KR970006324B1 - 저항 스폿용접기용 전원제어장치 및 선간 전압 감시장치/보정장치 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

[발명의 명칭]

저항 스폿용접기용 전원제어장치 및 선간 전압감시장치/보정장치

[도면의 간단한 설명]

본 발명의 이들 및 타의 목적, 특징과 장점들은 첨부의 도면과 연결하여 판단할 때, 하기 예증적 실시 양태들의 상세한 설명에서 더 쉽사리 이해될 것이다. 첨부의 도면에서,

제1도는 단상 용접회로의 약도.

제2도는 단상 용접기의 작용을 이해함에 유용한 파형(wave forms)을 묘사한 그림.

제3도는 삼상 반파 용접회로의 약도.

제4도는 일정한 퍼센트 열 세팅 및 AC입력회선 신호용 트리거링 펄스의 그래프 묘사.

제5도는 삼상전파 용접회로의 약도.

제6도는 삼상반파 용접기에 관련하는 파형의 묘사.

제7도는 삼상전파 용접기에 관련하는 파형의 묘사.

제8도는 프로그래머블 전원제어장치를 통합하는 저항 스폿 용접기의 블록도.

제9도는 선행기술의 전원제어 장치를 간단히 한 블록도.

제10도는 본 발명의 바람직한 실시양태의 블록도.

제11도는 삼상 용접기 형태의 정류효과를 설명하는데 유용한 약도.

제12도는 각종 형태의 용접기의 도전기간(conduction peroid)을 이해하는데 유용한 도표.

제13도는 본 발명의 회선 감시 및 처리시스팀의 일 실시양태의 블록도.

제14도는 제13도의 회선감시 및 처리시스팀의 변동을 묘사한 그림.

제15도는 제13도의 회선감시 시스팀의 또 하나의 변동을 묘사한 블록도.

제16도는 역률(power factor) 보상을 손쉽게 하는 회선 감시 및 처리 시스팀의 그 이상의 변동의 묘사.

제17도는 본 발명의 통합된 프로그래머블 전원제어장치 및 회선 전압 감시와 보상장치를 보이는 블록도이다.

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본 발명은 일반적인 신호처리에 관한 것이며 더 상세하게는 사이리스터(thyristor)형 스위치 소자를 통하여 저항 스폿 용접기 따위의 부하에 공급되는 단상 또는 삼상 회선 전원의 정밀 제어를 제공하는 개량된 시스팀에 관한 것이다.

[배경기술]

저항 스폿용접은 강, 알루미늄, 탄타늄 및 금속모체 합성물 따위의 금속을 합체하는데 쓰이는 방법으로, 전류가 전극으로 서로 겹친 저항성의 가공물을 통과할 때 발생하는 열에 의해 합착되는 것이다. 이 방법은 항공우주, 자동차, 기기 및 전자 구성요소 제조에 널리 사용된다.

저항 스폿 용접은 엘리후 톰프슨이 1877년 그것을 발명한 이래 존재해 오고 있지만, 용접 품질의 보증은 중대한 관심을 남기고 있다. 기대 용접 스케줄에 관련하는 실질적 퍼센트 열을 확실하게 통하는 용접기의 능력은 양호한 용접산출에 결정적이다. 퍼센트 열(percent heat)은 특정형의 용접기와 가공물 형태가 산출가능한 최고열의 비율(percentage)을 의미한다. 용접과 정중 배제, 즉 용해된 재료의 토출을 피하기 위하여, 특정형의 공작물에 대한 열적용율은 조정돼야 한다. 용접작용의 각종 사이클에 대한 열세팅은 용접스케줄로 불려진다. 특정 적용에 알맞는 적당한 용접 스케줄은 실험과 실수를 통하여 전형적으로 결정되고 단일의 열세팅이나 한 사이클 또는 한 전원 펄스, 한 전원 펄스로 변하는 열세팅으로 이루어져 있다. 한번 용접 스케줄이 결정되면, 일관된 고품질 용접을 보증하기 위해, 용접과정중 생기는 실제의 퍼센트 열은 거기에 밀접하여 확실히 하는 것이 중요하다.

저항 스폿 용접기에 있어, 용접 변압기의 1차측에 접속된 실리콘 제어 정류기(SCRs) 또는 타의 사이리스터형 스위치소자는 용접 변압기의 2차측의 용접전극에 전달되는 회선전원을 제어한다. 등을 맞댄 한쌍의 사이리스터형 소자는 각각의 입력 상 신호를 위해 1차측에 마련되며, 트리거펄스에 의해 선택적으로 스위칭되어 용접전극에 전원 펄스를 전달한다. 트리거 시간은 공작물에 대한 기대 퍼센트 열을 마련하는 목표로 선택된다

디지틀식에 기초를 둔 선행기술의 사이리스터형 전원제어기에서 인도한 다음의 사이리스터의 트리거 시간은 대응전원회선 입력의 기왕의 영점교차에 선행하여 지정되어야 한다. 사이리스터 발사시간을 디지틀식으로 제어하는 이런 선행기술 방법은 삼상 전원제어장치의 경우, 각 상에 대한 분리된 프로그래머블 딜레이(a programmable delay)의 활용을 필연적으로 수반하여 그러한 각 상에 대한 SCR 트리거 시간(the SCR trigger times)을 제어한다. 제9도는 이러한 구성을 설명한다. 각 상의 트리거 시간은 그 상의 선행 영점 교차(the previos zero crossing)로부터 시간이 정해진다. 기대 프로그램 딜레이 시간(the desired programmed delay time)은 프로그래머블 딜레이 요소(the programmable delay element)(전형적으로 다운카운터)에 이 시간에 앞서 컴퓨터에 의해 로드(loaded)되어야 한다. 삼상전파 작용에 대해 SCR트리거시간(SCR trigger times)은 영점교차(the zero crossing)를 지나 60°와 180°사이에서 생겨야 한다. 따라서 60헤르츠 회전주파수에 대해서, 이것은 컴퓨터가 프로그래머블 딜레이 요소(the programmable delay elements)에 실제 트리거에 앞서, 2778마이크로초와 833마이크로초 사이의 기대 프로그램 딜레이 시간을 로드(loaded)하여야 함을 의미한다. 이 시간보다 늦게 로드(loaded)될 기대 프로그램 값을 허용하고, 또 사실 이론적으로 가능한 만큼 늦은, 전원제어장치는 이 부가적 시간동안 수천의 부가적 컴퓨터 작용이 수행될 수 있을 것이기 때문에 매우 바람직할 것이다.

