JPS6318971A - Power source circuit for inverter control arc - Google Patents
Power source circuit for inverter control arcInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、インバータ制御アーク溶接機やインバータ制
御プラズマ切断機に用いらねるインバータ制御アーク用
電源回路に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a power supply circuit for an inverter-controlled arc used in an inverter-controlled arc welding machine or an inverter-controlled plasma cutting machine.
インバータ制御アーク用電源回路は、これまでのサイリ
スタ方式に比べて大幅な小形、高性能化が実現できた画
期的方式であり、第2図に示すように構成されている。The inverter-controlled arc power supply circuit is an epoch-making system that is significantly smaller and has higher performance than the conventional thyristor system, and is configured as shown in Figure 2.
すなわち、商用交流電源を入力側整流回路1で直流とし
、これをインバータ回路2で数k Hz〜数10kHz
の交流に変換して変圧器3に与え、溶接、切断に適した
電圧に変換してから出力側整流回路4に与え、その直流
出力を負荷(図示せず)に供給し、アーク溶接やプラズ
マ切断を行うものである。この場合、前記インバータ回
路2は出力電流検出信号によりフィードバック制御され
るが、従来は、図示するように出力側整流回路4の出力
側(出力直流回路、)にシャント5を設け、その電圧を
増幅器6で増幅して前記出力電流検出信号(フィードバ
ック信号)としてインバータ回路2に与え、これをフィ
ードバック制御して所望の特性(主として定電流特性)
を得るようにしていた。In other words, the input side rectifier circuit 1 converts the commercial AC power supply into DC, and the inverter circuit 2 converts it into DC from several kilohertz to several tens of kilohertz.
It converts into AC voltage and applies it to the transformer 3, converts it into a voltage suitable for welding and cutting, and then applies it to the output side rectifier circuit 4. The DC output is supplied to a load (not shown), and is used for arc welding and plasma. It is used for cutting. In this case, the inverter circuit 2 is feedback-controlled by the output current detection signal, but conventionally, as shown in the figure, a shunt 5 is provided on the output side (output DC circuit) of the output side rectifier circuit 4, and the voltage is transferred to the amplifier. 6 and gives it to the inverter circuit 2 as the output current detection signal (feedback signal), which is then feedback-controlled to obtain desired characteristics (mainly constant current characteristics).
I was trying to get it.
しかしながら上述従来回路では、出力直流回路にシャン
ト5を設けることで出力電流検出信号を得るようにして
いる。このため、シャント5によりて平滑化された直流
電流が検出できるという利点をもつが、反面、シャント
5はノイズの多い信号を検出することになシ、しかもそ
の検出信号は微小であり、これを増幅するので、得られ
る出力電流検出信号はノイズの影響を受けやすい。特に
、この種の電源回路はノイズが多く取シ扱いの荒い溶接
、切断現場で用いられるので、ノイズ対策は重要改善項
目であった。However, in the conventional circuit described above, the output current detection signal is obtained by providing the shunt 5 in the output DC circuit. Therefore, the shunt 5 has the advantage of being able to detect a smoothed DC current, but on the other hand, the shunt 5 does not detect a noisy signal, and the detection signal is very small. Since it is amplified, the resulting output current detection signal is susceptible to noise. In particular, since this type of power supply circuit is used in welding and cutting sites where there is a lot of noise and rough handling, noise countermeasures were an important improvement item.
またインバータ制御によるパルス幅が変化すると、安定
に出力電流が検出できず、制御が不安定となった。Furthermore, when the pulse width due to inverter control changed, the output current could not be detected stably, and the control became unstable.
本発明は上述したような実情に鑑みてなされたもので、
ノイズの影響を受けにくく、安定したインバータフィー
ドバック制御が可能なインバータ制御アーク用電源回路
を提供することを目的とする。The present invention was made in view of the above-mentioned circumstances.
An object of the present invention is to provide an inverter-controlled arc power supply circuit that is less susceptible to noise and is capable of stable inverter feedback control.
本発明回路は、インバータ回路出力側の変圧器と出力側
整流回路との間の通電路、すなわちインバータ周波数(
数kHz〜数10kHz)の出力交流回路にカレントト
ランスを設けることによシ、出力電流を出力交流回路か
ら絶縁して検出でき、かつ動作周波数が高くリアクタン
ス分の大きいことを利用し、カレントトランスの出力電
圧を大きくしてインバータ回路へのフィードバック信号
を得るのに増幅を不要とし、またカレントトランスの出
力電圧のピーク値を検出し、これに基づきフィードバッ
ク信号を与えてインバータ制御によるパルス幅変化の影
響をなくし、上述目的を達成するようにしたものである
。The circuit of the present invention has a current-carrying path between the transformer on the output side of the inverter circuit and the rectifier circuit on the output side, that is, the inverter frequency (
By installing a current transformer in the output AC circuit (several kHz to several tens of kHz), the output current can be isolated from the output AC circuit and detected, and by taking advantage of the high operating frequency and large reactance, the current transformer can be By increasing the output voltage, no amplification is required to obtain a feedback signal to the inverter circuit, and by detecting the peak value of the output voltage of the current transformer and providing a feedback signal based on this, the influence of pulse width changes due to inverter control is reduced. This eliminates the problem and achieves the above purpose.
