JPS6232028B2 - - Google Patents
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- JPS6232028B2 JPS6232028B2 JP53030162A JP3016278A JPS6232028B2 JP S6232028 B2 JPS6232028 B2 JP S6232028B2 JP 53030162 A JP53030162 A JP 53030162A JP 3016278 A JP3016278 A JP 3016278A JP S6232028 B2 JPS6232028 B2 JP S6232028B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は交流電源を用いるアーク溶接装置の改
良に関するものである。
良に関するものである。
溶接変圧器の出力側に逆並列接続されたサイリ
スタなどの半導体スイツチング素子毎に直列に大
きなインダクタンスを有する各１つのリアクトル
巻線を接続し、各リアクトル巻線を共通の鉄心に
捲回しかつその極性をそれぞれ直列に接続されて
いる半導体スイツチング素子の導通時に同方向の
磁束を発生する極性としておくとリアクトルの作
用により出力端子には略矩形波状の交流出力電流
が得られる。
スタなどの半導体スイツチング素子毎に直列に大
きなインダクタンスを有する各１つのリアクトル
巻線を接続し、各リアクトル巻線を共通の鉄心に
捲回しかつその極性をそれぞれ直列に接続されて
いる半導体スイツチング素子の導通時に同方向の
磁束を発生する極性としておくとリアクトルの作
用により出力端子には略矩形波状の交流出力電流
が得られる。
第１図はこのような構成された溶接装置の接続
図を示すものである。第１図において、１は溶接
装置の入力端子、２は入力端子１，１に接続され
た１次巻線２ｐと２次巻線２ｓとを有する溶接変
圧器、３ａおよび３ｂは２次巻線２ｓの端子２ａ
にそれぞれ接続された互いに逆方向にのみ導通す
るサイリスタなどの半導体スイツチング素子（以
下単にサイリスタという）。４ａおよび４ｂは同
一の鉄心に巻回された２組のリアクトル巻線で各
リアクトル巻線４ａおよび４ｂはそれぞれサイリ
スタ３ａおよび３ｂに直列に接続されており、そ
の極性は図中に示すようにそれぞれ直列に接続さ
れたサイリスタの導通により同方向の磁束を発生
するように決定されている。５ａおよび５ｂはそ
れぞれサイリスタ３ａおよび３ｂを半サイクルご
とに交互に導通および位相制御をする位相制御回
路、６は電極、７はアーク、８は２次巻線２ｓの
他の端子に接続された被溶接材で、これらの電極
６乃至被溶接材８は溶接負荷Ｒを構成する。
図を示すものである。第１図において、１は溶接
装置の入力端子、２は入力端子１，１に接続され
た１次巻線２ｐと２次巻線２ｓとを有する溶接変
圧器、３ａおよび３ｂは２次巻線２ｓの端子２ａ
にそれぞれ接続された互いに逆方向にのみ導通す
るサイリスタなどの半導体スイツチング素子（以
下単にサイリスタという）。４ａおよび４ｂは同
一の鉄心に巻回された２組のリアクトル巻線で各
リアクトル巻線４ａおよび４ｂはそれぞれサイリ
スタ３ａおよび３ｂに直列に接続されており、そ
の極性は図中に示すようにそれぞれ直列に接続さ
れたサイリスタの導通により同方向の磁束を発生
するように決定されている。５ａおよび５ｂはそ
れぞれサイリスタ３ａおよび３ｂを半サイクルご
とに交互に導通および位相制御をする位相制御回
路、６は電極、７はアーク、８は２次巻線２ｓの
他の端子に接続された被溶接材で、これらの電極
６乃至被溶接材８は溶接負荷Ｒを構成する。
第２図を参照して上記溶接機の動作を説明す
る。
る。
第２図において正弦波状のEoは２次巻線２ｓ
の無負荷電圧を示し、破線で示したIoは溶接負荷
Ｒを流れる電流を示す。また鎖線で示したＩLは
リアクトル巻線４ａまたは４ｂを流れる電流を示
し、実線は溶接負荷Ｒの端子電圧IoRを示してい
る。尚同図の横軸には時間ｔをとつてある。
の無負荷電圧を示し、破線で示したIoは溶接負荷
Ｒを流れる電流を示す。また鎖線で示したＩLは
リアクトル巻線４ａまたは４ｂを流れる電流を示
し、実線は溶接負荷Ｒの端子電圧IoRを示してい