삼상 전원제어장치는 단상 전원제어장치보다 더 까다로워지고 단지 셋의 중복된 단상 제어기를 마련함에 의해 효과적으로 충족시킬 수는 없다. 단상에 있어서, 그의 전류가 영이되어 턴오프되는 사이리스터는 항상 영접교차에서 자연적으로 턴오프한다. 그렇지만, 삼상에 있어서는, 전원펄스는 현전원펄스보다 높은 순간전압의 후속 전원 펄스의 발사 탓으로 이르게 종결될 수 있다. 여기에 정류(commutation)라 호칭되는 이 현상은, 삼상기 입력의 일 위상의 일차의 것에 전기적으로 필적하는 일차의 것을 가지고 있는 단상의 그것보다 작은 삼상 용접기에 의해 도달할 수 있는 전원 펄스당의 최고열로 끝난다. 이런 현상을 인정하고 조화시키지 못한 선행의 삼상전원제어기는 기계 공작물 형상에 의해 도달할 수 있는 실제 최고 열에 관하여 퍼센트 열의 균등눈금을(linear scaling) 제공하지 않는다.

용접기에 대한 입력 회선 전원의 변화는 기대 퍼센트 열과 다르게 생성된 실제 퍼센트 열을 일으킬 수가 있다. 일차회선 감시 시스팀의 선행기술은 몇 가지 형식이 있다. 미합중국 특허 4,499,363에 의해 예증된, 한 접근법이 일차의 것의 전류를 감시하고 조정하는 것인데, 전류를 감시하고 조정하는 이 접근법은 아크용접에는 적합하나 그것이 마련하는 피이드백(feedback)이 이차의 것의 공작물 변화에 독립되지 않고 사실 입력회선 변화 보상에 필요한 역지시 단계를 제공하므로, 저항 스폿용접에는 응용할 수 없다. 둘째의 기본 선행 기술 접근법은 일차선전압을 감시하는 것이다. 상기 선행기술의 회선전압 감시시스팀은 일반적으로：(1) 단상의 평균회선 입력값을 감시하는 것과, (2) 회선입력의 삼상 전파 정류기의 평균값을 감시하는 것의 두 범주로 구분된다. 이들 양 경우에 회선입력 전압이 측정되고 사이리스터형 소자에 의해 용접기에 적용된 실제 전압입력은 측정되지 않는다. 따라서, 그들의 용접전극에 보내지지 않기 때문에 용접작용에 영향을 주지 않게 되는 입력회선 전원 변동이 불필요하게 간파되고 보정되게 된다. 더우기, (1)의 경우, 타상의 변동은 계산에 받아들여지지 않는다. (2)의 경우, 감시된 신호는 100퍼센트 열이 적용될 때만 용접기 입력을 표현한다. 낮은 퍼센트 열 세팅에 대하여 (2)의 경우의 감시시스팀은 용접기 입력을 정확히 표현하지 않는다. 이들 선행기술의 시스팀은 신호실수에 가까운 것을 획득하는 기대 열 세팅에 의해, 측정된 퍼센트 회선 변동을 증가시킨다. 그들은 각개 정원 펄스에 의해 생성된 실제 퍼센트 열을 감시할 수 없다. 그러한 실제 펄스 마다의 측정 없이는 용접기에 보내진 입력전원의 변동에 대해 실시간(real time)에 정확히 보상하기는 불가능하다.

그런 까닭에 모든 형태의 저항 스폿용접기에 의해 구조된 실제 퍼센트열에 걸친 정확한 제어를 해낼 수 있고, SCR발사시간을 결정할 수 있는 시간을 최대화하고, 삼상 용접기 형태에 정류 효과를 계산에 받아들이며, 실시간에 그리고 어떤 퍼센트 열세팅에서 용접기에 보내진 입력회선 변동만을 감시하고 보상하는 프로그래머블 전원제어장치 및 회선 전압 감시와 보상 시스팀에 대한 필요가 실재한다.

[발명의 요약]

이러한 필요와 선행기술의 제한은 본 발명의 개량된 전원제어 장치 및 선간 전압 감시와 보정 시스팀 및 방법에 의해 만족시켜지고 극복된다. 본 발명의 전원제어 장치에 있어서, 사이리스터형 소자의 트리거 시간은 선행 영점 교차(the prior zero crossing)에 의하여서 보다 오히려 트리거 시간에 의해 지정도기만을 요하며, 가장 알맞는 트리거 시간을 계산하게 컴퓨터를 제어할 수 있는 시간을 고려할 수 있는 결과를 가진다. 본 발명의 이런 이익은 타이밍 아웃 딜레이에 의해 프로그램 딜레이 시간이 셋되어, 트리거펄스를 발생하기 위한 프로그래머블 딜레이 수단(programmable delay means)의 채용에 의하여 실현된다. 바람직한 실시양태에서, 전원제어장치는：입력회선 신호의 주파수와 상동기화되는 기준신호를 발생하는 회선동기장치(line synchronizer) 계산이 기준신호에 의해 개시되는 업카운터, 업카운터의 순간적 증가계산을 트리거 시간을 표시하는 계산치와 비교하고 카운터의 계산이 계산치에 도달할 때 트리거 펄스를 발생하는 비교기, 그리고 적절한 사이리스터형 소자에 트리펄스가 야기되게 명령하는 펄스 디렉터(pulse director)로 충족된다. 전원 제어장치는 단상 및 각종 삼상 저항 스폿 용접기에 적용할 수 있다. 사이리스터형 소자에 대한 트리거 시간은 기대 퍼센트 열에 기초한 컴퓨터 수단에 의해 결정된다. 컴퓨터 수단은 삼상기 사이리스터형 소장의 정류 효과를 계산에 넣는 용접기 형태로부터 실제로 입수할 수 있는 최대 열의 일차함수로서 트리거 시간을 결정한다.

본 발명의 유일한 감시장치는 사이리스터형 소자에의 모든 AC입력 회선 신호의 전압을 감시하며, 사이리스터형 소자에 의해, 용접기로 통과한 실제 합성 전압을 복제하는 제1의 레플리커 신호(a first replica signal)를 거기서부터 동기화한다. 사이리스터에 생기는 스위치 작용과 동기의 강압 신호간에 스위치 작용하는 강압 변압기 및 멀티플렉서는 이런 목적을 위해 사용될 수 있다. 레플리커신호(replica signal)는 그런 각개의 전원 펄스에 대한 회로조변수의 독립측정(an independent measurement of a circuit parameter)을 산출하게 처리된다. 조변수는 예를 들어 실제 퍼센트 열과 평균 전압의 양자 또는 그중 하나일 수도 있다. 일차 전류 및 사이리스터형 소자에 의해 용접기로 실제 통과한 합성 전류를 복제하는 제2의 레플리커 신호(a second replica signal) 합성 등을 감시하는 것을 또한 포함하여도 좋다. 이 제2의 레플리커 신호(this second replica signal)는 입력 전류 공급에 의한 단도처리, 또는 전원요소 보상에 대한, 그리고 2차전압 등 용접기 2차 조건의 전조가 되는 부가적 신호와 같은 전원, 콘덕턴스 및/또는 저항 등의 크기를 갖는 제1레플리커 신호(the first replica signal)와 함께 처리될 수 있다. 회선 감시 시스팀의 측정된 조변수들은 용접작용에 영향을 미치는 입력회선 전력이 그런 변화에 대해 보정하는 그런 방법으로 사이리스터형 장치의 트리거링을 조정하게 피드백으로 유리하게 사용될 수 있다. 이 회선 감시 및 보정 시스팀은 본 발명의 전원제어장치와 통합될 때, 이론적으로 가능한 한 급격히 수행되게 그러한 회선 변동에 대한 보정을 허용하여 그것은 매우 얇은 재질 조차도 일관된, 고품질 용접을 보증하게 한다.

