JPS6245024B2 - - Google Patents

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JPS6245024B2
JPS6245024B2 JP410281A JP410281A JPS6245024B2 JP S6245024 B2 JPS6245024 B2 JP S6245024B2 JP 410281 A JP410281 A JP 410281A JP 410281 A JP410281 A JP 410281A JP S6245024 B2 JPS6245024 B2 JP S6245024B2
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pulse
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level
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JP410281A
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JPS57118866A (en
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Haruo Moriguchi
Kunio Kano
Toshiichi Fujoshi
Hideo Ishii
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Sansha Electric Manufacturing Co Ltd
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Sansha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication of JPS6245024B2 publication Critical patent/JPS6245024B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/09Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage
    • B23K9/091Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage characterised by the circuits

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、消耗性電極ワイヤに周期的にパル
ス電流を供給するパルスアーク溶接機に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] This invention relates to a pulsed arc welding machine that periodically supplies pulsed current to a consumable electrode wire.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に、パルスアーク溶接は、電極と母材間に
低出力のベース電流を通電し、ベース電流に任意
の周期でパルス電流を重畳して溶接するものであ
り、パルス電流が重畳された大電流のピンチ力に
より、送給されたワイヤの溶融金属がスプレー状
の小粒子となり、先端から高速度で離脱するの
で、スパツタの発生が少ない利点がある。
In general, pulsed arc welding involves welding by passing a low-output base current between the electrode and the base metal, and superimposing a pulsed current on the base current at an arbitrary period. Due to the pinch force, the molten metal of the fed wire turns into small particles in the form of a spray and separates from the tip at high speed, which has the advantage of less spatter.

そして、従来のパルスアーク溶接機は、第1図
に示すように構成され、3相交流電源1をベース
電流供給用変圧器2により降圧し、この変圧器2
の出力をベース電流供給用整流器3により整流す
るとともに限流用抵抗4により限流し、定レベル
のベース電流を平滑用の2個の直流リアクトル
5,6を介してワイヤ送給装置7の電極ワイヤ8
に常時供給し、一方、交流電源1をパルス電流供
給用変圧器9により変換したのち、パルス電流供
給用制御整流器10により整流し、周期的にパル
ス電流を形成するとともに、該パルス電流を両リ
アクトル5,6の接続点と母材11とに供給して
いる。
The conventional pulse arc welding machine is constructed as shown in FIG.
The output is rectified by a base current supply rectifier 3 and current limited by a current limiting resistor 4, and a constant level base current is passed through two DC reactors 5 and 6 for smoothing to the electrode wire 8 of the wire feeding device 7.
On the other hand, the AC power supply 1 is converted by a pulse current supply transformer 9 and then rectified by a pulse current supply control rectifier 10 to periodically form a pulse current. It is supplied to the connection points 5 and 6 and the base material 11.

なお、制御整流器10の制御は、第2図に示す
ように、電流の立上りが高くピーク値の高いパル
ス電流を供給するため、通常、導通角を90度以下
に制限して使用される。
Note that, as shown in FIG. 2, the control rectifier 10 is normally used by limiting the conduction angle to 90 degrees or less in order to supply a pulse current with a high current rise and a high peak value.

そして、パルス電流が重畳されない期間は、ベ
ース電流によつてアークを持続し、重畳期間に
は、パルス電流にもとづくピンチ効果により消耗
性電極のワイヤ8の先端から溶滴を離脱させ、母
材11を溶接している。
Then, during the period when the pulse current is not superimposed, the arc is maintained by the base current, and during the superimposition period, the droplet is separated from the tip of the wire 8 of the consumable electrode by the pinch effect based on the pulse current, and the base material 11 is welded.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

ところで、第1図に示した従来のパルスアーク
溶接機の場合は、商用周波数の交流電源1を位相
制御するのみでパルス電流を形成しているため、
制御整流器10の導通角によつて形成されるパル
ス電流のピーク値が、電源変動、導通角の設定な
どによつて大きく変わり、パルス電流が定電流ま
たは定電圧特性にならないため、スプレー効果が
変化して均一な溶接結果が得られない。
By the way, in the case of the conventional pulse arc welding machine shown in FIG. 1, a pulse current is generated only by controlling the phase of the commercial frequency AC power source 1.
The peak value of the pulse current formed by the conduction angle of the control rectifier 10 changes greatly depending on power fluctuations, conduction angle settings, etc., and the pulse current does not have constant current or constant voltage characteristics, so the spray effect changes. uniform welding results cannot be obtained.