る。尚同図の横軸には時間ｔをとつてある。
第２図に示す時刻T1において位相制御回路５
ａが点弧信号を出力し、サイリスタ３ａが導通す
る。サイリスタ３ａが導通すると、溶接電流Ioは
２次巻線の端子２ａ、サイリスタ３ａ、リアクト
ル巻線４ａ、溶接負荷Ｒおよび２次巻線の端子２
ｂの径路を流れる。このとき時刻T1からT2の期
間においてはEo＞IoRとなる。リアクトル巻線４
ａのインダクタンスＬを大きな値、特に溶接回路
の他のインダクタンス、主として溶接変圧器２の
リーケージインダクタンスにくらべて十分に大き
な値、に選定しておくと、溶接電流Ioはほとんど
変化しないが、厳密にはわずかずつ増加を続け、
この溶接電流Ioの増加と大きなインダクタンスＬ
によつてリアクトル巻線４ａおよび４ｂにはEo
−IoR＝ｅ＝Ｌ・（di／dt）の起電力が発生して、
第２図の斜線で示された部分に相当するエネルギ
ーが蓄積される。
ａが点弧信号を出力し、サイリスタ３ａが導通す
る。サイリスタ３ａが導通すると、溶接電流Ioは
２次巻線の端子２ａ、サイリスタ３ａ、リアクト
ル巻線４ａ、溶接負荷Ｒおよび２次巻線の端子２
ｂの径路を流れる。このとき時刻T1からT2の期
間においてはEo＞IoRとなる。リアクトル巻線４
ａのインダクタンスＬを大きな値、特に溶接回路
の他のインダクタンス、主として溶接変圧器２の
リーケージインダクタンスにくらべて十分に大き
な値、に選定しておくと、溶接電流Ioはほとんど
変化しないが、厳密にはわずかずつ増加を続け、
この溶接電流Ioの増加と大きなインダクタンスＬ
によつてリアクトル巻線４ａおよび４ｂにはEo
−IoR＝ｅ＝Ｌ・（di／dt）の起電力が発生して、
第２図の斜線で示された部分に相当するエネルギ
ーが蓄積される。
つぎに時刻T2以降になると、Eo＜IoRとなる
が、リアクトル巻線４ａの大きなインダクタンス
のために溶接電流Ioはわずかずつしか減少し得な
いので、リアクトル巻線４ａには時刻T2以前の
ときとは逆に−Ｌ（di／dt）の起電力を発生し、
先に蓄積されたエネルギーを放出して溶接負荷Ｒ
に時刻T2以前の期間と同一方向に電流Ioを流し
続ける。この電流IoはインダクタンスＬが大なの
で変化が少なくほぼ一定の値となる。さらに時刻
T3以降になると、Eoの極性は逆になるが、イン
ダクタンスＬに蓄積されたエネルギーを放出して
時刻T3以前の期間と同一方向にほぼ一定の電流
Ioを溶接負荷Ｒに供給し続ける。
が、リアクトル巻線４ａの大きなインダクタンス
のために溶接電流Ioはわずかずつしか減少し得な
いので、リアクトル巻線４ａには時刻T2以前の
ときとは逆に−Ｌ（di／dt）の起電力を発生し、
先に蓄積されたエネルギーを放出して溶接負荷Ｒ
に時刻T2以前の期間と同一方向に電流Ioを流し
続ける。この電流IoはインダクタンスＬが大なの
で変化が少なくほぼ一定の値となる。さらに時刻
T3以降になると、Eoの極性は逆になるが、イン
ダクタンスＬに蓄積されたエネルギーを放出して
時刻T3以前の期間と同一方向にほぼ一定の電流
Ioを溶接負荷Ｒに供給し続ける。
つぎに時刻T4において位相制御回路５ｂから
サイリスタ３ｂに点弧信号を供給してサイリスタ
３ｂを導通させると２次巻線の端子２ｂ、溶接負
荷Ｒ、サイリスタ３ｂ、リアクトル巻線４ｂおよ
び２次巻線の端子２ａに電流が流れる。この電流
が流れる回路のインダクタンスはリアクトル巻線
４ｂを除けば小さいので時刻T4以降にリアクト
ル巻線４ｂに流れる電流ＩLすなわち溶接負荷Ｒ
を流れる電流Ioの絶対値は時刻T4以前に流れて
いた電流の絶対値に略等しい値となる。このとき
リアクトル巻線４ａのサイリスタ３ａ側の電位は
プラスとなり、またサイリスタ３ａのアノード側
の２次巻線２ｓの端子２ａがすでにマイナスにな
つているので、サイリスタ３ａは遮断となる。時
刻T4以後は上記と同様の動作がくり返される。
サイリスタ３ｂに点弧信号を供給してサイリスタ
３ｂを導通させると２次巻線の端子２ｂ、溶接負
荷Ｒ、サイリスタ３ｂ、リアクトル巻線４ｂおよ
び２次巻線の端子２ａに電流が流れる。この電流
が流れる回路のインダクタンスはリアクトル巻線
４ｂを除けば小さいので時刻T4以降にリアクト
ル巻線４ｂに流れる電流ＩLすなわち溶接負荷Ｒ
を流れる電流Ioの絶対値は時刻T4以前に流れて
