JPS6213104B2 - - Google Patents

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JPS6213104B2
JPS6213104B2 JP13009876A JP13009876A JPS6213104B2 JP S6213104 B2 JPS6213104 B2 JP S6213104B2 JP 13009876 A JP13009876 A JP 13009876A JP 13009876 A JP13009876 A JP 13009876A JP S6213104 B2 JPS6213104 B2 JP S6213104B2
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JP
Japan
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output
current
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feedback circuit
welding machine
Prior art date
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JP13009876A
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English (en)
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JPS5355437A (en
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Hisao Goto
Nobuo Yamate
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Daihen Corp
Original Assignee
Daihen Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、直流リアクトルを使用しないで溶接
機負荷の変化すなわち出力電圧の変化に対して溶
接機の出力電流の変化が任意の時定数で遅れとな
るようにした直流アーク溶接制御装置に関するも
のである。
従来の技術 消耗性電極を被溶接物の接合部に送給し、消耗
電極先端の溶融粒を被溶接物に形成された溶融池
面上に移行させることによつて接合部を溶融充填
しながら溶接する直流アーク溶接方法において
は、溶接開始時又は溶接中に消耗電極と被溶接物
とが短絡することがある。この場合、消耗電極
径、材質、溶接電流値、溶接電流通電線路の抵抗
値及びリアクタンス値等に応じて、適正な立上り
速度を有する適正な電流値の短絡電流を通電しな
ければ、円滑にアークを再生させることができな
かつたり、スパツタが増加したりして作業性を害
したり、溶接欠陥を生じたりする。そのために、
従来の直流アーク溶接方法においては、直流リア
クトルを用いて、短絡電流の立上り及び大きさを
調整することとしていた。
例えば、第1図に示すように電源1から溶接変
圧器2と整流器3a及び増幅器3bから成る整
流・増幅回路3と直流リアクトル4′とを通じて
出力を、消耗電極、アーク及び被溶接物から成る
溶接機負荷5に供給している。一方、増幅器3b
には、溶接機の出力電圧又は出力電流を設定する
出力設定器6の出力電圧と、溶接機の出力を入力
として平滑された検出値を出力する電圧フイード
バツク回路7′の出力電圧とが供給される。この
電圧フイードバツク回路7′には溶接機の出力電
圧の変化に対して出力電流の変化を遅らせるため
の要素が含まれておらず、電流変化の時定数の適
正化は直流リアクトル4′によつて行なわれてい
た。
第2図は、従来の直流アーク溶接制御方法にお
ける溶接電流通電回路の等価回路を示したもので
ある。同図において、Epは無負荷出力電圧、Ea
は略一定値のアーク電圧、Rは等価回路の抵抗
値、Lは等価回路のリアクタンス値であつて、直
流リアクトルのリアクタンスのほかに、溶接変圧
器及び溶接ケーブルのリアクタンスをも含んでい
る。
同図の回路に流れる電流Iaは Ia=E−E/R+jωL ……(1) で表わされる。ここで、溶接機出力電圧Epを略
一定値とすると、 dI/dE=−1/R+jωL ……(1)′ となる。したがつて、時定数T1はL/Rとなる。
発明が解決しようとする問題点 しかし、所望の時定数を有する直流リアクトル
を設計、製作することは必ずしも容易ではなく、
特に大きなインダクタンスの直流リアクトルを得
ることは困難であつた。また鉄心の飽和の問題も
生じ、しかも前述のように適正なリアクタンスの
値が消耗電極の抵抗値及びリアクタンス値によつ
て変化するので、種々異なる溶接の条件に適合し
た直流リアクトルを選定して短絡電流の立上り及
び大きさを適切に制御することは実際上極めて困
