KR0113227Y1

KR0113227Y1 - Drive circuit of arc welding machine

Info

Publication number: KR0113227Y1
Application number: KR92024286U
Authority: KR
Inventors: 장동제
Original assignee: 이종수; 엘지산전 주식회사
Priority date: 1992-12-03
Filing date: 1992-12-03
Publication date: 1998-04-16
Also published as: KR940014829U

Abstract

본 고안은 소모성 전극을 사용한 단락 이행형 아크(ARC) 용접기의 출력 제어에 관한 것으로, 일반적으로 사용되고 있는 아크 용접 출력 제어회로는 출력 전압 검출부에서 검출한 용접부 전압에 따라서 단락과 아크를 판정함으로 부가적인 소자가 첨가될 뿐만 아니라 이 전압 검출부에서 검출한 전압으로 아크/단락을 판정하는 데에는 많은 하드웨어가 첨가되어야 하는 문제가 있게 된다. 본 고안은 상기와 같은 종래의 아크 용접 제어회로에 따르는 결함을 해결하기 위하여, 모재로 흐르는 전류로부터 2차 전압을 유기하여 그 전압의 정(+)/부(-)에 의해 용접기의 아크/단락 상태를 판단하는 단락/아크 판단회로를 제공하는데 있다.The present invention relates to the output control of a short-circuit transition arc (ARC) welding machine using a consumable electrode, the arc welding output control circuit is generally used by determining the short circuit and arc according to the weld voltage detected by the output voltage detector Not only the element is added but also a lot of hardware has to be added to determine the arc / short with the voltage detected by this voltage detector. The present invention, in order to solve the defects according to the conventional arc welding control circuit as described above, by inducing the secondary voltage from the current flowing in the base material and the arc / short circuit of the welding machine by the positive (+) / negative (-) of the voltage It is to provide a short circuit / arc determination circuit for determining the status.

Description

Short circuit type arc welding machine driving circuit

제1도는 종래의 아크 용접기 출력 제어 회로도.1 is a conventional arc welder output control circuit diagram.

제2도는 본 고안의 단락 이행형 아크 용접기 구동회로도.Figure 2 is a short circuit transition arc welding machine driving circuit of the present invention.

제3도 (a) 및 (b)는 아크/단락상태에 따른 출력 전류 및 2차 유기전압의 파형도.3A and 3B are waveform diagrams of output currents and secondary induced voltages according to arc / short circuits;

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

13 : 인버터 구동부 14 : 펄스 폭 변조부13 inverter drive unit 14 pulse width modulator

15 : 절환 스위치부 16 : PI 출력 제한부15: switching switch section 16: PI output limiting section

17 : PI 제어부 18 : 비교부17: PI control unit 18: comparison unit

20 : 아크전압 설정부 32 : 단락전류 설정부20: arc voltage setting unit 32: short circuit current setting unit

33 : 단락전류 상승 기울기 설정부33: short circuit current rising slope setting unit

본 고안은 소모성 전극을 사용한 단락 이행형 아크(ARC)용접기의 출력제어에 관한 것으로, 특히 아크 용접기의 출력 제어를 위해 모재로 흐르는 전류에 의해 아크와 단락 여부를 판단하는데 적당하도록 한 단락 이행형 아크 용접기 구동회로에 관한 것이다. 소모성 전극을 사용한 단락 이행형 아크 용접은 와이어(wire)라 불리는 용가재가 아크 열에 의해 용착되어 이루어지는 용접으로서, 아크 열을 발생시키기 위한 아크 단락 전류를 적절히 제어하여 아크와 단락을 명확하고 신속히 판단함으로써 단락 이행형 아크 용접의 작업성을 향상시킬 수 있게 된다.The present invention relates to the output control of a short-circuit type arc (ARC) welder using a consumable electrode, and in particular, a short-circuit transition type arc suitable for judging whether the arc and the short circuit by the current flowing to the base material for the output control of the arc welder. It relates to a welding machine driving circuit. Short-circuit-type arc welding using consumable electrodes is welding in which a filler material called wire is welded by arc heat. The workability of the transition arc welding can be improved.