따라서 본 발명의 첫째 목적은 저항 스폿 용접기의 질, 신빙성, 반복성, 적용성 및 정밀도를 개량함에 있다.

본 발명의 또 하나의 목적은 외부 퍼센트 열 명령에 응답하여 입력 회선 전원 변동을 사이리스터형 스위치 작용 소자에 대하여 이론적으로 가능한 한 신속히 보낸, 개별적으로 제어된 전원제어기의 정밀도를 제공하는데 있다.

다른 하나의 목적은 평균 전압, 실제 퍼센트 열, 입력 전류, 전원, 도전성 저항, 및/또는 용접 변압기의 이차의 전압의 한 맥도 한 맥동의 맥동마다의 측정을 제공할 수 있는 입력회선 감시장치를 제공함에 있다.

나아가 또 하나의 목적은 용접변압기 2차 코일의 변동으로부터 입력 회선전원의 변동을 분리하고, 사이리스터형 소자에 의해 용접기에 보내진 그들의 전원 회선 변동에 대해서만 보상하는 회선 감시 및 보정 시스팀을 제공하는데 있다.

더 나아가 본 발명의 목적은 전원회선 변동을 실시간에 일차에서 바르게, 자동적으로 보정하는 저항 스폿 용접 장치용의 정밀한 열 제어 시스팀을 제공하려는 것이다.

게다가 또 하나의 목적은 현존하는 저항 스폿 용접기의 구형 장치의 개장을 용이하게 하고, 삼상 주파수 변화기 전파 DC, 반파 DC, 또는 단상 용접기에 즉시 조화시키며, 삼상 형태의 정류효과를 계산에 받아들이는 퍼센트 열의 정확한 균등 눈금을 자동적으로 마련하는 전원제어장치와 선간 전압 감시 및 보정 시스팀을 제공하는데 있는 것이다.

더 나아가 본 발명의 목적은 선행 기술의 시스팀들보다 더 융통성있고 다방면에 적용될 수 있는 정확한 그리고 확실한 전원제어장치와 회선 감시 및 보정 시스팀을 제공하는데 있다. 또한, 또 하나의 목적은 저항 스폿 용접장비에 의해 각종 용접 스케줄의 정확하며 일관된 수행을 확실하게 하는데 있는 것이다.

이제 도면에 따라서, 각종 형태의 알려진 용접회로 및 저항 스폿 용접기에 대한 전형적 선행기술의 전원 제어장치를 먼저 보이고, 그 다음에 본 발명의 개량된 전원제어장치를 회선 감시와 처리 시스팀 및 통합된 전원제어장치와 회선 전압 감시/보정 시스팀의 예증의 실시양태를 설명한다.

본 발명은 저항 스폿 용접 장비의 전원제어장치의 필요에 대해 설명한다. 상기 용접기는 각종 전원 형태, 즉 단상, 삼상 주파수 변환기, 삼상 전파 DC 및 삼상 반파 DC로 고안된다. 본 발명의 잇점의 하나는 이들 모든 형태에 어떤 하드웨어 변경없이 적용 가능한 점이다.

제1도는 단상 용접회로(10)를 약도로 예증한다. 회로는 2차 코일(16)을 갖는 용접변압기(12)를 포함하고 있다. 1차 코일(14)는 등지고 있는 한쌍의 SCRs(20, 22) 또는 타의 사이리스터형 소자를 거쳐 AS단상 전원(18)에 접속된다(본 설명을 하기 위해 SCRs, 사이리스터 및 사이리스터형 소자는 동등한 스위치 작용 요소로 간주하며 그 용어들은 교체할 수 있게 사용된다). 도면에 보이고 있고 또 이하에 더 충분히 설명된 바와 같이 트리거링 펄스 TA 및 TA^*가 SCRs(20, 22)의 게이트에 적용되어 전원제어장치에 의해 결정된 발사시간에 각 SCRs를 스위치 온한다.

용접 변압기(12)의 2차 코일(16)은 용접 전극(24)에 접속되고 용접전극(24)간에는 공작물(26)이 물린다. 전형적으로 공작물은 서로 접합될 두 장의 금속 또는 타재료의 시트이다. 저항 스폿 용접의 진행중 저항성의 공작물을 통과하는 전류는 그 물질을 합착시키게 열을 낸다. 공작물의 열 발생률을 제어함으로서, 필요로 하는 규격의 융해 구획 또는 너깃(zone or nugget)이 형성되어 두 물질을 서로 스폿 용접을 할 수 있다. 열발생률이 너무 낮으면, 열을 전도로 잃어버리어 너깃은 형성되지 않는다. 반면에 열발생률이 너무 높으면, 금속 시트는 너무 빨리 팽창하여 문자 그대로 튀어오르고 융해 물질을 토한다. 더구나 융해구획이 전극의 외측 영역에 생성된 압력 봉쇄지대를 초과하기 전에 열발생을 끝낼 수 있을 것이 바람직하다. 어떤 결정적 물질에 있어서는 적용된 열의 1% 정도의 낮은 변화가 성공적 용접과 비성공적 용접간의 차이를 만들 수 있다.

특수한 적용에 관한 한, 용접 작용의 각 연속 사이클에 대한 열세팅을 한정하는 용접스케줄은 전형적으로 시험과 실수에 의해 개발된다. 각 열세팅은 용접기의 특정형이 용접기 사이클에 생성할 수 있는 최고 열의 비율에 상당하며 여기에서는 퍼센트 열이라 호칭된다.

제1도를 다시 참조하면, 등을 맞댄 SCR(20, 22)는 사실상 입력회선 신호를 용접변압기에 선택적으로 보내는 스위치로서 행동한다. 예증의 배열에 있어서, SCR(20)은 AC입력의 정의 반사이클을 통하게 하는 한편 SCR(22)는 부의 반사이클을 통한다. SCR가 그의 게이트에 트리거 펄스를 받을 때는 언제나 그것은 SCR를 통하는 전류가 영이 될 때까지 입력신호를 보내면서 턴온한다. 전류의 영점교차에서 SCR는 자동적으로 턴오프 한다. SCR이 AC입력 사이클의 중간에서 턴온하면, 그것은 다음의 영점 교차까지 온(on)을 지킨다. 그런고로, 영점교차전 때에 맞춰 일찍 SCR가 턴온되면 이 전원 신호의 부분은 더 커 그것은 SCR이 후속 영점교차에서 셋오프하기 전에 SCR을 통과한 것이고 전극에 적용된 전원은 더 크다. 이는 제2도의 파형에 의해 예증된다.

