KR830002412Y1 - 전류 검출장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전류 검출장치

제1도는 종래의 용접전원장치를 나타낸 블럭도.

제2도는 제1도에 있어서의 종래의 전류검출장치를 나타낸 회로도.

제3도는 본 고안의 일 실시예를 나타낸 블럭도.

제4도는 제3도에 있어서의 전류검출장치의 일 실시예를 나타낸 회로도.

제5도는 제4도에 있어서의 회로전류와 검출전압관의 관계를 나타낸 특성도이다.

본 고안은 전원과 부하를 연결하는 통전 케니브을 흐르는 전류를 검출하는 전류검출장치에 관한 것이다.

TIG용접등에 사용되는 정전류특성을 얻는 전원(예를 들면, 다이리스터 등의 제어소자를 사용한 것)에 있어서는 용접부하의 변동이 있더라도 일정 전류를 얻기 위하여 출력전류에 비례하는 궤환신호(아날로그신호)를 검출할 필요가 있다.

또, 손에 쥐고 있는 토오치(torch)의 기둥 스위치를 누른 후 소정의 시간지연신호를 발생하는 각종 타이머나 기동스위치를 OFF시킨 후도 용접을 계속할 숭 있도록 용접신호를 자체유지하는 사이퀀스 회로등을 동작시키기 위하여 용접전류가 흐르는 것을 검출하는 신호(디지를신호)를 검출하는 것도 필요하다. 종래의 용접기에서는, 제1도에 나타낸 용접전원의 블럭도와 같이 궤환신호(아날로그 신호)와 검출신호(디지틀신호)ㄹㄹ 따라 따로 검출하고 있었기 때문에 회로구성이 복잡하였다.

즉, 제1도에서 변압기(1)의 출력은예르르들면, CT등의 제1의 전류검출제(2)ㄹㄹ 거쳐 다이리스터등의 출력제어소자(3)로 부터 다시 분로 저항 등의 제2의 전류검출체(11)를 거쳐 부하(4)에 공급되고 있다. 부하(4)는 예를들면, 용접부하이다.

제1의 전류검출제(2)의 출력은 제1의 신호변환기(6)를 거쳐 제1의 출력장치(5)에 접속되어 있다.

이 제1의 신호변환기(6)와 제1의 출력장치(5)로 구성된 전류 검출장치의 구체적인 회로도의 예를 제2도에 나타냈다.

제2도에서 13은 변압기(1)와 출력제어소자(3)를 연결하는 도체로서, 그주위에 변류기(CT)(14)가 배치되어 있다. 전류기(14)는 2차권선에 흐르는 전류에 거의 비례한 전률ㄹ 검출하므로 그 출력에는 브리지 정류회로(15)그가 접속되어 있다. 이브리지 정류회로(15)로 정류된 직류출력은 직렬접속된 3개의 다이오드(16)의 양단에 인가되어 있다. 이 다이오드(16)에는 저항(17),(18)의 직렬회로가 병렬접속되어 있고, 그리고 저항(17),(18)일단의 접속점은 트랜지스터(19)의 베이스에 접속되어 있다.

트랜지스터(19)의 에미터측은 저항(18)의 타단과, 다이오드(16)의 캐소오드측과, 브리지 정류회로의(-)측 출력단자에 접속되고, 콜렉터측은 계전기코일(20)을 거쳐 전원선(21)에 접속되어 있다.

이 계전기 코일(20)의 접점은 상술한 바와같이 도시하지 않은 용접기의 시이퀀스 회로중에서, 각종 타이머나 기동스위치의 자체유지등의 시이퀀스 동작을 시키기 위한 것이다.

제1도를 다시 설명하면, 7은 기준 전압원으로서 그 출력단(전압 e₀)은후술하는 차동 증폭기(8)이 일방의 입력단에 접속되고, 차동증폭기(8)의 타방의 입력단에는 분로 저항의 제2의 전류검출체(11)의 출력을 증폭하는 증폭기(12)의 출력단(전압 e₁)이 접속되는데, 상기 차동증폭기(8)는 이 두 입력전압의 차(e₀-e₁)에 대응한 출력전압을 출력한다. 9는 입력 전압에 따라 출력싱오의 위상이 변화하는 위상제어회로이며, 차통 증폭기(8)의출력단에 드 입력단이 접속되어 있음과 동시에 그 출력단은 게이트 신호 증폭회로(10)에 접속되어 있다. 게이트 신호 증폭회로(10)는 출력제어 소자(3)예를들면, 다이리스터의 게이트에 접속되어 있어 위상제어회로(9)로 부터의 신홀르 증폭한다. 상기한 바와 같은 구성으로 되어있기 때문에 토오치의 기동 스위치르르 누름로서 용접부를 대기로 부터 차단하느느 밀폐가스를 공급하는 도시하지 않은 시이퀀스 회로가 작동하여 밀폐 가스를 공급하고, 이어서 출력제어소자(3)를 포함하는 용접전원을 소정시간 지연시켜 투입하는 도시하지 않은 시이퀀스 회로가 동작된다.