제1도는 종래의 아크 용접 제어회로도로서, 이에 도시한 바와 같이 전압 검출부(8)에서 출력된 용접 전압이 아크/단락 판단부(21)에 입력되어, 판정된 결과가 절환 스위치부(15)에 입력되어 아크 판정시 아크 전압 설정부(20)로부터의 출력신호가 펄스 폭 변조부(14)와 인버터 구동부(13)를 통해 인버터(4)에 인가된다.FIG. 1 is a conventional arc welding control circuit diagram, in which the welding voltage output from the voltage detector 8 is input to the arc / short determination unit 21, and the determined result is sent to the switching switch unit 15 as shown in FIG. The input signal from the arc voltage setting unit 20 is applied to the inverter 4 through the pulse width modulating unit 14 and the inverter driving unit 13 during arc determination.

단락 판정시에는 단락 전류 설정부(19)에서 출력된 데이타와 전류 검출부(7)에서 검출된 용접 전류를 비교부(18)에서 비교하여 그 차를 PI(Proprotion Intergration) 제어부(17)에 인가한다. 상기 PI제어부(17)의 출력은 PI출력 제한부(16)를 거쳐 펄스 폭 변조부(14)와 인버터 구동부(13)를 통해 인버터(4)에 출력된다.At the time of short-circuit determination, the data output from the short-circuit current setting unit 19 and the welding current detected by the current detection unit 7 are compared in the comparison unit 18 and the difference is applied to the PI (Proprotion Intergration) control unit 17. . The output of the PI controller 17 is output to the inverter 4 via the pulse width modulator 14 and the inverter driver 13 via the PI output limiter 16.

아크/단락 판정 결과가 아크로 판정되었을 때에는 아크 전압 설정부(20)의 출력신호가 펄스폭 변조부(14)를 통해 펄스 폭 변조되어 인버터 구동부(13)를 통해 인버터(4)에 인가된다. 단락으로 판정되었을 경우에는 단락 전류 설정부(19)의 출력과 전류 검출부(7)에서 검출된 용접전류가 서로 비교되어 PI 제어기(17)를 거쳐 PI 출력 제한부(16)에 입력되며, 상기 PI 출력 제한부(16)는 PI 제어부(17)의 출력이 어느 제한값이내이면 이 PI 제어부(17)의 출력을 펄스 폭 변조부(14)로 입력하나 PI 제어부(17)의 출력이 어느 제한값 이상이면 그 제한 값을 상기 펄스 폭 변조부(14)에 입력시킨다. 그러나 이러한 회로는 전압 검출부(8)에서 검출한 용접부 전압에 따라서 단락과 아크를 판정함으로 부가적인 소자가 첨가될 뿐만 아니라, 이 전압 검출부(8)에서 검출한 전압으로 아크/단락을 판정하는 데에는 많은 하드웨어가 첨가되어야 하는 문제가 있게 된다.When the arc / short determination result is determined to be an arc, the output signal of the arc voltage setting unit 20 is pulse width modulated by the pulse width modulator 14 and is applied to the inverter 4 through the inverter driver 13. When it is determined that the short circuit is determined, the output of the short circuit current setting unit 19 and the welding current detected by the current detection unit 7 are compared with each other and input to the PI output limiting unit 16 via the PI controller 17. The output limiting unit 16 inputs the output of the PI control unit 17 to the pulse width modulation unit 14 if the output of the PI control unit 17 is within a certain limit value, but the output of the PI control unit 17 is above the certain limit value. The limit value is input to the pulse width modulator 14. However, such a circuit not only adds an additional element by determining a short circuit and an arc according to the weld voltage detected by the voltage detector 8, but also has a large amount of power in determining the arc / short circuit with the voltage detected by the voltage detector 8. There is a problem that hardware must be added.

