KR840000813B1 - 교류아크 용접기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

교류아크 용접기

제1도는 본 발명의 간략한 회로 다이어그램.

제2도는 본 발명 장치의 상세한 회로설명도.

제3도는 본 발명의 특성을 설명하는 그래프.

본 발명은 교류아크 용접기의 트랜스에 아크유도회로를 병열로 연결하므로서 아크유도전압을 유도시켜 용접기 트랜스의 2차측에 인가하여 보다 낮은 전원전압으로 용접을 시행할 수 있도록 함에 의하여 역률를 재고 개선하여 전력소비를 절약함을 목적으로 하는 것이다.

교류아크 용접기의 역률은 대략 전원전압(무부하전압)과 아크전압의 비로서 결정되는 것이며, 따라서 무부하전압을 될수록 낮게하여 아크전압에 가까운 값이 되도록 하면 역률은 반비례하여 높아지는 관계로 되지만 교류아크의 발생은 무부하전압, 즉 전원전압과 아크 전압의 차를 크게하여야 아크발생을 용이하게 하는 관계에 있고, 실제로 무부하 전압을 낮추어 아크전압과의 차이를 작게하면 아크의 발생진행이 순조롭지 않고 용접기 사용에 무리가 온다.

따라서 보통 소용량 아크용접기에서는 부무하전압을 약 70V, 아크전압을 약 30V정도로 하고 있어 기존 교류아크 용접기의 역률은 45% 정도의 낮고 따라서 전력소모가 많은 결점이 있는 것이다.

본 발명인은 교류아크 용접기의 역률의 향상을 기하고저 연구실험한 결과 역률이 약 90%이상으로 되는 획기적인 향상을 기대할 수 있는 본 발명 용접기를 개발하게 된 것으로 이하첨부도면에 의하여 상세히 설명한다.

제1도는 교류아크 용접기의 메인트랜스 MT에 병열로 본 발명에 관한 아크유도회로를 접속한 블럭도, 제2도는 본 발며의 아크유도회로의 일실시예를 보이는 회로도이다.

교류아크 용접기의 메인트랜스 MT와 병열로 게이트신호용 트랜스 T₁의 일차측을 입력측(IN PUT)에 쵸크코일 L₁을 통하여 접속하고, 이차측코일을 2중으로 하여 내측단자의 일단을 각각 다이오드 CR₅, CR₆을 통하여 사이리스터 SCR₁, SCR₂의 게이트에 접속한다.

또 용접기의 메인트랜스 MT의 일차측에 병열로 권선된 일차유도 코일 N₁, N₂의 일단을 각각 사이리스터 N₁, N₂에는 각각 콘덴서 C₁, C₂및 저항 R₃, R₄를 병렬로 연결하여서 된 아크유도 회로를 용접기의 메인트랜스 MT에 병열로 연결한 구성으로 되었다.

이와같이 된 본 발명 실시예의 작용효과를 다음에 설명한다.

본 발명은 사이리스터 SCC₁, SCR₂의 게이트 신호용 트랜스 T₁에 의하여 사이리스터 SCR₁, SCR₂의 게이트에 가하여지는 신호전압은 항상 사이리스터 SCR₁, SCR₂에 대하여 번가라인가되도록 구성되고, 즉 다이오드 CR₁에 의하여 충전된 직류 전압을 사이리스터 SCR₁이 콘덴서 C₁의 충전전압을 유도코일 N₁에 방전하는 동안은 콘덴서 C₂는 반대로 다이오드 CR₂에 의하여 충전되는 상태에서 사이리스터 SCR₂는 카소드측에 가하여지는 역전압에 의하여 OFF상태로 되어, 사이리스터 SCR₁과 SCR₂는 콘덴서 C₁과 C₂의 전압을 게이트신호용 트랜스 T₁이 지시하는 게이트 신호에 의하여 교대로 ON, OFF된다.