そして、パルス電流が臨界電流値以下では、導
通角が非常に小さくなり、溶滴がワイヤ8の径以
上の大塊となつて不規則にアークに移行し、か
つ、パルス電流が臨界電流値以上では、溶滴が細
粒化して、比較的安定なスプレー移行ができる
が、それ以上にパルス電流を大きくするため、導
通角を、たとえば90゜以上にすると、母材11へ
の入熱が過多となり、とくに、母材11が薄板の
場合、溶け落ちが生じる。
When the pulse current is below the critical current value, the conduction angle becomes very small, and the droplets form a large lump larger than the diameter of the wire 8 and irregularly transfer to the arc, and the pulse current exceeds the critical current value. In this case, the droplets become fine and a relatively stable spray transfer is possible, but if the conduction angle is set to 90 degrees or more to increase the pulse current even more, the heat input to the base material 11 will be excessive. In particular, when the base material 11 is a thin plate, burn-through occurs.

また、狭い開先の溶接を行なう場合に、高いア
ーク溶接を行なうと、アークが広がりすぎて母材
11に溶融金属の移行が円滑に行なわれず、か
つ、シールドガスによるシールドの状態が悪くな
り、溶接欠陥が生じやすくなる。
Furthermore, when welding a narrow groove, if high arc welding is performed, the arc will spread too much and the molten metal will not transfer smoothly to the base metal 11, and the shielding state by the shielding gas will deteriorate. Welding defects are more likely to occur.

そして、位相制御器10の使用可能な導通角は
60〜90度程度に制限され、このため、広範囲の電
流あるいは電圧調整が困難になり、溶接可能な負
荷が限られる。
The usable conduction angle of the phase controller 10 is
It is limited to about 60 to 90 degrees, which makes it difficult to adjust the current or voltage over a wide range, and limits the loads that can be welded.

さらに、パルス電流を供給するのに単相を用
い、ベース電流を供給するのに3相を用いている
ため、入力電流に不平衡が生じ、入力電源に接続
された他の機器が誤動作するなどの悪影響があ
り、しかもベース電流用の回路とパルス電流用の
回路とが必要になつて複雑で高価になるととも
に、電源の小型軽量化が困難になる。
Furthermore, since a single phase is used to supply the pulse current and a 3-phase is used to supply the base current, an unbalance occurs in the input current, which may cause other equipment connected to the input power supply to malfunction. Furthermore, a circuit for base current and a circuit for pulse current are required, making it complicated and expensive, and making it difficult to reduce the size and weight of the power supply.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明は、前記の点に留意してなされたもの
であり、交流電流を整流する整流器と、該整流器
の出力をスイツチングして間欠出力するスイツチ
ング回路と、該スイツチング回路よりの出力を平
滑して負荷に供給する直流リアクトルと、該直流
リアクトルの蓄積エネルギを負荷に回生するフラ
イホイルダイオードと、前記スイツチング回路の
駆動を制御して前記負荷にベース電流とパルス電
流が重畳された大電流とを交互に供給させる駆動
装置とを備えたパルスアーク溶接機において、 負荷電流または負荷電圧を検出する検出器と、 ベース電流供給指令用の定レベルの第1の基準
信号を出力するベース電流供給指令電源と、 予め設定されたパルス電流の重畳期間に台形波
あるいは三角波のパルス電流供給用指令用の第2
の基準信号を出力するパルス電流供給指令電源
と、 前記両基準信号の加算信号と前記検出器の検出
信号とのレベル差の信号を出力する比較増幅器と
を備えるとともに、 前記駆動装置に、ピークレベルが前記増幅器の
出力レベルより大きく設定された高周波のし張発
振信号を発生する発振手段と、前記増幅器の出力
信号によつて前記発振信号をパルス幅変調し、前
記発振信号が前記増幅器の出力信号より低レベル
になる期間のパルス幅に設定された変調パルスを
前記スイツチング回路の駆動制御信号として出力
する変調手段とを設けた ことを特徴とするパルスアーク溶接機である。
This invention has been made with the above points in mind, and includes a rectifier that rectifies alternating current, a switching circuit that switches the output of the rectifier and outputs it intermittently, and a circuit that smoothes the output from the switching circuit. A DC reactor that supplies the load, a flywheel diode that regenerates the stored energy of the DC reactor to the load, and a large current in which a base current and a pulse current are superimposed are alternately supplied to the load by controlling the driving of the switching circuit. A pulse arc welding machine is equipped with a detector for detecting load current or load voltage, and a base current supply command power supply that outputs a first reference signal at a constant level for the base current supply command. , a second command for supplying a trapezoidal or triangular wave pulse current during a preset pulse current superimposition period.
a pulse current supply command power supply that outputs a reference signal of the peak level; and a comparison amplifier that outputs a signal of a level difference between the sum signal of the two reference signals and the detection signal of the detector; oscillation means for generating a high-frequency reinforcement oscillation signal whose output level is set higher than the output level of the amplifier; and pulse width modulation of the oscillation signal by the output signal of the amplifier, so that the oscillation signal is the output signal of the amplifier. A pulse arc welding machine is provided with a modulating means for outputting a modulated pulse having a pulse width set to a period in which the level is lower as a drive control signal for the switching circuit.

