JPS6232030B2

JPS6232030B2 -

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Publication number: JPS6232030B2
Application number: JP54095916A
Authority: JP
Inventors: Akyuki Okada
Original assignee: Daihen Corp
Current assignee: Daihen Corp
Priority date: 1979-07-26
Filing date: 1979-07-26
Publication date: 1987-07-11
Also published as: US4310744A; JPS5619979A; DE3065525D1; EP0023348A1; EP0023348B1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は広範囲な安定なアークを発生させるこ
とができる制相制御形交流溶接機に関するもので
ある。

通常、アルミニウム材、マグネシウム材等の強
力な酸化皮膜を発生する材料の溶接には交流アー
ク溶接機が用いられているが、可動鉄心形交流ア
ーク溶接機では、出力電流の調整に時間を要し、
電流調整の速応性、電流値の安定化、プログラム
制御化に適していない。そのために、サイリス
タ、トランジスタ等の電子スイツチを使用して位
相制御によつて出力電流を調整することが行われ
ているが、位相制御によつて出力電流を調整すれ
ば、電流の遮断期間が発生するために、アークの
再点弧に失敗することが多い。特に、アルミニウ
ム材を小電流で溶接する場合にはアルミニウム材
がマイナスになる半サイクルにおいては、アーク
の再点弧に失敗することが多く実用にならない。
したがつて、最近では、第１図乃至第４図に示す
ように交流電源Ｅと消耗又は非消耗電極６、アー
ク７および被溶接物８からなる溶接負荷Ｒとの間
に、溶接負荷に対して交流電流を位相制御して通
電する複数のサイリスタと、それらのサイリスタ
の各半サイクルごとの通電期間のうち電源電圧が
溶接負荷電圧より大なる期間に大形のリアクトル
に電磁エネルギーを蓄積しておき、電源電圧が溶
接負荷電圧よりも低下した期間にリアクトル蓄積
した電磁エネルギーを放出して、サイリスタの位
相制御による出力電流の遮断期間を除去すること
が行なわれている。しかし、このような大形のリ
アクトルに電磁エネルギーを蓄積させて、位相制
御による遮断期間を除去しようとする従来の位相
制御形交流溶接機には、つぎのような理由によつ
て実用上充分なものではない。すなわち、第１図
において、１は交流電源Ｅに接続される溶接機の
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にアノ
ードおよびカソードがそれぞれ接続された互いに
逆方向の第１および第２の単方向性制御整流素子
（以下サイリスタという）、４ａおよび４ｂは略イ
ンダクタンスが等しい第１及び第２のリアクトル
で第１及び第２のリアクトル４ａ及び４ｂはそれ
ぞれ第１及び第２のサイリスタ３ａ及び３ｂに直
列に接続されている。このリアクトル４ａおよび
４ｂは、同一のリアクトル鉄心に巻回された略イ
ンダクタンスの等しい第１および第２のリアクト
ル巻線を有するリアクトルである。

第１図において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
点弧および位相制御をする点弧位相制御回路、６
は消耗または非消耗電極、７はアーク、８は２次
巻線２ｓの端子２ｂ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１及び第２のサイリスタ３ａ及び３ｂ
は、互いに逆方向に設けられているため、電源の
各半サイクルの周期ごとにサイリスタ３ａ及び３
ｂが交互に導通して一周期毎に溶接負荷Ｒへの通
電電流の向きが変化するが、本発明においては、
第１及び第２のサイリスタ３ａ及び３ｂの導通に
より第１及び第２のリアクトル４ａ及び４ｂに流
れる各電流によつてリアクトル鉄心に生じる磁束
の方向が同一になるように第１及び第２のリアク
トル４ａ及び４ｂの極性が定められている。

