタンスを小とし、
溶接電流の立上りを速めることで実現できる。この場合
、直流リアクトル5の巻線の一部を電気的に短絡させる
理由は、項目(4)の電圧リップルを小さくさせる目的
からである。
Regarding item (1) above, if we separate the welding phenomenon at arc start and the welding phenomenon after the transition to a stable arc, at arc start, a part of the winding of DC reactor 5 is electrically shorted. to reduce the interface,
This can be achieved by speeding up the rise of the welding current. In this case, the reason why a part of the winding of the DC reactor 5 is electrically short-circuited is for the purpose of reducing the voltage ripple in item (4).

項目(2)は、アークスタート時の短時間、別電源から
高電圧をワイヤと被溶接物間に直流リアクトル5の一部
を介して印加する方法で実現できる。
Item (2) can be realized by applying a high voltage from a separate power supply between the wire and the workpiece through a part of the DC reactor 5 for a short time at the time of arc start.

この別電源は、溶接中には作動しないようにすることに
より小容量化できる。一方、アークスタート時の溶接電
流通電時間の制御は、別N、源側に整流も兼ねてSCR
等の半導体素子を使用してタイマ等の手段でSCR等の
半導体の導通期間を制御することで実現できる。
The capacity of this separate power source can be reduced by not operating it during welding. On the other hand, the control of the welding current energization time at the time of arc start is controlled by a separate N, and an SCR on the source side that also serves as rectification.
This can be realized by controlling the conduction period of a semiconductor such as an SCR using a timer or other means using a semiconductor device such as a semiconductor device such as a semiconductor device such as a semiconductor device such as a semiconductor device such as a semiconductor device.

項目0)は、ワイヤ6と被溶接物7間の接触状態及びワ
イヤ6の先端形状等により十数ミリオームカラ数百ミリ
オーム程度バラツクので数十ミリオーム程度の抵抗をア
ークスタート用別電源側に挿入することで解決できる。
Item 0) varies from a few dozen milliohms to a few hundred milliohms depending on the contact condition between the wire 6 and the workpiece 7 and the shape of the tip of the wire 6, so insert a resistor of about a few tens of milliohms into the separate power source for arc starting. This can be solved.

項目(4)は、アークスタート用別電源の交流入力(商
用周波数50/60H2)を制御用トランス(−次側△
結線、二次側Y結線)で受け、整流も兼ねたSCR等半
導体素子で全波整流することによシ、電圧リップルは4
チと小さくできる。さらに直流リアクトル5の一部を使
用することで電圧リップルは4チ以下が実現できる。
Item (4) is to connect the AC input (commercial frequency 50/60H2) of the separate power supply for arc start to the control transformer (-next side △
The voltage ripple is 4.
It can be made small. Furthermore, by using a part of the DC reactor 5, the voltage ripple can be reduced to 4 or less.

なお図において、1は第1交直変換器、2は直交変換器
、3は高周波変換器、4は第2交直変換器、8は電流検
出部、9は第1平滑部、1oは制御回路、11は基準電
圧発生回路を示す。
In the figure, 1 is a first AC/DC converter, 2 is an orthogonal converter, 3 is a high frequency converter, 4 is a second AC/DC converter, 8 is a current detection section, 9 is a first smoothing section, 1o is a control circuit, Reference numeral 11 indicates a reference voltage generation circuit.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の一実施例を第3図〜第5図を用いて説明
する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 3 to 5.

第3図は本発明のインバータ式直流アーク溶接電源の主
回路構成図、第4図は第3図によるアークスタート時と
安定アーク時の溶接電源の外部特性曲線図、第5図は、
第3図によるアークスタート後の時間に対する溶接電流
波形を示している。
FIG. 3 is a main circuit configuration diagram of the inverter type DC arc welding power source of the present invention, FIG. 4 is an external characteristic curve diagram of the welding power source during arc start and stable arc according to FIG. 3, and FIG.
4 shows a welding current waveform versus time after arc start according to FIG. 3; FIG.

第3図において、第1図と同一符号の付されているもの
は同一名称である。
In FIG. 3, the same reference numerals as in FIG. 1 have the same names.