いた電流の絶対値に略等しい値となる。このとき
リアクトル巻線４ａのサイリスタ３ａ側の電位は
プラスとなり、またサイリスタ３ａのアノード側
の２次巻線２ｓの端子２ａがすでにマイナスにな
つているので、サイリスタ３ａは遮断となる。時
刻T4以後は上記と同様の動作がくり返される。
第３図は、位相制御回路５ａおよび５ｂの点弧
信号の位相を第２図のθ１からθ２に遅らせた場
合を示したもので、溶接負荷Ｒを流れる電流I′o
は、Eo＞I′oRのときにEo−I′oR＝ｅ＝Ｌ（di／
dt）によつて蓄積されるエネルギーとEo＜I′oR
のときに放出されるエネルギーとが等しくなる値
になる。このように、点弧信号を遅らせた場合に
は第３図に示すごとくI′oの反転する位相が遅れ
ると同時に電流値も小さくなるが、動作順序は第
２図で説明した場合と同様になる。またサイリス
タに供給される点弧信号の位相を遅らせることに
より、溶接負荷に通電する電流値も小さくして
も、溶接負荷に供給される電流は遮断時間を待た
ず、電源の半サイクルの周期で急峻に極性を変え
る交流電源となる。
信号の位相を第２図のθ１からθ２に遅らせた場
合を示したもので、溶接負荷Ｒを流れる電流I′o
は、Eo＞I′oRのときにEo−I′oR＝ｅ＝Ｌ（di／
dt）によつて蓄積されるエネルギーとEo＜I′oR
のときに放出されるエネルギーとが等しくなる値
になる。このように、点弧信号を遅らせた場合に
は第３図に示すごとくI′oの反転する位相が遅れ
ると同時に電流値も小さくなるが、動作順序は第
２図で説明した場合と同様になる。またサイリス
タに供給される点弧信号の位相を遅らせることに
より、溶接負荷に通電する電流値も小さくして
も、溶接負荷に供給される電流は遮断時間を待た
ず、電源の半サイクルの周期で急峻に極性を変え
る交流電源となる。
このように第１図のアーク溶接装置は略矩形波
状の溶接電流が得られるので電流の零点通過時に
アークの再点弧に失敗することが少なく理想的で
あるが同図の装置を用いてアルミニユームなどを
非消耗電極にて溶接するときは次のような問題が
ある。即ちアルミニユームなど軽合金類をタング
ステン電極にて溶接するTIG溶接においては被溶
接物表面の酸化被膜を除去するために交流電源を
用いるが、このとき実際に溶接に利用されるのは
主として電極側が負電位となる正極性時であり、
電極が正電位となる逆極性時は被溶接物表面の酸
化被膜の除去いわゆるクリーニング作用とタング
ステン電極の加熱とにエネルギーが費される。こ
のように正極性時の電流と逆極性時の電流とは全
く別の効果をもたらすから全電流値に対するそれ
ぞれの極性における電流の占める比率が変化する
と同一の溶接電流においても溶接結果に大きな差
が現われる。
状の溶接電流が得られるので電流の零点通過時に
アークの再点弧に失敗することが少なく理想的で
あるが同図の装置を用いてアルミニユームなどを
非消耗電極にて溶接するときは次のような問題が
ある。即ちアルミニユームなど軽合金類をタング
ステン電極にて溶接するTIG溶接においては被溶
接物表面の酸化被膜を除去するために交流電源を
用いるが、このとき実際に溶接に利用されるのは
主として電極側が負電位となる正極性時であり、
電極が正電位となる逆極性時は被溶接物表面の酸
化被膜の除去いわゆるクリーニング作用とタング
ステン電極の加熱とにエネルギーが費される。こ
のように正極性時の電流と逆極性時の電流とは全
く別の効果をもたらすから全電流値に対するそれ
ぞれの極性における電流の占める比率が変化する
と同一の溶接電流においても溶接結果に大きな差
が現われる。
本発明者は電源電圧の１サイクルを基準に考え
るとき、この１サイクルの期間における正極性電
流の平均値をＩSP、逆極性電流の平均値をＩRPと
するときの全電流値に対する正極性電流ＩSPの占
める比率β（＝ＩＳＰ／ＩＳＰ＋ＩＲＰ）（以下βをア
ンバラン ス比という）を種々変化させて溶接した結果、つ
ぎのような結果を得た。アンバランス比β＝0.5
即ち正、逆各極性の電流が完全にバランスしてい
るときはクリーニング巾、溶着ビード巾、電極消
耗量ともに比較的大であり一方溶け込み深さは小
である。これに対してアンバランス比βが0.5よ
り大きくなるに従い全電流（ＩSP＋ＩRP）が一定
であるにもかかわらずクリーニング巾、ビード