〔作用〕[Effect]

したがつて、スイツチング回路の高周波スイツ
チングにもとづき、1つの回路でベース電流とパ
ルス電流が形成され、このとき、第1,第2の基
準信号の加算信号と検出器の検出信号とのレベル
差の信号により、ベース電流の期間、パルス電流
の重畳期間に負荷に供給される電流が定電流特性
または定電圧特性に負帰還制御されて安定化し、
しかも、第1の基準信号のレベルによつてベース
電流の期間の電流値または電圧値が任意に設定さ
れ、かつ、第2の基準信号の台形波あるいは三角
波の期間、レベルによつてパルス電流の重畳期間
および該期間の電流値または電圧値が任意に設定
されるため、広範囲の電流または電圧調整が行な
える。
Therefore, based on the high frequency switching of the switching circuit, a base current and a pulse current are formed in one circuit, and at this time, the level difference between the sum signal of the first and second reference signals and the detection signal of the detector is Based on the signal, the current supplied to the load during the base current period and the pulse current superimposition period is negative feedback controlled to have constant current characteristics or constant voltage characteristics, and is stabilized.
Moreover, the current value or voltage value of the base current period can be arbitrarily set depending on the level of the first reference signal, and the pulse current value can be arbitrarily set depending on the period and level of the trapezoidal wave or triangular wave of the second reference signal. Since the superimposition period and the current value or voltage value during the period are arbitrarily set, current or voltage adjustment can be performed over a wide range.

さらに、第2の基準信号がパルス電流の重畳期
間に台形波あるいは三角波になり、ベース電流か
らパルス電流の重畳された大電流への移行時、お
よび大電流からベース電流への移行時に、第2の
基準信号の傾斜にもとづき、負荷に供給される電
流または電圧の変化が比較的ゆるやかになり、ア
ークの立上り、立下りがゆるやかになつてアーク
音が低減される。
Furthermore, the second reference signal becomes a trapezoidal wave or a triangular wave during the pulse current superimposition period, and the second reference signal becomes a trapezoidal wave or a triangular wave during the pulse current superimposition period. Based on the slope of the reference signal, the current or voltage supplied to the load changes relatively slowly, and the arc rises and falls slowly, reducing arc noise.

〔実施例〕〔Example〕

つぎに、この発明を、その1実施例を示した第
3図以下の図面とともに、詳細に説明する。
Next, this invention will be explained in detail with reference to the drawings from FIG. 3 showing one embodiment thereof.

第3図は定電流特性に制御する場合を示し、3
相交流電源1を溶接用変換器12で降圧し、その
降圧された電圧を整流器13により整流するとと
もに、平滑用コンデンサ14により平滑し、トラ
ンジスタ等のスイツチング素子を用いたスイツチ
ング回路15の高周波スイツチングにより、コン
デンサ14の出力直流を200Hz〜2KHzのパルス状
の高周波出力に変換し、直流リアクトル16を介
してワイヤ送給装置7の電極ワイヤ8に供給し、
アーク負荷に低電流のベース電流とパルス電流が
重畳された大電流とを周期的に交互に供給する。
Figure 3 shows the case of controlling to constant current characteristics, 3
The voltage of the phase AC power source 1 is stepped down by a welding converter 12, and the stepped down voltage is rectified by a rectifier 13, smoothed by a smoothing capacitor 14, and then is switched by high frequency switching of a switching circuit 15 using switching elements such as transistors. , converts the output DC of the capacitor 14 into a pulsed high frequency output of 200Hz to 2KHz, and supplies it to the electrode wire 8 of the wire feeding device 7 via the DC reactor 16,
A low base current and a large current with a superimposed pulse current are periodically and alternately supplied to the arc load.

