JPS63309373A - ア−ク溶接用電源 - Google Patents
ア−ク溶接用電源Info
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- JPS63309373A JPS63309373A JP62144135A JP14413587A JPS63309373A JP S63309373 A JPS63309373 A JP S63309373A JP 62144135 A JP62144135 A JP 62144135A JP 14413587 A JP14413587 A JP 14413587A JP S63309373 A JPS63309373 A JP S63309373A
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 7
- 238000009499 grossing Methods 0.000 abstract description 10
- 239000010953 base metal Substances 0.000 abstract 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 abstract 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
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- Arc Welding Control (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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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、インバータ制御形のアーク溶接用電源に係り
、特に電流反転後のアークの再点弧に高電圧を必要とす
る交流ＴＩＧ溶接用電源に関する。
、特に電流反転後のアークの再点弧に高電圧を必要とす
る交流ＴＩＧ溶接用電源に関する。
交流ＴＩＧ溶接では、電流反転時、特に電極、母材間に
流れる電流の極性が棒マイナス（正極性）から棒プラス
（逆極性）ＶＣ反転するときに、アーク切れが発生しや
すい。
流れる電流の極性が棒マイナス（正極性）から棒プラス
（逆極性）ＶＣ反転するときに、アーク切れが発生しや
すい。
このため、従来から電流反転時に高周波高電圧を電極、
母材間に重畳して印加し、アーク切れを防ぐ方法がとら
れている。また、インバータ制御形の交流ＴＩＧ溶接用
電源では、電流反転時の再点弧電圧が２００ Ｖ程度と
比較的低いことと、高周波重畳方式は電波障害などを起
こしやすいことから、電流反転時に溶接用電源の二次側
主回路に直流高電圧（はぼ２００ Ｖ ）を重畳して印
加することにより、アークを持続させる方法も考えられ
ているＯ 第２図にこの方法を用いた従来の交流ＴＩＧ溶接用電源
の回路構成を示す。＠２図において、１は商用電源から
の交流入力を直流に変換する一次側整流部、２は直流を
高周波交流に変換する一次側インパータ部、３は高周波
トランス、４は高周波トランス３の交流出力を直流に変
換する二次側整流部、５は平滑用リアクタ、６は一次側
インバータ部２へ電流制御用のフィードバック信号を送
る電流検出部、７は平滑用リアクタ５で平滑化された直
流を再度交流に変換して電極９と母材１０の間のアーク
負荷１１へ供給する二次側インバータ部である。二次側
インバータ部７は、出力反転用パワートランジスタＴ、
〜Ｔ４と帰還ダイオードＤ１〜Ｄ４で構成されていて、
制御回路８からの信号によりＴＩ。
母材間に重畳して印加し、アーク切れを防ぐ方法がとら
れている。また、インバータ制御形の交流ＴＩＧ溶接用
電源では、電流反転時の再点弧電圧が２００ Ｖ程度と
比較的低いことと、高周波重畳方式は電波障害などを起
こしやすいことから、電流反転時に溶接用電源の二次側
主回路に直流高電圧（はぼ２００ Ｖ ）を重畳して印
加することにより、アークを持続させる方法も考えられ
ているＯ 第２図にこの方法を用いた従来の交流ＴＩＧ溶接用電源
の回路構成を示す。＠２図において、１は商用電源から
の交流入力を直流に変換する一次側整流部、２は直流を
高周波交流に変換する一次側インパータ部、３は高周波
トランス、４は高周波トランス３の交流出力を直流に変
換する二次側整流部、５は平滑用リアクタ、６は一次側
