JPS6240111B2 - - Google Patents

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JPS6240111B2
JPS6240111B2 JP13260276A JP13260276A JPS6240111B2 JP S6240111 B2 JPS6240111 B2 JP S6240111B2 JP 13260276 A JP13260276 A JP 13260276A JP 13260276 A JP13260276 A JP 13260276A JP S6240111 B2 JPS6240111 B2 JP S6240111B2
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Japan
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voltage
circuit
output
transistor
signal
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JP13260276A
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Hisao Goto
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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、パワートランジスタをスイツチ素子
としてではなく、可変抵抗(アナログ)素子とし
て、整流回路とアーク負荷との間に直列に接続し
て出力電圧及び溶接電流を制御する溶接用トラン
ジスタ直流電源に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention provides a power transistor connected in series between a rectifier circuit and an arc load, not as a switch element, but as a variable resistance (analog) element. The present invention relates to a welding transistor DC power source that controls voltage and welding current.

[従来の技術及び発明が解決しようとする問題
点] 通常、直流出力回路の整流回路の出力を1個ま
たは複数個のトランジスタ(以下、単にトランジ
スタと云う)から構成されたトランジスタ回路に
よつて制御して、所定の出力電圧を得るトランジ
スタ制御式の直流電源が次第に増加している。し
かし、これらの直流電源は、高い周波数範囲まで
高精度の制御を行える特徴を有する反面、整流回
路の出力電圧とアーク電圧との差電圧がトランジ
スタ回路を構成するトランジスタの負担電圧とな
るので、アーク電圧が低い電圧に設定された場合
には、トランジスタの負担電圧が大きくなる。例
えば、通常のアーク溶接機の出力電圧の可変範囲
は10Vから50V程度までが要求されるが、これを
従来のように、出力電圧が固定された直流出力回
路から得ようとすれば、トランジスタ回路の飽和
電圧降下(即ちトランジスタが完全に導通した飽
和状態におけるトランジスタの電圧降下)及び整
流回路の出力が含有するリツプル分等を見込ん
で、直流出力回路としては55Vないし60V程度の
出力電圧のものを用いる必要がある。しかしなが
ら、このような直流出力回路を用いて50Vのアー
ク電圧を得るときには、トランジスタは5Vない
し10V程度の電圧を負担すればよいが、アーク電
圧として15Vを得ようとするときには40V〜45V
もの電圧を負担する必要が生ずる。したがつて、
例えば出力電流を500Aとすれば20KW以上の電力
損失がトランジスタ内部で発生することになり、
その結果、かなり大容量のトランジスタが必要に
なる。さらに、トランジスタ内の電力損失の増加
は効率の低下を招き、また大形の冷却機構を用い
る必要が出るなど種々の問題点を生じさせる。
[Prior art and problems to be solved by the invention] Normally, the output of a rectifier circuit of a DC output circuit is controlled by a transistor circuit composed of one or more transistors (hereinafter simply referred to as transistors). Accordingly, transistor-controlled DC power supplies that obtain a predetermined output voltage are increasingly being used. However, while these DC power supplies have the feature of being able to perform highly accurate control over a high frequency range, the voltage difference between the output voltage of the rectifier circuit and the arc voltage becomes the burden voltage of the transistors that make up the transistor circuit, so the arc When the voltage is set to a low voltage, the burden voltage of the transistor increases. For example, a normal arc welding machine requires a variable range of output voltage from 10V to 50V, but if you want to obtain this from a conventional DC output circuit with a fixed output voltage, you will need a transistor circuit. Considering the saturation voltage drop (that is, the voltage drop of the transistor in a saturated state when the transistor is completely conductive) and the ripple contained in the output of the rectifier circuit, use an output voltage of about 55V to 60V as a DC output circuit. It is necessary to use it. However, when obtaining an arc voltage of 50V using such a DC output circuit, the transistor only has to bear a voltage of about 5V to 10V, but when trying to obtain an arc voltage of 15V, the voltage is 40V to 45V.
It becomes necessary to bear the same voltage. Therefore,
For example, if the output current is 500A, more than 20KW of power loss will occur inside the transistor.
As a result, fairly large capacity transistors are required. Furthermore, an increase in power loss within the transistor causes a decrease in efficiency, and also causes various problems such as the need to use a large cooling mechanism.