제2도 및 후속의 유사도면에 있어서, c, e g 및 k란 문자가 붙여진 라인은 d, f, h 및 ℓ라인에 예증된 각각의 트리거 펄스에 응답하여 SCRs에 의해 보내진 입력회선 신호의 파형의 크기를 묘사한다. 제2도의 라인 a는 SCRs(20 및 22)가 각 반사이클의 시발에서 잇따라 트리거 될 때의 보내진 파형의 예증이다. 라인 c, e 및 g는 점진적으로 조기에 보내진 트리거 시간에 대한 파형을 나타낸다. 상기의 각 예에 있어서 트리거 율은 일정히 나타나 있다. 제2도의 K는 트리거 시간이 처음에는 감소하고 그 다음에 증가하는 곳의 보내진 파형을 예증한다.

퍼센트 열이 SCR전도기간에 대한 전압제곱승으로 변환되는 SCR의 적분이기 때문에 트리거 시간은 퍼센트 열에 서로 관련시킨다. 100% 열의 최대 열세팅은 따라서 단상의 경우에 전체 반사이클에 대한 전압제곱승의 적분에 상응한다. 이하에 더 충분히 설명된 바와 같이, 삼상기에 대한 최대 SCR도전 시간은 삼상형태의 정류효과로 인하여 단상에 대한 그것보다 적다. 모든 형태에 있어서, 상응하는 트리거 시간이 어떤 바라는 퍼센트 열에 대한 것이어서 그것은 특정 용접기로부터 얻을 수 있는 최고열의 선형화된 기능이라고 이상적으로 판단하곤 한다. SCRs에 트리거 신호를 제공하는 전원제어장치의 일차 기능은 요구 퍼센트 열과 같게 되는 실제로 SCR에 의해 변환되어 구해지는 식의 전압제곱승의 적분이 트리거 시간이 되도록 결정되게 하는 것이다.

제3도에는 삼상반파 용접기에 대한 약도를 나타내고 있다. 이 형태에는 각 상(φA, φB 및 φC)에 대한 것인 동일한 변압기(30, 32, 34)가 있고, 각 상은 각각 그 자신의 등을 맞댄 쌍의 SCRs(36, 38)(40, 42) 및 (44, 46)을 가진다. 상들은 델타형태로 접속되어 변압기(30)의 1차 코일은 SCRs(36, 38)을 통하여 A상에 그리고 B상에 접속되고, 변압기(32)의 1차 코일 SCRs(40, 42)를 통하여 B상에 그리고 C상에 접속되고 그리고 변압기(34)의 1차 코일은 SCRs(44, 46)를 통하여 상 C에 그리고 상 A에 접속된다. 각 변압기의 2차 코일은 각각의 다이오드(48, 50 및 52) 를 통하여 공통 접속점(54)에 연결되 전극(24)들간의 출력전압은 세 상의 가장 높은 유도전압에 상응한다. 타의 두 상의 다이오드는 순방향 바이어스의 역이 될 것이고 그러므로 그들로부터의 신호기여는 없다.

제3도의 삼상반파 용접회로로 바라는 용접스케줄에 효력을 주기 위해, 트리거펄스 TA, TA^*, TB, TB^*, TC, TC^*는 적절한 시간에 입력 제어장치에 의해 각각의 SCRs(36, 38, 40, 42, 44 및 46)에 적용된다. 제4도의 하반에 삼상전원 회선 입력을 예증하는 파형을 보인다. 제4도의 상부는 삼상용접 회로의 SCRs에의 따로된 회선에 적용된 전형적 트리거 펄스를 묘사한다. 제4도에 보인 실제의 트리거 펄스 타이밍 연속은 제5도에 예증된 것 따위의 삼상전파 용접회로에 적용할 수 있을 것이다. 이런 형태에서 용접회로의 1차 코일측상의 접속은 제3도의 반파 회로의 그것과 동일하다. 그렇지만 2차 코일에는 각 2차 코일상에 보인 바와 같이 여섯의 다이오드(56, 58, 60, 62, 64 및 66)와 하나의 중앙탭(center tap)이 있어 전파 정류가 성취된다. 다시 말하면, SCR 트리거 펄스 TA, TA^*,TB, TB^*, TC, TC^*는 전원제어장치에 의해 대응하는 SCRs에 적용되어 그를 통해 보내진 전원을 바라는 용접스케줄에 효력을 주는 목표로 조정한다.

제6도 및 제7도는 각 SCRs에 의해 보내진 전원 펄스와 삼상 반파 및 삼상 전파 형태에 대한 연합 트리거링 펄스를 예증하는 파형도이다. 설명을 쉽게 하기 위하여, 그로부터 구성되는 입력신호의 크기는 라인 a에 겹쳐져 나타내고, 합성 트리거 펄스는 라인 d, f, h, j, ℓ에 보이고 있으며, 상응하는 합성전원 펄스는 라인 c, e, g, i 및 k에 보이고 있다. 제6도 라인 a에는 입력상의 신호의 정의 반사이클만이 겹쳐져 보이고 있고, 한편 부의 반사이클은 반파 회로에 의하여 필수적으로 버려진다. 제7도의 라인 a에는 정류된 부의 반사이클이 입력상의 신호의 정의 반사이클과 함께 나타나고 있다. 라인 a에서 연속 피크는 동일하다. 제6도 및 제7도에서, 라인 c, e, g 및 i는 점진적으로 증가하는 크기의 고정된 상태의 전원 펄스를 묘사한다. 이들 두 그림의 라인 k의 파형은 처음에는 증가하고 그 다음 감소하는 전원 세팅을 예증한다.

제8도는 일반화한 블록도 형태로, 프로그래머블 전원제어장치를 갖고 있는 스폿용접기를 예증한다. 단상과 삼상기 형태에 관하여 앞서 설명한 바와 같이, 입력 전원은 기계부하에 조정된 입력 전원펄스를 제공하기 위하여 등을 맞댄 SCRs쌍을 함유하는 사이리스터팩을 통하여 적용된다. 프로그래머블 전원제어장치(68)은 전형적으로 입력 상의 신호와 동기화하고 디지틀 통신 접속(70)을 통하여 받은 외부적으로 생성된 퍼센트열 지령을 SCRs에 적용된 트리거 펄스를 대등하게 한 시간으로 전환한다.