본 고안은 상기와 같은 종래의 아크 용접 제어회로에 따르는 결함을 해결하기 위하여, 모재로 흐르는 전류로부터 2차 전압을 유기하여 그 전압의 정(+)/부(-)에 의해 용접기의 아크/단락 상태를 판단하는 단락/아크 판단회로를 제공하는데 있다. 제2도는 본 고안의 아크 용접기의 아크 판단회로로서, 제1도의 회로에서와 같이 토치(9)와 모재(12)사이의 전압을 측정하여 단락/아크를 판정하는 것이 아니라 모재(12)에 인가되는 신호 라인상에 2차 유도 전압을 발생시키는 리액터부(30)를 접속하고 그 유도전압을 아크/단락 판단부(31)에서 검출하여 절환스위치부(15)를 제어하도록 구성된다.The present invention, in order to solve the defects according to the conventional arc welding control circuit as described above, by inducing the secondary voltage from the current flowing in the base material and the arc / short circuit of the welding machine by the positive (+) / negative (-) of the voltage It is to provide a short circuit / arc determination circuit for determining the status. FIG. 2 is an arc determination circuit of the arc welding machine of the present invention, and as in the circuit of FIG. 1, the voltage between the torch 9 and the base material 12 is measured and applied to the base material 12 instead of determining the short circuit / arc. A reactor section 30 for generating a secondary induced voltage on the signal line to be connected is configured, and the induced voltage is detected by the arc / short determination section 31 to control the switching switch section 15.

상기와 같이 구성한 본 고안의 아크/단락 판정회로에 대하여 그 작용과 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다. 단락 이행형 아크 용접시에는 단락과 아크가 반복되면서 용접이 이루어지는데, 이때의 용접 전류의 파형은 제3도(a)에서와 같이 단락이 되는 상태에서는 (S 기간) 용접전류가 상승하고, 아크기간 동안에는 (A 기간) 용접전류가 감소하는 파형을 보이게 된다.Referring to the operation and effects of the arc / short circuit determination circuit of the present invention configured as described above in detail as follows. In the short-circuit-type arc welding, the welding is performed while the short circuit and the arc are repeated. The waveform of the welding current at this time rises in the short-circuit state (S period) as shown in FIG. During the period (A period), the welding current decreases.

이같은 용접 전류가 흐를 때 리액터부(30)의 2차 권선에는 제3도(b)와 같은 전압이 유기된다. 상기 제3도(b)의 전압 파형을 보면 아크가 발생할 때에는 부(-)의 전압이 유기되고 단락이 발생할 때에는 정(+)의 전압이 유기되므로 유기 전압의 극성만을 판단하면 쉽게 단락, 아크 상태를 판단할 수 있게 된다.When such a welding current flows, a voltage as shown in FIG. 3B is induced in the secondary winding of the reactor unit 30. The voltage waveform of FIG. 3 (b) shows that when an arc occurs, a negative voltage is induced and when a short circuit occurs, a positive voltage is induced. Can be judged.

그리고 하드웨어는 간단히 리액터부(30)에 2차 권선만을 구비하면 되므로 별도의 값비싼 장치를 추가하지 않아도 쉽게 구현할 수 있게 된다. 한편, 상기한 방법에 의해 아크/단락 판단부(31)가 유기된 용접전압으로부터 아크상태를 검출하면, 아크 전압 설정부(20)의 출력신호가 펄스 폭 변조되어 토치(9)와 모재(12)사이에 아크 전압이 가해지게 한다. 그러나, 상기 아크/단락 판단부(31)가 유기된 용접전압으로부터 단락상태를 검출하면 단락 전류 상승 기울기 설정부(33)에서 출력된 설정치가 단락전류 설정부(32)로 입력되어 적분연산을 거쳐 단락 전류를 계산하고, 이 단락 전류와 전류 검출기(7)에서 검출한 용접 전류와의 차를 PI 제어하여 그 출력이 PI 출력 제한부(16)에 입력된다.In addition, since the hardware only needs to have a secondary winding in the reactor unit 30, it can be easily implemented without adding a separate expensive device. On the other hand, when the arc / short determination unit 31 detects the arc state from the induced welding voltage by the method described above, the output signal of the arc voltage setting unit 20 is pulse-width modulated so that the torch 9 and the base material 12 An arc voltage is applied between them. However, when the arc / short determination unit 31 detects a short circuit condition from the induced welding voltage, the set value output from the short circuit current rising slope setting unit 33 is input to the short circuit current setting unit 32 to undergo integral operation. The short-circuit current is calculated, the PI between the short-circuit current and the welding current detected by the current detector 7 is PI-controlled, and the output thereof is input to the PI output limiter 16.