[問題点を解決するための手段] 本発明の第1の実施例は、出力電圧を可変調整
できる直流出力回路の出力電圧を、被溶接物に応
じて定まるアーク電圧を僅かに超えた電圧に手動
で設定し、この出力電圧をフイードバツク制御さ
れるトランジスタ回路に供給して、基準信号Er
によつて設定した適正アーク電圧まで降下させる
ことによつて、上記の問題点を解決した溶接用ト
ランジスタ直流電源を提供することにある。
[Means for Solving the Problems] A first embodiment of the present invention sets the output voltage of a DC output circuit that can variably adjust the output voltage to a voltage that slightly exceeds the arc voltage determined depending on the workpiece. Manually set this output voltage to a feedback controlled transistor circuit to generate the reference signal Er.
It is an object of the present invention to provide a transistor DC power source for welding which solves the above problems by lowering the arc voltage to an appropriate arc voltage set by the method.

また本発明の第2実施例は、出力電圧を可変調
整できる直流出力回路の出力電圧を、適正アーク
電圧に相当する基準信号Erの設定と連動させ
て、適正アーク電圧を僅かに超える電圧に自動的
に設定し、この出力電圧をフイードバツク制御さ
れるトランジスタ回路に供給して、基準信号Er
によつて設定した適正アーク電圧まで降下させる
ようにした溶接用トランジスタ直流電源を提供す
ることにある。
Further, in the second embodiment of the present invention, the output voltage of a DC output circuit that can variably adjust the output voltage is automatically adjusted to a voltage slightly exceeding the appropriate arc voltage in conjunction with the setting of the reference signal Er corresponding to the appropriate arc voltage. The reference signal Er
It is an object of the present invention to provide a transistor DC power source for welding which is capable of lowering the arc voltage to an appropriate arc voltage set by.

前述した本発明において、出力電圧をフイード
バツクしてトランジスタ回路を制御する理由はつ
ぎのとおりである。本発明に使用する可変直流出
力回路は、溶接アーク発生前に出力電圧を予め設
定し得るが、アーク発生中の電源電圧変動、出力
電流の変化による可変直流出力回路の内部電圧降
下等によつて、出力電圧が変特する。そこで、ま
ず、可変直流出力回路の出力電圧を、被溶接物に
応じてアーク電圧より僅かに超える電圧に予め設
定する。つぎに、適正アーク電圧に相当する基準
信号Erと可変直流出力回路の出力電圧の変動に
より変化しようとするアーク電圧Eaに相当する
フイードバツク信号Evとの差信号(Er―Ev)を
トランジスタ回路に供給する。トランジスタ回路
は、この差信号を入力として、トランジスタ回路
の電圧降下が制御され、アーク電圧を基準信号
Erによつて定まる一定値になるように制御して
いる。
In the present invention described above, the reason why the transistor circuit is controlled by feedback of the output voltage is as follows. The variable DC output circuit used in the present invention can set the output voltage in advance before the welding arc occurs, but it is possible to set the output voltage in advance before the welding arc occurs. , the output voltage changes. Therefore, first, the output voltage of the variable DC output circuit is preset to a voltage that slightly exceeds the arc voltage depending on the object to be welded. Next, a difference signal (Er - Ev) between the reference signal Er corresponding to the appropriate arc voltage and the feedback signal Ev corresponding to the arc voltage Ea that is about to change due to fluctuations in the output voltage of the variable DC output circuit is supplied to the transistor circuit. do. The transistor circuit uses this difference signal as input to control the voltage drop in the transistor circuit, and uses the arc voltage as a reference signal.
It is controlled to a constant value determined by Er.

