JPS61251485A - 交流アーク溶接用電源装置 - Google Patents
交流アーク溶接用電源装置Info
- Publication number
- JPS61251485A JPS61251485A JP60091497A JP9149785A JPS61251485A JP S61251485 A JPS61251485 A JP S61251485A JP 60091497 A JP60091497 A JP 60091497A JP 9149785 A JP9149785 A JP 9149785A JP S61251485 A JPS61251485 A JP S61251485A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- arc
- high frequency
- capacitor
- 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.)
- Granted
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
- Inverter Devices (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】
(a)技術分野
この発明は交流アーク溶接用電源装置のアーク移行性の
改良に関する。
改良に関する。
(b)発明の概要
この発明に係る交流ナーク溶接機用電源装置は、高周波
変圧器に溶接電流供給用の二次巻線に加えてトリガコン
デンサ充電用の巻線を設け、溶接電圧が正極性から逆極
性へ移行する瞬間に前記トリガコンデンサに充電されて
いる電荷を逆極性で電極、母材間に印加し、逆極性への
アーク移行を容易にする。
変圧器に溶接電流供給用の二次巻線に加えてトリガコン
デンサ充電用の巻線を設け、溶接電圧が正極性から逆極
性へ移行する瞬間に前記トリガコンデンサに充電されて
いる電荷を逆極性で電極、母材間に印加し、逆極性への
アーク移行を容易にする。
(C)従来技術とその欠点
交流アーク溶接用電源装置は、一般的にアルミニウムの
溶接時に使用される。これは、アルミニウム表面に生じ
る酸化被膜(酸化アルミニウムA1□0.)を逆極性(
母材側負極、溶接電極側正極)の溶接電流によるアーク
流によって除去する作用(クリーニング作用)を利用す
るためである。
溶接時に使用される。これは、アルミニウム表面に生じ
る酸化被膜(酸化アルミニウムA1□0.)を逆極性(
母材側負極、溶接電極側正極)の溶接電流によるアーク
流によって除去する作用(クリーニング作用)を利用す
るためである。
しかし、交流電流はその交番時に電流がOとなる点が生
じるため、アークが不安定になり易く、特に正極性から
逆極性への移行時にはアーク失弧が頻繁に発生するとい
う欠点があった。
じるため、アークが不安定になり易く、特に正極性から
逆極性への移行時にはアーク失弧が頻繁に発生するとい
う欠点があった。
そのため、従来は溶接開始時にアーク点弧を補助する高
周波電圧発生回路を溶接電圧の極性移行毎に動作させて
高周波電圧をアーク溶接電圧に重畳して印加し、アーク
移行の安定を図っていた。
周波電圧発生回路を溶接電圧の極性移行毎に動作させて
高周波電圧をアーク溶接電圧に重畳して印加し、アーク
移行の安定を図っていた。
しかし、高周波をしばしば発生させることは、高周波ノ
イズを多く発生させることになり、電源装置の側にtC
等を用いた機器がある場合にはその機器を誤動作させる
恐れがあった。
イズを多く発生させることになり、電源装置の側にtC
等を用いた機器がある場合にはその機器を誤動作させる
恐れがあった。
(d+発明の目的
この発明は上記欠点に鑑み、高周波電圧発生回路を用い
なくても安定した交流アークを保つことが出来る交流ア
ーク溶接用電源装置を提供することを目的とする。
なくても安定した交流アークを保つことが出来る交流ア
ーク溶接用電源装置を提供することを目的とする。
(81発明の構成及び効果
この発明は、溶接電力供給用の二次巻線を2個備える変
圧器に第3の二次巻線を設け、この第3の二次巻線の出
力を整流する整流回路と、この整流回路の出力を充電す
るコンデンサと、アーク電圧の正極性′から逆極性への
移行時に前記コンデンサの充電電荷を前記アーク電圧に
重畳して印加するスイッチング手段と、を有することを
特徴とする。
圧器に第3の二次巻線を設け、この第3の二次巻線の出
力を整流する整流回路と、この整流回路の出力を充電す
るコンデンサと、アーク電圧の正極性′から逆極性への
移行時に前記コンデンサの充電電荷を前記アーク電圧に
重畳して印加するスイッチング手段と、を有することを
特徴とする。
以上の構成によって、この発明によれば、以下の効果を
奏することが出来る。
奏することが出来る。