インバータ部２へ電流制御用のフィードバック信号を送
る電流検出部、７は平滑用リアクタ５で平滑化された直
流を再度交流に変換して電極９と母材１０の間のアーク
負荷１１へ供給する二次側インバータ部である。二次側
インバータ部７は、出力反転用パワートランジスタＴ、
〜Ｔ４と帰還ダイオードＤ１〜Ｄ４で構成されていて、
制御回路８からの信号によりＴＩ。
Ｔｘｈ Ｔｓ −Ｔ４の２組のパワートランジスタを交
互にオンオフさせると、出力電流は交流となり、正極性
半波と逆極性半波の比率を任意に制御することができろ
。また、いずれか１組のパワートランジスタをオンし続
ければ、直流出力が得られ、交直両用となる。
互にオンオフさせると、出力電流は交流となり、正極性
半波と逆極性半波の比率を任意に制御することができろ
。また、いずれか１組のパワートランジスタをオンし続
ければ、直流出力が得られ、交直両用となる。
交流ＴＩＧ溶接において、電流反転後のアーク再点弧に
必要な高電圧は高電圧重畳回路ｎから供給する。この高
電圧重畳回路ｎは、商用電源から電力の供給を受け、変
圧器ｎ１整流器冴、平滑用コンデンサ５でほぼ２００
Ｖの直流高電圧を得ている。平滑用コンデンサ５０両端
は、抵抗２６を介して、溶接用電源の二次側整流部４の
出力側線間に接続されており、二次側インバータ部７の
出力電流が反転してアークが再点弧するときに、この直
流高電圧が電極９と母材１０の間に印加され、アークを
持続させるように働く。
必要な高電圧は高電圧重畳回路ｎから供給する。この高
電圧重畳回路ｎは、商用電源から電力の供給を受け、変
圧器ｎ１整流器冴、平滑用コンデンサ５でほぼ２００
Ｖの直流高電圧を得ている。平滑用コンデンサ５０両端
は、抵抗２６を介して、溶接用電源の二次側整流部４の
出力側線間に接続されており、二次側インバータ部７の
出力電流が反転してアークが再点弧するときに、この直
流高電圧が電極９と母材１０の間に印加され、アークを
持続させるように働く。
上記従来技術は交流アークの安定化には有効であるが、
アークの再点弧後も抵抗２６に電流が流れ続け、電圧降
下を生じるため、高電圧重畳回路を構成する変圧器ｎ１
整流器ツ、平滑用コンデンサ５、抵抗３などの部品の電
流容景を大きくとることが必要で、これら部品の寸法、
重量が大となり、インバータ制御による溶接電源の小形
軽量化のメリットが損なわれるばかりでなく、効率も悪
い。
アークの再点弧後も抵抗２６に電流が流れ続け、電圧降
下を生じるため、高電圧重畳回路を構成する変圧器ｎ１
整流器ツ、平滑用コンデンサ５、抵抗３などの部品の電
流容景を大きくとることが必要で、これら部品の寸法、
重量が大となり、インバータ制御による溶接電源の小形
軽量化のメリットが損なわれるばかりでなく、効率も悪
い。
また、大電流で溶接を行なう場合、二次側インバータ部
７の電流反転時に主回路のインダクタンスによりスパイ
ク電圧が発生し、トランジスタなどの素子を破壊すると
いう問題点もあった。
７の電流反転時に主回路のインダクタンスによりスパイ
ク電圧が発生し、トランジスタなどの素子を破壊すると
いう問題点もあった。
本発明の目的は、電流反転後のアークの再点弧な行なう
高電圧重畳回路の小形軽量化を図るとともに、大電流反
転時に主回路に発生するスパイク電圧を制御して、回路
素子の破壊を防止するととである。
高電圧重畳回路の小形軽量化を図るとともに、大電流反
転時に主回路に発生するスパイク電圧を制御して、回路
素子の破壊を防止するととである。
上記目的は、直流を高周波交流に変換する一次側インバ
ータ部と、この高周波交流を変成する高周波トランスと
、該高周波トランスの二次側出力を直流に変換する二次
側整流部と、該二次側整流部の直流出力を再度交流に変
換してアーク負荷に供給する二次側インバータ部を有す
るアーク溶接用電源において、前記二次側整流部の出力
側線間に接続されたコンデンサと、前記高周波トランス
の巻線から１力の供給を受ける前記コンデンサの充電回
路と、該充電回路に接続されたスイッチング素子と、前
記二次側インバータ部の電流反転時またはその直前の所
定時間のみ該スイッチング素子を導通させる制御回路を
有し、前記二次側インバータ部の電流反転時に前記コン
デンサを溶接アークの再点弧に必要な高電圧に充電され
た状態とする高電圧重畳回路を設けることにより達成さ
れる０ 〔作用］ 上記高電圧重畳回路は、二次側インバータ部の電流反転
時またはその直前の所定時間だけ充電回路のスイッチン
グ素子を導通状態とし、高周波トランスの巻線から供給
される電力で二次側整流部の出力側線間に接続されたコ