第１図に示す従来の溶接電源の動作について第
５図ａ，ｂ及び第６図ａ乃至ｄを参照して説明す
る。第５図ａにおいて正弦波状のE₀は２次巻線
２ｓの無負荷電圧を示し、実線は溶接負荷Ｒの端
子電圧I₀Rを示している。尚同図の横軸には時間
ｔをとつてある。第５図ａに示す時刻T₁におい
て点弧位相制御回路５ａが点弧信号を出力し、第
１のサイリスタ３ａが導通する。第１のサイリス
タ３ａが導通すると、溶接電流I₀は第６図ａに示
すように２次巻線の端子２ａ、サイリスタ３ａ、
リアクトル４ａ、溶接負荷Ｒおよび２次巻線の端
子２ｂを流れる。このとき２次巻線２ｓ、リアク
トル４ａおよび溶接負荷Ｒの両端電圧の極性は図
示のとおりとなり、ｔ＜T₂の期間においてはE₀
＞I₀Rとなる。リアクトル４ａのインダクタンス
Ｌを大きな値に選定してあるため、溶接電流I₀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I₀の増加と大きなインダク
タンスＬによつてリアクトル４ａおよび４ｂには
E₀−I₀R＝ｅ＝Ｌ（di／dt）の起電力が図示の極
性で発生して、第５図ａ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ｔ＞
T₂になると、E₀＜I₀Rになるにもかかわらず、溶
接電流I₀はわずかずつ減少するので、リアクトル
４ａには第６図ｂに示すようにｔ＜T₂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ｔ＜
T₂のときと同一方向に電流I₀を流し続ける。この
電流I₀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ｔ＞T₃になる
と、E₀の極性は第６図ｃに示すとおり逆になる
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、ｔ＜T₃のときと同一方向にほぼ一定
の電流I₀を溶接負荷Ｒに供給する。つぎにｔ＝T₄
のときに、点弧位相制御回路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
させると第６図ｄに示したように２次巻線の端子
２ｂ、溶接負荷Ｒ、リアクトル４ｂ、サイリスタ
３ｂおよび２次巻線の端子２ａに電流が流れる。
このときリアクトル４ａと４ｂとは前述のように
共通の鉄心を有し、かつ図示のように各直列サイ
リスクの導通によつて同一の方向の磁束を発生す
るように巻方向が定められているから、それまで
リアクトル４ａに蓄積されていた磁気エネルギー
はリアクトル４ｂにそのまま移行する。そしてこ
の電流が流れる回路のインダクタンスはリアクト
ル４ｂを除けば小さいのでｔ＞T₄のときにリア
クトル４ｂに流れる電流Ｉ_Lすなわち溶接負荷Ｒ
を流れる電流I₀の絶対値はｔ＜T₄のときと略等し
い値となる。このとき溶接負荷Ｒおよびリアクト
ル４ｂの両端電圧の極性は第６図ｄに示すとおり
となり、リアクトル４ａはサイリスタ３ａのカソ
ード側の電位がプラスとなり、またサイリスタ３
ａ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。ｔ＞T₄以後は上記と同様の動作が
くり返される。

第５図ｂは、点弧位相制御回路５ａおよび５ｂ
の点弧信号の位相を第５図ａのθ_１からθ_２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′₀は、E₀＞I′₀RのときにE₀−I′₀R＝ｅ＝Ｌ
（di／dt）によつて蓄積されるエネルギーとE₀＜
I′₀R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５図ｂに示すごとくI′₀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５図ａ乃至ｄ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
値を小さくしても、溶接負荷に供給される電流は
遮断時間を持たず、電源の半サイクルの周期で急
峻に極性をかえる交流電流となる。

上記のとおり動作する従来の溶接機において、
サイリスタ３ａおよび３ｂによつて位相制御され
た出力電流に遮断期間を生じないようにするため
には、第１および第２のリアクトル４ａおよび４
ｂに吸収されるエネルギー（第５図の斜線領域S₁
に相当）が放出エネルギー（第５図の斜線領域S₂
に相当）よりも大でなければならない。一方、従
来の溶接機においては、リアクトルから放出され
るエネルギーS₂のうち溶接負荷Ｒに供給されるエ
ネルギーは第５図の左下り斜線領域S₂aのみであ
つて、残りの右下り斜線領域S₂bのエネルギーは
電源Ｅに返還される。特に第５図ｂに示すよう
に、サイリスタの点弧位相を遅らせて出力電流を
小さくした場合には、リアクトルに吸収されたエ
ネルギーS₁のうちごく一部のS₂aのみが利用され
て、大部分のエネルギーS₂bは無効電力として電
源Ｅに戻される。すなわち、同図ｂにおいて溶接
負荷電圧を徐々に減少させていき、負荷電圧が零
ボルトになるとリアクトルの蓄積エネルギーS₁と
電源Ｅに無効電力として返還するエネルギーS₂b
とが等しくなり、このときの点弧位相は90゜であ
る。このように従来のリアクトルを備えた位相制
御形交流溶接機においては、リアクトルに蓄積さ
れたエネルギーのすべてが溶接負荷に供給されな
いために、溶接負荷に供給される電流を連続され
ようとすれば、(i)リアクトルの容量が大になり、
さらにリアクトルに十分な電磁エネルギーを蓄積
させるために溶接用変圧器の２次無負荷電圧を高
くしなければならないので変圧器の容量が大にな
るために、溶接機が大形かつ高価になる、(ii)制御
整流素子の点弧位相が90゜未満での狭い範囲にし
か調整できないために、微細な調整が容易でな
い、(iii)溶接機への入力KVAが大になる等の欠点
があつた。