ところで、入力信号に応じたパルス幅の200Hz
〜2KHzの変調パルスを出力する駆動装置17よ
り、第4図bに示すオンの制御信号がスイツチン
グ回路15に印加されると、スイツチング回路1
5からは第4図Cに示すイオンパルス電流J1が流
れ、このとき、直流リアクトル16および配線イ
ンダクタンスにLdi/dtのエネルギが蓄積され
る。
By the way, the pulse width is 200Hz depending on the input signal.
When the ON control signal shown in FIG.
5, an ion pulse current J1 shown in FIG. 4C flows, and at this time, energy of L di /dt is accumulated in the DC reactor 16 and the wiring inductance.

そして、駆動装置17により制御信号がオフに
なると、スイツチング回路15がオフし、リアク
トル16等の蓄積エネルギが、ワイヤ8、母材1
1、フライホイルダイオード18を介して放出さ
れ、第4図dに示すオフパルス電流I2がフライホ
イルダイオード18に流れる。
Then, when the control signal is turned off by the drive device 17, the switching circuit 15 is turned off, and the energy stored in the reactor 16 etc. is transferred to the wire 8, the base material 1
1. An off-pulse current I 2 is released through the flywheel diode 18 and shown in FIG. 4d flows through the flywheel diode 18.

したがつて駆動装置17のオン、オフにより、
負荷には、第4図aに示す平滑電流I0が流れる。
Therefore, by turning on and off the drive device 17,
A smoothed current I 0 shown in FIG. 4a flows through the load.

一方、分流器または直流変流器等の直流出力電
流を検出する電流検出器19により、平滑電流I0
を検出し、平滑電流I0に比例した検出信号Edを
比較増幅器20に出力する。
On the other hand, a current detector 19 that detects the DC output current of a current shunt or DC current transformer, etc.
is detected, and a detection signal Ed proportional to the smoothed current I 0 is output to the comparison amplifier 20.

そして、比較増幅器20は、ベース電流供給指
令電源23の定レベルのベース電流供給指令信号
Ebとパルス電流供給指令電源24のパルス電流
供給指令信号Epとの加算信号と、検出信号Edと
を比較増幅し、Eb+Ep−Edのレベルの出力信号
Vを駆動装置17に出力する。
The comparator amplifier 20 receives a constant level base current supply command signal from the base current supply command power supply 23.
The addition signal of Eb and the pulse current supply command signal Ep of the pulse current supply command power source 24 is compared and amplified with the detection signal Ed, and an output signal V having a level of Eb+Ep-Ed is output to the drive device 17.

ところで、指令電源23は可変直流電源からな
り、ベース電流値として操作設定されたレベルの
指令信号Ebを、第1の基準信号として出力す
る。
By the way, the command power supply 23 is composed of a variable DC power supply, and outputs a command signal Eb at a level that is operationally set as a base current value as a first reference signal.

また、指令電源24は、可変直流電源25、電
圧―周波数変換器26、単安定マルチバイブレー
タ27、および波形成形器28からなり、直流電
源25の電圧信号を、電圧―周波数変換器26に
よつて電圧に応じた周波数の周波数信号に変換す
るとともに、単安定マルチバイブレータ27によ
つて周波数信号を矩形波に変換し、さらに、波形
成形器28により、矩形波信号を積分して台形波
あるいは三角波に波形成形し、パルス電流の重畳
期間にのみ台形波あるいは三角波になる指令信号
Epを、第2の基準信号として出力する。
The command power source 24 also includes a variable DC power source 25 , a voltage-frequency converter 26 , a monostable multivibrator 27 , and a waveform shaper 28 . In addition to converting the frequency signal into a frequency signal with a frequency corresponding to the voltage, the monostable multivibrator 27 converts the frequency signal into a rectangular wave, and the waveform shaper 28 integrates the rectangular wave signal into a trapezoidal wave or triangular wave. A command signal that is shaped into a waveform and becomes a trapezoidal or triangular wave only during the pulse current superimposition period.
Ep is output as the second reference signal.

なお、パルス電流の重畳の期間は、たとえば1/
10sec〜1/103secの期間に設定される。
Note that the period of superimposition of the pulse current is, for example, 1/
It is set to a period of 10 seconds to 1/10 3 seconds.

そこで、変換器26の変換レンジ、およびマル
チバイブレータ27の時定数の設定にもとづき、
前述の周波数信号、矩形波信号の周波数は、10Hz
〜1KHzに設定されている。
Therefore, based on the conversion range of the converter 26 and the time constant settings of the multivibrator 27,
The frequency of the aforementioned frequency signal and square wave signal is 10Hz
It is set to ~1KHz.