디지틀식에 근거를 둔 선행기술의 사이리스터형 전원제어장치에서, 거동할 다음의 SCR의 트리거 시간은 상응하는 전원 회선 입력의 앞의 영점교점에 선행하여 지정되어야 한다. 제9도는 삼상 용접기의 그런 프로그래머블 입력 제어장치를 예증한다. 이런 선행기술의 입력 제어장치는 각 상에 대하여 분리된 프로그래머블 딜레이(a programmable delay)를 활용하여 그 상의 SCR트리거 시간을 제어한다. 각 상의 트리거 시간은 그 상의 앞의 영점 교차로부터 시기가 정해지고 바라는 프로그래머블 딜레이 시간(the programmble delay time)은 이 시간에 앞서 컴퓨터에 의해 프로그래머블 딜레이 엘리먼트(the programmble delay element) 안으로 부하되어야 한다. 더 상세하게 설명하면 라인 싱크로나이저(line synchronizer)(72)가 A상 입력 신호의 각 영점 교차를 발견하고 그후 즉시 A상 프로그래머블 딜레이 엘리먼트(a phase A programmable delay element)(74)의 다운 카운팅을 시작한다 딜레이 엘리먼트(74)는 전형적으로 다움 카운터이기 때문에 바라는 트리거 시간을 표시하는 카운트는 프로그래머블 딜레이 엘리먼터(the programmable delay element)가 영으로 카운트다운을 시작하기 전에, 즉 A상 회선 입력 신호의 영점교차전에 지정되어야 한다. 표준의 펄스폭 익스텐더(a pulse width extender)(76)과 트리거 증폭기(78)이 프로그래머블 딜레이 엘리먼트(the programmable delay element)(74)의 출력을 트리거펄스 TA 및 TA^*로 전환한다. 이미 알고 있는 상 B 및 상 C입력 신호의 이상(phase shift)을 각각 제공하는 엘리먼트(80, 82)에 의한 적당한 시간지연 후에, 이중회로 요소가 트리거 펄스 TB, TB^*,TC, TC^*를 발생하기 위해 마련된다. 각 입력 상의 각 반사이클 때문에 바라는 퍼센트 열 및 대응 트리거 시간은 반사이클의 시점의 영점교차에 선행하여 그 상의 프로그래머블 딜레이 엘리먼트(the progammable delay element)에 계산되고 지정되어야 한다.

본 발명의 입력 제어장치에 따라, SCR트리거 시간(the SCR trigger times)은 트리거 시간 자신이 컴퓨터가 최적트리거 시간을 계산하게 하는 시간을 실제로 더 허용할 때까지 지정되어도 좋다. 이런 특색을 매우 바람직하게 하는 부가적 시간으로, 방대한 수의 부가적 컴퓨터 작용이 실행될 수 있다. 본 발명의 전원제어장치는 또한 선행기술에 비하여 회로요소의 수를 뜻있게 감소하는 단일의 프로그래머블 딜레이(a single progammable delay) 및 펄스폭 익스텐더(pulse width extender)만을 필요로 한다.

당장 바람직한 본 발명의 전원제어장치의 실시 양태는 제10도에 예증된다. 이 개량된 전원제어장치는 제10도에 보인 바와 같이, 접속된 라인 싱크로나이저(84), 업카운터(86), 비교기(88), 펄스폭 익스텐터(pulse width extender)(90), 출력선택장치(92), 저항기(94) 및 컴퓨터로 실현될 수 있다.

라인 싱크로나이저(line synchronizer)(84)는 S상 회선 입력 주파수(전압력으로 60hz)와 시간이 일치하고 출력회선(85)에 기준펄스를 생기게 하여, 그것을 A상 회선입력의 정의 진행 영점교차에 생성한다. 라인 싱크로나이저는 전형적으로 입력의 소음에 고면역을 성취하기 위하여 구속 폐회로locked loop)로 실현된다. 실현의 특효적 방법은 일반적 기술이므로 여기에 더 논의되지 않는다.

출력 회선(85)의 각 기준 펄스는 업카운터(86)를 영에 고쳐 놓는다(resets). 카운터(86)은 다음의 기준펄스를 받아들일 때까지 총계하고 그런 다음 이런 과정을 반복한다. 발명 원형에 있어서, 카운터는 1Mhz의 율로, 대략 16666까지 중략적으로 총계하고, 그 뒤에 다음의 기준펄스가 카운터를 0으로 되돌려 놓는다. 이런 수행에서, 전체 사이클에 걸친 매 마이크로초의 시간은 유일한 카운트 값에 주어진다. 물론 타의 카운트 시간들과 시간토대의 값을 본 발명의 정신을 일탈함이 없이 사용될 수 있다.

컴퓨터(100)는 상응이 바라는 값을 출력 포트(96)에 정함에 의해 트리거 펄스가 생기는 시간을 제어한다. 출력 포트 회선(97) 및 카운터 출력회선(87)은 둘다 비교기(88)에 주어지며, 비교기(88)은 업카운터의 증량하는 카운트가 컴퓨터 출력포트(96)의 카운트 값에 도달할 때, 그의 출력회선(89)에 트리거 펄스를 생성한다. 따라서, 바라는 트리거 시간필요를 의미하는 카운트 값은, 업카운터가 그 카운트 값에 도달할 때 그 시간에 선행하여 컴퓨터(100)에 의해 단지 선정된다. 정하여진 또 하나의 방법은 업카운터(86)이 프로그래머블 딜레이 에리먼트(a programmable delay element)임이 고찰된다면, 그의 딜레이 시간은 상기 트리거 시간과 같게 세트되고 한편 딜레이는 시간이 끝나고 있다.

비교기(88)의 출력펄스는 펄스폭 익스텐더(pulse width extender)(90)에 공급되고 거기에서 그의 폭은 SCR트리거 목적을 위해 상당히 넓은 펄스를 산출하도록 펴진다. 펄스폭 익스텐더(the pulse width extender)는 표준 기술이며, 원샷(one shot)으로 불리는 디지틀 회로로 실현될 수 있는 것이다. 펄스폭 익스텐더(pulse width extender)(90)으로부터의 펄스(91)은 출력선택장치(92)(역시 펄스 디렉터로 불려짐)를 경유하여 적당한 SCR쌍의 게이트에 돌려진다.

한편, 업 카운터(86)는 중량총계를 계속하고, 그 같은 카운트연속은 한 사이클에 걸친 트리거 펄스의 모두의 타이밍을 조정함에 사용된다. 단상의 경우, 한 사이클에 하나는 A상 정의 것, 그리고 하나는 A상 부의 것인 둘의 트리거 펄스시간이 있게 된다. 삼상 반파의 경우는 한 사이클에 하나는 A상 정의 것, 하나는 B상 정의 것, 그리고 하나는 C상 정의 것의 세 트리거 펄스가 있게 된다. 삼상 전파의 경우에는 사이클 당 여섯의 펄스가 있게 되며, A상 정의 것, C상 부의 것, B상 정의 것, A상 부의 것, C상 정의 것, 그리고 B상 부의 것의 순서로 된다. 각 사이클 동안에 컴퓨터(100)은 바라는 트리거 시간에 상당하는 카운트 값을 출력포트(96)에 성공적으로 지정한다. 비교기(88)는 업카운터(86)의 증량 카운트가 출력포트(96)의 잇따른 카운트 값과 같을 때, 연속하는 트리거펄스를 차례로 발생한다. 이들 출력 펄스는 폭이 펴지고 그 다음에 출력 선택장치(92)에 의하여 적절한 SCRs에 보내진다.