巾、電極消耗量ともに小となり逆に溶け込み深さ
が大となつてくる。実験結果の例を第４図に示
す。第４図は溶接電流180A一定として上述のア
ンバランス比βを変化させてアルミニユームをア
ルゴンガスシールドにてTIG溶接したときの溶接
結果を示したものであり、同図から明らかな如く
β＝0.7のときはβ＝0.5のときにくらべクリーニ
ング巾ＷCは約60％に、ビード巾ＷBは約90％に減
少し、逆に溶け込み深さＰは約２倍に増加してい
る。しかもこれらの変化量は被溶接物の表面状
態、使用する溶接電流の波高値、溶接電圧、電極
の太さ、シールドガス流量などによつて異なる値
を示す。したがつて溶接時には目的とする溶接部
を得るためには所要の溶接電流を定める以外に上
記比率βの値を溶接電流とは別に任意に選択でき
ることが必要となる。
るとき、この１サイクルの期間における正極性電
流の平均値をＩSP、逆極性電流の平均値をＩRPと
するときの全電流値に対する正極性電流ＩSPの占
める比率β（＝ＩＳＰ／ＩＳＰ＋ＩＲＰ）（以下βをア
ンバラン ス比という）を種々変化させて溶接した結果、つ
ぎのような結果を得た。アンバランス比β＝0.5
即ち正、逆各極性の電流が完全にバランスしてい
るときはクリーニング巾、溶着ビード巾、電極消
耗量ともに比較的大であり一方溶け込み深さは小
である。これに対してアンバランス比βが0.5よ
り大きくなるに従い全電流（ＩSP＋ＩRP）が一定
であるにもかかわらずクリーニング巾、ビード
巾、電極消耗量ともに小となり逆に溶け込み深さ
が大となつてくる。実験結果の例を第４図に示
す。第４図は溶接電流180A一定として上述のア
ンバランス比βを変化させてアルミニユームをア
ルゴンガスシールドにてTIG溶接したときの溶接
結果を示したものであり、同図から明らかな如く
β＝0.7のときはβ＝0.5のときにくらべクリーニ
ング巾ＷCは約60％に、ビード巾ＷBは約90％に減
少し、逆に溶け込み深さＰは約２倍に増加してい
る。しかもこれらの変化量は被溶接物の表面状
態、使用する溶接電流の波高値、溶接電圧、電極
の太さ、シールドガス流量などによつて異なる値
を示す。したがつて溶接時には目的とする溶接部
を得るためには所要の溶接電流を定める以外に上
記比率βの値を溶接電流とは別に任意に選択でき
ることが必要となる。
本発明はアンバランス比即ち正、逆各極性時に
おける電流の導通割合を自由に設定できるように
正逆各方向の電流を制御する半導体スイツチング
素子の導通位相を制御する制御回路として２組の
導通位相制御回路を設け、各導通位相制御回路に
は出力電流調整器を設けるとともに正逆各方向の
半導体スイツチング素子の導通位相を同時に相反
する方向に増減させるアンバランス比調整器を具
備した交流アーク溶接装置を提供したものであ
る。
おける電流の導通割合を自由に設定できるように
正逆各方向の電流を制御する半導体スイツチング
素子の導通位相を制御する制御回路として２組の
導通位相制御回路を設け、各導通位相制御回路に
は出力電流調整器を設けるとともに正逆各方向の
半導体スイツチング素子の導通位相を同時に相反
する方向に増減させるアンバランス比調整器を具
備した交流アーク溶接装置を提供したものであ
る。
第５図は本発明の装置の実施例を示す接続図で
ある。同図において１ないし８は第１図と同様の
機能を有するものを示す。Ｓは溶接期間中閉じて
いるスイツチである。９は溶接電流検出回路であ
り変流器CT、抵抗器R1，R2、整流器D1およびコ
ンデンサC1からなり溶接電流に対応した直流電
圧ｅfを発生する。１１は出力電流設定回路であ
り、直流電源E1の端子電圧をポテンシヨメータ
R3に印加し、基準電圧ｅrを出力する。ここで可
変抵抗器R3は出力電流設定器となる。１２は入
力抵抗器R4，R5、フイードバツク抵抗器R6およ
び演算増巾器OP1からなる比較回路であり出力電
流設定回路の出力電圧ｅrと溶接電流検出回路の
出力信号ｅfとの差信号ｅpを出力する。１３は補
助変圧器であり溶接変圧器２と同相の交流電源に
接続されている。１４および１５はサイリスタ３
ａおよび３ｂを導通させるためのパルス発生回路
であり前述の出力電流設定回路１１、溶接電流検
出回路９、比較回路１２、後述するポテンシヨメ
ータ１６とともに２組の導通位相制御回路を構成
