JPS617070A - ア−ク溶接用高周波高電圧発生装置 - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕　本発明はＴＩＧアーク溶接等にお
けるアークスタートやアーク安定化用に適した高周波高
電圧発生装置に関する。

〔発明の背景〕　従来のアーク溶接用高周波高電圧発生
装置の一般的構成を第１図に示す。

本図は直流ＴＩＧ溶接のアークスタートに用い九例を示
し、１は直流溶接電源、２はタン・ゲステン電極とガス
シールド用ノズルを有する溶接トーチ、３は母材、４は
カップリングコイル、５は高周波バイパス用コンデンサ
、６は溶接電流検出回路である。

溶接開始当初は溶接電流検出回路６の接点７が閉で、商
用交流電源Ａから高圧トランス８の一次側に電圧が印加
され、二次側に高電圧が発生して交流の各半波ごとにコ
ンデンサ９を充電する。コンデンサ９の電圧が放電ギャ
ップ１０の放電開始電圧に達すると、コンデンサ９、放
電ギャップ１０およびカップリングコイル４の一次側の
直列回路に高周波振動電流が流れ、溶接回路に接続され
たカップリングコイル４の二次側に高周波高電圧が誘起
して溶接トーチ２の電極と母材３の間の絶縁を破壊し、
アークスタートを助ける。溶接電流が流れると、溶接電
流検出回路６の接点７が開いて高周波高電圧の発生を停
止させる。

このような従来のアーク溶接用高周波高電圧発生装置で
は、高圧トランス８が商用周波電圧を昇圧するため容積
、重量ともに大きくなり（二次出力３　ｋＶ、数十ｍＡ
のもので約２＃）、装置の小形＠量化をはかる上で問題
点になっていた。

〔発明の目的〕　本発明の目的は、上記した従来技術の
問題点を解決し、アーク溶接用高周波高電圧発生装置の
大幅な小形軽量化を実現することにある。

〔発明の概要〕　本発明は、高周波トランスと、上記高
周波トランスの一次側電流を周期的に断続するスイッチ
ング回路と、上記高周波トランスの二次側に誘起した高
周波高電圧を直流に変換する整流素子とで直流高電圧発
生回路を構成し、この直流高電圧発生回路の出力により
コンデンサ、放電ギャップおよびカップリングコイル一
次側の直列回路に高周波振動電流を流すようにしてトラ
ンスの小形軽量化をはかったものである。

〔発明の実施例〕　以下、本発明の実施例を第２図〜第
４図に大り説明する。

牙２図は直流ＴＩＧ溶接のアークスタートに用いた例を
示し、則・１図と対応する部分は同一符号を付して示す
のみで説明を省略する。

Ｂは第１図の高圧トランス８の代わりに設けた直流高電
圧発生回路で、スイッチング回路１１高周波トランス１
２および整流素子である高電圧用ダイオード１３がらな
っている・ スイッチング回路１１は高周波トランス１２の一次側電
流を周期的に断続して高周波電圧を発生させるもので、
具体的には例えば第３図に示すように構成することがで
きる。

第３図に示すスイッチング回路１１は商用交流電源に同
期してスイッチング動作する例で、溶接開始当初、第２
図に示す溶接電流検出回路６の接点７を通じて供給され
る商用交流電圧をダイオード１４で半波藤流し、抵抗１
５と高周波トランス１２の一次側コイルを通じてコンデ
ンサ２１に充電する。コンデンサ２１の電圧がある値に
達すると、分圧抵抗１６　、１７と定電圧ダ・イオード
１８によりサイリスタ１９にゲート電流が流れ、サイリ
スタ１９をターンオンさせる。これにより、コンデンサ
２１の電荷はサイリスタ１９と高周波トランス１２の一
次側コイルを通って急速に放電し、コイルのインダクタ
ンスとコンデンサ容量とで決まる高周波成分（例えば、
数百に冶）を含む振動電流を流す。２０は振動電流を流
しサイリスタ１９に逆バイアスを加えてターンオフさせ
るためのダイオードである。その結果、高周波トランス
１２の二次側に誘起した高周波高電圧は、本例ではダイ
オード１３により半波整流され、直流高電圧を発生する
。