難であつた。
問題点を解決するための手段 本発明は直流リアクトルを使用しないで溶接機
負荷の変化に対する出力電流の変化の時定数を、
消耗電極の材質及び直径、溶接機の出力電流値、
溶接機出力電流の通電線路の抵抗値及びリアクタ
ンス値等に応じて、容易に適正な時定数に選定す
ることができる直流アーク溶接制御装置を提案し
たものである。
実施例 第3図は本発明の直流アーク溶接制御装置の実
施例の構成を示した図である。同図において、1
は電源、2は電源1から電力の供給を受ける溶接
変圧器、3は溶接変圧器2の2次側に接続された
整流器3a及び増幅器3bから成る整流・増幅回
路である。また、5は消耗電極、アーク及び被溶
接物から成る溶接機負荷で、整流・増幅回路3の
出力の供給を受けている。6は溶接機の出力を設
定する所定の出力設定信号Erを発生する出力設
定回路、7及び8はそれぞれ溶接機の負荷電圧E
a及び電流Iaを検出しこれをフイードバツクする
電圧フイードバツク回路及び電流フイードバツク
回路で、電圧フイードバツク回路7は遅れ要素を
含む伝達関数を有する。電圧フイードバツク回路
7の出力信号Bv及び電流フイードバツク回路8
の出力信号Bcと出力設定回路6からの出力設定
信号Erとはともに演算素子9に入力される。尚
演算素子9と増幅回路3bとは演算増幅器を用い
ることにより一体に構成することができる。
演算素子9は(Er―Bv―Bc)なる演算を行
なつて、その演算結果を誤差信号Eeとして出力
する。誤差信号Eeは増幅器3bに入力されて、
増幅器3bは誤差信号Eeに基づいて溶接機出力
を調整する。いま、制御装置の各定数及び変数を
複素数で表示して、増幅器3bの伝達関数をG
(jω)、電圧フイードバツク回路7の伝達関数を
v(jω)、電流フイードバツク回路8の伝達関
数をHc(jω)、溶接機の出力電流、出力電圧を
それぞれIa(jω)、Ea(jω)、出力設定器6
の出力信号をEr(jω)、電圧フイードバツク回
路7の出力信号をBv(jω)、電流フイードバツ
ク回路8の出力信号をBc(jω)、増幅器3bに
供給される誤差信号をEe(jω)とすると、 Ia(jω)=G(jω)・Ee(jω) ……(2) Ee(jω)=Er(jω)−Bv(jω)−Bc(jω) ……(3) Bv(jω)=Hv(jω)・Ea(jω) ……(4) Bc(jω)=Hc(jω)・Ia(jω) ……(5) (2)乃至(5)式から Ia(jω)=G(jω){Er(jω)−Hv(jω)・Ea(jω)−Hc(jω)・Ia(jω)} {1+Hc(jω)・G(jω)}・Ia(jω)=G(jω){Er(jω)−Hv(jω)・Ea(jω)} Ia(jω)=G(jω){E(jω)−H(jω)・E(jω)}/1+H(jω)・G(jω)…
…(6) G(jω)≫1と仮定すると Ia(jω)=E(jω)−H(jω)・E(jω)/H(jω) ……(7) Er(jω)を略一定値とすると dI/dE=−H(jω)/H(jω)……
(8) 電流フイードバツク回路8の遅れを無視できる程
度に小さくしておけばHc(jω)=Hcしたがつ
て溶接機負荷の変動、すなわち出力電圧Ea(j
ω)の変化に対して溶接機出力電流Ia(jω)
が遅れるようにするには、電圧フイードバツク回
路7の伝達関数Hv(jω)が遅れであればよ
い。このことは、出力電圧Ea(jω)の変化に
対する出力電流Ia(jω)の変化の遅れを、従
来の直流アーク溶接制御方法又は装置のように直
流リアクトルを使用することなく、本発明のよう
に電圧フイードバツク回路に遅れ要素を含ませる
ことによつて実現できることを示している。
そこで本発明においては電圧フイードバツク回
路の伝達関数を遅れとするために電圧フイードバ
ツク回路に積分回路を含ませこの積分回路の積分
時定数を調整可能とすることによつて実現してい
る。
第4図は、電圧フイードバツク回路に位相遅れ
要素を含ませた一実施例を示す図である。同図に
おいて、Ea(jω)は溶接機の出力電圧、Bv
(jω)は電圧フイードバツク回路7の出力信
号、Hv(jω)は電圧フイードバツク回路7の
伝達関数、R1及びC1は互いに直列接続され積分
回路を構成する抵抗器及びコンデンサ、R2はコ
ンデンサC1に並列に接続された抵抗器であつ
て、その端子電圧が電圧フイードバツク回路7の
出力電圧Bv(jω)となる。
ここで抵抗器R2に流れる電流をI1、コンデンサ
C1を流れる電流をI2とすれば 従つてEa=(R1+R2+jωc1R1R2)I1 ……(10) またHv(jω)=B(Jω)/E=R/E
……(11) (10),(11)式から Hv(jω)=R/R+R+jωc
……(12) したがつて時定数T2=C/R+R……(1
3) この(13)式は、コンデンサC1の容量、抵抗器
R1,R2の抵抗値のうち少なくとも1つを変化さ
せることによつて、電圧フイードバツク回路7の
入力電圧Eaと出力電圧Bv(jω)との遅れ量を
調整することができることを示している。
