KR820001261Y1

KR820001261Y1 - Power supply for arc welding

Info

Publication number: KR820001261Y1
Application number: KR2019820003292U
Authority: KR
Inventors: 다까유끼 고오노; 요시오 무까이; 마모루 오자와; 요시노리 이시바시
Original assignee: 오사까덴끼 가부시기 가이샤; 오오쯔 이사미
Priority date: 1982-04-27
Filing date: 1982-04-27
Publication date: 1982-06-14

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Arc welding power supply

제1도는 종래의 아아크 용접용 전원장치의 회로도.1 is a circuit diagram of a conventional arc welding power supply.

제2도는 본 고안의 일실시예의 회로도.2 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention.

제3도의 (a)(b)는 본 고안에 사용하는 리액터의 개략도.Figure 3 (a) (b) is a schematic diagram of a reactor used in the present invention.

제4도는 본 고안의 실시예 의한 요부의 전류 및 전압의 파형도.Figure 4 is a waveform diagram of the current and voltage of the main portion according to an embodiment of the present invention.

본 고안은 단상교류를 입력으로 하는 아아크 용접용 전원장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply for arc welding using a single-phase AC input.

일반적으로 CO₂가스 아아크 용접, 특히 단략이행영역에서의 CO₂가스아아크 용접에서는, 맥류가 적은 직류전원일수록 양호한 용접을 할 수 있게 되므로, 아아크용접용 전원장치로서는 삼상교류를 전파정류하여 출력하는 방식의 것이 많이 사용되고 있다.In general, in CO ₂ gas arc welding, especially in a CO ₂ gas arc welding in a short-cutting region, the DC power supply having less pulsation can perform a better welding. Is used a lot.

그러나, 최근에는 예를들어 제1도에서와 같은 단상교류를 전파정류하여 평활하게 출력하는 방식의 것도 개발되고 있다. 제1도의 아아크용접용 전원장치는 단상교류를 접속하는 입력단자(1), (1)간에 용접용 변압기, 예를들어 2차측에 접동단자를 설한 접동변압기(2)의 1차측을 접속하고, 그 변압기(2)의 2차측에 전파정류기(3)을 접속하여 그 전파정류기(3)의 직류출력 단간에 평활콘덴서(4)를 접속하는 동시에 전파정류기(3)의 직류출력단을 그 일측에 아아크 제어용 리엑터(5)를 직열로 개입하여 출력단자(6),(6)간에 접속한 것이다.However, in recent years, for example, a method of full-wave rectifying and outputting a single-phase alternating current as in FIG. 1 has been developed. The arc welding power supply device of FIG. 1 connects a welding transformer, for example, a primary side of a sliding transformer 2 having a sliding terminal on the secondary side, between the input terminals 1 and 1 for connecting single-phase alternating current, The full-wave rectifier 3 is connected to the secondary side of the transformer 2, the smoothing capacitor 4 is connected between the direct-current output stages of the full-wave rectifier 3, and the direct-current output terminal of the full-wave rectifier 3 is connected to one side thereof. The control reactor 5 is connected in series with the output terminals 6 and 6.

그러나, 이와같은 것의 단상교류를 사용하는 것에서는 평활콘덴서(4)로서 100,000μF정도의 대용량의 것을 사용하여야 되며 특히 사용한다 하여도 단락이행영역에서의 용접에 있어서는 아아크가 불안정함으로 양호한 용접에 이루어지기 곤란한 결점을 가지고 있다.However, in the case of using such single-phase alternating current, a large-capacity of about 100,000 μF should be used as the smoothing capacitor (4), and even if it is used, the arc is unstable in welding in the short-circuit area, so that good welding can be achieved. It has a difficult drawback.

본 고안은 이와같은 실정을 감안한 것으로서, 사용하는 콘덴서의 용량이 비교적 작아져서 좋고, 뿐만 아니라 단락이행영역에서의 CO₂가스 아아크 용접을 할때에 있어서도 삼상교류를 전파정류하여 출력하는 방식의 것과 손색이 없는 양호한 용접을 할 수 있는 단상교류를 입력으로 한 아아크 용접용 전원장치를 제공하는 것이다.The present invention is designed in consideration of such a situation, and the capacity of the condenser to be used may be relatively small, as well as that of the method of full-wave rectifying and outputting three-phase alternating current even when performing CO ₂ gas arc welding in a short-circuit transition region. It is to provide a power supply device for arc welding using a single-phase alternating current that can perform a good welding without.

이하 본 고안의 실시예를 제2도-제4도에 의하여 자세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 4.