本発明は、リアクトルを備え交流の溶接負荷に
交流電力を供給する位相制御形交流溶接機におい
て、リアクトルと溶接負荷との直列回路に並列に
電子スイツチを接続してリアクトルの蓄積エネル
ギーを電源に返還することなく、溶接負荷を通じ
て放電させることにより、小容量のリアクトルで
広範囲の出力電流を供給して安定にアークを継続
させることのできる位相制御形交流溶接機を提供
したものである。

以下、本発明の溶接機の実施例について図面を
参照して説明する。

第７図は本発明の溶接機の基本的な構成図であ
り、第８図ａおよびｂはそれぞれ第７図の接続図
に示す溶接機についてサイリスタの点弧位相が大
なる場合と小なる場合の溶接負荷の説明図であ
り、第９図ａ乃至ｄはそれぞれ第７図の溶接機の
時間の経過に対する動作原理を示す接続図であ
る。第７図は、第１図に示す従来の溶接機に、溶
接負荷Ｒとリアクトル４ａとより成る直列回路に
並列に第１の半導体スイツチとしてトランジスタ
９ａを接続し、溶接負荷の逆方向の電流に対して
溶接負荷Ｒとリアクトル４ｂとより成る直列回路
に並列に第２の半導体スイツチとしてトランジス
タ９ｂを接続し、各トランジスタをそれぞれ第１
の半導体スイツチ制御回路１０ａおよび第２の半
導体スイツチ制御回路１０ｂにより制御する。第
８図ａに示す時刻T₁すなわち予め設定した位相
で、点弧位相制御回路５ａから点弧信号を出力し
てサイリスタ３ａを導通させると、第９図ａの矢
印で示す経路で電流が流れ、第８図ａの斜線で示
されたS₁の部分に相当するエネルギーが蓄積され
る。この期間においては、トランジスタ９ａおよ
び９ｂには導通信号が供給されないので、第９図
ａは第６図ａと等価になる。つぎに時刻ｔがT₂
＜ｔ＜T₃になると、先に蓄積されたエネルギー
を放出して溶接負荷Ｒにｔ＜T₂のときと同一の
方向に電流I₀を流し続ける。この期間において、
トランジスタ９ａおよび９ｂに導通信号が供給さ
れないので、第９図ｂは第６図ｂと等価になる。
時刻ｔがT₃をこえると、電源E₀は負極性になる
ので、この時点で第１の半導体スイツチ制御回路
１０ａからトランジスタ９ａに導通信号を出力す
る。このトランジスタ９ａの導通により、リアク
トル４ａに蓄積されたエネルギーは、溶接負荷Ｒ
およびトランジスタ９ａを通じて放電する。した
がつて、リアクトルに蓄積されたエネルギーは、
電源に返還されることなくすべて溶接負荷に供給
されるので、第８図ａに示されるごとくS₁＝S₂と
なり、リアクトルに蓄積すべきエネルギーは第６
図ａに示されるS₂bだけ少なくてすむ。予め設定
した位相である時刻ｔ＝T₄で第１の半導体スイ
ツチ制御回路１０ａから出力される導通信号を遮
断してトランジスタ９ａを遮断するとともに、点
弧位相制御回路５ｂから点弧信号を出力してサイ
リスタ３ｂを導通させると第９図ｄの矢印で示す
経路で電流が流れ第８図ａの斜線S₁の部分に相当
するエネルギーが蓄積される。時刻T₅ｔ＜T₆
においては、電源の電力とリアクトルのエネルギ
ーとによつて第９図ｅの矢印で示す経路で電流が
流れる。時刻T₆ｔ＜T₇においては、電源は正
極性になるので、略その時点で第２の半導体スイ
ツチ制御回路１０ｂからトランジスタ９ｂに導通