용접전류가 흐르면, 제1의 전류검출계(2)에 검출전압이 유기되므로 이 전류신호는 제1의 신호변환회로(6)에서 스탭신호로 변환되어 제1의 출력장치(5)에 인가된다.

제1의 출력장치(5)에서는 스탭신호에 의하여 계전기코일(20)이 여자된다. 계전기코일(20)으 접점은 후술하는 각종 시이퀀스 회로에 장치되어있으므로 그 후의 용접순서동작을 행하도록 되어 있다. 각종 시이퀀스 회로는 예르르들면, 아이크 arc)타아트 후 작업자가 토오치의 기동스위치를 OFF하여도 용접을 계속하기 위한 자체유지호로, 아아크 스타아트시에 한하여 높은 전압 또는 고주파전압을 용접전극과 모재(母材(간에 공급하고 아아크 스타아트후에는 낮은 용접전압으로 흘리기 위한 시동전압인가 회로의 절환 시퀀스 회로, 용접임을 표시하는 표시램프를 점등한는 일 등, 기타동작의 운전 준비를 위한 시이퀀스 회로등과 같은 것이다.

또 제2의 전류검출체(11)에 의하여 검출된 미약한 전류는 증폭기(12)로 소정 크기의 전류신호(e₁)로 증폭되어 차동증폭기(8)에 인가된다.

이 전류신호(e₁)는 기준전류압(e₀)과 비교되어 그 차(差)전압이녕(0)또는 소정의 값이 되도록 다이리스터의 출력제어 소자(3)의 점호(點弧)위상을 제어한다. 따라서, 용접전극과 모재외 간극이 작업자가 갖고 있는토오치의 흔들림(반자동 용접)이나 모재가 용접으로 부풀어 오르므로소 변화되고, 또 공급되는 용접봉의 공급속도의 변화등으로 용접부하가 변하여도 항상 e₀와 e₁의 차전압이 일정하게 도도록 작동하여 정전류 특성을 얻을 수 있도록 되어 있다.

이상 설명한 바와같이 종래의 전류검출장치 및 이를 사용한 용접장치는 궤한 신호(아날로그 신호)와 전류검출신호를 각각 검출하고 있었기 때문에 회로가 복잡하였다.

본 고안은 상기한 종래의 결점을 제거한 것으로, 통전 케이블과 이 통전케이블에 계합(係合)된 전류검출체와, 이 전류검출체에 접속된 선형저항체 및 비선형저항체의 직렬회로 등을 설치하고, 이들 선형 저항체 및 비선형저항체의 양 단자간에 발생하는 선형 및 비선형의 검출신호에 의해, 상기 통전 케이블에 통전(通電)되었음과 그전류값을 검출하도록 한 전류검출 장치이다.

이하 본 고안의 일 실시예를 도면에 따라 상세히 설명한다.

제3도는 본고안에 의한 전원장치의 일 실시예를 나타낸 블럭도이다. 도면에서 제1도와 동일부분에는 동일부호를 나타낸다.

22는 전류신호 변환회로인데. 제1의 전류검출체(2)로 부터의 출력을 입력으로 하고, 또 그 출력단의 일방은 제1의 출력장치(5)에 접석함과 동시에 타방의 출력단은 차동 증폭기(8)의 일방의 입력단에 접속되어 있다.

차동증폭기(8)는 제1도에 설명한 바와같이 기준전압원(7)의 출력단자(e₀)과 전류신호 변환회로(22)의 출력전압(e₃)을 비교하고, 그 차전압이 대응한 출력전압을 위상제어회로(9)에 인가하도록 되어있다.

전류신호 변환회로(22)는 제4도에 나타낸 바와 같이 4개의 다이오드로 구성되는 브리지 정류회로(15)와, 그 출력단에 직렬로 접속된 저항(선형저항)(23) 및 3개의 다이오드(비선형저항체)(16)에 의해 구성되어 있다.