また、マルチバイブレータ27、波形成形器2
8は第7図に示すように構成され、同図におい
て、27′は単安定マルチバイブレータ集積回路
であり、トリガ端子iに周波数信号が入力され、
外付けの時定数用の抵抗R1、コンデンサC1に
よつて時定数が設定され、出力端子qから矩形波
信号を出力する。28′は積分用の抵抗R2、コ
ンデンサC2とともに積分回路を形成する演算増
幅器であり、矩形波信号を積分し、パルス電流値
として設定されたレベルの指令信号Epを出力す
る。
In addition, a multivibrator 27, a waveform shaper 2
8 is constructed as shown in FIG. 7, in which 27' is a monostable multivibrator integrated circuit, a frequency signal is input to the trigger terminal i,
A time constant is set by an external time constant resistor R1 and capacitor C1, and a rectangular wave signal is output from the output terminal q. 28' is an operational amplifier that forms an integrating circuit together with an integrating resistor R2 and a capacitor C2, which integrates a rectangular wave signal and outputs a command signal Ep at a level set as a pulse current value.

そして、比較増幅器20によつて指令信号Eb
と指令信号Epとが加算され、このとき、ベース
電流の期間に指令信号Epが0になるため、加算
によつて形成される加算信号は、ベース電流の期
間に指令信号Ebのベース電流設定レベルになる
とともに、パルス電流の重畳期間に指令信号Ep
のレベルに指令信号Ebのレベルを加算した重畳
電流設定レベルになり、たとえば第4図eの太い
実線に示すように変化する。
Then, the comparator amplifier 20 outputs the command signal Eb.
and the command signal Ep are added, and at this time, since the command signal Ep becomes 0 during the base current period, the added signal formed by the addition is equal to the base current setting level of the command signal Eb during the base current period. As the pulse current superimposes, the command signal Ep
The superimposed current setting level is obtained by adding the level of the command signal Eb to the level of the command signal Eb, and changes as shown by the thick solid line in FIG. 4e, for example.

さらに、指令信号Eb,Epの加算信号から検出
信号Edが減算されることにより、比較増幅器2
0の出力信号Vは、加算信号によつて設定される
ベース電流値、重畳電流値それぞれと供給中の電
流値との差に比例して変化する。
Furthermore, by subtracting the detection signal Ed from the addition signal of the command signals Eb and Ep, the comparator amplifier 2
The output signal V of 0 changes in proportion to the difference between the base current value and superimposed current value set by the addition signal and the current value being supplied.

さらに、出力信号Vが入力される駆動回路17
は、第5図に示すように発振比較器21、増幅器
22からなる。
Further, a drive circuit 17 to which the output signal V is input.
consists of an oscillation comparator 21 and an amplifier 22, as shown in FIG.

ところで、発振比較器21は第8図に示すよう
に、UJTQ1、トランジスタQ2および発振用の
抵抗R3,R4,R5,R6,R7,R8,R
9、コンデンサC3からなるし張発振器21′
と、発振器21′の鋸波形のし張発振信号と出力
信号Vとを比較する比較器21″とを用いて形成
されている。
By the way, as shown in FIG. 8, the oscillation comparator 21 includes UJTQ1, transistor Q2, and oscillation resistors R3, R4, R5, R6, R7, R8, R
9. Oscillator 21' consisting of capacitor C3
and a comparator 21'' for comparing the sawtooth waveform oscillation signal of the oscillator 21' and the output signal V.

そして、スイツチング回路15を高周波スイツ
チングするため、発振器21′の発振周波数が200
Hz〜2KHzの高周波に設定され、発振器21′から
比較器21″に、ピークレベルが出力信号Vより
大きく設定された第6図aの実線のし張発振信号
が出力される。
In order to perform high frequency switching of the switching circuit 15, the oscillation frequency of the oscillator 21' is set to 200.
The extended oscillation signal shown by the solid line in FIG. 6a, whose peak level is set to be higher than the output signal V, is output from the oscillator 21' to the comparator 21'', which is set at a high frequency of Hz to 2 KHz.

さらに、比較器21″は、し張発振信号と出力
信号Vとを比較して張発振信号とパルス幅変調
し、し張発振信号が出力信号Vより低レベルにな
る期間のパルス幅に設定された変調パルスを、増
幅器22を介してスイツチング回路15に、駆動
制御信号として出力する。
Further, the comparator 21'' compares the constant oscillation signal and the output signal V, performs pulse width modulation with the constant oscillation signal, and sets the pulse width to a period during which the constant oscillation signal is at a lower level than the output signal V. The modulated pulse is outputted to the switching circuit 15 via the amplifier 22 as a drive control signal.

たとえば、出力信号Vのレベルが第6図aの破
線のレベルの場合、比較器21″は同図bに示す
パルス幅の変調パルスを出力する。
For example, when the level of the output signal V is the level indicated by the broken line in FIG. 6a, the comparator 21'' outputs a modulated pulse having the pulse width shown in FIG. 6b.