信号を出力する。このトランジスタ９ｂの導通に
より、リアクトル４ｂに蓄積されたエネルギー
は、溶接負荷Ｒおよびトランジスタ９ｂを通じて
放電する。予め設定した位相即ち時刻ｔ＝T₇＝
T₁付近で、第１の半導体スイツチ制御回路１０
ｂから出力される信号を遮断してトランジスタ９
ｂを遮断するとともに、前述したようにサイリス
タ３ａを点弧させる。以下、同様の順序でくり返
される。上記の説明において、第１の半導体スイ
ツチの点弧時期として第８図ａに示す電源E₀が
負極性になる時刻ｔ＝T₃付近としたが、本発明
の目的を達成することができる範囲においてT₂
＜ｔ＜T₃又はT₃＜ｔ＜T₄であつてもよい。ただ
し、ｔがT₃よりも早くT₂に近ずく程、正方向の
電源電圧E₀による溶接負荷への供給エネルギー
を利用することができず、逆にｔがT₂よりも遅
くT₄に近ずく程、従来と同様にリアクトルから
電源に返還されるエネルギーが多くなる。したが
つて、第１の半導体スイツチの導通時期は、第８
図ａの時刻ｔ＝T₃付近が、電源からの電力およ
びリアクトルからの蓄積エネルギーを最も有効に
利用することができるが、制御回路の構成上その
他の理由から、本発明の目的であるリアクトルの
蓄積エネルギーの全部又は一部が電源に返還され
ることを阻止しようとする本発明の目的を達成す
ることができる範囲において、第１の半導体スイ
ツチの導通開始時期をT₂又はT₄に近ずけてもよ
い。つぎに第１の半導体スイツチの遮断時期とし
て、第８図ａに示すように予め設定された逆方向
のサイリスタ３ｂの点弧位相付近であるｔ＝T₄
としたが、このサイリスタの点弧前又は点弧から
少し遅れていてもよい。ただし、逆方向サイリス
タの点弧時又は少し遅れた時刻において第１の半
導体スイツチを遮断したときは、この半導体スイ
ツチにはリアクトルのインダクタンスＬによる
Ｌ・di／dtの高い電圧が印加されないのに対し
て、逆方向サイリスタの点弧前に第１の半導体ス
イツチを遮断したときは、この半導体スイツチに
Ｌ・di／dtの高い電圧が印加されることがあるの
で、それに耐える半導体スイツチを使用したり、
保護回路を設ける必要がある。

第８図ｂは、サイリスタの点弧位相を遅らせて
出力電流を小さくした場合であつて、第５図ｂに
示す従来の溶接機の場合と異なり、リアクトルに
吸収されたエネルギーのすべてが負荷に供給され
るので、サイリスタの点弧位相は90゜以上遅らせ
ることが可能であり、したがつて溶接負荷への出
力電流を微細に制御することができる。

第１０図は、本発明の第２の実施例であつて第
１および第２の半導体スイツチとして第７図に示
すトランジスタ９ａおよび９ｂのかわりにゲー
ト・ターンオフ・サイリスタ９ｃおよび９ｄを使
用した場合を示す。ゲート・ターンオフ・サイリ
スタ（以下GTOという）の導通信号は、第１の
半導体スイツチ制御回路１０ｃからトランジスタ
への導通信号の供給時期と同様に供給されて導通
しさらに遮断信号は、トランジスタへの導通信号
の遮断と同じ時期に、ゲートに十分な負信号を供
給すればGTOは消弧される。したがつて第１０
図に示す溶接機の動作は、第７図に示す溶接機の
動作と同様である。

