JPS62192264A - パルスア−ク溶接電源 - 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〕 本発明は定電流制御されるパルスアーク溶接電源の改良
に関する。

〔発明の背景〕

トランジスタを用いたインバータ回路を出力側゛御要素
とするパルスアーク溶接電源の従来例を第２図に示す。

溶接電源主回路は、商用交流電源からの交流人力を整流
、平滑して直流電圧とする直流電源１、この直流電圧を
高周波交流に変換するインバータ′回路２、浴接トラン
ス３、出力側整流器４および出力電流平滑用直流リアク
タ５で構成でれ、出力電流設定器６かも出力されるパル
ス波形の出力電・渡設定信号と電流検出器７からの出力
電流値検出　　・信号との差を増幅する比較増幅器８の
出力信号に　　。

応じてインバータ駆動回路９でインバータ回路２の導通
幅を変化させることによシ、溶接電源の出１力電流をフ
ィードバック制御し、第３図の実線で〜ゝ示すようにピ
ーク電流Ｉｐとべ一〜電流工８に交互に′変化するパル
ス波形の出力電流をアーク負荷１０に供給する。１１は
母材、１２は溶接ワイヤ、１３はワイヤ送給■−ラ、１
４はその駆動モータで５゜ある。

このような従来のパルスアーク溶接電源におい゛ては、
出力電流値がピーク電流とベース電流に高。

速度で切換えられるため、フィードバックのゲインを高
くした場合、制御系の応答遅れにより、出力電流が設定
値に対してオーバシュートシ、べ−′スミ流ＩＢを低く
設定すると、オーバシュートによってアーク切れが生じ
たり、アークが不安定とな゛ることかあり、かと百って
ゲインを下げたものでは出力電流の定電流性が損なわれ
る。　　　　　□゛また、この従来例では、出力電流波
形の立上が゛す、立下がりの傾斜については制御ぶれな
いため讐電源電圧や浴接ケーブルの長さにより、第３図
の点線で示す設定波形に対して実際の出力電流波形が実
線あるいＩ′、ｆ、鎖線図示のように変化し、安定し・
た浴接特性が得られなかった。

〔発明の目的］ 本発明は、上記のような出力電流がオーバシュートシた
り、出力電流波形の立上がり、立下がり。

の傾斜が変化すると言った従来製置の問題点を解決し、
常に適正な波形に出力電流を制御できるパ。

ルスアーク浴接電源を提供することを目的とする＝〔発
明の概侵〕 本発明は、溶接電源の出力電流値を検出する電流検出器
と、パルス波形の出力電流設定信号を発生する出力電流
設定器と、上記出力電流設定信号と上記電流検出器から
の出力電流値検出信号との差金増幅する第１段比較増幅
器と、上記第１段比戟工ＩＦ７１貼器の出力信号と浴接
軍Ｗの出力側回路に直列Ｖこ接続さ了した直流リアクタ
の二次巻線の誘起型・圧との赤を増幅する第２段比較増
幅器とを備え、上記第２段比較増雫器の出力信号を溶接
電源の出。

力制御要素に対する制御信号として溶接電源出力’ｒ’
Ｍ　６１ｃ　盆制御するようにしたものである。このよ
うに構成された本発明のパルスアーク浴接電源にお。

いては、出力電流の変化率（ｄｉ／ｄｔ）に対応した′
増幅器にフィードバックされるため、第１段比較増幅器
の出力、すなわち出力電流設定信号と出力電流値検出信
号との差に応じて、出力電流値が設定値に近付くように
出力電流波形の立上がり、立”下がりの傾斜（ｄｉ／ｄ
ｔ　）が制御されることになりζその結果、出力電流値
が設定値近くになるとｄｉ／’ｄｔが抑制されるので、
出力電流はオーバシュードしなくなる。また、出力電流
波形の立上がり、立下がりの傾斜は第２段比較増幅器の
ゲインによって決まり、電源電圧が溶接ケーブルの長さ
によって左右されなくなる。

〔発明の実施例〕

第１図に本発明の一実施例を示す。第１図中、・“商用
交流電源からの交流入力を整流、平滑した直流電源１の
電圧を出力制御要素として設けたインバータ回路２で高
周波交流に変換して客扱トランス３の一次側に印加し、
浴接トランス３の二次出力を二次側整流器４で整流し、
直流リアクタ５を・介してアーク負荷１０に供給する溶
接電源主回路の構成は第２図と同一であるが、直流リア
クタ５に二次巻線５ａを設けた点が第２図と相違する。