なお、比較増幅器20の出力レベルの設定にも
とづき、指令信号Eb,Epの加算信号と検出信号
Edのレベル差が0のときに、出力信号Vのレベ
ルは、ほぼ、し張発振信号の1/2のレベルにな
る。
Furthermore, based on the setting of the output level of the comparator amplifier 20, the addition signal of the command signals Eb and Ep and the detection signal
When the level difference of Ed is 0, the level of the output signal V is approximately 1/2 the level of the tensile oscillation signal.

したがつて、駆動装置17の出力信号は、指令
信号Eb,Epの加算信号と検出信号Edのレベル差
に比例してパルス幅が変化する第4図bの高周波
の駆動制御信号になる。
Therefore, the output signal of the drive device 17 becomes the high-frequency drive control signal shown in FIG. 4b, whose pulse width changes in proportion to the level difference between the addition signal of the command signals Eb and Ep and the detection signal Ed.

そして、指令信号Eb,Epの加算信号のレベル
がベース電流期間とベース電流、パルス電流の重
畳期間とで変化し、検出信号Edのレベルが加算
信号のレベルになるように、駆動装置17の出力
信号にもとづいてスイツチング回路15のスイツ
チングが制御されるため、アーク負荷に供給され
る電流は、指令信号Epによつて設定される周期
で、指令信号Ebによつて設定されたレベルのベ
ース電流と、指令信号Eb,Epによつて設定され
たレベルの重畳電流、すなわちベース電流とパル
ス電流との重畳電流とに交互に変化するように、
負帰還制御され、このとき、負帰還制御により、
アーク負荷に供給される電流は、ベース電流、重
畳電流それぞれに定電流制御される。
Then, the output of the drive device 17 is set so that the level of the addition signal of the command signals Eb and Ep changes between the base current period and the superimposition period of the base current and pulse current, and the level of the detection signal Ed becomes the level of the addition signal. Since the switching of the switching circuit 15 is controlled based on the signal, the current supplied to the arc load is equal to or equal to the base current at the level set by the command signal Eb at the cycle set by the command signal Ep. , so that the superimposed current at the level set by the command signals Eb and Ep, that is, the superimposed current of the base current and the pulse current, alternately changes.
Negative feedback control is performed, and at this time, due to negative feedback control,
The current supplied to the arc load is controlled to be a base current and a superimposed current, respectively.

しかも、指令信号Epの台形波または三角波の
前、後縁の傾斜にもとづき、低電流のベース電流
から大電流の重畳電流への移行時、および重畳電
流からベース電流への移行時には、出力信号Vが
比較的ゆるやかに上昇、下降変化し、このため、
アーク負荷に供給される電流が比較的ゆるやかに
変化し、アーク音が低減される。
Furthermore, based on the slopes of the front and trailing edges of the trapezoidal or triangular wave of the command signal Ep, the output signal V changes relatively slowly, and for this reason,
The current supplied to the arc load changes relatively slowly, reducing arc noise.

したがつて、前記実施例の場合は、定レベルの
指令信号Ebに、パルス電流の重畳期間にのみ台
形波まは三角波になる指令信号Epを加算し、指
令信号Eb,Epの加算信号と検出信号Edとのレベ
ル差の比較にもとづき、スイツチング回路15の
スイツチング動作を制御し、低電流のベース電流
とパルス電流が重畳された大電流とを交互にアー
ク負荷に供給したことにより、1つの回路を用い
てベース電流とパルス電流の重畳電流とを供給す
ることができ、溶接機の簡素化、低価格化および
軽量化が図れ、しかも、3相入力のみを用いる
め、入力不平衡などの問題が生じることもない。
Therefore, in the case of the above embodiment, the command signal Ep, which becomes a trapezoidal wave or a triangular wave only during the superimposition period of the pulse current, is added to the constant level command signal Eb, and the command signal Ep is detected as a sum signal of the command signals Eb and Ep. By controlling the switching operation of the switching circuit 15 based on the comparison of the level difference with the signal Ed, and alternately supplying a low base current and a large current with a superimposed pulse current to the arc load, one circuit A superimposed current of a base current and a pulse current can be supplied by using a welding machine, which makes the welding machine simpler, cheaper, and lighter.Furthermore, since only three-phase input is used, problems such as input imbalance can be avoided. will not occur.