する。スイツチＳの閉路によりパルス発生回路１
４はサイリスタ３ａが順バイアスされる電圧位相
において整流器D2、抵抗器R7，R8を通して定電
圧ダイオードZD1によつて波頭を截断された半波
整流台形波電圧をユニジヤンクシヨントランジス
タUJT1のベースに供給して発振可能の状態とす
る。またパルス発生回路１５は逆にサイリスタ３
ｂが順バイアスされる電圧位相においてのみユニ
ジヤンクシヨントランジスタUJT2が発振可能と
なるものである。一方比較回路１２の出力ｅpは
ポテンシヨメータ１６の摺動子に供給されて分割
され抵抗器R11およびR12を通してそれぞれコンデ
ンサC2，C3を充電する。コンデンサC2およびC3
の充電によつてユニジヤンクシヨントランジスタ
UJT1およびUJT2はそれぞれベースに電圧が供給
されている各半波において交互に発振する。ここ
でポテンシヨメータ１６はアンバランス比調整器
に相当する。いまこの摺動子が中央にあるときを
考えると比較回路１２の出力はコンデンサC2お
よびC3に平均して供給されてこれらを同じ速度
で充電するのでユニジヤンクシヨントランジスタ
UJT1およびUJT2は全く同じ位相でエミツタベー
ス間が導通となりパルストランスPT1およびPT2
を通してパルス出力をそれぞれサイリスタ３ａお
よび３ｂのゲートに供給する。この結果溶接電流
は正極性、逆極性ともに等しい波形となる。また
この溶接電流は溶接電流検出回路９にて検出され
て出力電流設定回路の出力と比較されるので両出
力の差が略零となるとき安定する定電流特性が得
られる。ここでポテンシヨメータ１６の摺動子を
中央位置から移動させたときを考える。例えばポ
テンシヨメータ１６の摺動子を抵抗器R12側に移
動させた場合はコンデンサC3の充電回路の抵抗
値が小さくなり充電速度が速くなつてパルストラ
ンスPT2はサイリスタ３ｂが順バイアスとなる極
性のとき即ち電極６が負電位となる正極性の半波
において早い位相でパルス発生しサイリスタ３ｂ
の点弧位相を進める。一方コンデンサC2は、充
電回路の抵抗値が大きくなつて逆にサイリスタ３
ａの点弧位相が遅くなる。この結果正極性側のサ
イリスタ３ｂの導通期間が長くなりその増加分だ
け逆極性側のサイリスタ３ａの導通期間が短くな
る。このとき回路を流れる電流の実効値はポテン
シヨメータ１６の摺動子が中央にあつて正逆両極
性の電流が完全にバランスしているときと同様基
準信号ｅrによつて一定値に制御されているので
変化することはない。したがつて溶接電流の実効
値とは全く独立してポテンシヨメータ１６の摺動
子の位置を調整することによつて全電流に対する
正極性電流の平均値の比率を任意に設定すること
ができる。
ある。同図において１ないし８は第１図と同様の
機能を有するものを示す。Ｓは溶接期間中閉じて
いるスイツチである。９は溶接電流検出回路であ
り変流器CT、抵抗器R1，R2、整流器D1およびコ
ンデンサC1からなり溶接電流に対応した直流電
圧ｅfを発生する。１１は出力電流設定回路であ
り、直流電源E1の端子電圧をポテンシヨメータ
R3に印加し、基準電圧ｅrを出力する。ここで可
変抵抗器R3は出力電流設定器となる。１２は入
力抵抗器R4，R5、フイードバツク抵抗器R6およ
び演算増巾器OP1からなる比較回路であり出力電
流設定回路の出力電圧ｅrと溶接電流検出回路の
出力信号ｅfとの差信号ｅpを出力する。１３は補
助変圧器であり溶接変圧器２と同相の交流電源に
接続されている。１４および１５はサイリスタ３
ａおよび３ｂを導通させるためのパルス発生回路
であり前述の出力電流設定回路１１、溶接電流検
出回路９、比較回路１２、後述するポテンシヨメ
ータ１６とともに２組の導通位相制御回路を構成
する。スイツチＳの閉路によりパルス発生回路１
４はサイリスタ３ａが順バイアスされる電圧位相
において整流器D2、抵抗器R7，R8を通して定電
圧ダイオードZD1によつて波頭を截断された半波
整流台形波電圧をユニジヤンクシヨントランジス
タUJT1のベースに供給して発振可能の状態とす
る。またパルス発生回路１５は逆にサイリスタ３
ｂが順バイアスされる電圧位相においてのみユニ
ジヤンクシヨントランジスタUJT2が発振可能と
なるものである。一方比較回路１２の出力ｅpは
ポテンシヨメータ１６の摺動子に供給されて分割
