KR0133163B1

KR0133163B1 - 아아크 용접기

Info

Publication number: KR0133163B1
Application number: KR1019930017960A
Authority: KR
Inventors: 구니오 가리노; 도시카즈 후지요시; 겐조우 단조; 아쓰시 기노시타; 하루오 모리구찌
Original assignee: 요모 마사오; 가부시끼가이샤산샤덴끼 세이사꾸쇼
Priority date: 1992-09-11
Filing date: 1993-09-08
Publication date: 1998-04-17
Also published as: US5343017A; FR2695584B1; KR940006686A; FR2695584A1; JPH0691369A; JP2613531B2

Abstract

교류 아아크 용접하는 부하의 정극성으로부터 역극성으로의 이행시의 아아크의 재점호 특성을 종래보다 경량 소형의 구성으로 개선하는 것으로서 주정류기(7)(37)의 출력을 평활시켜서 주직류 전원을 형성하는 직류리액터(8)(38)(39)와 주직류전원을 저주파의 구형파 교류로 변환시켜서, 용접부하(19)에 공급하는 저주파 교류변환장치(9)(42)와 보조정류기(24)의 출력을 콘덴서(25)에 의해 평활시켜서, 주직류전원보다 고전압의 재점호용의 보조전압을 발생시키는 보조직류전원(22)(45)와 변환장치(9)(42)의 입력측과 보조직류전원(22)(45)와의 사이에 설치되고, 용접부하(19)가 정극성으로부터 역극성으로 이행하는 때에 그 역극성의 기간보다 짧은 소정의 아아크 재점호기간(T₁)만큼 ON되고, 보조전압을 전류제한 저항(26)을 거쳐서 주직류 전원으로 중첩시키는 중첩제어용의 스위칭소자(트랜지스터28)과를 구비한 아아크 용접기이다.

Description

아아크 용접기

제1도는 본 발명의 아아크 용접기의 일실시예의 결선도.

제2도는 (a)(b)는 제1도의 용접전류, 중첩되는 보조전압의 설명도.

제3도는 본 발명의 다른 실시예의 결선도.

제4도는 종래예의 결선도.

제5도는 제4도의 용전전류의 설명도.

＊ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

7,37 : 주정류기 8,38,39 : 직류리액터

9,42 : 저주파 교류변화장치 19 : 용접부하

22,45 : 보조직류전원 24 : 보조정류기

25 : 콘덴서 26 : 전류제한 저항

27 : 과도 전압흡수용 다이오드

28 : 중첩제어용의 스위칭소자로서의 트랜지스터

29 : ON기간 제어장치 T₁: 아아크 재점호 기간

본 발명은 교류 아아크(arc)용접에 사용되는 아아크 용접기에 관한 것이다.

일반적으로 교류 아아크용접에 있어서의 용접부하에 흐르는 전류가 교대로 반주기보다 부하가 정극성, 역극성으로 교대로 변화하고, 이 사이 용접전류가 극성이행시마다 제로크로스(zero cross)해서 아아크가 순시 절단되기 때문에 그때마다 아아크를 재점호할 필요가 있다. 그리고, 산화되기 쉬운 금속, 예를들면 알루미늄을 용접부하의 모재로하는 경우에 용접부하에 정현파형상의 교류전류를 급전하면, 모재가 부(－)가 되고 전극이 정(＋)이 되는 역극성의 반주기에는 모재표면의 산화막이 청소작용으로 제거되지만 극성이행 직후의 에너지가 부족해서 전자방출이 양호하지 않아 아아크의 재점호가 곤란하게 된다. 여기서 이러한 종류의 교류 아아크용접에 사용되는 종래의 아아크용접기는, 예를들면 제4도에 나타내는 바와같이 구성되고, 용접전류를 구형파로해서 아아크의 재점호 특성을 개선한다.