第１１図は、本発明の第３の実施例であつて、
第１および第２の半導体スイツチとして第７図に
示すトランジスタ９ａおよび９ｂのかわりに通常
のサイリスタ９ｅおよび９ｆを使用した場合を示
す。第１および第２の半導体スイツチ制御回路と
してはサイリスタ９ｅおよび９ｆの点弧回路１０
１ａおよび１０１ｂと、コンデンサ１０２ａ，１
０２ｂ、インダクタンス１０３ａ，１０３ｂ、サ
イリスタ９ｅおよび９ｆを消弧させるためのサイ
リスタ１０４ａ，１０４ｂ、サイリスタ１０４ａ
および１０４ｂの点弧回路１０５ａおよび１０５
ｂ並びにダイオート１０６ａ，１０６ｂよりなる
サイリスタ９ｅおよび９ｆの消弧回路とから構成
されている。時刻ｔが予め定めたT₁のときに点
弧回路５ａからサイリスタ３ａに信号を供給して
サイリスタを導通させる。時刻T₁ｔ＜T₂にお
いては、２次巻線の端子２ａ、サイリスタ３ａ、
コンデンサ１０２ａ、インダクタンス１０２ａ、
ダイオード１０６ａおよび２次巻線の端子２ｂの
経路でコンデンサ１０２ａに充電電流が流れ、コ
ンデンサはサイリスタ９ｅの接続点側がプラスに
充電される。この場合、インダクタンスがなくて
もコンデンサは充電されるが、コンデンサと共振
状態になるインダクタンスが接続されておれば、
２次巻線２ｓの出力電圧よりも高い電圧で充電さ
れる。時刻T₂ｔ＜T₃においては、コンデンサ
は充電状態を維持している。時刻T₃ｔ＜T₄に
おいてサイリスタ９ｅを点弧回路１０１ａからの
点弧信号で点弧させると、リアクトル４ａの蓄積
エネルギーは、溶接負荷Ｒおよびサイリスタ９ｅ
を通じて放電する。その後、反対側のサイリスタ
３ｂを点弧させるｔ＝T₄付近にてサイリスタ１
０４ａを点弧回路１０５ａからの信号で点弧させ
る。この点弧によつてコンデンサ１０２ａは、サ
イリスタ９ｅのカソード・アノード、サイリスタ
１０４ａおよびリアクトル１０３ａを通じて充電
電荷を放電し、この放電電流が、サイリスタ１０
４ａの点弧直前にサイリスタ９ｅに流れている電
流よりも大になるようにしておけば、サイリスタ
９ｅのアノードからカソードへの順方向電流が零
または負となりサイリスタ９ｅは消弧し、続いて
サイリスタ１０４ａもコンデンサ１０２ａの逆充
電の終了とともに消弧する。以下同様にして、サ
イリスタ３ｂの点弧、コンデンサ１０２ｂの充
電、サイリスタ９ｆの点弧、サイリスタ１０５ｂ
の点弧、サイリスタ９ｆの消弧およびサイリスタ
１０５ｂの消弧が行われる。

次に、溶接負荷に正方向および逆方向の電流を
通電する複数の単方向性制御整流素子とその整流
素子からの電流を一方向に流すリアクトルとの組
合せが第２図に示す接続である場合において、リ
アクトルの蓄積エネルギーを溶接負荷にのみ放電
させる電子スイツチとして、トランジスタを使用
した場合を第１２図に、GTOを使用した場合を
第１４図に、通常のサイリスタを使用した場合を
第１５図に示す。第１３図は、トランジスタを使
用した第１２図に示す溶接機の時間の経過に対す
る動作原理を示す図である。同図ａは、第８図ａ
の時刻T₁ｔ＜T₂において溶接変圧器の２次巻
線２ｓから矢印で示す経路でリアクトル４ａおよ
び溶接負荷Ｒに電流が流れる場合を示す。同図ｂ
は、時刻T₂ｔ＜T₃において溶接変圧器の２次
巻線２ｓおよびリアクトル４ａから矢印で示す経
路で溶接負荷Ｒに電流が流れる場合を示す。同図
ｃは、時刻T₃ｔ＜T₄において矢印で示す経路
でリアクトル４ａからトランジスタ９ａを通じて
溶接負荷に電流が流れる場合を示す。同図ｄは、
時刻T₄＜ｔ＜T₅においてサイリスタ３ｂが点弧
して溶接変圧器の２次巻線２ｔからリアクトル４
ｂおよび溶接負荷Ｒに電流が流れる場合を示す。
以下、第９図ｅおよびｆと同様にしてリアクトル
４ｂの蓄積エネルギーが溶接負荷に供給される。
第１４図および第１５図に示す溶接機の時間の経
過に対する動作原理は、第１２図に示すとおりで
あり、さらに電子スイツチとしてのGTOまたは
通常のサイリスタの動作は、それぞれ第１０図お
よび第１１図の場合と同様である。