第3図に示した一点鎖線部分が本発明に係る部分で、そ
の構成は、交流入力(商用周波数5.O/60H2)に
接続する三相変圧器12(変圧器12の一次巻線側は△
結線、二次巻線側はY結線)、三相変圧器12の二次巻
線に接続された整流及び通電時期を制御するSCR等半
導体素子で構成されたスイッチ13、スイッチ13の出
力側に直列に抵抗14及び直流リアクトル5の一部を接
続、溶接電源出力側に挿入された溶接電流検出部17、
溶接電流検出部17の出力を平滑する第2平滑部18、
第2平滑部18の出力信号を入力し・て所定時間経過後
切替えスイッチ16に切替え信号を出力するタイマ回路
19、切替えスイッチ16を介してスイッチ13を駆動
するスイッチ駆動回路15から成立っている。
The dot-dash line part shown in FIG. △
A switch 13 is connected to the secondary winding of the three-phase transformer 12 and is composed of a semiconductor element such as an SCR that controls rectification and energization timing. a welding current detection section 17 connected in series with a resistor 14 and a part of the DC reactor 5, and inserted into the welding power source output side;
a second smoothing section 18 that smoothes the output of the welding current detection section 17;
It consists of a timer circuit 19 that inputs the output signal of the second smoothing section 18 and outputs a switching signal to the changeover switch 16 after a predetermined time has elapsed, and a switch drive circuit 15 that drives the switch 13 via the changeover switch 16. .

第3図を用いてアークスタートから安定アークに移行す
る際の本装置の動作説明を行う。
The operation of this device when transitioning from an arc start to a stable arc will be explained using FIG.

壕ず、切替えスイッチ16を図示のように切替えると、
スイッチ駆動回路15によシスイッチ13の出力端子間
には、整流された三相変圧器12の無負荷電圧が発生す
る。この状態でワイヤ6を送給するとワイヤ6と被溶接
物7が接触を生じ、溶接電流が高周波変圧器3の出力電
圧よシ高く設けである三相変圧器12の方からスイッチ
13を介して抵抗14、直流リアクトル5の一部、ワイ
ヤ6、被−溶接物7、溶接電流検出部17、スイッチ1
3の回路を通して流れる。このアークスタート時点から
の溶接電流を溶接電流検出部17で検出して、この検出
された溶接電流を平滑部18で平滑して直流にした後、
タイマ回路19の動作タイミング信号としてタイマ回路
19に取込む。タイマ回路19では、溶接電流が流れ始
めてからの所定時間を計測して、所定時間経過後切替え
スイッチ16にスイッチ切替え信号が発生する。
If you switch the changeover switch 16 as shown,
The no-load voltage of the rectified three-phase transformer 12 is generated between the output terminals of the switch 13 by the switch drive circuit 15 . When the wire 6 is fed in this state, the wire 6 and the workpiece 7 come into contact, and the welding current is transferred from the three-phase transformer 12, which is installed at a higher output voltage than the high-frequency transformer 3, via the switch 13. Resistor 14, part of DC reactor 5, wire 6, workpiece 7, welding current detection section 17, switch 1
It flows through 3 circuits. The welding current from the arc start point is detected by the welding current detection section 17, and the detected welding current is smoothed by the smoothing section 18 to become direct current, and then
The signal is taken into the timer circuit 19 as an operation timing signal for the timer circuit 19. The timer circuit 19 measures a predetermined time after the welding current starts flowing, and generates a switch change signal to the changeover switch 16 after the predetermined time has elapsed.

タイマ回路19からのスイッチ切替え信号によシ、切替
えスイッチ16が作動してスイッチ駆動回路15とスイ
ッチ13を切断するため、スイッチ  。
The changeover switch 16 operates in response to the switch changeover signal from the timer circuit 19 to disconnect the switch drive circuit 15 and the switch 13.

13の出力端子電圧は零となる。以上がアークスタート
時の動作であり、これ以後のワイヤ6と被溶接物7に発
生するアークへの電力供給は、第1図に示した従来のイ
ンバータ式直流アーク溶接電源からの電力供給と全く同
一でちる。
The output terminal voltage of No. 13 becomes zero. The above is the operation at the time of arc start, and the power supply to the arc generated between the wire 6 and the workpiece 7 after this point is completely the same as the power supply from the conventional inverter-type DC arc welding power source shown in Fig. 1. It's the same.