もし、ダイオード１３を介ざずに高周波トランス１２の
二次側に誘起した高周波高電圧を第２図に示すコンデン
サ９に直接印加すると、コンデンサ９の高周波交流に対
するインピーダンスが低いことから高周波トランス１２
の二次側が短絡状態に近くなるのて、コンデンサ９を放
電ギャップ１０の放電開始電圧１で充電するためには高
周波トランス１２の電流容量をきわめて太きくしなけ糺
ばならず、小形軽量化の目的にそわない。

しかし、本例のように尚周波トランス１２の二次側に誘
起した高周波高電圧をダイオード１３により整流してコ
ンデンサ９に印加すれば、コンデンサ９は直流で充電さ
れるため、高周波トランス１２の電流容量が小きくでも
サイリスタ１９の何区かのスイッチング動作によりコン
デンサ９を所要の電圧に充電することができる。そして
、コンデンサ９の電圧が放電ギャップ１０の放電開始電
圧に達するごとに、従来例と同称にコンデンサ９、放電
ギャップ１０およびカップリングコイル４の一次側の直
列回路に高周波振動電流が流れ、溶接回路に高周波高電
圧を発生してアークスタートを助ける。

第３図にはサイリスタを用いたスイッチング回路を示し
だが、スイッチング素子はトランジスタでもよい。

第４図は本発明の他の実施例を示す。本実殉例では、商
用交流電源からダイオード１４と抵抗１５を介してコン
デンサ２１を充電し、別に設けだ発振器２２によりスイ
ッチング素子であるトランジスタ２３を高速でオンオフ
させ、トランジスタ２３と高周波トランス１２の一次側
コイルを通じて周期的ニコンデンザ２１の放電電流を流
すことにより、高周波トランス１２の一次Ｎ　Ｋ高周波
電圧を発生させる。これにより高周波トランス１２の二
次側に誘起し２だ高周波高電圧はダイオード１３で半波
整流され、カップリングコイル４の一次側を通じてコン
デンサ９を充電する。２４けトランジスタ２３を過電圧
から保護するだめのフライホイールダイオードである。

本実癩例によれば、放電ギャップ１ｏの放電回数は発振
器２２の発振周波数によって決ｔす、例えば発振器２２
の発振周波数を１０に＃ｉ程度とすると、放電ギャップ
１０の放電回数を数百りに上げることができるので、ア
ークスタートがより確実に行なえるようになる。

本発明による高周波高電圧発生装置は直流ＴＩＧ溶接の
ほか、交流ＴＩＧ溶接やＣＯ２溶接などのアークスター
トにも例月することができ、また、第２図の接点７を溶
接電流が流れている間も閉のままとすれば、交流ＴＩＧ
溶接のアーク安定化にも利用できる。

〔発明の効果〕　本発明によれば、トランス一次側電流
を周期的に断続させるスイッチング回路を用い、外用用
トランスを高周波トランスとしたことによりトランスの
励磁磁束が低くとれ、かつ高周波トランスの二次側に誘
起した高周波高電圧を直流に変換してコンデンサに印加
する構成としたことにより高周波トランスの電流容量が
小さくてもコンデンサを所要の電圧に充電することがで
きるので、第１図に示す従来例に比ベトランスの容積、
重量を数分の１程度に減らすことが可能となり、装置全
体の大幅な小形軽量化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はアーク播接用高周波高電圧発生装置の従来例を
示す回路図、第２図は本発明の一実施例を示す回路図、
第３図は第２図中の直流高電圧発生回路の詳細図、第４
図は本発明の他の実施例を示す回路図である。 Ｂ・・・直流高電圧発生回路、　１１・・・スイッチン
グ回路、　１２・・・茜周波トランス、　１３・・・整
流素子である高霜；圧用ダイオード、　　９・・・コン
デンサ１０・・・放電キャップ、　　４・・・カップリ
ングコイル。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高周波トランスと、上記高周波トランスの一次側電流を
   周期的に断続させるスイッチング回路と、上記高周波ト
   ランスの二次側に誘起した高周波高電圧を直流に変換す
   る整流素子とからなる直流高電圧発生回路を備え、上記
   直流高電圧発生回路の出力によりコンデンサ、放電ギャ
   ップおよびカップリングコイル一次側の直列回路に高周
   波振動電流を流すように構成してなるアーク溶接用高周
   波高電圧発生装置。