단상교류를 접속하는 입력단자(11),(11)간에 용접용변압기, 예를들어 2차측에 접동단자를 설한 접동변압기(12)의 1차측을 접속시키고, 그 변압기(12)의 2차측에 전파정류기(13)을 접속시키고 있다. 그리고 전파정류기(13)의 한쪽의 직류출력단을 개자로형(開磁路形)의 리액터(14)의 중간탭(Tab)(15)에 접속시키고 그 리액터(14)의 일단(16)과 전파정류기(13)의 다른쪽의 직류출력단과의 사이에 LC직열공진회로(17)를 접속시키고 있다. 리액터(14)의 타단(18) 및 전파정류기(13)의 다른쪽의 직류 출력단은 각각 출력단자(19),(19)에 접속시키고 있다. LC직열공진회로(17)는 공진용 리액터(20)와 공진용콘덴서(21)를 직열로 접속시킨 것이다. 리액터(14)는 제3도(a)에서와 같이 철심(22)으로서 강관을 사용하고, 철심(22)에 권선(23)을 상호 절연하여 권회하거나 또는(b)에서와 같이 개자로형의 적층철심(22)에 권선(23)을 상호 절연하여 권회하고, 또 그 권선(23)의 외주에 간격을 만들어 알미늄등의 도전재로 되는 단락링(24)을 자기적으로 결합하여 권회시켜 구성될수도 있다.A welding transformer, for example, the primary side of the sliding transformer 12 having the sliding terminal installed on the secondary side is connected between the input terminals 11 and 11 for connecting single-phase alternating current to the secondary side of the transformer 12. The full-wave rectifier 13 is connected. Then, one DC output terminal of the full-wave rectifier 13 is connected to the intermediate tab 15 of the reactor 14 of the open-air type, and one end 16 of the reactor 14 is propagated. The LC series resonant circuit 17 is connected between the other DC output terminal of the rectifier 13. The other end 18 of the reactor 14 and the other DC output end of the full-wave rectifier 13 are connected to the output terminals 19 and 19, respectively. The LC series resonant circuit 17 connects the resonance reactor 20 and the resonance capacitor 21 in series. The reactor 14 uses a steel pipe as the iron core 22 as shown in FIG. 3 (a), and wound the winding 23 with each other to the iron core 22, or as an individual type as shown in (b). The windings 23 are mutually insulated and wound on the laminated iron core 22, and a short circuit ring 24 made of an electrically conductive material, such as aluminum, is magnetically coupled and wound by making a gap in the outer circumference of the windings 23. It could be.

이와같은 구성으로 하면, 출력단자(19),(19)간에는 전파정류기(13)의 직류출력전압에 LC직열공진회로(17)의 직열공진전압이 중첩한 맥류의 적은 직류전압이 나타난다. 한편, 리액터(14)에서는 권선(23)에 전류가 흐르게 되므로 철심(22)에 자속(磁束)이 통하고 전류증감에 따른 자속의 증감에 의하여 제3도(a)의 경우에는 철심(22), 즉 강관에 소용돌이 전류가 발생하여 이 전류에 의한 손실이 발생하게 되며 또한 제3도(b)의 경우에는 단락링(24)에 유기전류가 흐르며 그유기전류에 의하여 단락링(24)이 발열하고 그 발열에 의한 손실이 발생하게 된다. 따라서, 리액터(14)는 권선(23)의 인덕런스(Inductance)와 저항을 병열접속한 등가회로로 나타낼 수 있는 것으로서 아아크 용접시 특히 단락이행영역의 CO₂가스 아아크용접에서 우수한 용접전류제어기능을 발휘한다. 즉 출력단자(19),(19)에 접속한 용접와이어와 모재가 단락할때마다 저항분으로 정해지는 전류치까지 용접전류를 급격하게 상승시켜서 아아크를 확실하게 발생시키며, 그후 용접전류의 상승을 인덕턴스분으로 억제하여서 완만한 경사로 상승되게 하여 위기효과에 의한 용적(溶滴)의 이행이 스패터(Sptter)를 동반하지 않고 원활하게 용접할 수 있게하며, 또한 용적이행이 끝나면 저항분에 의하여 권선(23)에 축적된 에너지를 소비하고 아아크를 급속히 소실시킴과 동시에 용접전류를 급속하게 0점에 가깝게 하여 다음 단락의 짧은 시간 간격으로 행하여져도 다시 확실하게 아아크가 발생하게 하여 단위시간에서의 단락이행회수를 증가시킨다.With such a configuration, a small direct current voltage of pulses where the direct output resonant voltage of the LC series resonant resonance circuit 17 is superimposed on the direct current output voltage of the full-wave rectifier 13 between the output terminals 19 and 19 appears. On the other hand, since the current flows through the windings 23 in the reactor 14, the magnetic flux passes through the iron core 22, and in the case of FIG. That is, the eddy current is generated in the steel pipe and loss caused by this current is generated. In addition, in the case of FIG. 3 (b), the organic current flows through the short circuit ring 24, and the short circuit ring 24 generates heat by the organic current. And loss due to the heat generation. Therefore, the reactor 14 can be represented by an equivalent circuit in which the inductance and the resistance of the winding 23 are connected in parallel, and thus, the arc 14 can provide an excellent welding current control function in arc welding, particularly in CO ₂ gas arc welding in a short-circuit transition region. Exert. That is, whenever the welding wire and the base material connected to the output terminals 19 and 19 are short-circuited, the welding current is rapidly raised to the current value determined by the resistance, so that arc is surely generated, and then the welding current is increased in inductance. It is controlled by the minute, so that the slope is raised to a gentle slope, so that the transition of the volume due to the crisis effect can be welded smoothly without accompanying the spatter. 23) Consumes the accumulated energy and rapidly extinguishes the arc, while rapidly bringing the welding current close to zero, causing the arc to reliably occur even if performed at a short time interval of the next paragraph. To increase.