[実施例] 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に
説明する。
[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図において、1は溶接用電極、2は被溶接
物、3は後記する制御信号Esを入力としてトラ
ンジスタのコレクタエミツタ間抵抗を変化させる
ことにより可変直流出力回路10から電極1及び
被溶接物2の間に供給される電圧を調整するトラ
ンジスタ回路である。4はアーク電圧Eaを入力
としてアーク電圧に相当した信号Ev(例えばア
ーク電圧に比例した信号)を出力するアーク電圧
フイードバツク回路、5はアーク電圧フイードバ
ツク回路4の出力信号Evと被溶接物の種類に応
じて予めアーク電圧を設定するための基準信号発
生回路20の基準信号Erとを入力として、トラ
ンジスタ回路3にEr―Evの差信号からなる制御
信号Esを出力するトランジスタ回路用比較回路
である。なお、可変直流出力回路10は摺動式変
圧器11及び整流器12から成つている。
In FIG. 1, 1 is a welding electrode, 2 is a workpiece, and 3 is a control signal Es (to be described later) that is input to change the collector-emitter resistance of a transistor. This is a transistor circuit that adjusts the voltage supplied between the devices 2 and 2. 4 is an arc voltage feedback circuit that inputs the arc voltage Ea and outputs a signal Ev corresponding to the arc voltage (for example, a signal proportional to the arc voltage); 5 is an arc voltage feedback circuit that outputs a signal Ev corresponding to the arc voltage (for example, a signal proportional to the arc voltage); This is a comparison circuit for a transistor circuit which inputs a reference signal Er of a reference signal generation circuit 20 for setting an arc voltage in advance in accordance with the above, and outputs a control signal Es consisting of a difference signal of Er-Ev to a transistor circuit 3. Note that the variable DC output circuit 10 includes a sliding transformer 11 and a rectifier 12.

上記装置において、第5図aに示すように、ア
ーク電圧を比較的高い値Eaで使用するときに
は、可変直流出力回路10の出力電圧がアーク電
圧Eaを僅かに超える電圧Eoになるように、たと
えば、摺動式変圧器11の摺動タツプを手動又は
電動機操作によつて設定する。アーク発生中にお
いては、アーク電圧フイードバツク回路4はアー
ク電圧Eaを入力としてアーク電圧に相当した信
号Ev(例えばアーク電圧に比例した電圧)を出
力する。トランジスタ回路用比較回路5は、フイ
ードバツク回路4の出力信号Evと適正アーク電
圧を設定するための基準信号Erとを比較して、
Er―Evの差信号からなる制御信号Esをトランジ
スタ回路3に出力する。トランジスタ回路3は、
この制御信号Esによつて制御され、可変直流出
力回路10の出力電圧Eoを入力して適正アーク
電圧Eaを出力する。この場合の制御されるトラ
ンジスタ内の電圧降下EtはEo―Eaである。
In the above device, as shown in FIG. 5a, when the arc voltage is used at a relatively high value Ea, the output voltage of the variable DC output circuit 10 is set to a voltage Eo slightly exceeding the arc voltage Ea, for example. , the sliding tap of the sliding transformer 11 is set manually or by motor operation. During arc generation, the arc voltage feedback circuit 4 inputs the arc voltage Ea and outputs a signal Ev corresponding to the arc voltage (for example, a voltage proportional to the arc voltage). The transistor circuit comparison circuit 5 compares the output signal Ev of the feedback circuit 4 with a reference signal Er for setting an appropriate arc voltage.
A control signal Es consisting of a difference signal between Er and Ev is output to the transistor circuit 3. The transistor circuit 3 is
It is controlled by this control signal Es, inputs the output voltage Eo of the variable DC output circuit 10, and outputs an appropriate arc voltage Ea. The voltage drop Et across the controlled transistor in this case is Eo−Ea.