ンデンサを高電圧（はぼ２００ Ｖ ）て充電する。ま
た、底流反転時て主回路のインダクタンスにより発生す
るスパイク電圧も上記コンデンサで吸収され、これを充
電するＯ ついで二次側インバータ部の直流が反転すると、上記コ
ンデンサの充電省圧が電極、母材間に加わつて、アーク
を再点弧させ、溶接電源出力電流の豆上がり時にコンデ
ンサからの放電電流でアークを維持する。コンデンサの
充電回路には次の電流反転時またはその直前まで電流が
流れないので、電力損失は少なく、シたがって抵抗など
の回路部品の発熱も少ない０ 〔実施例〕 第１図に本発明の一実施例の回路構成を示す。
ータ部と、この高周波交流を変成する高周波トランスと
、該高周波トランスの二次側出力を直流に変換する二次
側整流部と、該二次側整流部の直流出力を再度交流に変
換してアーク負荷に供給する二次側インバータ部を有す
るアーク溶接用電源において、前記二次側整流部の出力
側線間に接続されたコンデンサと、前記高周波トランス
の巻線から１力の供給を受ける前記コンデンサの充電回
路と、該充電回路に接続されたスイッチング素子と、前
記二次側インバータ部の電流反転時またはその直前の所
定時間のみ該スイッチング素子を導通させる制御回路を
有し、前記二次側インバータ部の電流反転時に前記コン
デンサを溶接アークの再点弧に必要な高電圧に充電され
た状態とする高電圧重畳回路を設けることにより達成さ
れる０ 〔作用］ 上記高電圧重畳回路は、二次側インバータ部の電流反転
時またはその直前の所定時間だけ充電回路のスイッチン
グ素子を導通状態とし、高周波トランスの巻線から供給
される電力で二次側整流部の出力側線間に接続されたコ
ンデンサを高電圧（はぼ２００ Ｖ ）て充電する。ま
た、底流反転時て主回路のインダクタンスにより発生す
るスパイク電圧も上記コンデンサで吸収され、これを充
電するＯ ついで二次側インバータ部の直流が反転すると、上記コ
ンデンサの充電省圧が電極、母材間に加わつて、アーク
を再点弧させ、溶接電源出力電流の豆上がり時にコンデ
ンサからの放電電流でアークを維持する。コンデンサの
充電回路には次の電流反転時またはその直前まで電流が
流れないので、電力損失は少なく、シたがって抵抗など
の回路部品の発熱も少ない０ 〔実施例〕 第１図に本発明の一実施例の回路構成を示す。
図中、−次側整流部１１−次側インノく一夕部２、高周
波トランス３、二次側整流部４、平滑用リアクタ５、電
流検出部６、二次側インノ（−夕部７からなる主回路に
ついては第２図に示したものと同じであり、交流部の高
周波化によりトランス、リアクタなどが小形化されてい
る。
波トランス３、二次側整流部４、平滑用リアクタ５、電
流検出部６、二次側インノ（−夕部７からなる主回路に
ついては第２図に示したものと同じであり、交流部の高
周波化によりトランス、リアクタなどが小形化されてい
る。
本実施例では、高周波トランス３に設けた別巻線１３か
ら高電圧重畳回路１２に電力を供給している。
ら高電圧重畳回路１２に電力を供給している。
高電圧重畳回路１２には、該巻線１３からの交流入力を
直流に変換する整流器１４と平滑用コンデンサ１５を設
け、その直流出力側からスイッチング素子であるパワー
トランジスタ１６、限流抵抗１７を介してコンデンサ１
８に至る充電回路１９を構成している。
直流に変換する整流器１４と平滑用コンデンサ１５を設
け、その直流出力側からスイッチング素子であるパワー
トランジスタ１６、限流抵抗１７を介してコンデンサ１
８に至る充電回路１９を構成している。
コンデンサ１８は溶接電源主回路の二次側整流部４の出
力側線間に接続され、またパワートランジスタ１６のベ
ースには二次側インバータ部７の制御回路８から信号線
加により制御信号が与えられる。
力側線間に接続され、またパワートランジスタ１６のベ
ースには二次側インバータ部７の制御回路８から信号線
加により制御信号が与えられる。
上記構成において、二次側インバータ部７のＴ１ ｅ
ＴｚとＴｓ −Ｔ４の２組のパワートランジスタを交互
にオンオフさせて電極９と母材１０の間に交流アークを
発生させるとき、その電流反転時の所定時間だけパワー
トランジスタ１６を導通させると、前述したように高周
波トランス３の巻線１３から供給される電力で充電回路
１９に電流が流れてコンデンサ１８を高電圧（はぼ２０
０Ｖ）に充電し、また電流反転時に主回路のインダクタ
ンス（より発生すチフィ°り電圧も該コンデンサ１８で
吸収する。そして、二次側インバータ部７の電流が反転
したとき、コンデンサ１８の充電電圧が電極９と母材１
０の間に印加され、アークを持続させるように働くＯ大
