JPS6050549B2 - 直流ｔｉｇア−ク溶接機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は溶接電流の制御をサイリスタの位相制御により
行なう直流ＴＩＧアーク溶接機に関するものである。

従来の技術 一般的な直流ＴＩＧ溶接機の概略構成を第１図に示す。

第１図において、１は変圧器、２は溶接電流を制御する
サイリスタ、３は溶接電流検出リレー、４は溶接電流比
例信号回路、５は基準信号回路、６は溶接電流比例信号
回路４の溶接電流比例信号と基準信号回路５の基準信号
とを比較増幅する比較増幅回路、７は比較増幅回路６の
出力信号により制御されサイリスタ２の点弧を行う位相
制御回路である。上記比較増幅回路６およびその周辺回
路における具体構成を第２図に示す。

第２図において、８および９は差動増幅器１０の入力抵
抗、１１は積分抵抗、１２は積分コンデンサである。

積分抵抗１１と積分コンデンサ１２により積分回路を構
成し、溶接機の時定数を決定する。１３は差動増幅器１
０のフ・ｆ−ドパツク抵抗である。

第３図は第２図の回路構成におけるアークスタート時の
比較増幅器の出力り。の過渡特性を示す。第３図におい
てＶＩ■は差動増幅器１０の全出力電圧てある。

発明が解決しようとする問題点 初期状態においては、溶接電流比例信号回路４の出力は
ゼロであり、基準信号回路５の出力のみが差動増幅器１
０に入力されるため、差動増幅器１０の出力は電源電圧
のレベル、すなわち全出力電圧ＶＦとなつている。

時刻を、においてアークスタートすると溶接電流比例信
号回路４の出力も差動増幅器１０に入力されるため、比
較増幅器６のフ出力り。は定常値ＶＫへ移行する。この
移行に要する過渡時間らは積分抵抗１１と積分コンデン
サ１２の値で定まる時定数によつて決定されるが、積分
抵抗１１と積分コンデンサ１２の値は、溶接中の安定化
を図るために必要とされる値に設定され５るため、過渡
時間を。は長い時間となる。そして第３図に示す特性の
出力Ｖ。が比較増幅器６から出力されると、この時の溶
接電流の過渡特性は第８図に点線イで示す特性となる。
すなわち第８図に点線イで示すように溶接電流のピーク
値が大きく、かつ定常電流値への復帰時間が長い。従つ
てアークスタート時の母材への入熱が大きすぎて母材に
穴があいたり、母材の一部が溶けて吹き飛ぶ等の欠点が
あつた。なお基準信号回路５にツェナーダイオードを設
けて基準信号回路５の出力を変化させることが提案され
ている。

この具体構成を第４図に示す。第４図において１４は出
力設定器、１５は初期電圧設定器、１６はツェナーダイ
オード、１７は増幅器、１「は積分抵抗、１２″は積分
コンデンサである。３ａは溶接電流検出リレー３の常閉
接点である。

上記構成において、初期状態にては常閉接点３ａが閉成
しているため、基準信号回路５の出力Ｖ，はツェナーダ
イオード１６で決定される値■２となる。

そしてアークスタートすると常閉接点３ａが開放し、基
準信号回路５の出力■ｓは、出力設定器１４の出力値で
決定される値■１へ移行する。この時の移行時間Ｔ２は
、積分抵抗１「と積分コンデンサ１２″の値で定まる時
定数によつて決定される。この基準信号回路５の出力特
性を第５図Ａに示す。しかし初期状態において比較増幅
回路６には基準信号回路５の出力のみが入力されている
ため、その比較増幅回路６の出力は全出力の状態てある
。

そしてアークスタート時には、溶接電流比例信号回路４
の出力が入力されるため、比較増幅回路６の出力は、遅
れ要素をなす積分抵抗１１と積．分コンデンサ１２の値
て定まる時定数て定常値へ移行する。従つて基準信号回
路４の過渡時間Ｔ２を短かくしても、溶接電流を決定す
る比較増幅回路６の過渡時間ちを短かくすることにはな
らず、比較増幅回路６の出力特性は第４図に示す構成の
場ｊ合であつても、第２図に示す構成の場合と同様に第
５図Ｂに示す特性となる。従つて第４図に示す構成の場
合、溶接電流特性は同様に第８図に点線イで示す特性と
なつてしまう。

４
本発明は上記問題点を解消し、アークスタート時におけ
る過大な溶接電流を抑制するとともに定常値への復帰時
間を短かくしようとするものである。問題点を解決する
ための手段 上記問題点を解決するため、本発明の直流ＴＩＧアーク
溶接機は、溶接電流検出後に閉成する接点を、比較増幅
回路の遅れ要素をなす積分回路に挿入接続するとともに
、比較増幅回路の出力端子に溶接電流検出後に開放する
接点を介して定電圧素子を接続してなるものである。