또, 리액터(14)는 상기한 용접전류제어작용과 자기전류제어작용에 의하여 그 일부에 직열로 연결되는 LC직열공진회로(17)의 콘덴서(21)의 충방전전압 및 전류의 맥동을 억제하고 콘덴서(21)로서 통상의 전해콘덴서를 사용할 수 있게함과 동시에 그 사용수명을 연장시키게 된다.In addition, the reactor 14 suppresses the pulsation of the charge / discharge voltage and current of the capacitor 21 of the LC series resonance circuit 17 connected in series in part by the welding current control action and the magnetic current control action. As the capacitor 21, a conventional electrolytic capacitor can be used, and the service life thereof is extended.

제4도는 1.2mmø의 용접와이어를 사용하여 용접전류 130A, 용접전압 19V의 조건하에서 단락이행 CO₂가스 아아크 용접을 실험하였을때에 기록한 콘덴서(21)의 단자전압(a), 콘덴서(21)의 충전전류(b), 용접전압(c) 및 용접전류(d)의 각 파형을 표시하는 것이다.4 shows the terminal voltage (a) of the capacitor (21) and the capacitor (21) of the capacitor 21 recorded when the short-circuit CO ₂ gas arc welding was conducted under the conditions of a welding current of 130 A and a welding voltage of 19 V using a 1.2 mm ø welding wire. Each waveform of the charging current b, the welding voltage c, and the welding current d is displayed.

또한 콘덴서(21)로서는 40,000μF의 통상 전해콘덴서를 사용하고, 리액터(14)로서 권선의 권수가 30T이며, 일단축(16)에서부터 2T에 중간 탭(15)을 설한 것을 사용한다.As the capacitor 21, a 40,000 µF ordinary electrolytic capacitor is used, and as the reactor 14, the number of turns of the winding is 30T, and the one in which the intermediate tap 15 is provided at 2T from the end shaft 16 is used.

그리고, 이 실험에 의하여 제4도(c),(d)의 파형에서 분명한 바와같이 단위시간당의 단락이행회수가 110-130회라는 종래의 삼상교류를 전파정류하는 방식의 것에 대하여 전혀 손색이 없는 용접결과를 얻을 수 있음이 확인되었다. 또 제4도(a),(b)의 파형에 따라 분명한 바와같이 콘덴서(21)의 충방전압 및 전류를 맥동이 적은 안정된 것으로 개선할 수 있는 것도 확인되었다.By this experiment, as is clear from the waveforms of Figs. 4 (c) and (d), there is no problem with the conventional method of full-wave rectification of the conventional three-phase alternating current of 110-130 times per unit time It was confirmed that welding results can be obtained. As apparent from the waveforms of Figs. 4A and 4B, it was also confirmed that the charging and discharging voltages and currents of the capacitor 21 can be improved to be stable with little pulsation.

이상에서 분명한 바와같이 본 고안에 의하면, 단상교류를 전파정류하여 평활하게 출력하는 방식의 것으로서, 사용하는 콘덴서의 용량을 대폭 적게할 수 있으며, 특히 삼상교류를 전파정류하여 출력하는 방식의 것과 전혀 손색이없는 용접을 할 수 있는 아아크 용접용 전원장치를 제공할 수 있는 것이다.As is apparent from the above, the present invention is a method of full-wave rectifying single-phase alternating current and outputting it smoothly. The capacity of the capacitor used can be greatly reduced, and in particular, it is inferior to the method of full-wave rectifying and outputting three-phase alternating current. It is possible to provide a power supply for arc welding that can be welded without.

Claims

A welding transformer 12 having a primary side connected to an input terminal for connecting a single-phase AC power supply, a full-wave rectifier 13 connected to the secondary side of the welding transformer 12, and one direct current of the full-wave rectifier 13 It consists of an open circuit reactor 14 having an intermediate tap 15 connected to an output terminal, and an LC series resonant circuit 17 connected between one end of the reactor 14 and the other DC output terminal of the rectifier. And the other end (18) of said reactor and the other DC output end of said full-wave rectifier are connected to an output terminal.