したがって、アークスタート時と安定アーク時の溶接電
源の外部特性曲線は、第4図に示すように、アークスタ
ート時にはD−G−Hで示す曲線を、又、安定アーク時
にはA−B−Cで示す曲線となる。図中、G−H線は抵
抗14で決まシ、B−C線は制御回路10に設けた電流
リミッタ設定値で決まる。
Therefore, as shown in Figure 4, the external characteristic curves of the welding power source during arc start and stable arc are the curves D-G-H at arc start, and the curves A-B-C during stable arc. The curve shown is shown below. In the figure, the line GH is determined by the resistor 14, and the line B-C is determined by the current limiter setting value provided in the control circuit 10.

また、アークスタート後の時間に対する溶接電流は、第
5図に示すように、アークスタート時には0−P−Qと
溶接電流が大きく、安定アーク時にはQ−X−Yと溶接
条件として設定した溶接電流となる。
In addition, as shown in Figure 5, the welding current with respect to time after arc start is 0-P-Q, which is a large welding current at arc start, and Q-X-Y when the arc is stable, which is the welding current set as the welding condition. becomes.

第6図は他の実施例である。FIG. 6 shows another embodiment.

第6図において、第1図と同一符号の付されているもの
は同一部材であるので説明を省略する。
In FIG. 6, parts with the same reference numerals as in FIG. 1 are the same members, so explanations thereof will be omitted.

アークスタート時の出力側主回路は、高周波変圧器3に
別に設けた二次巻線36、整流及び通電時期を制御する
SCR等半導体素子で構成されたスイッチ29、抵抗3
0、直流リアクトル5の一部、送検ワイヤ6及び被溶接
物7で構成されている。スイッチ29は、切替えスイッ
チ32を介してスイッチ29の駆動回路33と接続され
ている。
The output side main circuit at the time of arc start includes a secondary winding 36 separately provided in the high frequency transformer 3, a switch 29 composed of a semiconductor element such as an SCR that controls rectification and energization timing, and a resistor 3.
0, a part of a DC reactor 5, a test wire 6, and a workpiece 7. The switch 29 is connected to a drive circuit 33 for the switch 29 via a changeover switch 32.

スイッチ29と駆動回路33を導通状態から非導通状態
にする切替えスイッチ32への切断信号は、アークスタ
ート時の溶接電流を溶接電流検出部37で検出し、この
検出された溶接電流を第4交直変換器38で直流化した
後、タイマ20の動作タイミング信号として取込み、ア
ークスタート電流が流れ始めてからの所定時間をタイマ
31で管理して、所定時間経過後タイマ31から与えら
れる。さらにタイマ31からの切断信号は、切替えスイ
ッチ35にも与えられ、誤差増幅器23の入力である設
定アーク電圧24と設定スタート電圧34とを切替える
働きをする。
A disconnection signal to the changeover switch 32 that changes the switch 29 and the drive circuit 33 from a conductive state to a non-conductive state is generated by detecting the welding current at the time of arc start with the welding current detecting section 37, and transmitting the detected welding current to the fourth alternating current. After the converter 38 converts the current to direct current, it is taken in as an operation timing signal of the timer 20, a predetermined time from when the arc start current starts flowing is managed by the timer 31, and is given from the timer 31 after the predetermined time has elapsed. Further, the disconnection signal from the timer 31 is also applied to a changeover switch 35, which functions to switch between the set arc voltage 24 and the set start voltage 34, which are input to the error amplifier 23.

この場合、設定スタート電圧34は設定アーク電圧24
より高く設定しておく。なお、20は第3交直変換器、
25はオツシレータ、26は直交変換器駆動用制御回路
である。
In this case, the set start voltage 34 is the set arc voltage 24
Set it higher. In addition, 20 is a third AC/DC converter,
25 is an oscillator, and 26 is a control circuit for driving the orthogonal converter.

次に第6図を用いてアークスタートから安定アークに移
行する際の本装置の動作説明を行う。
Next, using FIG. 6, the operation of this device when transitioning from arc start to stable arc will be explained.