즉, 제4도는 3상 상용전원에 의해 동작하는 경우를 나타내고, 입력전원 단자(1a)∼(1c)의 3상 상용전원이 다이오드정류기 구성의 입력정류기(2)와 평활용의 콘덴서(3)에 의해 정류/평활되고, 이 평활에 의해 형성된 입력직류전원이 후단의 고주파교류변환장치(4)에 공급된다. 이 변환장치(4)는 IGBT, FET(전게효과 트랜지스터) 등의 스위칭소자의 풀브리지 인버터(full bridge inverter)에 의해 형성되고, 고주파측 구동제어장치(5)의 스위칭제어에 의해 입력직류전원을 고주파교류로 변환한다. 또한, 이 고주파교류가 주변압기(6)이 1차권선(6a)에 공급되고, 주변압기(6)의 2차 권선(6b)의 고주파교류가 다이오드 브리지 구성의 주정류기(7)에 공급되어서 정류된다. 그리고, 주정류기(7)의 정(＋)·부(－)출력단자(7p)(7n)의 정류출력이 직류리액터(reactor)(8)에 의해 평활되어서 주직류전원이 형성되고, 이 주직류전원이 출력용의 저주파교류변환장치(9)에 공급된다. 이 변환장치(9)는 IGBT, FET 등의 스위칭소자(10)∼(13)의 풀브리지 인버터에 의해 형성되고, 저주파측구동제어장치(14)의 수위칭제어에 의해 주직류전원을 10∼수백㎐의 저주파의 구형파교류로 변환한다. 또한, 스위칭소자(10)∼(13)에는 역전압방지용의 다이오드(15)∼(18)이 각각 역병렬로 접속되어 있다. 그리고, 저주파의 구형파교류가 저주파교류변환장치(9)의 한쌍의 출력단자(a)(b)를 거쳐서 용접부하(19)의 전극(20)과 모재(21)간에 공급되어 모재(21)의 교류 아아크용접이 행해진다. 이때, 전극(20)과 모재(21)을 흐르는 용접전류(아아크 전류)는 제 5도에 나타내는 바와같이 구형파의 교류전류가 되고, 용접부하(19)의 극성 이행시마다 제로크로스에서의 에너지가 크게 되어 아아크의 재점호 특성이 개선되어 향상된다. 또한, 제5도의 Ten은 모재(21)이 정(＋)이 되고 전극(20)이 부(－)가 되고 정극성(EN)의 기간을 나타내며, TEP은 모재(21)이 부(-)가 되고 전극(20)이 정(＋)이 되는 역극성(EP)의 기간을 나타낸다. 그런데, 용접전류를 구형파로 해도 용접전류가 50A이하의 소전류영역이 되는 때에는 직류리액터(8)에 축적되는 에너지가 충분하지 않아, 특히 정극성으로부터 역극성으로 이행하는 때의 아아크의 재점호가 곤란하게 되기 쉽다. 여기서, 제4도의 용접기는 재점호전압중첩용의 보조직류전원(22) 등을 구비하고 있다. 그리고, 보조직류전원(22)는 승압용변압기(23), 보조정류기(24), 콘덴서(25)로 이루어지는 바, 입력전원단자(1a)(1b)의 교류전원을 변압기(23)에 의해 승압하고, 이 변압기(23)의 출력을 보조정류기(24)와 콘덴서(25)에 의해 정류/평활시켜서 주직류 전원보다 고전압의 재점호용의 보조전압을 발생시킨다. 이 보조전압이 전류제한저항(26)을 거쳐서 저주파교류변환장치(9)의 입력측에 공급되어 주직류전원에 중첩된다. 따라서, 보조전압에 의해 용접부하(19)의 극성 이행시의 무부하 전압이 높여지기 때문에 소전류영역에서의 용접의 정극성으로부터 역극성으로의 이행시의 아아크 재점호가 용이하게 된다. 또한, 전류제한저항(26)과 병렬로 과도전압흡수용의 다이오드(27)이 접속되어 있어, 이 다이오드(27)에 의해 저주파교류변환장치(19)의 입력전압의 과도적인 상승이 방지된다. 즉, 저주파교류변환장치(9)와 용접부하(19)사이의 용접케이블이 길어서, 이 케이블의 배선 인덕턴스(Inductance)를 무시할 수 없게 된 때에는 스위칭소자(10)∼(13)의 스위칭에 기초한 용접부하(19)의 극성이행시에 상기한 배선 인덕턴스에 기초한 과대한 과도전압이 저주파교류변환장치(9)의 입력측에 발생하려고 한다. 이때, 상기한 과도전압에 의해 다이오드(27)이 ON이 되고 과도전압이 다이오드(27)을 거쳐서 콘덴서(25)에 흡수되어 저주파교류변환장치(9)의 입력전압이 과도적인 과대전압으로 상승이 방지된다.