電流の反転時には、主回路に発生するスノ（イク重圧が
高くなり、これ罠伴いコンデンサ１８の電圧も上昇する
。このとき、図示のようにパワートランジスタ１６と限
流抵抗１７に並列に接続したダイオード２１を介してコ
ンデンサ１８の電荷を電源側に回生じ、平滑用コンデン
サ１５を充電するようにしておけば、コンデンサ１８の
電圧が異常に上昇することを防止できる。スパイク電圧
の上限が決まっている場合には、コンデンサ１８の容量
を大きめに設定することで対処でき、ダイオード２１は
なくてもよい。
ＴｚとＴｓ −Ｔ４の２組のパワートランジスタを交互
にオンオフさせて電極９と母材１０の間に交流アークを
発生させるとき、その電流反転時の所定時間だけパワー
トランジスタ１６を導通させると、前述したように高周
波トランス３の巻線１３から供給される電力で充電回路
１９に電流が流れてコンデンサ１８を高電圧（はぼ２０
０Ｖ）に充電し、また電流反転時に主回路のインダクタ
ンス（より発生すチフィ°り電圧も該コンデンサ１８で
吸収する。そして、二次側インバータ部７の電流が反転
したとき、コンデンサ１８の充電電圧が電極９と母材１
０の間に印加され、アークを持続させるように働くＯ大
電流の反転時には、主回路に発生するスノ（イク重圧が
高くなり、これ罠伴いコンデンサ１８の電圧も上昇する
。このとき、図示のようにパワートランジスタ１６と限
流抵抗１７に並列に接続したダイオード２１を介してコ
ンデンサ１８の電荷を電源側に回生じ、平滑用コンデン
サ１５を充電するようにしておけば、コンデンサ１８の
電圧が異常に上昇することを防止できる。スパイク電圧
の上限が決まっている場合には、コンデンサ１８の容量
を大きめに設定することで対処でき、ダイオード２１は
なくてもよい。
パワートランジスタ１６のターンオンのタイミングは電
流反転の直前でもよい。また、上記実施例は、二次側イ
ンバータ部が単電源のフルブリッジ回路からなる場合で
あるが、二次側インバータ部に２電源の〕・−７ブリツ
ジ回路を用いた場合にも適用可能であり、また交直両用
とすることもできる０ 〔発明の効果〕 本発明によれば、高電圧重畳回路の電源を主回路の高周
波トランスからとっているので、商用電源から直接電力
を供給する場合のように高電圧重畳回路に重い電源トラ
ンスを別置する必要がない。
流反転の直前でもよい。また、上記実施例は、二次側イ
ンバータ部が単電源のフルブリッジ回路からなる場合で
あるが、二次側インバータ部に２電源の〕・−７ブリツ
ジ回路を用いた場合にも適用可能であり、また交直両用
とすることもできる０ 〔発明の効果〕 本発明によれば、高電圧重畳回路の電源を主回路の高周
波トランスからとっているので、商用電源から直接電力
を供給する場合のように高電圧重畳回路に重い電源トラ
ンスを別置する必要がない。
また、高電圧重畳回路は交流アークの電流反転時の短時
間のみ動作させればよいので、抵抗などの回路部品の発
熱が少なく、シたがって第２図に示す従来例に比べ回路
部品の電流容量を小さくでき、小形軽量化および電力損
失の低減が図れる。さらに、主回路の二次側整流部の出
力側線間に接続したコンデンサにより、′Ｉ！！流反転
時に主回路に発生するスパイク電圧を吸収させることも
可能で、これてより二次側インバータ部の素子の破壊を
防止し、小電流から大電流まで安定して交流アークを発
生させることができる。
間のみ動作させればよいので、抵抗などの回路部品の発
熱が少なく、シたがって第２図に示す従来例に比べ回路
部品の電流容量を小さくでき、小形軽量化および電力損
失の低減が図れる。さらに、主回路の二次側整流部の出
力側線間に接続したコンデンサにより、′Ｉ！！流反転
時に主回路に発生するスパイク電圧を吸収させることも
可能で、これてより二次側インバータ部の素子の破壊を
防止し、小電流から大電流まで安定して交流アークを発
生させることができる。
第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図は従来の高
電圧重畳回路を備えたアーク溶接用電源の回路図である
。 ２・・・−次側インバータ部、３・・・高周波トランス
、４・・・二次側整流部、７・・・二次側インバータ部
、８・・・制御回路、１１・・・アーク負荷、１２・・
・高電圧重畳回路、１３・・・電源用巻線、１４・・・
充電用整流器、１５・・・平滑用コンデンサ、１６・・
・スインｆ ７ りＸ子、１７・・・限流抵抗、１８・
・・高電圧重畳用コンデンサ、１９・・・充電回路、頒
・・・信号線、２１・・・スパイク吸収用ダイオード。 特許出願人 日豆精工株式会社 代理人弁理士 秋 本 正 実 （外１名）