まず、切替えスイッチ32.35を図示のようにしてお
くと、スイッチ29の出力端子a−1)間には、次に述
べる動作手順で直流電圧が印加される。切替えスイッチ
35を介した設定スタート電圧34とアーク電圧とを誤
差増幅器23に入力し両者の偏差電圧を誤差増幅器23
でつ<シ、これをパルス幅変調用集積回路素子27のパ
ルス幅制御信号とする。偏差電圧が犬の場合、パルス幅
変調用集積回路素子27の出力パルス幅が犬に、偏差電
圧が小の場合、パルス幅変調用集積回路素子27の出力
パルス幅が小になるように回路構成をとることにより、
駆動回路28を用いて直交変換器2の内蔵半導体素子の
通電時期を制御することができるので、アークスタート
時には、a−1)端子間に設定アーク電圧34の電圧レ
ベルに応じた直流電圧が発生していることになる。
First, when the changeover switches 32 and 35 are set as shown, a DC voltage is applied between the output terminals a-1) of the switch 29 according to the operation procedure described below. The set start voltage 34 and the arc voltage via the changeover switch 35 are input to the error amplifier 23, and the deviation voltage between the two is input to the error amplifier 23.
This is then used as a pulse width control signal for the pulse width modulation integrated circuit element 27. The circuit configuration is such that when the deviation voltage is small, the output pulse width of the pulse width modulation integrated circuit element 27 is small, and when the deviation voltage is small, the output pulse width of the pulse width modulation integrated circuit element 27 is small. By taking
Since the timing of energization of the built-in semiconductor elements of the orthogonal converter 2 can be controlled using the drive circuit 28, at the time of arc start, a DC voltage corresponding to the voltage level of the set arc voltage 34 is generated between the a-1) terminals. That means you are doing it.

この状態でワイヤ6を定速送給するとワイヤ6と被溶接
物7が接触を生じ、スタート直後の電流は、高周波変圧
器3の二次巻線36側(第2交直変換器4の接続されて
いる高周波変圧器3の二次巻線側電圧は二次巻線36側
戒圧より低いため)からスイッチ29を介して抵抗30
、電流リアクトル5の一部、ワイヤ6、被溶接物7、溶
接電流検出部37に流れる。溶接電流検出部37では、
このアークスタート時点からの溶接電流を検出し、この
検出された溶液電流を第4交直変換器38で直流化した
後、タイマ31の動作タイミング信号としてタイマ31
に取込む。アークスタート電流が流れ始めてからの所定
時間をタイマ31で計測して、所定時間経過後タイマ3
1から切替えスイッチ32.35にスイッチ切替え信号
を発生させる。タイマ31からのスイッチ切替え信号に
より、スイッチ29とスイッチ29の、駆動回路33は
切断され、a−1)間の直流電圧は零となる。一方、誤
差増幅器23には、切替えスイッチ35が切替わるだめ
、アーク−圧と設定アーク電圧24が入力されることに
なる。このアーク電圧と設定アーク電圧24の偏差電圧
によシ、前述と同様に高周波変圧器3の二次巻線側に電
圧が発生するが、スイッチ29は非導通状態となってい
るため、第2交直変換器4の接続されている高周波変圧
器3の二次巻線を通して直流電圧がアーク負荷に印加さ
れることになシ、安定アークに移行する。
When the wire 6 is fed at a constant speed in this state, the wire 6 and the welded object 7 come into contact, and the current immediately after the start is directed to the secondary winding 36 side of the high frequency transformer 3 (the connected side of the second AC/DC converter 4). (The voltage on the secondary winding side of the high frequency transformer 3 is lower than the voltage on the secondary winding 36 side) from the resistor 30 through the switch 29.
, a part of the current reactor 5, the wire 6, the workpiece 7, and the welding current detection section 37. In the welding current detection section 37,
After detecting the welding current from the arc start point and converting the detected solution current into a direct current by the fourth AC/DC converter 38, the timer 31 receives the welding current as an operation timing signal of the timer 31.
Incorporate into. The timer 31 measures a predetermined time after the arc start current starts flowing, and after the predetermined time elapses, the timer 3
1 to generate a switch changeover signal to the changeover switches 32 and 35. A switch switching signal from the timer 31 disconnects the switch 29 and the drive circuit 33 of the switch 29, and the DC voltage between a-1) becomes zero. On the other hand, the arc pressure and the set arc voltage 24 are input to the error amplifier 23 unless the changeover switch 35 is switched. Due to the deviation voltage between this arc voltage and the set arc voltage 24, a voltage is generated on the secondary winding side of the high frequency transformer 3, as described above, but since the switch 29 is in a non-conducting state, the second Unless a DC voltage is applied to the arc load through the secondary winding of the high frequency transformer 3 to which the AC/DC converter 4 is connected, the arc shifts to a stable arc.