(1)アーク電流の正極性から逆極性への移行時に前記
コンデンサに充電された電荷が逆極性で電極、母材間に
前記アーク電流に重畳して印加されるため、アーク移行
が容易になり、溶接部には良好なビード形成がなされ、
強度が高く、外観も良い溶接を行うことが出来る。
コンデンサに充電された電荷が逆極性で電極、母材間に
前記アーク電流に重畳して印加されるため、アーク移行
が容易になり、溶接部には良好なビード形成がなされ、
強度が高く、外観も良い溶接を行うことが出来る。
(2)上記の様に橿性移行時のアーク移行が容易に行わ
れるため、従来の様にアーク移行時に高周波電流を重畳
する必要がなく高周波ノイズを減少させることが出来る
。
れるため、従来の様にアーク移行時に高周波電流を重畳
する必要がなく高周波ノイズを減少させることが出来る
。
(3)重畳する電圧を変圧器の第3の巻線から充電され
るコンデンサの電荷から得ているため、アーク点弧中の
溶接電流のをどの様に設定しても、重畳される電圧には
影響がない。そのため、任意の溶接条件でも同様の良好
なアーク移行を得ることが出来る。また、重畳する電圧
を高くするために第3の二次巻線の出力は十分高い電圧
であることが望ましいが、その出力電圧を一旦コンデン
サに充電してから印加する構成にしているため、巻線の
出力電圧を大きくしても電流容量を大きくする必要は無
く、変圧器の重量1体積は大きくならない。
るコンデンサの電荷から得ているため、アーク点弧中の
溶接電流のをどの様に設定しても、重畳される電圧には
影響がない。そのため、任意の溶接条件でも同様の良好
なアーク移行を得ることが出来る。また、重畳する電圧
を高くするために第3の二次巻線の出力は十分高い電圧
であることが望ましいが、その出力電圧を一旦コンデン
サに充電してから印加する構成にしているため、巻線の
出力電圧を大きくしても電流容量を大きくする必要は無
く、変圧器の重量1体積は大きくならない。
(f)実施例
第1図はこの発明の実施例である交流アーク溶接用電源
装置の回路図である。
装置の回路図である。
整流回路2は6個のダイオードを用いた三相交流の全波
整流回路であり、三相交流の電源1が接続されている。
整流回路であり、三相交流の電源1が接続されている。
整流回路2には平滑コンデンサ3が並列に接続され、整
流された電源の脈流成分を吸収する。平滑された直流電
圧は高周波変換回路4に供給される。高周波変換回路4
は、次に接続されている変圧器5の一次巻線5aの一方
の端子に前記直流電圧の正極を接続するトランジスタ4
a、負極を接続するトランジスタ4b及び、−次巻線の
他方の端子に前記直流電圧の正極を接続するトランジス
タ4C1負極を接続するトランジスタ4dで構成されて
いる。これらトランジスタは高周波変換回路制御部13
によってオン・オフされ、トランジスタ4aとトランジ
スタ4d及びトランジスタ4bとトランジスタ4Cの2
組のトランジスタが交互にオン・オフされる。その周波
数は数kHzである。変圧器5には2個の同様の二次巻
線5b、5cが巻かれており、それぞれの巻線は中間タ
ップを有している。また、この変圧器5には前記2個の
二次巻線5b、5cよりも高圧で、電流容量の小さい第
3の二次巻線5dも巻かれている。二次巻15bの中間
タップはりアクドル10を介して溶接電極1)に接続さ
れており、巻線の両端の端子にはダイオード6a、6b
で構成される正極性電流整流部6が接続されている。正
極性電流整流部6は二次巻線5bの両端の端子にダイオ
ード5a、5bのアノードを接続した全波整流回路であ
り、この整流部の出力が正極、前記中間タップが負極に
なるように構成されている。
流された電源の脈流成分を吸収する。平滑された直流電
圧は高周波変換回路4に供給される。高周波変換回路4
は、次に接続されている変圧器5の一次巻線5aの一方
の端子に前記直流電圧の正極を接続するトランジスタ4
a、負極を接続するトランジスタ4b及び、−次巻線の
他方の端子に前記直流電圧の正極を接続するトランジス
タ4C1負極を接続するトランジスタ4dで構成されて
いる。これらトランジスタは高周波変換回路制御部13
によってオン・オフされ、トランジスタ4aとトランジ
スタ4d及びトランジスタ4bとトランジスタ4Cの2
組のトランジスタが交互にオン・オフされる。その周波
数は数kHzである。変圧器5には2個の同様の二次巻
線5b、5cが巻かれており、それぞれの巻線は中間タ
ップを有している。また、この変圧器5には前記2個の
二次巻線5b、5cよりも高圧で、電流容量の小さい第
3の二次巻線5dも巻かれている。二次巻15bの中間
タップはりアクドル10を介して溶接電極1)に接続さ
れており、巻線の両端の端子にはダイオード6a、6b
で構成される正極性電流整流部6が接続されている。正
極性電流整流部6は二次巻線5bの両端の端子にダイオ