상기한 제4도의 종래의 아아크용접기의 경우, 보조직류전원(22)가 전류제한저항(26)을 거쳐서 저주파교류변환장치(9)의 입력측에 항상 접속된다. 또, 실험에 의해 아아크의 재점호에는 전극(20)고 모재(21)간의 무부하전압으로서 최저 200V를 필요로 하고, 재점호를 안정적으로 행하기 위해서는 250V이상의 무부하 전압이 필요하다는 것이 확인되었다. 그리고, 용접부하(19)의 극성이행시의 무부하전압을 250V로 하기 위해서 보조직류전원(22)의 출력전압, 즉 재점호용의 보조전압을 250V에 설정하면 전류제한저항(26)의 직류전류가 5A, 전극(20)과 모재(21)간의 아아크전압이 20V가 되는 일반적인 용접조건에 있어서, 전류제한저항(26)의 손실은 다음의 수식 1에 나타내는 바와같이 1,150 W에 이른다.

[수식 1]

250V(무부하전압)－20V(아아크전압)×5A＝1,150W.

그 때문에 전류제한저항(26)에 용량이 큰 대형의 저항을 사용할 필요가 있고, 더구나 변압기(23)과 정류기(24)도 대용량/대형의 구성이 되어 용접기의 소형화 및 경량화가 도모될 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 보조전원으로부터의 재점호용의 보조전압을 중첩시키는때의 전력손실을 저감시키고, 용접기의 소형화 및 경향화를 도모하며 아아크의 재점호 특성을 개선시키는 것을 목적으로 한다.

또한, 저주파교류변환장치에 발생한 과대한 과도전압을 보조직류전원측에 흡수시킴과 동시에 이 흡수에 수반하는 보조전압의 상승을 억제하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 아아크용접기에 있어서는 주정류기의 출력을 평활시켜서 주직류전원을 형성하는 직류리액터와, 상기한 주직류전원을 저주파의 구형파교류로 변환해서 용접부하에 공급하는 저주파교류변환장치와, 보조정류기의 출력을 콘덴서에 평활시켜서 상기한 주직류전원보다 고전압의 재점호용의 보조전압을 발생시키는 보조직류전원에 의해 구성되는 아아크 용접기에 있어서, 상기한 저주파교류변환장치의 입력측과 상기한 보조직류전원의 사이에 설치되며 상기한 용접부하가 정극성으로부터 역극성으로 이행하는 때에 그 역극성의 기간보다 짧은 소정의 아아크 재점호기간만 ON시켜 상기한 보조전압을 전류제한저항을 거쳐서 상기한 주직류전원에 중첩시키는 중첩제어용의 스위칭소자를 구비한다.

또, 저주파교류변환장치의 입력측의 과대한 과도전압의 흡수에 수반하는 보조전압의 상승을 방지하는때에는 전류제한저항과 중첩제어용의 스위칭소자의 직렬회로에 병렬로 설치되어 용접부하의 극성이행 순시에 저주파교류변환장치의 입력측에 생기는 과대한 과도전압에 의해 ON되고 그 과도전압을 보조직류전원의 콘덴서에 흡수시키는 과도전압흡수용의 다이오드와, 상기한 과도전압의 흡수에 의해 상기한 보조직류전원의 출력전압이 소정의 전압으로 상승한때 상기한 스위칭소자의 ON기간을 상기한 아아크 재점호기간보다 긴기간 가변시켜 상기한 콘덴서의 전하를 상기한 저주파교류변환장치로 방전시키는 ON기간제어장치를 부가한 것이다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 아아크 용접기의 경우 용접부하가 정극성으로부터 역극성으로 이행하는 때에 아아크의 재점호에 필요한 소정의 아아크 재점호기간만 중첩용의 스위칭소자가 ON이 되어, 이 때에만 보조직류전원의 보조전압이 중첩제어용의 스위칭소자, 전류제한저항을 거쳐서 저주파교류변환장치의 입력측의 주전류전원에 중첩된다. 그 때문에 아아크 재점호에 필요한 기간 이외는 보조직류전원이 저주파교류변환장치의 입력측으로부터 단절되어 전류제한저항에에 의한 전력손실이 극히 적게 되고, 이 저항 및 보조직류전원을 종래보다 소용량 및 소형으로 형성해서 아아크의 재점호특성이 개선된다.