また、単方向性制御整流素子とリアクトルとの
組合せが第３図に示す接続である場合において、
電子スイツチとしてトランジスタを使用した場合
を第１６図に、GTOを使用した場合を第１８図
に、通常のサイリスタを使用した場合を第１９図
に示す。第１７図は、トランジスタを使用した第
１６図に示す溶接機の時間の経過に対する動作原
理を示す図である。同図ａ乃至ｄは、それぞれ時
刻T₁ｔ＜T₂、T₂ｔ＜T₃、T₃ｔ＜T₄および
T₄ｔ＜T₅において矢印で示す経路で溶接負荷
に電流が流れる場合を示す。さらに、単方向性制
御素子としてリアクトルとの組合せが第４図に示
す接続である場合において、電子スイツチとして
トランジスタを使用した場合を第２０図に、
GTOを使用した場合を第２２図に通常のサイリ
スタを使用した場合を第２３図に示す。第２１図
は、トランジスタを使用した第２０図に示す溶接
機の時間の経過に対する動作原理を示す図であ
る。同図ａ乃至ｄは、それぞれ時刻T₁ｔ＜
T₂、T₂ｔ＜T₃、T₃ｔ＜T₄およびT₄ｔ＜T₅
において矢印で示す経路で溶接負荷に電流が流れ
る場合を示す。

以上の説明においては、TIG溶接に適用した場
合について説明したが、本発明の効果が有効に利
用される他のアーク溶接、プラズマ切断、放電加
工、抵抗溶接、その他の加熱加工等に広く適用で
きる。

本発明によれば、リアクトルを備えて交流溶接
負荷に交流電力を供給する位相制御形交流溶接機
において、リアクトルと溶接負荷とが直列となる
回路に、並列に電子スイツチを接続してリアクト
ルの蓄積エネルギーを電源に返還することなく、
溶接負荷を通じて放電されることにより、小容量
のリアクトルで広範囲の出力電流を供給して安定
にアークを継続させることができ、実用価値が極
めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は従来の大形のリアクトルを
備えた位相制御形交流溶接機の基本的な構成を示
す接続図、第５図ａおよびｂは、それぞれ第１図
乃至第４図に示す溶接機についてサイリスタの点
弧位相が大なる場合と小なる場合の溶接負荷の説
明図、第６図ａ乃至ｄはそれぞれ第１図の溶接機
の時間の経過に対する動作原理を示す接続図、第
７図は本発明の位相制御形交流溶接機の基本的な
構成を示す接続図、第８図ａおよびｂは、それぞ
れ本発明の溶接機についてサイリスタの点弧位相
が大なる場合と小なる場合の溶接負荷の説明図、
第９図ａ乃至ｄはそれぞれ第７図の溶接機の時間
の経過に対する動作原理を示す接続図、第１０図
乃至第１２図、第１４図乃至第１６図、第１８図
乃至第２０図、第２２図および第２３図は本発明
の位相制御形交流溶接機の他の実施例の基本的な
構成を示す接続図、第１３図ａ乃至ｄ、第１７図
ａ乃至ｄおよび第２１図ａ乃至ｄはそれぞれ第１
２図、第１６図および第２０図の溶接機の時間の
経過に対する動作原理を示す接続図である。Ｅ……交流電源（２ｐおよび２ｓ……第１の交
流電源、２ｐおよび２ｔ……第２の交流電源）、
３ａ，３ｂ，３ｃおよび３ｄ……単方向性制御整
流素子（第１乃至第４のサイリスタ）、４……リ
アクトル（４ａおよび４ｂ……第１および第２の
リアクトル）、９ａ乃至９ｆ……電子スイツチ
（９ａ，９ｃおよび９ｅ……第１の半導体スイツ
チ、９ｂ，９ｄおよび９ｆ……第２の半導体スイ
ツチ）。