컴퓨터(100)은 저항기(90)으로부터의 선택제어회선(95)를 경유하여 출력선택장치의 선택을 제한다. 출력포트(98)로부터의 컴퓨터출력포트회선(99)는 저항기(94)에 급전(feed)한다. 작동에 있어, 컴퓨터(100)이 출력포트(96)에 카운트 값을 부하할 때, 그것도 출력포트(98)에 SCR지정을 부하한다. 매번 비교기(88)은 회선(89)에 펄스를 출력하고 그것은 동시에 저항기(94)를 포트(98)로부터의 상응하는 SCR지시로 새롭게 한다. 이 지시는 선택제어회선(95)를 따라 출력선택장치(92)에 제공되고 그것은 번갈아 적절한 SCR에 펄스를 보낸다. TA, TB 및 TC로 표시한 셋의 출력회선만이 출력선택장치(92)로부터 보여지고 있다. 대개의 예에서, 사이리스터팩의 회로소자는 어떤 상에 대한 양자의 SCRs는 즉시 켤 수 없는 것이다. 그러므로 트리거 펄스는 양자의 SCRs에 적용될 수 있으며, 그 순간에 정당하게 편의(based)된 것만이 켜지는 것이다.

바람직한 실시양태의 상기 설명에서 분명해지는 바와 같이, 본 발명의 개량된 전원제어장치는 컴퓨터가 트리거 펄스 발생의 바라는 시간에 선행하며, 펄스정보를 지정하는 것만을 요구하고, 그에 의해서 선행기술의 디지틀 전원제어장치를 보다 의사결정할 수 있는 사실상 더 많은 컴퓨터시간으로 끝난다.

선행기술의 용접열제어장치는 본래는 부가의 상들에 되풀이한, 단상용접에 활용된, 같은 제어기능으로 삼상 영제어를 수행한다. 그들은 삼상용접을 실행할 때, 정류 때문에 SCR이 꺼진 시간에 놓인 추가조건의 출현을 감지하지 않는다. 이러한 빠뜨림은 변할 수 있는 제어와 고 퍼센트 열에서의 시스팀 응답간에 비-비례성(non-lineauty)으로 끝난다.

삼상 전원제어장치 원리는 단상 전원제어장치 원리보다 더 복잡하다. 단상에서는 그의 전류가 영이될 때 끄는(turn-off) 사이리스터는 항상 영점 교차에서 자연히 한다. 그렇지만, 삼상에서 전원펄스는 현전원의 전압보다 높은 값의 순간 전압인 연속 전원펄스의 발사로 인하여 이르게 종결될 수 있다. 한번도 동시에 전류를 통하는 두 전원 펄스는 없다. 정류로 불리는 이런 현상은 제11도로 더 쉽게 설명된다.

제11도의 여섯의 전압(V1-V6)이 모두 상이하면, 전류는 가장 큰 양의 크기를 가진 전압원으로부터만 흐를 것이다(스위치 S1-S6이 닫혀 있다고 가정해서). 예를 들어, V1이 가장 크면, 전류는 V1전원을 흘러나와 다이오드 D1, 출력저항 R을 통하여 V1의 음의 입력에 돌아갈 것이다. 여타의 다섯 다이오드들은 그들의 캐소드에 다이오드 D1을 통하여 적용된 전압이 그들의 각 전압원으로부터 지정된 그들의 어떤 애노드 전압보다 크기 때문에 역 편향되는 것이다.

각 다이오드들이 역 편향되기 때문에 타의 전원으로부터 전류는 흐르지 않을 것이다. 만약 전압 V2가 V1의 값 이상 증가하였다면, 그때는 다이오드 D2 정편향되고 그에 의해 캐소드의 전압을 V1볼트 이상으로 올리고 다이오드D1을 역편향하게 한다.

변압기 2차 코일에 전파정류를 가진 삼상 용접기의 경우, 하나의 출력 다이오드만이(입력에 가장 크게 유도된 전압에 상당하는) 전류만을 통하고, 타의 다이오드들은 역편향된다. 용접기의 작용은 따라서 제11도에 보인 회로의 그것에 유사하다. 실제 용접변압기의 경우, 2차 코일 다이오드의 역편향은 그의 1차 코일에 나타나고, 그것을 입력으로부터 사이리스터를 통하여 전류 흐름을 멈추게 한다. 일단 사이리스터를 통해 전류가 정지하면, 그것은 끈다. 사이리스터는 그것이 정편향 상태인 때의 시간에 그것이 다시 트리거되기까지는 커질 수 없다.

본 발명의 전원제어장치는 선행기술의 전원제어장치와 달라서, 삼상기 형태의 퍼센트 열 지령에 상당하는 트리거 시간의 결정에 이 정류효과를 계산에 받아들인다. 결과적인 트리거 시간을 따라서, 특정기계 형태에서 얻을 수 있는 최고 열의 직선으로 판단한 최고열의 퍼센티지를 정확히 묘사한다.

트리거 시간을 결정함에 있어서, 본 발명의 전원제어장치의 컴퓨터는 트리거 펄스 선택과 SCR유도로 인한 용접기 1차 코일에 적용된 평균전압 간의 관계를 정의하는 하기의 등식을 사용하게 할 수 있다.

[수학식 1]

또한 관심을 끄는 것은 아래의 식 2이며, 그것은 평균전압제곱승을 SCR트리거 펄스시간선택에 관련시켜 설명하고 있다. 불변저항성 로드(load)에 대하여, 평균전압 제곱승의 일차 변환이 로드(load)에 있어서 선형 전압(열)에 의한 결과이기 때문에, 이것은 용접에서 일반적으로 퍼센트열로 호칭된다. 열은 용접을 하는 것이기 때문에, 열의 선형 기능을 변화할 수 있게 제어하는 것은 유익하다.

[수학식 2]

제12도에 예증된 바와같이, θ₁은 컴퓨터가 제어한 트리거 펄스시간(즉 SCR 턴온 시간)에 상당하고, θ₂는 SCR을 턴오프한 때의 시간에 상당한다. SCR턴오프시간은 θ₂를 π와 같게 하는 영접교차에서 자연적으로 생기거나 그 밖의 정류효과에 따라 그 시간에 앞서 턴온되는 다음의 SCR 때문에 오프가 강제된다. 하기 표 1은 단상 AC, 삼상 DC 반파 및 삼상 DC 전파형태에 대한 θ₁및 θ₂에 놓인 구속(constanits)을 보인다. T는 파장(wave)의 기간을 표시함에 주목하기 바란다.