次に第5図bに示すようにアーク電圧を比較的
低い値Ea′で使用するときは、可変直流出力回路
の出力電圧も低下させて、このときのアーク電圧
Ea′を僅かに超える電圧Eo′に設定する。この場
合のトランジスタ内の電圧降下Et′はEo′―Ea′と
なり、アーク電圧を高く設定した場合のトランジ
スタ内の電圧降下Etに近い低い値とすることが
できるので、アーク電圧を低い値に設定した場合
においても、トランジスタの損失は増加しない。
Next, as shown in Figure 5b, when using the arc voltage at a relatively low value Ea', the output voltage of the variable DC output circuit is also lowered to reduce the arc voltage at this time.
Set the voltage Eo' to slightly exceed Ea'. In this case, the voltage drop Et′ inside the transistor is Eo′−Ea′, and it can be set to a low value close to the voltage drop Et inside the transistor when the arc voltage is set high, so the arc voltage is set to a low value. Even in this case, the loss of the transistor does not increase.

ここで実例を挙げると、アーク電圧Eaを50Vと
して溶接を行なう場合には、所定の負荷電流を流
した状態でEoが例えば60Vになるように設定して
おく。この場合、トランジスタ回路3での電圧降
下Etは10Vとなる。次にアーク電圧をEa′=15V
に下げて溶接を行なう場合には、Eo′を例えば
20Vに設定する。この場合、トランジスタ回路3
での電圧降下Et′は5Vとなる。従来の回路では、
アーク電圧をEa′=15Vにする場合でも、Eo′は
60Vであつたためトランジスタ回路での電圧降下
は45Vにもなり損失が増大するが、本発明では、
上記のようにこの電圧降下を5V程度に下げるこ
とができるので、損失を著しく低減することとが
できる。
To give an example here, when welding is performed with arc voltage Ea of 50V, Eo is set to, for example, 60V with a predetermined load current flowing. In this case, the voltage drop Et in the transistor circuit 3 is 10V. Next, the arc voltage is Ea′ = 15V
When welding at a lower Eo′, for example,
Set to 20V. In this case, transistor circuit 3
The voltage drop Et' at is 5V. In the conventional circuit,
Even when the arc voltage is set to Ea′ = 15V, Eo′ is
Since the voltage was 60V, the voltage drop in the transistor circuit becomes 45V, increasing the loss, but in the present invention,
As described above, this voltage drop can be reduced to about 5V, so losses can be significantly reduced.

なお、可変直流出力回路10の出力電圧Eo
は、アーク電圧Eaのピーク値に相当する電圧p
とトランジスタ回路3のトランジスタの飽和電圧
に相当する信号Etmiとに対して、Eo≧Ep+
Etminの条件を満す範囲でできるだけ小さく設定
すればよい。この場合、種々のアーク電圧に対し
ていちいち電圧Eoを設定し直すのは面倒である
ので、トランジスタの損失を増大させない範囲で
ある程度の幅をもたせてEoを大きめに設定して
おいてもよい。
Note that the output voltage Eo of the variable DC output circuit 10
is the voltage p corresponding to the peak value of the arc voltage Ea
and the signal Etmi corresponding to the saturation voltage of the transistor of transistor circuit 3, Eo≧Ep+
It is best to set it as small as possible within the range that satisfies the Etmin conditions. In this case, since it is troublesome to reset the voltage Eo for various arc voltages, Eo may be set to a larger value within a certain range without increasing the loss of the transistor.

第2図は、本発明の第2の実施例を示す構成図
で、第1図と同一の構成部分は同一符号を付して
ある。同図において、6は電流検出回路、7は電
流フイードバツク回路で、この出力信号Eiと電
圧フイードバツク回路4の出力信号Evとを加減
することによつて、トランジスタ回路3の出力電
圧と出力電流との関係、即ち外部特性を変化させ
ることができるようになつている。13はタツプ
付き変圧器、14は変圧器13の各タツプに接続
された電磁接触器またはサイリスタ等のスイツ
チ、15はスイツチ切替制御回路で、スイツチ切
替制御回路15は、アーク電圧設定用の基準信号
Erに対応してアーク電圧より若干高い電圧を可
変直流出力回路10に出力させるようなタツプに
接続されたスイツチ14を閉路する。
FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention, in which the same components as in FIG. 1 are given the same reference numerals. In the figure, 6 is a current detection circuit, 7 is a current feedback circuit, and by adjusting the output signal Ei and the output signal Ev of the voltage feedback circuit 4, the output voltage and output current of the transistor circuit 3 are adjusted. It is now possible to change relationships, ie external characteristics. 13 is a transformer with a tap; 14 is a switch such as an electromagnetic contactor or thyristor connected to each tap of the transformer 13; 15 is a switch switching control circuit; and the switch switching control circuit 15 is a reference signal for setting arc voltage.
A switch 14 connected to a tap that causes the variable DC output circuit 10 to output a voltage slightly higher than the arc voltage in response to Er is closed.