また、従来の制御整流器の位相制御の代わり
に、スイツチング回路15の高周波スイツチング
により、アーク負該に供給する電流を制御し、か
つ、いわゆる負帰還制御によつて定電流制御した
ことにより、ベース電流の期間およびパルス電流
の重畳期間の電流が定電流特性に制御され、安定
した均一な溶接が行なえるとともに、電源効率な
どが向上する。
In addition, instead of the phase control of the conventional controlled rectifier, the current supplied to the arc negative is controlled by high frequency switching of the switching circuit 15, and the base current is controlled by constant current control by so-called negative feedback control. The current during this period and the pulse current superimposition period is controlled to have constant current characteristics, allowing stable and uniform welding to be performed and improving power supply efficiency.

そして、指令信号Ebのレベル設定、指令信号
Epの台形波または三角波の期間およびレベル設
定にもとづき、ベース電流およびパルス電流を広
い範囲に渡つて任意に可変設定することができ、
広範囲の電流調整が行なえ、種々の負荷の溶接が
行なえる。
Then, set the level of command signal Eb,
Base current and pulse current can be arbitrarily set variably over a wide range based on the period and level settings of the Ep trapezoidal or triangular wave.
Current can be adjusted over a wide range, allowing welding with various loads.

さらに、指令信号Epの台形波または三角波の
変化により、ベース電流からパルス電流が重畳さ
れた大電流への移行時、および大電流からベース
電流への移行時に、アーク音を低減することもで
きる。
Furthermore, by changing the trapezoidal wave or the triangular wave of the command signal Ep, it is possible to reduce arc noise when the base current changes to a large current on which a pulse current is superimposed, and when the large current changes to the base current.

なお、前記実施例は定電流特性の動作の場合で
あるが、出力電圧を検出して定電圧特性の動作に
することもできる。
Note that although the above embodiment is a case of operation with constant current characteristics, it is also possible to detect the output voltage and perform operation with constant voltage characteristics.

また、前記実施例は3相交流電源の場合である
が、単相交流電源の場合でも同様の効果が得られ
る。
Further, although the above embodiments are based on a three-phase AC power source, similar effects can be obtained even when a single-phase AC power source is used.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、この発明のパルスアーク溶接機
によると、第1,第2の基準信号の加算信号と検
出信号とのレベル差にもとづき、駆動装置からス
イツチング回路に出力される駆動制御信号のパル
ス幅を可変してスイツチング回路の動作を制御
し、低電流のベース電流およびパルス電流が重畳
された大電流を交互に負荷に供給したことによ
り、1つの回路を用いて形成することができ、溶
接機の簡素化、低価格化および軽量化が図れると
ともに、電源入力の不平衡などの問題が生じるこ
ともなく、位相制御によつて負荷に供給する電流
を制御する場合などに比して電源効率などが向上
する。
As described above, according to the pulse arc welding machine of the present invention, the pulse of the drive control signal output from the drive device to the switching circuit is based on the level difference between the addition signal of the first and second reference signals and the detection signal. By controlling the operation of the switching circuit by varying the width and alternately supplying a high current with a low base current and a pulse current superimposed to the load, it can be formed using one circuit, and welding In addition to simplifying the machine, reducing its price and weight, there are no problems such as unbalanced power supply input, and the power supply is more efficient than when controlling the current supplied to the load using phase control. etc. will improve.

また、負荷帰還制御によつて負荷に供給される
電流が定電流特性または定電圧特性に制御される
ため、安定した均一な溶接が行なえ、溶接性能が
向上する。
Further, since the current supplied to the load is controlled to have constant current characteristics or constant voltage characteristics by load feedback control, stable and uniform welding can be performed and welding performance is improved.

さらに、第1,第2の基準信号の調整にもとづ
き、ベース電流の期間およびパルス電流の重畳期
間の電流値あるいは電圧値、パルス電流の重畳期
間を広範囲に可変設定することができ、広範囲の
電流または電圧調整を行なつて種々の負荷の溶接
を行なうことができる。
Furthermore, based on the adjustment of the first and second reference signals, the current value or voltage value of the base current period and the pulse current superimposition period, as well as the pulse current superimposition period, can be variably set over a wide range. Alternatively, it is possible to perform welding under various loads by adjusting the voltage.

さらに、第2の基準信号の台形波または三角波
の傾斜にもとづき、ベース電流からパルス電流の
重畳された大電流への移行時、および大電流から
ベース電流への移行時の出力電流または出力電圧
の変化を比較的ゆるやかにし、アーク音を低減す
ることもできる。
Furthermore, based on the slope of the trapezoidal wave or triangular wave of the second reference signal, the output current or output voltage at the time of transition from the base current to a large current with a superimposed pulse current, and from the large current to the base current. It is also possible to make the change relatively gentle and reduce arc noise.