尚、抵抗器R2は必ずしも必要がなく、C1及び
R1の積分回路の出力側に接続される図示しない
回路の入力インピーダンスを抵抗器R2に代るも
のとして利用することもできる。
第5図は電圧フイードバツク回路7の他の実施
例を示すものである。同図の電圧フイードバツク
回路7は、第4図の場合と同様に、互いに直列接
続されて積分回路を構成する抵抗器R1及びコン
デンサC1と、コンデンサC1の両端子に入力端子
が接続された増幅器AMPとを具備し、増幅器
AMPの出力端子が電圧フイードバツク回路7の
出力端子を構成する。第4図の積分回路のコンデ
ンサC1の容量を小さくするには抵抗器R1及びR2
の抵抗値を大きくするとともに、電力フイードバ
ツク回路7の出力側に接続される回路の入力イン
ピーダンスを大きくすることが必要であるが、こ
れができない場合など、第5図の電圧フイードバ
ツク回路を用いることができる。尚、第5図の回
路において増幅器AMPの入力インピーダンスが
高すぎる場合には、破線で示すように、コンデン
サC1に並列に抵抗器R2を接続してもよい。
本発明の溶接装置の整流・増幅回路3には、整
流作用と溶接変圧器の出力電流の位相制御とを併
せて行なうサイリスタを使用することができる
が、出力電流波形として高周波パルス電流を得た
い場合にサイリスタでは応答速度が電源周波数に
よつて制限されることが問題になることがある。
したがつて、応答速度を大にするには、整流器3
aとしてシリコン整流器又は電源開閉をさせるた
めのサイリスタを使用し、増幅器3bとしてトラ
ンジスタを使用することが望ましい。また溶接機
出力電流を高電流のパルス期間と低電流のベース
電流期間とをくりかえして出力するときにはベー
ス電流に相当する電流はサイリスタから供給し、
調整又は遅れの時定数を調整することを必要とす
るパルス電流期間においては整流器の出力をトラ
ンジスタによつて制御して供給することもでき
る。
発明の効果 以上のように、本発明によれば、設計、製作及
び調整が困難な直流リアクトルを使用しないで、
簡単な装置によつて溶接機負荷の変化すなわち出
力電圧の変化に対する出力電流の変化の時定数
を、消耗電極の材質及び直径、溶接機出力電流
値、溶接機出力電流の通電線路の抵抗値及びリア
クタンス値に応じた適正な値とすることができ、
常に最良の条件で溶接を行なうことができる利点
がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の直流アーク溶接制御方法を実施
する装置のブロツク線図、第2図は第1図の溶接
機出力電流の通電回路の等価回路を示す回路図、
第3図は本発明の直流アーク溶接制御装置の実施
例を示すブロツク線図、第4図及び第5図は第3
図の電圧フイードバツク回路の実施例を示す接続
図である。 1…電源、2…溶接変圧器、3…整流・増幅
器、5…溶接機負荷、6…出力設定器、7…電圧
フイードバツク回路、8…電流フイードバツク回
路、9…演算素子。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 溶接機の出力設定器と、溶接機の出力電流を
    検出して出力電流に相当する信号を出力する電流
    フイードバツク回路と、溶接機負荷電圧を入力と
    し入力電圧を積分する時定数の調整可能な積分回
    路を有する電圧フイードバツク回路と、前記出力
    設定器の出力信号Erと前記電流フイードバツク
    回路の出力信号Bcと前記電圧フイードバツク回
    路の出力信号Bvとを入力としてEr―Bc―Bvを演
    算する演算素子と、前記演算素子の出力信号を入
    力として溶接機出力を調整する整流・増幅回路と
    を備えてなる直流アーク溶接制御装置。
JP13009876A 1976-10-29 1976-10-29 Method of controlling dc arc welding and apparatus therefor Granted JPS5355437A (en)

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FI58029C (fi) * 1978-12-08 1980-11-10 Kemppi Oy Kopplingsanordning foer ett svetsaggregat
JPS5685002A (en) * 1979-12-11 1981-07-10 Tetsudou Kizai Kogyo Kk Elastic clamping apparatus of rail
JPS5844966A (ja) * 1981-09-11 1983-03-16 Hitachi Seiko Ltd 交直両用ア−ク溶接機
JPS5881567A (ja) * 1981-11-06 1983-05-16 Daihen Corp 直流ア−ク溶接用電源

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