또, 청구항 2의 과도전압흡수용의 다이오드와 ON기간 제어장치를 부가시키면, 용접케이블의 배선 인덕턴스에 기초에서 저주파교류변환장치의 입력측에 생기는 과대한 과도전압은 과도전압 흡수용의 다이오드를 거쳐서 보조직류전원의 콘덴서에 흡수된다. 그리고, 이 콘덴서의 단자간 전압이 전기한 과도전압의 흡수의 반복에 의해 상승하여, 보조직류전원의 보조전압이 소정의 전압까지 과대하게 되면, ON기간 제어장치에 의한 중첩기간 제어용의 스위칭소자의 ON기간이 아아크 재점호 기간보다 장기간 가변되어, 이 가변에 의해 콘덴서의 전하의 저주파교류변환장치측으로의 방전량이 증가하여 보조전압의 상승이 억제된다. 그 때문에 저주파교류변환장치의 입력전압 및 보조전압이 안정화하여 용접특성이 한층 향상된다.

[실시예]

다음으로 본 발명에 대한 실시예를 제 1도 내지 제 3도를 참조하여 상세히 설명한다.

[실시예 1]

우선, 제1실시예에 대해 제1도 및 제2도를 참조해서 설명한다. 제1도에 있어서 제4도와 동일한 부호는 동일한 것 혹은 상당하는 것을 나타내고, 제1도와 다른점은 다음의 (1)∼(4)의 점이다.

(1) 전류제한저항(26)에 직렬로 중첩제한용의 스위칭소자로서의 트랜지스터(28)을 접속하여, 전류제한저항(26), 트랜지스터(28)의 에미터, 콜렉터의 직렬회로에 다이오드(27)을 역병렬 접속한 점.

(2) 트랜지스터(28)을 스위칭 구동시키는 ON 기간제어장치(29)를 설치하여, 저주파측구동제어장치(14)로부터 ON기간제어장치(29)에 용접부하(19)의 정극성에서 역극성으로의 이행 타이밍을 통지하는 점.

(3) 보조직류전원(22)의 콘덴서(25)에 흡수전압방출용의 방전저항(30)을 병렬 접속한 점.

(4) 보조직류전원(22)의 출력전압인 콘덴서(25)의 단자간 전압을 검출/감시하는 보조전압 감시장치(31)을 설치하여, 검출전압이 제1의 기준전압(소정전압)으로 상승한 때에 감시장치(31)에서 ON기간 제어장치(29)에 ON기간의 가변지령을 출력시키고, 검출전압이 제2의 기준전압(한계전압) V₂(＞V₁)으로 상승한때에 검출장치(31)에서 고주파측구동제어장치(5)에 정지지령을 출력시키는 점.

그리고, 콘덴서(25)의 단자간 전압이 제1의 기준전압(V₁)보다 가까운 통상시는 검출장치(31)로부터 제어장치(5)(29)에 지령이 출력되지 않는다. 이 때 구동제어장치(5)는 종래와 마찬가지로 동작하고, 이 구동제어장치(5)의 제어에 의해 고주파교류변환장치(4)기 변환동작을 계속한다.

또, ON기간 제어장치(29)는 구동제어장치(14)로부터의 통지에 기초하여 스위칭소자(11)(12)가 ON이 되는 정극성으로부터 스위칭소자(10)(13)이 ON이 되는 역극성으로의 이행시, 제2도의 (a)(b)에 나타내는 바와같이 그 전면가장자리로부터 역극성의 기간(Tep)이내의 소정의 아아크재점호기간(T1)만 트랜지스터(28)을 ON시킨다.