したがって、アークスタート時と安定アーク時の溶接電
源の外部特性曲線は、第7図の様にアークスタート時に
はD−G−Hで示す曲線を、又、安定アーク時にはA−
B−Cで示す曲線となる。
Therefore, the external characteristic curves of the welding power source during arc start and stable arc are as shown in Fig. 7, the curve indicated by DGH at arc start, and the curve A- at stable arc.
The curve is shown as B-C.

図中、G−H線は抵抗30で決ま、Q、B−Cは保護回
路21の上流リミッタ設定値で決まる。
In the figure, the line GH is determined by the resistor 30, and the lines Q and B-C are determined by the upstream limiter setting value of the protection circuit 21.

また、アークスタート後の時間に対する溶接電流は、第
8図に示すように、アークスタート時には0−P−Qと
電流が゛大きく、安定アーク時にはQ−X−Yと溶接条
件で設定した溶接電流となる。
In addition, as shown in Figure 8, the welding current with respect to time after arc start is 0-P-Q, which is large at arc start, and Q-X-Y when the arc is stable, which is the welding current set according to the welding conditions. becomes.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、従来の小容量可搬形インバータ式直流
アーク溶接電源に内蔵されたタップ付直流リアクトルか
ら引出し線を設け、第3図一点鎖線部分を分離可搬形に
製作することによシ、可搬性を損うことなく容易に溶接
作業現場で組合せ使用してGMA溶接の良好なアークス
タートが実現できるので溶接部の高品質化及びアークの
安定化による操作性の向上が図れるといつだ効果がある
According to the present invention, a lead wire is provided from a tapped DC reactor built into a conventional small-capacity portable inverter type DC arc welding power source, and the portion shown by the dashed-dotted line in Fig. 3 is made into a separate and portable type. It can be easily used in combination at the welding work site without compromising portability to achieve a good arc start for GMA welding, so it is always effective to improve the quality of welds and improve operability by stabilizing the arc. There is.