ード5a、5bのアノードを接続した全波整流回路であ
り、この整流部の出力が正極、前記中間タップが負極に
なるように構成されている。
その整流出力はスイッチングトランジスタ8を介して母
材12に供給される。一方、二次巻線5cの中間タップ
はスイッチングトランジスタ9を介して母材12に接続
されており、巻線の両端の端子にはダイオード?a、7
bで構成される逆極性電流整流部7が接続されている。
材12に供給される。一方、二次巻線5cの中間タップ
はスイッチングトランジスタ9を介して母材12に接続
されており、巻線の両端の端子にはダイオード?a、7
bで構成される逆極性電流整流部7が接続されている。
逆極性電流整流部7は二次巻線5cの両端の端子にダイ
オード7a、7bのアノードを接続した全波整流回路で
あり、この整流部の出力が正極、前記中間タップが負極
になるように構成されている。その整流出力はりアクド
ル10を介して溶接電極1)に供給される。ここで、ス
イッチングトランジスタ8.9を交互に数十Hzの周波
数でオン・オフすると、溶接電極1).母材12には交
互に正極、負極の低周波交流電圧が印加されることにな
る。スイッチングトランジスタ8,9のオン・オフII
H卸はスイッチングトランジスタ制御部14によって行
われる。なお、リアクトル10は低周波電圧の高周波リ
プル分を除去するためのものである。
オード7a、7bのアノードを接続した全波整流回路で
あり、この整流部の出力が正極、前記中間タップが負極
になるように構成されている。その整流出力はりアクド
ル10を介して溶接電極1)に供給される。ここで、ス
イッチングトランジスタ8.9を交互に数十Hzの周波
数でオン・オフすると、溶接電極1).母材12には交
互に正極、負極の低周波交流電圧が印加されることにな
る。スイッチングトランジスタ8,9のオン・オフII
H卸はスイッチングトランジスタ制御部14によって行
われる。なお、リアクトル10は低周波電圧の高周波リ
プル分を除去するためのものである。
第3の二次巻線5dの中間タップは母材12に接続され
ており、巻線の両端の端子にはサイリスタ15a、15
bで構成される重畳電圧整流部15が接続されている。
ており、巻線の両端の端子にはサイリスタ15a、15
bで構成される重畳電圧整流部15が接続されている。
重畳電圧整流部15は二次巻線5dの両端の端子にサイ
リスタ15a、15bのアノードを接続した全波整流回
路であり、この整流部の出力が正極、前記中間タップが
負極になるように構成されている。重畳電圧整流部15
の出力端子は抵抗17を介してコンデンサ18の正極に
接続され、このコンデンサ18の負極は第3の二次巻線
5dの中間タップに接続されている。コンデンサ18の
正極は、また抵抗19サイリスタ20を介して電極1)
に接続されている。サイリスク20はコンデンサ18の
充電電荷を電極1)、母材12を介して放電する極性で
接続されている。第3の二次巻線5dの中間タップ、重
畳電圧整流部15の出力端子間には第3の二次巻線5d
の中間タップから重畳電圧整流部15の出力端子間の極
性でダイオード16が挿入されている。このダイオード
16はサイリスタ20がオンする時に、放電方向の電圧
を印加して電流の立ち上がり特性を良くするためのダイ
オードである。前記サイリスタ15a、15b及びサイ
リスク20のオン・オフ制御はサイリスク制御部21が
行う。サイリスタ15a、15bは溶接電圧が正極性の
ときオンされてコンデンサ18に充電を行い、サイリス
ク20は溶接電圧が逆極性になった直後にオンされて、
上記の動作でコンデンサ18に充電された電荷を電極1
).母材12間に放電する第2図(A)、 (B)、
(C)、 (D)、 (E)は上記実施例のそ
れぞれ溶接負荷電圧、サイリスタ15a、15bのオン
信号電圧、サイリスク20のオン信号電圧、コンデンサ
18の充電電位、サイリスク20オン時にサイリスタ2
oを導通する電流を示すグラフである。
リスタ15a、15bのアノードを接続した全波整流回
路であり、この整流部の出力が正極、前記中間タップが
負極になるように構成されている。重畳電圧整流部15
の出力端子は抵抗17を介してコンデンサ18の正極に
接続され、このコンデンサ18の負極は第3の二次巻線
5dの中間タップに接続されている。コンデンサ18の
正極は、また抵抗19サイリスタ20を介して電極1)
に接続されている。サイリスク20はコンデンサ18の
充電電荷を電極1)、母材12を介して放電する極性で
接続されている。第3の二次巻線5dの中間タップ、重
畳電圧整流部15の出力端子間には第3の二次巻線5d
の中間タップから重畳電圧整流部15の出力端子間の極
性でダイオード16が挿入されている。このダイオード
16はサイリスタ20がオンする時に、放電方向の電圧
を印加して電流の立ち上がり特性を良くするためのダイ