보통 PI 출력 제한부(16)는 일정한 제한값을 갖고 PI 출력이 이 제한 값내의 값이면 PI 신호를 출력하고 PI 출력이 이 제한값보다 큰 경우에는 제한된 값을 출력하게 된다. 이같은 PI 출력 제한부(16)가 적용된 경우에는 토치(9)와 모재(12)사이에 최대 출력이 가해질 수 있으므로 스패터(spatter)가 발생하고 아크가 끊어질 수 있다. 이를 방지하기 위하여 아크 전압의 설정치에 따라 이 제한값을 가변시켜 토치(9)와 모재(12)사이에 가해지는 전압을 제한함으로써 상기의 문제를 해결할 수 있으며, 이와 같은 가변 PI 출력 제한부(16)는 PI 출력값이 아크 전압 설정부(20)에서 출력되는 아크 전압 설정치보다 적은 경우에 PI 값을 출력하고, PI 출력 값이 아크 전압 설정치보다 큰 경우에는 아크 전압 설정치를 출력하며 이 값이 펄스 폭 변조되어 토치(9)와 모재(12)사이에 인가된다. 따라서 간단한 구조로 용접기의 아크와 단락을 쉽게 판단할 수 있게 된다.Usually, the PI output limiter 16 outputs a PI signal if the PI output has a certain limit value and the PI output is within this limit value, and outputs a limited value if the PI output is larger than this limit value. When such a PI output limiting part 16 is applied, a maximum output may be applied between the torch 9 and the base material 12, so that spatter may occur and the arc may be broken. In order to prevent this problem, the above problem can be solved by varying the limit value according to the set value of the arc voltage and limiting the voltage applied between the torch 9 and the base material 12. Such a variable PI output limiter 16 can be solved. Outputs a PI value when the PI output value is less than the arc voltage setting value output from the arc voltage setting unit 20, and outputs an arc voltage setting value when the PI output value is larger than the arc voltage setting value, and this value is pulse width modulation. And is applied between the torch 9 and the base material 12. Therefore, it is possible to easily determine the arc and short circuit of the welder with a simple structure.

이상에서와 같이 본 고안은 모재에 인가되는 전류로부터 2차 전압을 유기하여 그 정(+)/부(-)에 따라서 아크/단락 상태를 판단함으로써 간단하고도 정확한 용접 구동회로를 구성할 수 있다.As described above, the present invention induces a secondary voltage from the current applied to the base material and determines the arc / short state according to the positive (+) / negative (-) to configure a simple and accurate welding drive circuit. .

Claims

Reactor unit 30 for inducing and outputting a secondary voltage from the current flowing through the base material 12, and the switching switch unit 15 by determining the arc / short state according to the polarity of the detected value of the reactor unit 30 An arc / short determination section 31 for applying a selective voltage according to the arc / short, and a short-circuit current rising slope setting section 33 for setting and outputting a reference rise value of the current flowing to the base material 12 during a short circuit; And comparing the short-circuit current setting unit 32 that integrates the output signal of the short-circuit current rising slope setting unit 33 with the reference value of the short-circuit current setting unit 32 and the current flowing to the torch 9 during a short circuit. A PI output limiting unit 16 for receiving the output of the unit 18 through the PI control unit 17 and applying it to the switching switch unit 15, and an arc for applying the arcing arc voltage to the switching switch unit 15. The voltage setting section 20 constitutes a pulse width modulated output of the switching switch section 15. A short-circuit transition type arc welder driving circuit configured to be applied to the inverter (4) through the unit (14) and the inverter driver (13).