この実施例においては、被溶接物に応じて適切
なアーク電圧になるような基準電圧Erを選定す
れば、連動してトランジスタ内の損失が増加しな
いように、可変直流出力回路10の出力電圧が設
定される。
In this embodiment, if the reference voltage Er is selected to provide an appropriate arc voltage depending on the object to be welded, the output voltage of the variable DC output circuit 10 can be adjusted to prevent the loss in the transistor from increasing. Set.

第3図は、本発明の第3の実施例を示す構成図
で、第2図と同一の構成部分には同一符号を付し
てある。同図において、20はパルスアーク電圧
設定用の基準信号Erを出力する基準信号発生回
路、8はパルスアーク電圧のピーク値に相当する
基準信号Erのピーク値Epを検出するピーク値検
出回路、9および9′は可変直流出力回路用比較
回路であつて、この比較回路9には、ピーク値検
出回路8が検出したピーク信号Epと少なくとも
トランジスタの飽和電圧に相当する信号Etminと
の和とが入力され、さらに比較回路9′には、比
較回路9の出力信号と可変直流出力回路10の出
力電圧Eoに相当する信号とが入力される。16
は通常の溶接用変圧器、17は制御可能な半導体
整流回路を構成するサイリスタであり、18は可
変直流出力回路用比較回路9′の出力信号を入力
として可変直流出力回路10の出力電圧EoがEo
≧Ep+Etminを満足する値になるようにサイリ
スタ17を制御する位相制御回路である。21は
トランジスタ回路を構成するトランジスタの飽和
電圧に相当する飽和電圧信号Etminを発生するト
ランジス飽和電圧信号発生回路である。
FIG. 3 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention, in which the same components as in FIG. 2 are given the same reference numerals. In the figure, 20 is a reference signal generation circuit that outputs a reference signal Er for setting the pulsed arc voltage, 8 is a peak value detection circuit that detects the peak value Ep of the reference signal Er corresponding to the peak value of the pulsed arc voltage, and 9 and 9' is a comparison circuit for the variable DC output circuit, and this comparison circuit 9 receives the sum of the peak signal Ep detected by the peak value detection circuit 8 and the signal Etmin corresponding to at least the saturation voltage of the transistor. Furthermore, the output signal of the comparison circuit 9 and a signal corresponding to the output voltage Eo of the variable DC output circuit 10 are input to the comparison circuit 9'. 16
is a normal welding transformer, 17 is a thyristor constituting a controllable semiconductor rectifier circuit, and 18 is a variable DC output circuit 10 whose output voltage Eo is adjusted by inputting the output signal of the variable DC output circuit comparison circuit 9'. Eo
This is a phase control circuit that controls the thyristor 17 to a value that satisfies ≧Ep+Etmin. Reference numeral 21 denotes a transistor saturation voltage signal generation circuit that generates a saturation voltage signal Etmin corresponding to the saturation voltage of the transistors constituting the transistor circuit.