또한, 제2도의 (a)는 용접전류 (아아크전류)를 나타내고, 동 도면의 (b)는 트랜지스터(28)을 거쳐서 변환장치(9)의 입력측의 주직류전원에 중첩되는 보조전압을 나타낸다. 그리고, 트랜지스터(28)의 스위칭에 의해 보조직류전원(22)의 보조전압이 극성이행시의 아아크 재점호에 필요한 아아크 재점호기간(T1)만 변환장치(9)에 입력측에 부여되기 때문에 제4도의 종래의 용접기에 비해 전류제한저항(26)의 통전시간이 짧아지고, 이 저항(26) 및 변압기(23), 정류기(24)의 손실이 적게 되어 그들의 소용량화/소형화가 도모된다. 그런데, 용접케이블이 길어 제1도에 나타내는 그 배선인덕턴스(L)에 기초하여 변환장치(9)의 스위칭시마다 이 장치(9)가 입력측에 L(di/dt)의 과대한 과도전류가 생기면 제4도의 종래의 기기와 마찬가지로 다이오드(27)이 ON되어서 과도전압이 콘덴서(25)에 흡수된다. 이 흡수에 의한 콘덴서(25)의 전압이 상승하면 보조전압이 높아져서 아아크의 재점호에는 유리하게 되지만, 반면에 콘덴서(25) 및 변환장치(9)의 스위칭소자(10)∼(13) 등에 요구되는 내압이 지나치게 높아지는 사태가 발생한다. 그리고, 제4도의 경우에는 보조직류전원(22)가 전류제한저항(26)을 거쳐서 변환장치(9)의 입력측에 항상 접속되어 콘덴서(25)의 전하의 변환장치(9)에의 방전량이 크고, 그 과도전압에 수반하는 콘덴서(25)의 전압상승은 억제되지만, 제1도의 경우는 트랜지스터(28)의 스위칭에 의해 보조직류전원(22)와 변환장치(9)의 입력측 사이가 단속되어 변환장치(9)측으로의 방전량이 감소되기 때문에, 콘덴서(25)에 병렬로 방전저항(30)이 설치되어 이 저항(30)을 거친 방전에 의해 콘덴서(25)의 전압상승이 억제된다.

또, 용접부하(19)의 극성이행이 반복되어서 과도전압의 흡수가 반복되면, 콘덴서(25)의 용량, 과도전압 등의 조건에도 따르지만 방전저항(30)을 거친 방전으로는 불충분하여 콘덴서(25)의 단자간 전압이 점차 상승된다. 그리고, 콘덴서(25)의 단자간 전압이 콘덴서(25) 및 스위칭소자(10)∼(13) 등의 내압을 고려한 제1의 기준전압(V₁)으로 상승하면 검출장치(31)로부터 ON기간 제어장치(29)에 ON기간의 가변이 지령된다. 이 지령이 부여될때 마다 ON기간 제어장치(29)는 트랜지스터(28)의 다음의 ON기간을 제2도의 (b)의 접선으로 나타내는 바와같이 통상의 기간(T₁)에서 기간(T₂)로 길게하여 콘덴서(25)의 전하의 변환장치(9)측에의 방전량을 많게 해서 보조전압의 상승을 억제한다. 그리고, 방전에 의해 콘덴서(25)의 단자간 전압이 제1의 기준전압(V₁)보다 낮게 되면, 검출장치(31)에서 제어장치(29)로의 지령이 지정되어 트랜지스터(28)의 ON기간이 재차 기간(T₁)으로 제한한다. 또한, 이 실시예에서는 트랜지스터(28)의 ON기간을 (T₂)로 길게 해도 콘덴서(25)의 방전량이 부족하여 콘덴서(25)의 단자간 전압이 상승하는 사태에도 대처하기 위해 콘덴서(25)의 단자간 전압이 제2의 기준전압(V₂)로 상승하는 때에 검출장치(31)로부터 제어장치(5)에 정지지령을 출력하여 변환장치(4)의 동작을 정지시켜서 용접기 출력을 정지시킨다.

[다른 실시예]

다음으로 다른 실시예에 대해 제3도를 참조해서 설명한다.

제3도에 있어서 제1도와 동일한 부호는 동일한 것을 나타내고, 제1도와 다른점은 다음의 (a)∼(f)의 점이다.