され抵抗器R11およびR12を通してそれぞれコンデ
ンサC2，C3を充電する。コンデンサC2およびC3
の充電によつてユニジヤンクシヨントランジスタ
UJT1およびUJT2はそれぞれベースに電圧が供給
されている各半波において交互に発振する。ここ
でポテンシヨメータ１６はアンバランス比調整器
に相当する。いまこの摺動子が中央にあるときを
考えると比較回路１２の出力はコンデンサC2お
よびC3に平均して供給されてこれらを同じ速度
で充電するのでユニジヤンクシヨントランジスタ
UJT1およびUJT2は全く同じ位相でエミツタベー
ス間が導通となりパルストランスPT1およびPT2
を通してパルス出力をそれぞれサイリスタ３ａお
よび３ｂのゲートに供給する。この結果溶接電流
は正極性、逆極性ともに等しい波形となる。また
この溶接電流は溶接電流検出回路９にて検出され
て出力電流設定回路の出力と比較されるので両出
力の差が略零となるとき安定する定電流特性が得
られる。ここでポテンシヨメータ１６の摺動子を
中央位置から移動させたときを考える。例えばポ
テンシヨメータ１６の摺動子を抵抗器R12側に移
動させた場合はコンデンサC3の充電回路の抵抗
値が小さくなり充電速度が速くなつてパルストラ
ンスPT2はサイリスタ３ｂが順バイアスとなる極
性のとき即ち電極６が負電位となる正極性の半波
において早い位相でパルス発生しサイリスタ３ｂ
の点弧位相を進める。一方コンデンサC2は、充
電回路の抵抗値が大きくなつて逆にサイリスタ３
ａの点弧位相が遅くなる。この結果正極性側のサ
イリスタ３ｂの導通期間が長くなりその増加分だ
け逆極性側のサイリスタ３ａの導通期間が短くな
る。このとき回路を流れる電流の実効値はポテン
シヨメータ１６の摺動子が中央にあつて正逆両極
性の電流が完全にバランスしているときと同様基
準信号ｅrによつて一定値に制御されているので
変化することはない。したがつて溶接電流の実効
値とは全く独立してポテンシヨメータ１６の摺動
子の位置を調整することによつて全電流に対する
正極性電流の平均値の比率を任意に設定すること
ができる。
導通位相制御回路は第５図の実施例に限定され
るものではなく種々の変形が可能である。第６図
は本発明の別の実施例を示す接続図でありパルス
発生回路部分の要部のみを示すものである。同図
は第５図の実施例のうちコンデンサC2およびC3
の充電回路にトランジスタQ1およびQ2を接続し
て充電電流を常に入力電圧に対応した一定値にす
る定電流化回路を設けて位相制御に直線性を付加
したものである。また第７図はさらに別の実施例
でありユニジヤンクシヨントランジスタのベース
間に供給する電圧を定電圧ダイオードZD1，ZD2
の端子電圧から抵抗器R8，R13，R10，R14および
可変抵抗器１７，１８にて分圧した電圧としてこ
のベース間供給電圧を可変にするとともに可変抵
抗器１７，１８の抵抗値を図に示すように互いに
逆方向に変化するように２連の可変抵抗器を用い
る。同図に示す実施例においては可変抵抗器１
７，１８がアンバランス比調整器となり、両可変
抵抗器を図に示す矢印の方向に変化させるとユニ
ジヤンクシヨントランジスタUJT1のベース間電
圧は高くなり、逆にユニジヤンクシヨントランジ
スタUJT2のベース間電圧は低くなる。このため
各ユニジヤンクシヨントランジスタのエミミツタ
回路に接続されたコンデンサC2およびC3は抵抗
器R11，R12の抵抗値を等しくしておくと同じ速度
で充電されるが、ベース間電圧が異なるためユニ
ジヤンクシヨントランジスタUJT1の発振位相は
遅く、ユニジヤンクシヨントランジスタUJT2の
発振位相は早くなり、正極性時の導通期間を逆極
性時の導通期間より長くすることができる。
るものではなく種々の変形が可能である。第６図
は本発明の別の実施例を示す接続図でありパルス
発生回路部分の要部のみを示すものである。同図
は第５図の実施例のうちコンデンサC2およびC3
の充電回路にトランジスタQ1およびQ2を接続し
て充電電流を常に入力電圧に対応した一定値にす
る定電流化回路を設けて位相制御に直線性を付加
したものである。また第７図はさらに別の実施例
でありユニジヤンクシヨントランジスタのベース
間に供給する電圧を定電圧ダイオードZD1，ZD2
の端子電圧から抵抗器R8，R13，R10，R14および