단상의 경우에 있어서, θ₂는 항상 π이고, θ₁은 컴퓨터에 의해 열을 최소에서 최대로 변화하게 π로부터 0까지 변화될 수 있다. 삼상반파에 대해 일정열세팅을 적용할 경우, 아래의 조건이 들어 맞는다.

삼상 전파에 대해 일정 열세팅을 적용할 경우, 아래의 조건이 들어 맞는다.

이런 정류효과는 제6도 및 제7도의 g 및 i 라인에 여실히 예증된다. 이들 그림의 각각의 i라인을 특정의 삼상 형태에 대한 100%열세팅을 예증한다. 제6도 및 제7도의 i라인에 보인 것처럼, 동적인 열조정을 하는 동안 SCR트리거 펄스들은 열 값을 증대하는 시간에 맞춰 함께 더 가깝고, 열 값을 감소하기 위해서는 더 펴진다.

선행기술의 열 제어장치는 삼상 반파 및 삼상전파에 대해 단상에 대해서 처럼, 집적화 θ₂의 같은 상한을 사용한다. 그들은 집적하의 상한이 π보다 작을 수 있고, 따라서 그들이 산출하는 트리거 시간이 그 경우에 대한 퍼센트 열의 정확한 표시가 아니라는 사실을 인정하지 않는데, 본 발명에서는 상기의 수학식 1 및 수학식 2에 의해 규정지어진 연고관계 및 상기에 검토된 정류효과가 전원제어장치의 컴퓨터의 색인표(look up table)에 의해 충족될 수 있어 바라는 퍼센트 열지령이 접수될 때, 컴퓨터는 삼상기에서 정류효과를 계산에 받아들이면서 특정의 기계형태에 상응하는 θ₁트리거 시간을 즉시 결정할 수 있다.

지금까지 설명한 전원제어장치의 근본목적은 퍼센트 열지령을 SCR트리거 시간(SCR trigger times)에 정확하려는 것이다. 그렇지만 청구한 퍼센트 열이 상이한 값으로서 실질적으로 변환되는 것은 선간전압 변경 때문에 가능하다. 본 발명은 더욱이 선간전압 감시/보정 시스팀이 한 펄스씩 한 펄스씩 기초하여 실질적으로 변환되는 퍼센트열을 계산하고 SCRs에 의해 실질적으로 보내지는 입력회선 변경에 대해 실시간에 보정하게 하려고 한다.

본 발명의 감시 장치의 주요목적은 어떤 퍼센트 열 세팅에 대한 용접기 입력을 표시하는 신호를 직접 감시하는데 있다. 이는 SCRs에 의해 적용된 실제 전압을 표현하는 회선전압으로부터 용접기 변압기 1차 코일에 제1의 레플리커 신호(a first replica signal)를 종합하기 위하여 용접기 입력에 생기는 SCR 스위칭 과정을 모방함에 의해 성취된다. 몇 가지 방식에서, 이 제1의 레플리커 신호(this first replica signal)는 이때 한 펄스씩 한 펄스씩에 기초하여 처리될 수 있다. 약간의 방식은：(1) 전원제어장치가 평균용접기 입력전압을 제어하는 형태로 되면 유용한 각 SCR전원펄스의 평균 전압의 측정 ; (2) 전원제어장치가 용접기에의 퍼센트 열 입력을 제어하는 형태로 되면 유용한 각 SCR 전원펄스에 대한 평균 제곱승의 측정 ; (3) 나아가 용접기 특성을 모방하게 레플리커 신호(the replica signal)의 처리와 그때 기계의 2차 코일을 실제로 감시하지 않고 용접기의 2차 코일에서 응답함을 모방함에 유용한 SCR 전원펄스의 지속기간에 걸친 평균값의 측정 ; 그리고 (4) 용접기에 적용된 각 SCR 전원펄스의 실제 전원기여를 계산하게 SCR 전류를 표현하는 제1의 레플리커 신호(the replica signal) 및 제2의 레플리커 신호(a second replica signal) 산물의 펄스지속기간에 걸친 평균값의 측정을 포함한다.

본 발명의 감시전략의 제1단계는 본래 전압신호의 종합이며, 그것은 SCRs에 의해 통과되는 전압의 표시인 제2, 6 및 7도에 예증된 그 합성파형과 동일하게 보인다. 감시회로소자가 비교적 저 수준의 전압소자이므로 그리고 SCRs로부터 출력은 실제신호에 거대한 신속생성의 불연속성이 있기 때문에, 실제 SCR 출력 신호 감시하는 것은 비실용적이다. 따라서, 본 발명의 접근은 그들이 SCRs에 의해 통해지기 전에 정현(sinusoidal) 회선 입력을 감시함에 있고, 회선 감시회로소자는 본래 SCRs에 생기는 스위칭을 복제하며, 그에 의해 SCRs에 의해 실제로 통과되는 전압기능과 같은 파형을 갖는 제1의 레플리커 신호(a first replica signal)를 종합한다. 그때 위에 잠시 설명하고 이항에 더 충분히 설명하는 바와같이, 실제로 용접기능에 영향을 주는 입력회선 변화를 보정함에 피드백으로서 이용될 수 있는 실시간 기초상의 회로조변수(들)의 측정을 제공하게 여러 가지 측정방법에, 제1의 레플리커신호(the first replica signal)에 적용될 수 있다. 제13도의 회선 감시 및 신호 조절 시스팀은 바라는 회선 전압 감시기능을 수행한다. 그것 역시 SCRs에 의해 보내진 전류를 감시하는 서브시스팀을 포함한다.

제13도에 보인 바와 같이, 용접기에 공여된 삼상회선 전압입력 φA, φB, φC는 또한 회선전압 강압변압기(102, 104 및 106)에 의해 각각 감시된다. 이들 변압기는 A상, B상 및 C상 전압을 회선(103, 105 및 107)들에 충분히 낮은 수준으로 감소하여 신호처리가 편리하게 수행되게 한다. 입력신호들이 직 정현(straight sinusoids)이기 때문에, 강압변압기들은 그들을 강압하는 동안 이들 신호를 정확히 재현할 수 있다.

이들 강압 신호는 아날로그 멀티플렉서(108)에 보내지고 그들은 SCR 스위칭과 동일한 양식으로, 강압된 입력신호의 선택적 전도 부분에 의해 SCRs에 생기는 스위칭 과정을 사실상 복제한다. 저항기(110)으로부터의 선택적 제어회선들(109)는 세 멀티플렉서 입력신호중 멀티플렉서 출력회선(111)에 스위칭된 하나를 제어한다. 저항기(110)은 선택제어 회선(109)의 값과 그리고 또한 프로그래머블 게인 앰블리파이어(programmable gain amplifier)(112)의 이득(gain)을 결정하는 회선(113)의 값을 지시한다. 회선(115)들에 따른 저항기 입력은 컴퓨터(100)의 컴퓨터출력포트(114)로부터 지정된다. 저항기(110) 내의 값은 각 SCR 트리거 펄스의 인도단(leading edge)에서 새로워진다.