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第1図
は本発明によるインバータ制御アーク用電源回路の一実
施例を示す図で、この第1図において第2図と同−又は
相当部分に同一符号を付して説明する。まず、図示しな
い商用交流電源(3相200 V )を入力側整流回路
1で直流とし、これをインバータ回路2によ520kH
zの交流に変換し、さらに変圧器3で例えば約50 V
に降圧して出力側整流回路4によシ直流出力としてアー
クに供給する。以下は従来回路と同様であるが、本発明
では、前記変圧器3と出力側整流回路4の間の通電路(
変圧器3の2次側出力交流回路)にカレントトランス7
を設け、その交流出力電圧を変換回路8により直流電圧
に変換し、インバータ回路2のスイッチングと同期して
スイッチングするスイッチ回路9を介してコンデンサl
Oに印加する。そしてこのコンデンサ10の電圧を出力
電流検出信号(フィードバック信号としてインバータ回
路2にフィードバックし、必要な制御、例えば定電流制
御を行うものである。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an inverter-controlled arc power supply circuit according to the present invention. In FIG. 1, the same or equivalent parts as in FIG. 2 are given the same reference numerals and will be described. First, a commercial AC power supply (not shown) (3-phase 200 V) is converted to DC by the input side rectifier circuit 1, and this is converted to 520kHz by the inverter circuit 2.
z to alternating current, and further transformer 3 converts it to about 50 V.
The voltage is stepped down to the output side rectifier circuit 4 and supplied to the arc as a DC output. The following is the same as the conventional circuit, but in the present invention, the current-carrying path (
A current transformer 7 is connected to the secondary output AC circuit of the transformer 3.
The AC output voltage is converted to DC voltage by a conversion circuit 8, and the capacitor l is connected via a switch circuit 9 that switches in synchronization with the switching of the inverter circuit 2.
Apply to O. The voltage of this capacitor 10 is then fed back to the inverter circuit 2 as an output current detection signal (feedback signal) to perform necessary control, such as constant current control.
上述本発明回路によれば、出力電流の検出を、出力交流
回路においてカレントトランス7を用いて行っている。According to the circuit of the present invention described above, the output current is detected using the current transformer 7 in the output AC circuit.
したがってノイズの影響を受けにくい、また、一般にカ
レントトランス7は出力巻線のりアクタンス分に対して
抵抗分が極めて小さいことが必要とされるが、本実施例
では動作周波数が20kflZと高く、リアクタンスが
大きくなっている。したがってフェライトコアを使用し
、出力巻線を500ターンとすることによって数10V
の出力電圧は充分に得ることができ、出力電流検出信号
(フィードバック信号)としてインバータ回路2に与え
るために増幅を必要としない。Therefore, the current transformer 7 is not easily affected by noise, and generally the current transformer 7 is required to have an extremely small resistance component compared to the output winding reactance component, but in this example, the operating frequency is as high as 20 kflZ, and the reactance component is extremely small. It's getting bigger. Therefore, by using a ferrite core and setting the output winding to 500 turns, a voltage of several tens of V can be achieved.
A sufficient output voltage can be obtained, and no amplification is required to provide it to the inverter circuit 2 as an output current detection signal (feedback signal).
また、インバータ回路2から出力される交流電圧、電流
の波形は、正負の矩形波/4’ルスであってその・ぐル
ス幅は、負荷に対応した出力直流電圧を得るだめの・(
ルス幅制御によシ変動する。したがって出力直流電圧と
無関係に出力直流1!流を検出するためには、カレント
トランス7の交流出力・ぐルス波形のピーク値を検出す
ることが必要である。In addition, the waveforms of the AC voltage and current output from the inverter circuit 2 are positive and negative rectangular waves/4' pulse, and the wave width is 4' to obtain the output DC voltage corresponding to the load.
Varies by pulse width control. Therefore, the output DC is 1 regardless of the output DC voltage! In order to detect the current, it is necessary to detect the peak value of the AC output/Grus waveform of the current transformer 7.