可変抵抗器１７，１８にて分圧した電圧としてこ
のベース間供給電圧を可変にするとともに可変抵
抗器１７，１８の抵抗値を図に示すように互いに
逆方向に変化するように２連の可変抵抗器を用い
る。同図に示す実施例においては可変抵抗器１
７，１８がアンバランス比調整器となり、両可変
抵抗器を図に示す矢印の方向に変化させるとユニ
ジヤンクシヨントランジスタUJT1のベース間電
圧は高くなり、逆にユニジヤンクシヨントランジ
スタUJT2のベース間電圧は低くなる。このため
各ユニジヤンクシヨントランジスタのエミミツタ
回路に接続されたコンデンサC2およびC3は抵抗
器R11，R12の抵抗値を等しくしておくと同じ速度
で充電されるが、ベース間電圧が異なるためユニ
ジヤンクシヨントランジスタUJT1の発振位相は
遅く、ユニジヤンクシヨントランジスタUJT2の
発振位相は早くなり、正極性時の導通期間を逆極
性時の導通期間より長くすることができる。
第５図および第６図においては正、逆各極性時
の導通期間の割合を変化させる手段としてポテン
シヨメータ１６を用いたが、ポテンシヨメータの
かわりに他の適当な手段たとえばロータリースイ
ツチによつて固定抵抗器の組合せをかえるもの、
コンデンサC2，C3の容量を相反的に増減するも
のでもよくまた第７図においてユニジヤンクシヨ
ントランジスタのベース間電圧を変える手段とし
ては直列または並列トランジスタにより可変電圧
を得るようにしてもよい。さらにまた上記各手
段、実施例を２つ以上組合せて用いてもよく、ま
た粗調整を一方の手段により行い微調整を他方の
手段いて行うよう２段式にしてもよい。
の導通期間の割合を変化させる手段としてポテン
シヨメータ１６を用いたが、ポテンシヨメータの
かわりに他の適当な手段たとえばロータリースイ
ツチによつて固定抵抗器の組合せをかえるもの、
コンデンサC2，C3の容量を相反的に増減するも
のでもよくまた第７図においてユニジヤンクシヨ
ントランジスタのベース間電圧を変える手段とし
ては直列または並列トランジスタにより可変電圧
を得るようにしてもよい。さらにまた上記各手
段、実施例を２つ以上組合せて用いてもよく、ま
た粗調整を一方の手段により行い微調整を他方の
手段いて行うよう２段式にしてもよい。
以上のように本発明の装置においては出力電流
値を設定する出力電流調整器の他に正極性、逆極
性方向の各半導体スイツチング素子の導通位相を
同時に相反する方向に増減するようアンバランス
比調整器によつて２組の導通位相制御回路を結合
させたので出力電流は一定のまま正極性方向の電
流の平均値の占める割合を任意に調整することが
できる。また出力電流は別途設けた出力電流調整
器により決定されるので正極性方向に電流の平均
値の占める割合を変化させてもそれによつて全体
の電流が変化することがない。また２組の導通位
相制御回路の出力が同時に相反する方向に増減す
るので片方の導通位相のみを増減させて他方の増
減はフイードバツク糸により行う場合と異なり設
定値の変更時における過渡現象が発生せず安定な
動作が得られるものである。
値を設定する出力電流調整器の他に正極性、逆極
性方向の各半導体スイツチング素子の導通位相を
同時に相反する方向に増減するようアンバランス
比調整器によつて２組の導通位相制御回路を結合
させたので出力電流は一定のまま正極性方向の電
流の平均値の占める割合を任意に調整することが
できる。また出力電流は別途設けた出力電流調整
器により決定されるので正極性方向に電流の平均
値の占める割合を変化させてもそれによつて全体
の電流が変化することがない。また２組の導通位
相制御回路の出力が同時に相反する方向に増減す
るので片方の導通位相のみを増減させて他方の増
減はフイードバツク糸により行う場合と異なり設
定値の変更時における過渡現象が発生せず安定な
動作が得られるものである。
第１図は本発明の基礎となる矩形波電流を得る
ための装置を説明するための接続図であり第２図
および第３図は第１図の装置の動作の説明図であ
る。第４図はアンバランス比を変えて実施したと
きの結果を示す線図であり、第５図ないし第７図
は本発明の装置の実施例を示す接続図である。 ２……溶接変圧器、３ａ，３ｂ……サイリス
タ、４ａ，４ｂ……リアクトル、９……溶接電流