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

第1図は従来のパルスアーク溶接機の結線図、
第2図は第1図の電流波形図、第3図はこの発明
のパルスアーク溶接機の1実施例の結線図、第4
図a,b,c,d,eは第3図の各部の波形図、
第5図は第3図の駆動装置のブロツク結線図、第
6図a,bは第5図の動作説明用の波形図であ
る。第7図、第8図は第3図、第5図それぞれの
一部の詳細な結線図である。 1…交流電源、13…整流器、15…スイツチ
ング回路、16…リアクトル、17…駆動装置、
18…フライホイルダイオード、19…電流検出
器、20…比較増幅器、23…ベース電流供給指
令電源、24…パルス電流供給指令電源。
Figure 1 is a wiring diagram of a conventional pulse arc welding machine.
2 is a current waveform diagram of FIG. 1, FIG. 3 is a wiring diagram of one embodiment of the pulse arc welding machine of the present invention, and FIG.
Figures a, b, c, d, and e are waveform diagrams of each part in Figure 3,
FIG. 5 is a block wiring diagram of the drive device shown in FIG. 3, and FIGS. 6a and 6b are waveform diagrams for explaining the operation of FIG. FIGS. 7 and 8 are detailed wiring diagrams of parts of FIGS. 3 and 5, respectively. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... AC power supply, 13... Rectifier, 15... Switching circuit, 16... Reactor, 17... Drive device,
18...Flywheel diode, 19...Current detector, 20...Comparative amplifier, 23...Base current supply command power supply, 24...Pulse current supply command power supply.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 交流電流を整流する整流器と、該整流器の出
力をスイツチングして間欠出力するスイツチング
回路と、該スイツチング回路よりの出力を平滑し
て負荷に供給する直流リアクトルと、該直流リア
クトルの蓄積エネルギを負荷に回生するフライホ
イルダイオオードと、前記スイツチング回路の駆
動を制御して前記負荷にベース電流とパルス電流
が重畳された大電流とを交互に供給させる駆動装
置とを備えたパルスアーク溶接機において、 負荷電流または負荷電圧を検出する検出器と、
ベース電流供給指令用の定レベルの第1の基準信
号を出力するベース電流供給指令電源と、 予め設定されたパルス電流の重畳期間に台形波
あるいは三角波のパルス電流供給指令用の第2の
基準信号を出力するパルス電流供給指令電源と、 前記両基準信号の加算信号と前記検出器の検出
信号とのレベル差の信号を出力する比較増幅器と
を備えるとともに、前記駆動装置に、ピークレベ
ルが前記増幅器の出力レベルより大きく設定され
た高周波のし張発振信号を発生する発振手段と、
前記増幅器の出力信号によつて前記発振信号をパ
ルス幅変調し、前記発振信号が前記増幅器の出力
信号より低レベルになる期間のパルス幅に設定さ
れた変調パルスを前記スイツチング回路の駆動制
御信号として出力する変調手段とを設けた ことを特徴とするパルスアーク溶接機。
[Scope of Claims] 1. A rectifier that rectifies alternating current, a switching circuit that switches the output of the rectifier and outputs it intermittently, a DC reactor that smoothes the output from the switching circuit and supplies it to a load, and A flywheel diode that regenerates the energy stored in the reactor to the load, and a drive device that controls the driving of the switching circuit to alternately supply the load with a large current in which a base current and a pulse current are superimposed. In a pulse arc welding machine, a detector that detects load current or load voltage,
A base current supply command power supply that outputs a first reference signal at a constant level for a base current supply command, and a second reference signal for a trapezoidal or triangular wave pulse current supply command during a preset pulse current superimposition period. a pulse current supply command power supply that outputs a pulse current supply command power source, and a comparison amplifier that outputs a signal representing a level difference between a sum signal of the two reference signals and a detection signal of the detector; oscillation means for generating a high frequency tension oscillation signal set higher than the output level of the
The oscillation signal is pulse width modulated by the output signal of the amplifier, and a modulation pulse whose pulse width is set to a period during which the oscillation signal is at a lower level than the output signal of the amplifier is used as a drive control signal for the switching circuit. A pulse arc welding machine characterized by being equipped with a modulation means for outputting.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990009857A1 (en) * 1989-02-28 1990-09-07 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Pulse welding apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990009857A1 (en) * 1989-02-28 1990-09-07 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Pulse welding apparatus
GB2250357A (en) * 1989-02-28 1992-06-03 Mitsubishi Electric Corp Pulse welding apparatus

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