次に、第3図に示した装置を使用して例えば第
6図に示すように第1のピーク値Ebのパルスア
ーク電圧を時間t1の間通電した後、第2のピーク
値Eb′に減少させたパルスアーク電圧を時間t2の
間通電するか又はこれらをくり返して通電する場
合の動作を説明する。アーク電圧設定用の基準信
号発生回路20から、ピーク値Ebのパルスアー
ク電圧に相当するパルス信号を発生させると、ピ
ーク値検出回路8は基準信号Erのピーク信号Ep
を検出する。このピーク信号Epとトランジスタ
飽和電圧に相相当する信号電圧Etminと可変直流
出力回路10の出力電圧Eoに相当する信号と
が、、比較回路9及び9′を経て差信号(Ep+
Etmin−Eo)となり、この差信号がサイリスタの
位相制御回路18に入力され、さらにサイリスタ
17を位相制御してその出力電圧を略Eo(≧Ep
+Etmin)に維持する。時間t1が経過した後に、
アーク電圧設定用の基準信号発生回路20から、
ピーク値Eb′のパルスアーク電圧に相当するパル
ス信号を発生させると、基準信号Erのピーク値
検出回路8は、基準信号のピーク値に相当する信
号Ep′を検出する。このピーク信号Ep′とトラン
ジスタ飽和電圧に相当する信号Etminと可変直流
出力回路10の出力電圧Eo′に相当する信号と
が、比較回路9及び9′を経てサイリスタ位相制
御回路18に入力さ、さらにサイリスタ17を位
相制御してその出力電圧を略Eo′(≧Ep′+
Etmin)に維持する。
Next, using the apparatus shown in FIG. 3, for example, as shown in FIG. 6, a pulse arc voltage of a first peak value Eb is applied for a time t1, and then reduced to a second peak value Eb'. The operation when the pulsed arc voltage is applied for a time t2 or when these are applied repeatedly will be explained. When the reference signal generation circuit 20 for arc voltage setting generates a pulse signal corresponding to the pulsed arc voltage of the peak value Eb, the peak value detection circuit 8 generates the peak signal Ep of the reference signal Er.
Detect. This peak signal Ep, a signal voltage Etmin corresponding to the transistor saturation voltage, and a signal corresponding to the output voltage Eo of the variable DC output circuit 10 are passed through the comparator circuits 9 and 9' to a difference signal (Ep+
Etmin−Eo), and this difference signal is input to the thyristor phase control circuit 18, which further controls the phase of the thyristor 17 to adjust its output voltage to approximately Eo (≧Ep
+Etmin). After time t1 has elapsed,
From the reference signal generation circuit 20 for arc voltage setting,
When a pulse signal corresponding to the pulse arc voltage of the peak value Eb' is generated, the peak value detection circuit 8 for the reference signal Er detects a signal Ep' corresponding to the peak value of the reference signal. The peak signal Ep', the signal Etmin corresponding to the transistor saturation voltage, and the signal corresponding to the output voltage Eo' of the variable DC output circuit 10 are input to the thyristor phase control circuit 18 via the comparison circuits 9 and 9', and further By controlling the phase of the thyristor 17, its output voltage is approximately Eo′ (≧Ep′+
Etmin).

第4図は、本発明の第4の実施例を示したもの
で、第3図と同一の構成部分には同一符号を付し
てある。同図において、8′はパルスアーク電圧
のピーク値検出回路で、この検出回路は第3図の
パルスアーク電圧を設定するための基準信号Er
の代りに、実際のアーク電圧Eaのピーク値Eb又
はEb′を検出する。この第4図の実施例の動作
は、第3図の場合と略同様なので省略する。
FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention, in which the same components as in FIG. 3 are given the same reference numerals. In the figure, 8' is a pulse arc voltage peak value detection circuit, and this detection circuit is used for the reference signal Er for setting the pulse arc voltage in Figure 3.
Instead, the peak value Eb or Eb' of the actual arc voltage Ea is detected. The operation of the embodiment shown in FIG. 4 is substantially the same as that shown in FIG. 3, so a description thereof will be omitted.