また、溶接作業対象物によっては、従来の小容量可搬形
インバータ式直流アーク溶接屯源をワイヤと被溶接物に
対して並列接続して複数台使用することも考えられ、こ
のような場合には、第3図一点鎖線部分を分離形で製作
しておけば、複数台の溶接電源に対して第3図一点鎖線
部分の使用は1台で済み経済的である。
Additionally, depending on the object to be welded, it may be possible to use multiple conventional small-capacity portable inverter-type DC arc welding sources connected in parallel to the wire and the object to be welded. If the part shown by the dashed dot line in FIG. 3 is manufactured as a separate type, the part shown by the dashed dot line in FIG.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来のインバータ式直流7−り溶接電源の主回
路構成図、第2図は第1図で得られる溶接電源の外部出
力特性曲線図、第3図は本発明による可搬形インバータ
式直流アーク溶液電源装置の一実施例の主回路構成図、
第4図は同装置における外部出力特性曲線図、第5図は
、同装置で得られた溶接電流波形である。第6図は本発
明の他の実施例の主回路の結線図、第7図は同装置にお
ける外部(出力)特性曲線図、第8図は、同装置で得ら
れた溶接電流波形図である。 1・・・第1交直変換器、2・・・直交変換器、3・・
・高周波変圧器、4・・・第2交直変換器、5・・・直
流リアクトル、6・・・ワイヤ、7・・・被溶接物、8
・・・電流検出部、9・・・第1平滑部、10・・・制
御回路、11・・・許容電流に相当する基準電圧、12
・・・三相変圧器、13・・・S C’Ft等半導体素
子で構成されたスイッチ、14・・・抵抗、15・・・
スイッチ駆動回路、16・・・切替えスイッチ、17・
・・溶接電流検出部、18・・・第2平滑部、19・・
・タイマ回路、20・・・第3交直変換器、21・・・
保護回路、23・・・誤差増幅器、25・・・オツシレ
ータ、26・・・直交変換器駆動用制御回路、27・・
・パルス幅変調用集積回路素子、28・・・駆動回路、
29・・・スイッチ、31・・・タイマ、32・・・切
替えスイッチ、33・・・、駆動回路、36・・・二次
巻線、37・・・溶接電流検出部。 第 1  図 、   %Z  閃 第 3 図 第  4  図 匿 5 図 ′fJ  乙 図 398− 第 7  図 篤 と  図
Figure 1 is a main circuit configuration diagram of a conventional inverter type DC 7-way welding power source, Figure 2 is an external output characteristic curve diagram of the welding power source obtained in Figure 1, and Figure 3 is a diagram of a portable inverter type welding power source according to the present invention. A main circuit configuration diagram of an embodiment of a DC arc solution power supply device,
FIG. 4 is an external output characteristic curve diagram of the same device, and FIG. 5 is a welding current waveform obtained with the same device. Fig. 6 is a wiring diagram of the main circuit of another embodiment of the present invention, Fig. 7 is an external (output) characteristic curve diagram of the same device, and Fig. 8 is a welding current waveform diagram obtained with the same device. . 1... First AC/DC converter, 2... Orthogonal converter, 3...
・High frequency transformer, 4... Second AC/DC converter, 5... DC reactor, 6... Wire, 7... Welded object, 8
... Current detection section, 9... First smoothing section, 10... Control circuit, 11... Reference voltage corresponding to allowable current, 12
...Three-phase transformer, 13...Switch composed of semiconductor elements such as S C'Ft, 14...Resistor, 15...
Switch drive circuit, 16... changeover switch, 17.
... Welding current detection part, 18... Second smooth part, 19...
・Timer circuit, 20...Third AC/DC converter, 21...
Protection circuit, 23...Error amplifier, 25...Oscillator, 26...Orthogonal converter drive control circuit, 27...
- Pulse width modulation integrated circuit element, 28... drive circuit,
29... Switch, 31... Timer, 32... Changeover switch, 33... Drive circuit, 36... Secondary winding, 37... Welding current detection section. Figure 1, %Z Flash Figure 3 Figure 4 Figure Anonymous 5 Figure 'fJ Otsu Figure 398- Figure 7 Atsushi and Figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、交流入力を直流に変換する第1交直変換器、この第
1交直変換器の直流出力を商用周波数よシも高い周波数
の交流でパルス幅制御された交流に変換する直交変換器
、この直交変換器の交流を所定の電圧に調圧する変圧器
、およびこの変圧器の交流出力を整流し直流リアクトル
を介して溶接ワイヤに供給する第2交直変換器を備えた
直流溶接電源装置において、前記変圧器とは独立に設け
た前記変圧器出力電圧よシ高い交流出力電圧を発生する
三相変圧器、との三相変圧器出力端に接続された整流を
兼ねたスイッチング素子とこのスイッチング素子の直流
出力に直列に抵抗と前記直流リアクトルの一部を接続し
た構成からなる電源部を設け、アーク起動時の所定時間
のみ前記電源部から溶接ワイヤに給電を行うように制御
したことを特徴とする直流アーク溶接電源装置。 2、特許請求の範囲第1項に記載の′#3I源装置にお
いて、直流溶接電源装置と電源部とを個々独立の筐体に
収納して可搬形とすることを特徴とする可搬形直流アー
ク溶接電源装置。 3、交流を直流に変換する第1交直変換器、この第1交
直変換器の直流出力を商用周波数よりも高い周波数の交
流でパルス幅制御された交流に変換する直交変換器、こ
の直交変換器の交流を所定の電圧に調圧する変圧器、お
よびこの変圧器の交流出力を整流し直流リアクトルを介
して溶接ワイヤに供給する第2交直変換器を備えた直流
溶接電源装置において、前記変圧器に前記変圧器の交流
出力とは別に交流出力を取出し、この交流出力に整流を
兼ねたスイッチング素子を接続し、このスイッチング素
子に抵抗を接続し、さらにこの抵抗に前記直流リアクト
ルの一部分を接続して、アークスタート時の所定時間の
み溶接ワイヤに給電することを特徴とした直流アーク溶
接電源装置。
[Claims] 1. A first AC/DC converter that converts AC input into DC; converts the DC output of the first AC/DC converter into AC whose frequency is higher than the commercial frequency and whose pulse width is controlled. DC welding comprising an orthogonal transformer, a transformer that regulates the alternating current of this orthogonal converter to a predetermined voltage, and a second AC/DC converter that rectifies the alternating current output of this transformer and supplies it to the welding wire via a direct current reactor. In the power supply device, a three-phase transformer that generates an AC output voltage higher than the output voltage of the transformer is provided independently of the transformer, and a switching element that also serves as a rectifier is connected to an output terminal of the three-phase transformer. A power supply section consisting of a resistor and a part of the DC reactor was connected in series to the DC output of the switching element, and the welding wire was controlled to be supplied with power from the power supply section only for a predetermined period of time when the arc was started. A DC arc welding power supply device characterized by: 2. A portable DC arc according to Claim 1, characterized in that the DC welding power supply unit and the power supply unit are housed in separate housings to make it portable. Welding power supply equipment. 3. A first AC/DC converter that converts alternating current to direct current, an orthogonal converter that converts the DC output of this first AC/DC converter into alternating current that is pulse width controlled with alternating current at a frequency higher than the commercial frequency, and this orthogonal converter. A DC welding power supply device comprising: a transformer that regulates the AC output of the transformer to a predetermined voltage; and a second AC/DC converter that rectifies the AC output of the transformer and supplies the welding wire to the welding wire via a DC reactor. An AC output is taken out separately from the AC output of the transformer, a switching element that also serves as rectifier is connected to this AC output, a resistor is connected to this switching element, and a part of the DC reactor is further connected to this resistor. , a DC arc welding power supply device characterized by supplying power to a welding wire only for a predetermined time at the time of arc start.
JP6827783A 1983-04-20 1983-04-20 Dc arc welding power supply device Pending JPS59193763A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6827783A JPS59193763A (en) 1983-04-20 1983-04-20 Dc arc welding power supply device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6827783A JPS59193763A (en) 1983-04-20 1983-04-20 Dc arc welding power supply device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS59193763A true JPS59193763A (en) 1984-11-02