オードである。前記サイリスタ15a、15b及びサイ
リスク20のオン・オフ制御はサイリスク制御部21が
行う。サイリスタ15a、15bは溶接電圧が正極性の
ときオンされてコンデンサ18に充電を行い、サイリス
ク20は溶接電圧が逆極性になった直後にオンされて、
上記の動作でコンデンサ18に充電された電荷を電極1
).母材12間に放電する第2図(A)、 (B)、
(C)、 (D)、 (E)は上記実施例のそ
れぞれ溶接負荷電圧、サイリスタ15a、15bのオン
信号電圧、サイリスク20のオン信号電圧、コンデンサ
18の充電電位、サイリスク20オン時にサイリスタ2
oを導通する電流を示すグラフである。
同図を参照して上記実施例の動作を説明する。
整流回路2.平滑コンデンサ3で整流、平滑された商用
電源1から入力された電圧は、高周波変換回路4で高周
波に変換される。高周波電圧は変圧器5で降圧されて二
次巻線5b、5cから取り出されるが、スイッチングト
ランジスタ8がオンしているときは二次巻線5bがら前
記降圧された高周波電圧が取り出され−、正極性整流部
6で整流された後スイッチングトランジスタ8を介して
正電位の負荷電圧が母材12に印加される。電極1)に
は二次巻線5bの中間タップからりアクドルIOを介し
て負電位の負荷電圧が印加されているため、この電圧で
アークが点弧することになる(1+)。この正極性のア
ーク期間中に重畳電圧整流部15のサイリスタ15a、
L5bがオンされて(tz)コンデンサ18に充電が行
われ、正極性の半波が終了するまでにサイリスタ15a
、15bはオフする(t、)。正極性の半波が終了し、
スイッチングトランジスタ9がオンしたとき(t4)は
二次巻線5cから前記降圧された高周波電圧が取り出さ
れる。取り出された高周波電圧は、逆極性電流整流部7
で整流されて電極1)に正電位、母材12に負電位が印
加される。これと同時にダイオード16.抵抗17.1
9を介してサイリスク20にも順方向に前記電圧が印加
される。サイリスタ20はこの直後に導通されるが、こ
の溶接電圧印加によって、湯道後の電流の立ち上がり特
性を良くすることが出来る。上述のようにサイリスタ2
0は逆極性の半波が開始された直後にオンされ(L6)
、コンデンサエ8に充電されていた電荷を逆極性で電極
1).母材12間に溶接電圧に重畳して印加する。これ
によって、逆極性のアーク点弧は極めて容易になる。前
記スイッチングトランジスタ8,9のオン・オフは、ス
イッチングトランジスタ制御部14によって、数十Hz
の周波数で行われるが、スイッチングトランジスタ制御
部14には操作可能な可変抵抗器(図示せず)が複数設
置されており、この可変抵抗器の−を作業員が操作する
ことによって、交流負荷電流のデユーティ比を任意に設
定することが出来る。また、高周波変換制御回路13は
変換する高周波の周波数及びその高周波電流の波形を変
化させることによって出力を制御する。この制御は負荷
電流検知器(図示せず)の検知出力に基づいて為される
。
電源1から入力された電圧は、高周波変換回路4で高周
波に変換される。高周波電圧は変圧器5で降圧されて二
次巻線5b、5cから取り出されるが、スイッチングト
ランジスタ8がオンしているときは二次巻線5bがら前
記降圧された高周波電圧が取り出され−、正極性整流部
6で整流された後スイッチングトランジスタ8を介して
正電位の負荷電圧が母材12に印加される。電極1)に
は二次巻線5bの中間タップからりアクドルIOを介し
て負電位の負荷電圧が印加されているため、この電圧で
アークが点弧することになる(1+)。この正極性のア
ーク期間中に重畳電圧整流部15のサイリスタ15a、
L5bがオンされて(tz)コンデンサ18に充電が行
われ、正極性の半波が終了するまでにサイリスタ15a
、15bはオフする(t、)。正極性の半波が終了し、
スイッチングトランジスタ9がオンしたとき(t4)は
二次巻線5cから前記降圧された高周波電圧が取り出さ
れる。取り出された高周波電圧は、逆極性電流整流部7
で整流されて電極1)に正電位、母材12に負電位が印
加される。これと同時にダイオード16.抵抗17.1
9を介してサイリスク20にも順方向に前記電圧が印加
される。サイリスタ20はこの直後に導通されるが、こ
の溶接電圧印加によって、湯道後の電流の立ち上がり特
性を良くすることが出来る。上述のようにサイリスタ2
0は逆極性の半波が開始された直後にオンされ(L6)
、コンデンサエ8に充電されていた電荷を逆極性で電極
1).母材12間に溶接電圧に重畳して印加する。これ
によって、逆極性のアーク点弧は極めて容易になる。前
記スイッチングトランジスタ8,9のオン・オフは、ス
イッチングトランジスタ制御部14によって、数十Hz
の周波数で行われるが、スイッチングトランジスタ制御
部14には操作可能な可変抵抗器(図示せず)が複数設