検出回路、１１……出力設定回路、１２……比較
回路、１４，１５……パルス発生回路。
ための装置を説明するための接続図であり第２図
および第３図は第１図の装置の動作の説明図であ
る。第４図はアンバランス比を変えて実施したと
きの結果を示す線図であり、第５図ないし第７図
は本発明の装置の実施例を示す接続図である。 ２……溶接変圧器、３ａ，３ｂ……サイリス
タ、４ａ，４ｂ……リアクトル、９……溶接電流
検出回路、１１……出力設定回路、１２……比較
回路、１４，１５……パルス発生回路。
Claims (1)
- １ 交流電源を用いるアーク溶接装置において、
溶接変圧器と、前記溶接変圧器の出力側に接続さ
れて正極性時および逆極性時にそれぞれ導通する
半導体スイツチング素子と前記半導体スイツチン
グ素子に直列に接続されてそれぞれ直列に接続さ
れる半導体スイツチング素子の導通により同方向
に磁化される共通の鉄心に巻回されて十分に大な
るインダクタンスを有する２個のリアクトル巻線
と、前記各半導体スイツチング素子の導通位相を
制御する位相制御回路であつて出力電流調整器の
他に前記各半導体スイツチング素子の導通位相を
同時に相反する方向に増減させるアンバランス比
調整器を付加した位相制御回路とを具備した交流
アーク溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3016278A JPS54121255A (en) | 1978-03-14 | 1978-03-14 | Alternate current arc welding apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3016278A JPS54121255A (en) | 1978-03-14 | 1978-03-14 | Alternate current arc welding apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54121255A JPS54121255A (en) | 1979-09-20 |
| JPS6232028B2 true JPS6232028B2 (ja) | 1987-07-11 |
Family
ID=12296051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3016278A Granted JPS54121255A (en) | 1978-03-14 | 1978-03-14 | Alternate current arc welding apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54121255A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4023419C5 (de) * | 1990-07-23 | 2004-01-15 | Hitachi Seiko, Ltd., Ebina | Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Wechselstrom-WIG-Schweißprozesses |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4038515A (en) * | 1975-05-08 | 1977-07-26 | Miller Electric Manufacturing Company | Asymmetrical a.c. welder |
| JPS5233853A (en) * | 1975-09-10 | 1977-03-15 | Osaka Transformer Co Ltd | Arc welding machine |
-
1978
- 1978-03-14 JP JP3016278A patent/JPS54121255A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54121255A (en) | 1979-09-20 |
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