(a) 제1도의 주변압기(6) 대신에 3권선 구성의 주변압기(32)를 설치하여, 이 변압기(32)의 1차 권선(32a)를 고주파교류변환장치(4)에 접속하고, 탭(Tap)부착 2차 권선(32b)의 탭(t)에 전극(20)을 접속한 점.

(b) 제1도의 주정류기(7) 대신에 다이오드(33)∼(36)의 2상 반파정류회로 구성의 주정류기(37)을 설치하고, 이 주정류기(37)의 한쌍의 교류단자를 2차권선(32b)의 양단에 접속한 점.

(c) 제1도의 직류리액터(8) 대신에 일단이 주정류기(37)의 정(＋)·부(－)출력단자(37p)(37n)에 접속된 평활용의 직류리액터(38)(39)를 설치한 점.

(d) 제1도의 풀브리지 구성의 저주파교류변환장치(9) 대신에 2개의 스위칭반도체(40)(41)을 갖는 저주파교류변환장치(9)를 설치하여, 스위칭소자(40)의 콜렉터/에미터를 직류리액터(38)의 다른쪽끝과 모재(21)에 접속하고, 스위칭소자(41)의 에미터/콜렉터를 직류리액터(39)의 다른쪽끝과 모재(21)에 접속하며, 스위칭소자(40)의 콜렉터, 전극(20)에 플라이 휠 다이오드(43)의 음극/양극을 접속한 점.

(e) 제1도의 구동제어장치(14) 대신에 스위칭소자(40)(41)을 교대로 ON시키는 저주파측 구동제어장치(44)를 설치한 점.

(f) 변압기(32)의 3차권선(32c), 보조정류기(24), 콘덴서(25), 방전저항(30)에 의해 제1도의 보조직류전원(22) 대신의 보조전원(45)를 형성한 점. 그리고, 제1도의 주변압기(6)의 2차권선 출력과 같은 2차권선(32b)의 고주파교류가 주정류기(37)에 의해 2상 반파정류되고 직류리액터(38)(39)에 의해 교대로 평활되어서 주직류전원이 형성된다.

또한, 구동제어장치(44)에 의해 스위칭소자(40)(41)이 교대로 ON이 되는바, 용접부하(19)의 정극성인때에는 스위칭소자(40)의 ON에 의해 직류리액터(38), 스위칭소자(40), 모재(21), 전극(20), 탭(t)의 방향으로 용접전류가 흐르고, 용접부하(19)의 역극성인때에는 스위칭소자(41)의 ON에 의해 탭(t), 전극(20), 모재(21), 스위칭소자(41), 직류리액터(39)의 방향으로 용접전류가 흐른다. 또, 저주파구동제어장치(44)는 정극성으로부터 역극성으로 이행하는 때에 이행타이밍을 ON기간 제어장치(29)에 통지하고, 이 통지에 기초하여 ON기간 제어장치(29)가 제1도의 경우와 마찬가지로 트랜지스터(28)을 ON시킨다.

이때, 보조직류전원(45)는 3차권선(32c)의 출력을 보조정류기(24), 콘덴서(25)에 의해 정류/평활시켜서 제1도의 보조전압과 같은 보조전압을 형성하고, 이 전압이 트랜지스터(28), 전류제한저항(26)을 거쳐서 변환장치(42)의 입력측의 주직류전원에 중첩된다. 그 때문에 본 실시예의 경우는 스위칭 반도체가 적은 변환장치(42)를 설치함과 동시에 주변압기(32)의 3차권선(32c)를 제1실시예의 보조변압기(23)으로 하는 간편하고 또한 염가의 구성이 되어 제1실시예와 같은 효과가 얻어진다. 또, 다이오드(43)은 트랜지스터(40)의 스위칭에 수반한 배선인덕턴스(Lx)의 상승 등을 억제한다. 그리고, 상기한 양 실시예에서는 주변압기(6)(32) 등의 소형화를 도모하기 위해 입력전원단자(1a)∼(1c)의 3상교류전원(저주파교류전원)를 고주파교류로 변환하고 이 교류를 주정류기(7)(37)과 직류리액터(8)(38)(39)에 의해 정류/평활시켜 주직류전원을 형성하는 경우에 적용했으나, 입력단자(1a)∼(1c)의 3상교류전원 등의 단상, 다상의 저주파교류전원을 그대로 주정류기와 평활용의 직류리액터에 의해 정류/평활시켜서 주직류전원을 형성하는 경우에 적용할 수 있는 것은 물론이다.