このため変換回路8によシ得られる直流電圧は動作周波
数(インバータ周波数)に対応した時定数を持つことが
必要で、本実施例では100μ5程度の時定数としてい
る。この結果、変換回路8によシ得られる直流電圧はそ
の時定数により変動するので、そのレベルをピックアッ
プするため、本実施例ではインバータ回路2による1パ
ルス通電終了直後の約3μSの間、アナログスイッチ9
をONし、0.01μFのコンデンサ10を充放電して
出力電流検出信号としている。Therefore, the DC voltage obtained by the conversion circuit 8 needs to have a time constant corresponding to the operating frequency (inverter frequency), and in this embodiment, the time constant is about 100 μ5. As a result, the DC voltage obtained by the conversion circuit 8 fluctuates depending on its time constant, so in order to pick up the level, in this embodiment, the analog switch 9
is turned on, and the 0.01 μF capacitor 10 is charged and discharged to generate an output current detection signal.
以上述べたように本発明によれば、一般にインバータ周
波数は比較的高く、したがって動作周波数の高いカレン
トトランスが使用できるので大きな出力電流検出信号が
得られ、従来のように信号増幅の必要がない。また出力
電流の検出を、出力交流回路においてカレントトランス
を用いて行い、インバータ回路に至るまでの出力電流検
出回路が主電流回路から絶縁されており、回路インピー
ダンスも低いので、ノイズ等の外乱に対して極めて安定
であるうさらに、カレントトランスの出力電圧のピーク
値を検出する方式であるので、イン・クータ制御による
・9ルス幅の変化があっても安定に出力電流を検出でき
、制御が安定化するなどの効果がある。As described above, according to the present invention, the inverter frequency is generally relatively high, and therefore a current transformer with a high operating frequency can be used, so a large output current detection signal can be obtained, and there is no need for signal amplification as in the conventional case. In addition, the output current is detected using a current transformer in the output AC circuit, and the output current detection circuit up to the inverter circuit is insulated from the main current circuit, and the circuit impedance is low, so it is resistant to disturbances such as noise. Furthermore, since the method detects the peak value of the output voltage of the current transformer, the output current can be detected stably even if there are changes in the width of 9 pulses due to in-cooper control, resulting in stable control. It has the effect of transforming
第1図は本発明回路の一実施例を示す図、第2図は従来
回路を示す図である。
2・・・インバータ回路、3・・・変圧器、4・・整流
回路、7・・・カレントトランス、8・・・変換回路、
9・・・スイッチ回路、10・・・コンデンサ。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the circuit of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a conventional circuit. 2... Inverter circuit, 3... Transformer, 4... Rectifier circuit, 7... Current transformer, 8... Conversion circuit,
9... Switch circuit, 10... Capacitor.
Claims (1)
インバータ回路で交流電源整流出力を所望の周波数の交
流に変換して変圧器に与え、溶接、切断に適した電圧に
変換して整流回路に与え、その直流出力を負荷に供給す
るインバータ制御アーク用電源回路において、前記変圧
器及び整流回路間の通電路に設けられたカレントトラン
スと、このカレントトランスの出力電圧を直流電圧に変
換する変換回路と、前記インバータ回路のスイッチング
に同期してスイッチングするスイッチ回路と、このスイ
ッチ回路を介して前記変換回路からの直流電圧が印加さ
れるコンデンサとを備え、このコンデンサの電圧を前記
出力電流検出信号として前記インバータ回路に与えるこ
とを特徴とするインバータ制御アーク用電源回路。1. An inverter circuit that is feedback-controlled by the output current detection signal converts the rectified AC power output into AC of the desired frequency and feeds it to the transformer, converts it to a voltage suitable for welding and cutting, feeds it to the rectifier circuit, and In an inverter-controlled arc power supply circuit that supplies DC output to a load, a current transformer provided in a current-carrying path between the transformer and the rectifier circuit, a conversion circuit that converts the output voltage of the current transformer into a DC voltage, and the A switch circuit that switches in synchronization with the switching of the inverter circuit, and a capacitor to which a DC voltage from the conversion circuit is applied via the switch circuit, and the voltage of the capacitor is used as the output current detection signal to connect the inverter circuit to the inverter circuit. An inverter-controlled arc power supply circuit characterized in that it provides:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61161985A JPS6318971A (en) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | Power source circuit for inverter control arc |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP61161985A JPS6318971A (en) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | Power source circuit for inverter control arc |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6318971A true JPS6318971A (en) | 1988-01-26 |
Family
ID=15745841
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61161985A Pending JPS6318971A (en) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | Power source circuit for inverter control arc |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6318971A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6048609A (en) * | 1994-03-07 | 2000-04-11 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Biaxially stretched styrenic resin sheet |
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JPS61109469A (en) * | 1984-11-01 | 1986-05-27 | Mitsubishi Electric Corp | Current detector of inverter circuit |
-
1986
- 1986-07-11 JP JP61161985A patent/JPS6318971A/en active Pending
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US6114029A (en) * | 1994-03-07 | 2000-09-05 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Biaxially stretched styrenic resin sheet |
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