出力電流設定器６は第４図の点線で示す設定波形に相当
する出力電流設定信号を発生するパルス発生器であり、
本実施例では、この出力電流設定信号゛と電流検出器７
からの出力電流値検出信号との差。

を第１段比較増幅器８で増幅し、さらにこの第１段比較
増幅器８の出力信号と直流リアクタ５に設゛けた二次巻
線５＆の誘起電圧との差を第２段比較増・幅器１５で増
幅し、この第２段比較増幅器１５の゛出力信号をインバ
ータ駆動回路９に制御信号とし゛て加え、制御信号に応
じてインバータ回路２の導゛通幅を変化させることによ
り、溶接電源の出力奄。

流を、その電流波形が出力電流設定信号に従って１・・
ピーク電流Ｉｐとベース電流ＩＢに交互に変化するパ・
ルス波形となるように制御するものである。

このような構成することにより、溶接電源出力電流がＩ
ＢからＩｐ　、　ＩｐからＩＢへ変化する際、前述し・
だように第１段比較増幅器８の出力、すなわち出力電流
設定器号と出力電流値検出信号との差に応じて、出力電
流波形の傾斜（ｄｉ／ｄｔ　）が制御されるため、第４
図の実線で示す出力電流波形のうち、出力電流設定信号
と出力電流値検出信号との差が、比較的大きく、第１段
比較増′幅器８の出力が正の。

飽和状態にあるａ−ｂ、ｄ−ｅ区間には、ｄｉ／ｄｔ　
・は第２段比較増幅器１５のゲインにより定まる一′定
値となるが、その後のｂ−ｃ、ｅ−ｆ区間には、出力電
流設定信号と出力電流値検出信号との差が零に近付くに
つれて、ｄｉ／ｄｔが小さくなる方向、すなわち出力電
流波形の傾斜が緩くなる方向に変・化し、オーバシュー
トのない出力電流波形が得ら゛れる。

この構成によると、直流リアクタ５の二次巻線・の誘起
電圧を第２段比較増幅器１５にフイードバト・ツクさせ
たことにより、出力電流波形の立上がシイ立下がり時の
ように出力電流が変化しているとき・には、制御系全体
としてのゲインは等制約に低く。

抑えられるが、出力電流が安定した状態では、直・流リ
アクタ５の二次巻線電圧がほぼ零となること１゜により
、制御系全体としてのゲインが高くなるの。

で、出力電流の定電流性を損なうことがない。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、定常状態での出。

力電流の定電流性を損なわずに、出力電流の設定、１、
値からのオーバシュートをなくすことができ、べ・−ス
ミ流を低く設定した場合でも、アーク切れを・生じたシ
、アークが不安定になることを防止でき・る。

また、出力電流波形の立上がり、立下がりの傾−１斜が
電源電圧や溶接ケーブルの長さにより左右さ・れす、常
に安定した溶接特性が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２・図は従
来例の回路図、第３図は従来例の設定波形１，１に対す
る出力電流波形を示す図、第４図は本発明。 の設定波形に対する出力電流波形を示す図である。 ２・・・出力電流制御要素であるインバータ回路、。 ５・・・直流リアクタ、５ａ・・・二次巻線、６・・・
出力室。 渡設定器、７・・・電流検出器、８・・・第１段比較増
ｌ。 幅器、１５・・・第２段比較増幅器、工ｐ・・・ピーク
電流、Ｉａ・・・ベース電流。 １　、□ ８・ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　出力電流がピーク電流とベース電流に交互に変化する
   パルスアーク溶接電源において、出力電流値を検出する
   電流検出器と、パルス波形の出力電流設定信号を発生す
   る出力電流設定器と、上記出力電流設定信号と上記電流
   検出器からの出力電流値検出信号との差を増幅する第１
   段比較増幅器と上記第１段比較増幅器の出力信号と溶接
   電源の出力側回路に直列に接続された直流リアクタの二
   次巻線の誘起電圧との差を増幅する第２段比較増幅器と
   を備え、上記第２段比較増幅器の出力信号を溶接電源の
   出力制御要素に対する制御信号として溶接電源出力電流
   を制御するようにしたことを特徴とするパルスアーク溶
   接電源。