따라서 제3도에서 보는 바와같이 유도전압 E₁의 극대점 P₁을 용접기의 전원전압(무부하전압) E₀의 매사이클의 극대점 P₀, 즉 아크발생점 P와 워상(점호각)을 일치하도록 저항 R₁, R₂로서 조정하므로서 무부하전압 E₀+유도전압 E₁의 최대치전압이 아크발생시의 아크기동전압으로서 작용한다.

따라서 유도전압 E₁을 큰값으로 하고 무부하전압 E₀를 될 수 있는 한 낮은 아크발생전압 E에 가까운(단 E₁〉E)값으로 하여도 아크기동전압(E₀+E₁)이 충분히 높은 값으로 되어 아크발생은 순조롭고 용이하게 된다.

이때 아크유도회로에 유도되는 전력은 극히 소전류로 소비전력은 무시할 수 있고 결국 본 발명 교류아크용접기는 무부하전압 E₀을 아크 발생전압 E에 가까운 값으로 하므로서 역률

이 극히 향상되고 소비전력을 감소하는 효과가 있는 것이다.

실제 사용예로서, 유도전압 E₁=100V, 무부하전압 E₀=35V 아크전압 E=32V이었고 이경우 아크 기동전압은 E₀+E¹∥35+00=135V이고 아크전압 E와의 전위차는 103V이고, 종래의 무부하 전압 약 70V, 아크발생전압 약 30V정도 이어서 전위차가 40V정도인데 비하여 본 발명 아크용접기는 아크발생이 순조롭고 용이하며 역률도 본 발명은

에 대하여 종래는

이어서 전력소비가 종래보다 반감하는 획기적 이익이 있는 것이다.

본 발명 교류아크 용접기의 성능을 종래의 것과 대비하여 제1표에 표시한다.

[제 1 표]

또 본 발명 고류아크 용접기는 아크의 안정성이 좋아 용접작업이 순조롭고 초보자일지라도 양호한 용접을 할 수 있는 이 점이 있으며 실제로 본 발명 교류아크 용접기로 ASTM E8 서브사이즈 시험편 A-1∼A3와 비교를 목적으로 같은 방법의 시험편 B1-B3를 각기 제조하여 한국과학기술원 재료 시험실에서 인장속도 2mm/mn 표점거리 25mm의 조건하에 물리적시험을 행한 결과를 제2표에 종합기재한다.

제2표에 의하면 인장강도와 항복강도에 있어서는 본 발명과 종래 용접기에 의한 용접강도가 거의 동일하나 연신율에서는 본 발명에 의한 용접재가 우수함을 알수 있다.

[제 2 표]

또 본 발명 용접기는 역률이 90%이상으로 항상 할수있어 종래 교류아크 종접기에 있어서와 같이 별도의 역률 개선용 콘덴서의 사용이 불필요하다.

또 3.5-5KVA정도의 소용량의 것은 수용전력이 작은 가내공업, 수리업등에서 지장없이 사용할 수 있는 이점이 있는 것이다.

Claims (1)

1. 교류아크 용접기에 있어서, 게이트신호용트랜스 T₁의 일차측을 입력측에 쵸크코일 L₁을 통하여 접속되고, 2차측 코일을 2중으로 하여 내측단자의 일단을 각각 다이오드 CR₅, CR₆을 통하여 사이리스터 SCR₁, SCR₂의 게이트에 연결되고, 또 용접기의 메인트랜스 MT의 일차측에 병열로 권선된 일차유도코일 N₁, N₂의 일단을 각각 전기 사이리스터 SCR₁, SCR₂의 아노드에 타단을 각각 다이오드 C₁, C₂를 통하여 교류입력측에 연결하고, 일차유도 코일 N₁, N₂에는 각각 콘덴서 C₁, C₂및 저항 R₃, R₄를 병렬 연결하여서 된 아크유도회로를 메인트랜스 MT에 병열로 연결하므로서 유도코일N₁, N₂에 번가라 유도되는 유도전압을 메인트랜스 MT의 출력단에 인가함에 의하여 아크발생이 순조롭고 역률을 향상시킴을 특징으로 한 교류아크 용접기.

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