또 제4도에 있어서 제2도와 동일 부분에는 동일 부호를 나타낸다.

저항(23)의 전압강하를 e₄,다이오드(16)의 전압강하를 e₂라 하고, 브리지 정류회로(15)의 출력전압을 e₃이라 하면 전압(e₂,e₃,e₄)의 관계는 제5도에 나타낸 바와같다.

제5도에 있어서 종축은 검출전압(V)을 나타내고, 횡축은 통전 케이블도체 (13)를 흐르는 회로전류{I(A)}이다. 다이오드(16)의 전압강하(e₂)는 다이오드의 저항의 비선형성에 회전전류(I)가 증가하여고 변하자 않고 거의일정한 전압이되고, 회로전류(I)가 흘렀음을 감지하는 신호로서는 고감도이며 안정된 출력전압을 얻으수 있게 된다. 저항(23)의 전압강하(e₄)와 다이오드(16)의 전압강하(e₂)의 합(e₃)은 다이오드(16)의 비선형 저항에 의하여 절선(切線)되나, 각각의 영역에서는 회로전류(I)와 거의 1차 함수적인 일의적(一義的)관계를 갖는다.

이와같이 저항(23)과 다이오드(16)의조합으로 아날로그 신호(궤한신호)와 디지를 신호(전류검출신호)를 얻을 수 있다.

또 저항(23), 저항(17),(18) 및 다이오드(16)의 수(제4도에 나타낸 실시예에서는 3개)에 따라 제5도에 나타낸 회로전류(I)와 검출전압의 특성도에 있어서의 변화시킬 수가 있다.

예를들면, 변곡점(P)이 궤환상 불필요한 경우에는 다이오드(16)를 1개호 하여 변곡점(P)의 전압을 낮게 하고, 저항(23)을비교적 크게하여 전압(e₃)을 크게하면 실용상 무시할 수 있을 정도로 할 수도 있다.

반대로, 용접기의 소전류 출력시의 선정 정밀도를 높이기 위하여 기본전압 (e₀)의 변화에 대한 출력전류의 변화를, 소존류시에는 대전류시보다 작게하기 위하여, 이변곡점(P)을 적극걱으로 이용할 수 있으므로 극히 유용하다.

또, 상기 실시예의 설명에 있어서 궤환신호(아날로그 신호)는 저항(23)과 다이오드(16)의 양날의 전압강하(e₃)로 하는 예를 나타냈으나 선형저항(23)만으로서의 전압강하(e₄)를 사용해도 된다.

또, 제1의 전류검출계(2)는 교류전류를 검출하는 예를 나타냈으나, 직렬회로에 분로저항을 삽입해도 좋다.

이 경우는 출력전류에 저항을 넣게 되므로 될 수 있는 한 작은 값으로 해야 되는 제약이 있고, 검출신호를 미약한 것으로 해야되므로 증폭기에 의해 검출신호를 증폭할 필요가 있다. 또 검출한 아날로그신호(e₄)(e₂)는 궤한 신호뿐만 아니라 전류계를 동작시키고 또, 다른 전류표시 장치의 입력으로 사용할 수도 있다.

그리고, 본 실시예는 TIG용접에 사용되는 정전류전원에 대하여 설명했으나, 소모성 전극을 사용하는 정전압전원, 또는 교류 용접 전원에도 사용될 수 있음을 말할 것도 없다.

이상 설명한 바와같이 본 고안은 통전케이브과 이 통전케이블에 계합된 전류검출체와, 이 전류검출체에 접속된 선형저항체 및 비선형저항체의 직렬회로를 설치하고, 이들 저항체의 단자간에 발생하는 선형 및 비선형의 검출신호에 의하여 상기 통전케이블에 통전되었다는 것과, 그 전류값을 검출하도록 한 전류검출장치이므로 간단한 회로로 전류검출장치를 구성할 수가 있고, 따라서 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 통전 케이블(11 및 3)과, 이 통전 케이블에 계합(係合)된 제1의 전류 검출체(2)를 포함하는 전류검출장치에 있엇, 이 제1의 전류 검출체에 접속된 선형저항체(23) 및 비선형 저항체(16)의 직렬 회로 등을 설치하고, 이들의 선형 저항체(23) 및 비선형 저항체(16)의 양 단자간에 발생하는 선형 및 비선형의 검출신호에 의해, 상기한 콩전 케이블에 콩전된 것과 그 전류값을 검출하도록 한 것을 특징으로 하는 전류 검출장치.