또한, 각 부의 구성은 실시예의 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 이상 설명한 바와 같이 구성되어 있기 때문에 다음에 기재하는 효과를 나타낸다. 우선, 청구항 1의 구성에 있어서는 주직류전원에 기초한 저주파교류변환장치(9)(42)의 저주파의 구형파교류를 용접부하(19)에 공급함과 동시에 용접부하(19)가 정극성으로부터 역극성으로 이행하는 때에, 중첩제어용의 스위칭소자[트랜지스터(28)]을 역극성의 기간(Tep)보다 짧은 아아크 재점호기간(T₁)만 ON시켜 보조직류전원(22)(45)의 보조전압을 전류제한저항(26)을 거쳐서 변환장치(9)(42)의 입력측의 주직류전원에 중첩시키므로서 제로크로스 전압에서의 아아크의 재점호 특성을 개선했기 때문에 전류제한저항(26)의 통전기간이 필요 최소한의 기간이 되고, 전류제한저항(26) 및 보조직류전원(22)(45)를 소용량/소형으로한 경량/소형의 구성으로 제로크로스 전압에서의 아아크의 재점호 특성을 개선할 수가 있다.

또, 청구항 2의 구성을 부가하면, 용접부하(19)의 극성 이행시에 변환장치(9)(42)의 입력측에 생긴 과대한 과도전압을 과도전압 흡수용의 다이오드(27)을 거쳐서, 콘덴서(25)에서 흡수함과 동시에 이 흡수에 의해 보조전압이 소정전압으로 상승한때에 ON기간 제어장치(29)에 의해 중첩제어용의 스위칭소자의 ON기간을 아아크 재점호기간(T₁)보다 긴 기간(T₂)로 가변시켜서 보조전압과 과대를 방지시킬수가 있어, 변환장치(9)(42)의 입력전압 및 보조전압의 안정화를 도모하여 용접 특성을 한층 향상시킬 수가 있다.

Claims

주정류기(7)의 출력을 평활시켜서 주직류전원을 형성하는 직류리액터(8)(38)(39)와, 상기한 주직류전원을 저주파의 구형파교류로 변환해서 용접부하(19)에 공급하는 저주파교류변환장치(9)(42)와, 보조정류기(24)의 출력을 콘덴서(25)에 의해 평활시켜서 상기한 주직류전원보다 고전압의 재점호용의 보조전압을 발생시키는 보조직류전원(22)(45)에 의해 구성되는 아아크용접기에 있어서, 상기한 저주파교류변환장치(9)(42)의 입력측과 상기한 보조직류전원(22)(45)의 사이에 설치되며 상기한 용접부하(19)가 정극성으로부터 역극성으로 이행하는 때에 그 역극성의 기간보다 짧은 소정의 아아크 재점호기간(T₁)만 ON시켜 상기한 보조전압을 전류제한저항(26)을 거쳐서 상기한 주직류전원에 중첩시키는 중첩제어용의 스위칭소자(28)를 구비한 것을 특징으로 하는 아아크 용접기.
제1항에 있어서, 전류제한저항(26)과 중첩제어용의 스위칭소자(28)의 직렬회로에 병렬로 설치되어 용접부하(19)의 극성이행 순시에 저주파교류변환장치(9)(42)의 입력측에 생기는 과대한 과도전압에 의해 ON되고 그 과도전압을 보조직류전원(22)(45)의 콘덴서(25)에 흡수시키는 과도전압흡수용의 다이오드(27)과, 상기한 과도전압의 흡수에 의해 상기한 보조직류전원(22)의 출력전압이 소정의 전압으로 상승한때 상기한 스위칭소자(28)의 ON기간을 상기한 아아크 재점호기간(T₁)보다 긴기간으로 가변시켜 상기한 콘덴서(25)의 전하를 상기한 저주파교류변환장치(9)(42)로 방전시키는 ON기간제어장치(29)를 구비한 것을 특징으로 하는 아아크 용접기.