電圧重畳回路を備えたアーク溶接用電源の回路図である
。 ２・・・−次側インバータ部、３・・・高周波トランス
、４・・・二次側整流部、７・・・二次側インバータ部
、８・・・制御回路、１１・・・アーク負荷、１２・・
・高電圧重畳回路、１３・・・電源用巻線、１４・・・
充電用整流器、１５・・・平滑用コンデンサ、１６・・
・スインｆ ７ りＸ子、１７・・・限流抵抗、１８・
・・高電圧重畳用コンデンサ、１９・・・充電回路、頒
・・・信号線、２１・・・スパイク吸収用ダイオード。 特許出願人 日豆精工株式会社 代理人弁理士 秋 本 正 実 （外１名）
Claims (1)
- １、直流を高周波交流に変換する一次側インバータ部と
、この高周波交流を変成する高周波トランスと、該高周
波トランスの二次側出力を直流に変換する二次側整流部
と、該二次側整流部の直流出力を再度交流に変換してア
ーク負荷に供給する二次側インバータ部を有するアーク
溶接用電源において、前記二次側整流部の出力側線間に
接続されたコンデンサと、前記高周波トランスの巻線か
ら電力の供給を受ける前記コンデンサの充電回路と、該
充電回路に接続されたスイッチング素子と、前記二次側
インバータ部の電流反転時またはその直前の所定時間の
み該スイッチング素子を導通させる制御回路を有し、前
記二次側インバータ部の電流反転時に前記コンデンサを
溶接アークの再点弧に必要な高電圧に充電された状態と
する高電圧重畳回路を設けたことを特徴とするアーク溶
接用電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62144135A JPS63309373A (ja) | 1987-06-11 | 1987-06-11 | ア−ク溶接用電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62144135A JPS63309373A (ja) | 1987-06-11 | 1987-06-11 | ア−ク溶接用電源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63309373A true JPS63309373A (ja) | 1988-12-16 |
| JPH0580311B2 JPH0580311B2 (ja) | 1993-11-08 |
Family
ID=15355033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62144135A Granted JPS63309373A (ja) | 1987-06-11 | 1987-06-11 | ア−ク溶接用電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63309373A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS645671A (en) * | 1987-06-26 | 1989-01-10 | Daihen Corp | Arc welding power source |
| JPH0365888A (ja) * | 1989-08-04 | 1991-03-20 | Fujitsu Ltd | 動画像符号化制御方式 |
| CN102484429A (zh) * | 2009-09-14 | 2012-05-30 | 依赛彼公司 | 具有整流电路的逆变器 |
| CN102773585A (zh) * | 2012-08-10 | 2012-11-14 | 深圳市瑞凌实业股份有限公司 | 一种降低氩弧焊高频高压的电路及其方法 |
| JP2015076988A (ja) * | 2013-10-09 | 2015-04-20 | 株式会社三社電機製作所 | アーク溶接機用電源装置 |
| CN107052522A (zh) * | 2017-02-28 | 2017-08-18 | 上海广为焊接设备有限公司 | 用于交直流氩弧焊机的稳弧电路及其工作方法 |
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-
1987
- 1987-06-11 JP JP62144135A patent/JPS63309373A/ja active Granted
Cited By (10)
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