作用 上記手段により、初期状態においては、比較増幅回路の
出力が定電圧素子により規定され、アークスタート時に
は、比較増幅回路に遅れ要素をなす積分回路が接続され
ていないため定常電圧値へすぐに移行でき、従つて溶接
電流のピーク値が小さく、かつ定常電流値への復帰時間
が短かくな７る。

実施例 以下、本発明の一実施例を第６図〜第８図の図面を参照
しながら説明する。

なお、第１図および第２図と同一箇所には同一番号を符
して説明は省ｊ略する。第６図において、２１は比較増
幅回路６の出力端に、溶接電流検出リレー３の常閉接点
３ａを介して接続した定電圧素子としてのツェナーダイ
オードで、このツェナーダイオード２１は差動演算増幅
回路６の出力信号を規定する作用をなし、また常閉接点
３ａは溶接電流検出後に開放する。

３ｂは前記溶接電流検出リレー３の常開接点で、この常
開接点３ｂは積分抵抗１１と積分コンデンサ１２よりな
る遅れ要素をなす積分回路に直列に挿入接続されており
、溶接電流検出後に閉成するものである。

上記構成において、初期状態にては溶接電流比例信号回
路４の出力はゼロであり、基準信号回路５の出力のみ差
動演算増幅器１０へ入力されている。

このため、差動演算増幅器１０の出力（比較増幅回路６
の出力）は全出力になろうとするが、溶接電流検出リレ
ー３の常閉接点３ａが閉成しているため、ツェナーダイ
オード２１によりクランプされ第７図に示すようにＶＹ
となる。この状態でアークが発生すると、溶接電流比例
信号回路４の出力も差動演算増幅器１０に入力されるた
め、比較増幅器６の出力は定常値ＶＫへ移行する。しか
しその間、溶接電流検出リレー３の常開接点３ｂは開い
ており、前記差動演算増幅器１０には遅れ要素をなす積
分回路（積分コンデンサ１２と抵抗１１）が接続されて
おらず、応答速度は非常に速い。従つて比較増幅回路６
の出力は第７図に示すようにツェナーダイオード２１で
決まる規定レベル■Ｙから瞬のうちに定常値■Ｋへ移行
する。このように第７図に示すように、比較増幅器６の
出力が、初期状態においてはツェナーダイオード２１に
より規定されたＶ，，となり、アークスタート時には、
瞬時に定常電圧値■ャへ移行するため溶接電流特性は第
８図に実線口で示すように、ピーク値が小さくかつ定常
電流値への復帰時間が短時間となる。従つて溶接時に母
材に穴があいたり、母材の一部が溶けて吹き飛んだりす
ることがなくなる。

発明の効果以上のように、本発明によれば、アークスタ
ート時における溶接電流のピーク値を抑制することがで
きるとともに、定常値への復帰時間を短かくすることが
でき、この結果溶接母材に穴があいたり、溶接母材の一
部が溶けて吹き飛んだりすることを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な直流ＴＩＧアーク溶接機の制御回路の
ブロック図、第２図は従来の直流ＴＩＧアーク溶接機の
制御回路の要部の回路図、第３図は同溶接機のアークス
タート時における比較増幅器出力の過渡特性を示す図、
第４図は従来の他の直流ＴＩＧアーク溶接機の制御回路
の要部の回路図、第５図ＡおよびＢは同溶接機のアーク
スタート時に・おける基準信号回路出力の過渡特性を示
す図および比較増幅回路出力の過渡特性を示す図、第６
図は本発明の一実施例を示す直流ＪＩＧアーク溶接機の
制御回路の要部の回路図、第７図は同溶接機のアークス
タート時における比較増幅器出力の過渡・特性を示す図
、第８図は同溶接電流の過渡特性を示す図である。 ２・・・・・・サイリスタ、３ａ・・・・・・常閉接点
、３ｂ・・・・・・常開接点、４・・・・・・溶接電流
比例信号回路、５・・・・・・基準信号回路、６・・・
・・・比較増幅器、７・・・・・・位相）制御回路、２
１・・・・・・ツェナーダイオード。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 溶接電流検出後に閉成する接点が挿入された遅れ要
   素をなす積分回路を有し、溶接電流比例信号と基準信号
   とを比較増幅する比較増幅回路と、この比較増幅回路の
   出力端子に接続され、溶接電流を制御するサイリスタの
   点弧を行う位相制御回路と、前記比較増幅回路の出力端
   子に、溶接電流検出後に開放する接点を介して接続され
   た定電圧素子とを備えてなる直流ＴＩＧアーク溶接機。