置されており、この可変抵抗器の−を作業員が操作する
ことによって、交流負荷電流のデユーティ比を任意に設
定することが出来る。また、高周波変換制御回路13は
変換する高周波の周波数及びその高周波電流の波形を変
化させることによって出力を制御する。この制御は負荷
電流検知器(図示せず)の検知出力に基づいて為される
。
なお、サイリスク20.サイリスタ制御部21がこの発
明のスイッチング手段に対応する。
明のスイッチング手段に対応する。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例である交流アーク溶接用電源
装置の回路図、第2図(A)、 (B)。 (C)、 (D)、 (E)は上記実施例のそれぞ
れ溶接負荷電圧9重畳電圧整流用サイリスクのオン信号
2重畳電圧印加用サイリスタのオン信号3重畳電圧充電
用コンデンサの充電電圧2重畳電圧の変化を示す図であ
る。 5−変圧器、5d−第3の二次巻線、 15−重畳電圧整流部、 15a、15b、20−サイリスク、 18−コンデンサ、21−サイリスク制御部。
装置の回路図、第2図(A)、 (B)。 (C)、 (D)、 (E)は上記実施例のそれぞ
れ溶接負荷電圧9重畳電圧整流用サイリスクのオン信号
2重畳電圧印加用サイリスタのオン信号3重畳電圧充電
用コンデンサの充電電圧2重畳電圧の変化を示す図であ
る。 5−変圧器、5d−第3の二次巻線、 15−重畳電圧整流部、 15a、15b、20−サイリスク、 18−コンデンサ、21−サイリスク制御部。
Claims (1)
- (1)交流の電源を一旦直流にする整流回路と、直流に
された電圧を高周波に変換する高周波変換回路と、双方
に中間タップを有する2個の2次巻線を備え前記高周波
の電圧を変圧する変圧器と、前記2個の2次巻線のそれ
ぞれ両端の端子に接続されたダイオードを含む全波整流
回路およびこれら2個の整流回路の整流出力をそれぞれ
正極性、逆極性で交互に母材及び溶接電極に印加する開
閉回路で構成され前記変圧された高周波を低周波に変換
して母材及び溶接電極に印加する低周波変換回路と、を
有する交流アーク溶接用電源装置において、 前記変圧器に、第3の二次巻線を設け、この第3の二次
巻線の出力を整流する整流回路と、この整流回路の出力
を充電するコンデンサと、アーク電圧の正極性から逆極
性への移行時に前記コンデンサの充電電荷を前記アーク
電圧に重畳して印加するスイッチング手段と、を有して
なる交流アーク溶接用電源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60091497A JPS61251485A (ja) | 1985-04-27 | 1985-04-27 | 交流アーク溶接用電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60091497A JPS61251485A (ja) | 1985-04-27 | 1985-04-27 | 交流アーク溶接用電源装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61251485A true JPS61251485A (ja) | 1986-11-08 |
JPH0585264B2 JPH0585264B2 (ja) | 1993-12-06 |
Family
ID=14028047
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60091497A Granted JPS61251485A (ja) | 1985-04-27 | 1985-04-27 | 交流アーク溶接用電源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61251485A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019089093A (ja) * | 2017-11-14 | 2019-06-13 | 株式会社ダイヘン | 溶接電源装置 |
-
1985
- 1985-04-27 JP JP60091497A patent/JPS61251485A/ja active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019089093A (ja) * | 2017-11-14 | 2019-06-13 | 株式会社ダイヘン | 溶接電源装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0585264B2 (ja) | 1993-12-06 |
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