Claims

【特許請求の範囲】１交流電源と溶接負荷との間に直列に接続した
複数の単方向性制御整流素子によつて前記交流電
源の出力を位相制御して前記溶接負荷に交流電力
を供給するようにした位相制御形交流溶接機にお
いて、前記単方向性制御整流素子と溶接負荷との
間に接続した前記単方向性制御整流素子の導通時
に常に同一方向の電流が流れるリアクトルと、前
記リアクトルと前記溶接負荷とによつて構成され
る直列回路に並列に接続した前記リアクトルの蓄
積エネルギーを前記溶接負荷に向つて放出する極
性の電子スイツチと、前記交流電源の所定の電圧
位相で前記単方向性制御整流素子を交互に点弧さ
せるための点弧位相制御回路と、前記交流電源の
出力電圧が前記溶接負荷の電圧と等しくなるかま
たは低下した時点から次の半波における前記単方
向性制御整流素子の導通位相までの間において前
記電子スイツチを導通させるための電子スイツチ
制御回路とを具備した位相制御形交流溶接機。２前記制御整流素子およびリアクトルが、第１
のサイリスタおよび第１のリアクトルより成る第
１の直列回路と、前記溶接負荷に対して前記第１
のサイリスタと逆方向に通電する第２のサイリス
タおよび第２のリアクトルより成る第２の直列回
路との並列回路であつて、さらに前記電子スイツ
チが、前記第１のリアクトルと前記溶接負荷との
直列回路に並列に接続された第１の半導体スイツ
チおよび前記第２のリアクトルと前記溶接負荷と
の直列回路に並列に接続された第２の半導体スイ
ツチから成る特許請求の範囲第１項に記載の位相
制御形交流溶接機。３前記交流電源、制御整流素子および直流リア
クトルが第１の交流電源、第１のサイリスタおよ
び第１のリアクトルから成る第１の直列回路と、
前記溶接負荷に対して前記第１の直列回路と逆方
向に通電する第２の交流電源、第２のサイリスタ
および第２のリアクトルから成る第２の直列回路
との並列回路であつて、さらに前記電子スイツチ
が、前記第１のリアクトルと前記溶接負荷との直
列回路に並列に接続された第１の半導体スイツチ
および前記第２のリアクトルと前記溶接負荷との
直列回路に並列に接続された第２の半導体スイツ
チから成る特許請求の範囲第１項に記載の位相制
御形交流溶接機。４前記第１および第２のリアクトルは、共通の
鉄心を有し、かつ各リアクトルの巻線は各直列に
接続される単方向性制御整流素子の導通によつて
共有する鉄心に同一方向の磁束を発生する極性に
巻方向が定められた特許請求の範囲第２項又は第
３項に記載の位相制御形交流溶接機。５前記制御整流素子とリアクトルとが、ブリツ
ジ接続された第１乃至第４のサイリスタと前記サ
イリスタの直流出力端子間に接続された１個のリ
アクトルとであつて、さらに前記電子スイツチが
前記リアクトルの一方の端子と前記サイリスタと
前記溶接負荷との直列回路に並列に接続された第
１の半導体スイツチおよび前記リアクトルの他方
の端子と前記サイリスタと前記溶接負荷との直列
回路に並列に接続された第２の半導体スイツチか
ら成る特許請求の範囲第１項に記載の位相制御形
交流溶接機。６前記制御整流素子と前記リアクトルとが、前
記溶接負荷に正方向の電流を流す第１のサイリス
タ、リアクトル、第１の交流電源および第２のサ
イリスタから成る第１の直列回路と、前記溶接負
荷に負方向の電流を流す第３のサイリスタ、第２
の交流電源、前記リアクトルおよび第４のサイリ
スタから成る第２の直列回路との並列回路であつ
て、さらに前記電子スイツチが、溶接負荷と第１
のサイリスタとリアクトルとの直列回路に並列に
接続された第１の半導体スイツチと、リアクトル
と第４のサイリスタと溶接負荷との直列回路に並
列に接続された第２の半導体スイツチとから成る
特許請求の範囲第１項に記載の位相制御形交流溶
接機。