第6図に示したような波形のパルスアーク電圧
を出力する第3図および第4図に示す装置におい
て、アーク電圧フイードバツク回路4及びトラン
ジスタ回路用比較回路5を含む第1の制御ループ
の周波数応答速度は、パルスアーク電圧Eb又は
Eb′の周波数に応じて速くすることが必要である
が、可変直流出力回路10の出力電圧Eo又は
Eo′の周波数は低いので、基準信号Erまたはアー
ク電圧Eaのピーク値検出回路8又は8′及び可変
直流出力回路9及び9′を含む第2の制御ループ
の周波数応答速度は遅くすることができる。した
がつて、第1の制御ループには周波数応答速度の
速いトランジスタが必要であるのに対して、第2
の制御ループは周波数応答速度が遅くともよいの
で、損失の少ないサイリスタを位相制御したり、
変圧器のタツプをサイリスタ又は電磁接触器で切
りかえたり、摺動式変圧器の摺動タツプを電動機
や電磁石等によつて移動させたりすることによつ
て、可変直流出力回路の出力電圧を調整して、ト
ランジスタの損失を軽減することができる。
In the apparatus shown in FIGS. 3 and 4 which output a pulsed arc voltage having the waveform shown in FIG. 6, the frequency response of the first control loop including the arc voltage feedback circuit 4 and the comparison circuit 5 for transistor circuit The speed is the pulse arc voltage Eb or
Although it is necessary to increase the speed according to the frequency of Eb', the output voltage Eo of the variable DC output circuit 10 or
Since the frequency of Eo' is low, the frequency response speed of the second control loop including the peak value detection circuit 8 or 8' of the reference signal Er or arc voltage Ea and the variable DC output circuits 9 and 9' can be slowed down. . Therefore, the first control loop requires a transistor with a fast frequency response speed, whereas the second control loop requires a transistor with a fast frequency response speed.
The control loop may have a slow frequency response speed, so it is possible to control the phase of a thyristor with low loss,
The output voltage of a variable DC output circuit can be adjusted by switching the taps of a transformer using a thyristor or electromagnetic contactor, or by moving the sliding taps of a sliding transformer using a motor, electromagnet, etc. Therefore, the loss of the transistor can be reduced.

また、本発明の可変直流出力回路10として、
通常の直流アーク溶接機を使用することができ
る。さらに、可変直流出力回路10の出力端子と
電極1又は被溶接物2との間に抵抗器を挿入して
トランジスタ回路内の電圧降下の一部を負担させ
ることもできる。
Further, as the variable DC output circuit 10 of the present invention,
A regular DC arc welder can be used. Furthermore, a resistor may be inserted between the output terminal of the variable DC output circuit 10 and the electrode 1 or the workpiece 2 to bear part of the voltage drop within the transistor circuit.

上記の各実施例において、トランジスタ回路3
は、1個のトランジスタのコレクタエミツタ間抵
抗をベース電流により制御するように図示されて
いるが、このトランジスタ回路は制御信号Esに
応じて出力電圧を調整できる回路であればよく、
種々の変形を考えることができる。例えば、電流
容量を大きくする必要がある場合には、複数のト
ランジスタを適宜に組合せて用いることができ
る。
In each of the above embodiments, the transistor circuit 3
is illustrated in such a way that the collector-emitter resistance of one transistor is controlled by the base current, but this transistor circuit only needs to be a circuit that can adjust the output voltage according to the control signal Es.
Various variations can be considered. For example, if it is necessary to increase the current capacity, a plurality of transistors can be used in appropriate combination.

[発明の効果] 以上のように、本発明によれば、出力波形が高
周波の範囲まで高精度で得られるトランジスタを
アナログ制御素子として用いたアーク溶接用のト
ランジスタ直流電源において、出力電圧を可変調
整できる直流出力回路の出力電圧を、被溶接物に
応じて定まるアーク電圧を僅かに超えた電圧に設
定しておき、この出力電圧をフイードバツク制御
されるトランジスタ回路に供給して、可変直流出
力回路の出力電圧とアーク電圧との差電圧が低い
値になるようにした上で、基準信号Erによつて
設定した適正アーク電圧まで降下させるようにし
たので、トランジスタ回路内部の損失を大幅に軽
減することができる上、効率の改善、冷却機構の
小形化及び出力の増大を図ることができる。また
同一出力に対して入力KVAを小さくできる等の
利点がある。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the output voltage can be variably adjusted in a transistor DC power source for arc welding that uses a transistor as an analog control element that can obtain an output waveform with high accuracy up to a high frequency range. The output voltage of the variable DC output circuit is set to a voltage that slightly exceeds the arc voltage determined depending on the workpiece, and this output voltage is supplied to a transistor circuit that is feedback controlled to control the output voltage of the variable DC output circuit. Since the differential voltage between the output voltage and the arc voltage is set to a low value and then lowered to the appropriate arc voltage set by the reference signal Er, the loss inside the transistor circuit can be significantly reduced. In addition, it is possible to improve efficiency, downsize the cooling mechanism, and increase output. It also has the advantage of being able to reduce the input KVA for the same output.