Family

ID=13369099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6827783A Pending JPS59193763A (en) 1983-04-20 1983-04-20 Dc arc welding power supply device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59193763A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0585068A1 (en) * 1992-08-25 1994-03-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Arc welding machine and plasma cutting machine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0585068A1 (en) * 1992-08-25 1994-03-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Arc welding machine and plasma cutting machine
US5582751A (en) * 1992-08-25 1996-12-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Arc welding machine and plasma cutting machine
US5773792A (en) * 1992-08-25 1998-06-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. ARC welding machine and plasma cutting machine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8730700B2 (en) Current source inverter and method for controlling current source inverter
US6849828B2 (en) Method for regulating and/or controlling a welding current source with a resonance circuit
JP5538658B2 (en) Power converter
JP4641137B2 (en) Welding machine
CN110708779A (en) Dual-frequency induction heating power supply and control method thereof
JP3161699B2 (en) DC power supply for arc discharge equipment
US7141759B2 (en) Generator for unitary power factor arc welders
JPH0910937A (en) Arc welding machine
JPS59193763A (en) Dc arc welding power supply device
JPH0371218B2 (en)
JP3981208B2 (en) Arc machining power supply
US11235411B2 (en) Welding power supply with interleaved inverter circuitry
KR100716267B1 (en) Apparatus for changing switch of electrical welding machine
JP4440358B2 (en) Power supply for welding
JPH04261A (en) Power supply
JPS5870973A (en) Consumable electrode type arc welding machine
JP2000288731A (en) Arc welder and arc start auxiliary device
JPH10112979A (en) Power supply equipment
JP2005278304A (en) Power supply apparatus
JP3533590B2 (en) Power supply for DC arc welding
JP2016152634A (en) Power conversion apparatus
JPH0329013Y2 (en)
JP2021114807A (en) Arc machining power source device
JPH05318128A (en) Inverter power source for welding or cutting
JPH0329014Y2 (en)