特に第2の実施例によれば、さらに可変直流出
力回路の出力もアーク電圧の設定と連動させて設
定できるので、トランジスタ回路内の損失をさら
に小さくできる利点がある。
In particular, according to the second embodiment, since the output of the variable DC output circuit can also be set in conjunction with the setting of the arc voltage, there is an advantage that the loss in the transistor circuit can be further reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図乃至第4図はそれぞれ本発明の異なる実
施例の構成を示す接続図、第5図a及びbは可変
直流出力回路の動作を説明する説明図、第6図は
第3図及び第4の実施例の動作を説明する説明図
である。 1……電極、2……被溶接物、3……トランジ
スタ回路、4……アーク電圧フイードバツク回
路、5……トランジスタ回路用比較回路、6……
電流検出回路、7……電流フイードバツク回路、
8,8′……ピーク値検出回路、9,9′……可変
直流出力回路用比較回路、10……可変直流出力
回路。
1 to 4 are connection diagrams showing the configurations of different embodiments of the present invention, FIGS. 5a and 5b are explanatory diagrams explaining the operation of the variable DC output circuit, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating the operation of the fourth embodiment. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Electrode, 2... Work to be welded, 3... Transistor circuit, 4... Arc voltage feedback circuit, 5... Comparison circuit for transistor circuit, 6...
Current detection circuit, 7... Current feedback circuit,
8, 8'... Peak value detection circuit, 9, 9'... Comparison circuit for variable DC output circuit, 10... Variable DC output circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 被溶接物に応じて設定したアーク電圧を僅か
に超える電圧を出力する可変直流出力回路と、制
御信号に応じて前記可変直流出力回路の出力を調
整して調整した出力を電極と被溶接物との間に供
給するトランジスタ回路と、アーク電圧を入力と
してアーク電圧に相当した信号Evを出力するア
ーク電圧フイードバツク回路と、被溶接物に応じ
たアーク電圧に相当する基準信号Erを出力する
基準信号発生回路と、前記アーク電圧フイードバ
ツク回路から出力される前記信号Evと前記基準
信号Erとを入力として差信号(Er−Ev)を得て
該差信号を制御信号Esとして前記トランジスタ
回路に与える比較回路とを具備したことを特徴と
する溶接用トランジスタ直流電源。
1. A variable DC output circuit that outputs a voltage that slightly exceeds the arc voltage set depending on the object to be welded, and a variable DC output circuit that adjusts the output of the variable DC output circuit according to a control signal, and the adjusted output is applied to the electrode and the object to be welded. an arc voltage feedback circuit that inputs the arc voltage and outputs a signal Ev corresponding to the arc voltage, and a reference signal that outputs a reference signal Er corresponding to the arc voltage depending on the workpiece to be welded. a generating circuit, and a comparison circuit that receives as input the signal Ev output from the arc voltage feedback circuit and the reference signal Er, obtains a difference signal (Er−Ev), and supplies the difference signal to the transistor circuit as a control signal Es. A transistor DC power supply for welding, characterized by comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1991003351A1 (en) * 1989-08-29 1991-03-21 Fanuc Ltd Arc welding current/voltage control method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991003351A1 (en) * 1989-08-29 1991-03-21 Fanuc Ltd Arc welding current/voltage control method
US5233158A (en) * 1989-08-29 1993-08-03 Fanuc Ltd. Arc welding current and voltage control method

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