증폭기(112)는 +1 또는 -1의 이득을 확보하게 제어될 수 있다. 정밀 반파 정류기(116), 증폭기(112)로부터의 신호출력의 어느 부의 부분이라도 제어시키어, (117)에서 레플리커 신호(a replica signal)로 끝난다. 이 제1의 레플리커 신호(this first replica signal)는 여섯의 SCRs의 스위치 된 입력 전압의 강압합성이며, 용접변압기 1차 코일에 적용된 실제 전압을 정확히 표시하여 그의 2차 코일에의 힘 분산에 귀착한다. 컴퓨터(100)은 각 트리거 펄스에 선행하여, 그의 출력 포트(110)에 발사될 다음 SCR의 어드레스를 로드(loading)에 의해, SCR 스위칭 과정 모방의 이행을 돕는다. 아래의 표 2는 멀티플렉서 어드레스 선택 위치와 각 SCR의 도통에 상응하는 프로그래머블 증폭기 이득 선택(programmable amplifier gain select)을 보이고 있다.

컴퓨터 소프트웨어는 저항기(110)에 적당한 순서로 적합한 값을 로드(loading)함에 의해, SCR 트리거 펄스의 진행과 함께 연속순서를 제어한다. 단상에 있어, 순번은 A+, A+, A-이다. 삼상 반파 DC에 있어, 정의 2차 전압을 위해서는 순번이 A+, B+, C+이고, 그리고 부의 2차 전압을 산출함에는 A-, B-, C-이다. 삼상 전파 DC에 있어 연속순서는 A+, C-, B+, A-, C+, B-이다.

(117)의 제1의 레플리커 신호(the first replica signal)는 여러 가지 형태로 진행될 수 있다. 한 접근법은 디지틀 컨버터(118)에 아날로그를 통합하여 SCR 도통휴지기에 걸친 신호를 통합하고 컴퓨터에의 계면에 대하여 회선(119)의 디지틀 값을 산출하게 하는 활용을 포함한다. 이 값은 마지막 SCR이 도통하는 휴지기간 중 용점변압기에 적용된 평균전압 V와 같아.

또 하나의 접근법은 스퀘어링 요소(120)으로 제1의 레플리커 신호(the first replica signal)의 제곱승을 수반하는데, 그때 SCR 도통휴지기에 걸쳐 평균되고 인터그레이팅 A/D 컨버터(integrating A/D converter)(122)에 의해 디지틀 형태로 변환되는 아날로그 신호를 산출한다. 이 측정된 디지틀 값은 떠맡은 회선전압 파동과 함께 마지막 SCR 전원펄스로부터 용접기에 공여된 실제 퍼센트 열 입력 V²과 같다. 측정한 퍼센트 열과 마지막 전원 펄스에 대해 프로그램된 열간의 차는 마지막 전원 펄스의 퍼센트 열오차(heat error)이다. 본원 발명의 원형에서 오차값의 기능인 피드백이 컴퓨터와 함께 채용되어 회전전압 변화 및 동적 퍼센트열 지령변화에 최고로 활용된 응답으로 끝난 전원제어 셋팅을 산출한다. 상기 피드백 기술은 이 분야의 기술에 잘 이해되어 있으므로 여기에 더 언급하지 않는다. 컴퓨터는 또한 기 용접작동을 통하여 매 전원펄스의 퍼센트열 오차를 표로 만듦에 사용될 수 있으며, 그것은 질 제어 감시 목적에 중요하다. 용접 기간에 걸친 허용할 수 있는 변화와 총 누적오차에 상한과 하한이 셋트될 수 있다. 한편 컴퓨터에 이들 단계를 충족시키는 기술도 이 분야의 기술에 숙련된 이들에게 알려져 있다.

회선입력의 전압감시와 부가하여, 용접변압기 1차 회로에의 전류입력은 제13도의 좌측 하단부에 보이는 바와 같이, 용접기의 델타형태의 1차 회로의 각 상 레그(leg)와 통합된 홀 효과(Hall effect) 전류센서(124, 126 및 128)의 도움으로 또한 측정될 수 있다. 이들 센서는 회선(125, 127 및 129)에 전압을 생성하고 그것은 각각의 변압기 레그를 통하는 전류에 비례한다. 이들 신호는 아날로그 멀티플렉서(130)에 입력된다. 아날로그 멀티플렉서(130)의 출력은 회선(132)를 따라 프로그래머블 게인 증폭기(a programmable gain amplifier)(134)에 공급된다. 아날로그 멀티플렉서(130)에의 선택제어회선(109)와 증폭기(134)에의 이득제어회선(113) 양측은 동일한 원천, 즉 저항기(110)으로부터 오고 따라서 이들 요소의 작용은 설명한 전압처리 회로망의, 그들의 상대측과 동기위상이다. 증폭기(134)의 출력은 여기에서 제2의 레플리커 신호(the second replica signal)로 호칭한 전압이며, 그것은 기계 1차 전류의 합성표현을 형성한다.

(135)의 제2레플리커 신호(the second replica signal)는 SCR 도통휴지기에 걸쳐 인터그레이팅 A/D 컨버터(integrating A/D converter)(136)에 의해 통합되고 컴퓨터 판독가능 값으로 전환될 수 있다. 회선(137)에의 그의 디지틀 출력은 각 SCR 전원펄스의 평균전류 I에 비례한다. 용접을 하는 동안의 전류값의 연속은 질제어 의도를 감시하는데 중요하다. 이들 전류값은 용접기간 중의 과정변화의 측정에 이용될 수 있다. 1차 전류의 감시는 또한 실화(misfire) 탐지의 이용가능성을 제공한다. SCR 실화탐지는 기계기능 부전탐지 및 자동진단 실행에 유용하다.

전류 또는 전원은 약간의 적용에 있어 전원제어장치의 변화하기 쉬운 피드백으로 이용되어도 좋다. 각 SCR 도통 펄스에 의해 생성된 전원은 멀티 플라이어(138)와 함께 제1레플리커 신호(the first replica signal)와 제2레플리커 신호(the second replica signal)를 증가시킴에 의하여 또 인터그레이팅 A/D 컨버터(integrating A/D converter)(140)과 함께 SCR 도통 휴지기간에 걸친 결과를 통합함에 의하여 계산된다. 전원 P의 디지틀 표시는 회선(142)을 경유하며 컴퓨터에 공여된다.

제1레플리커 신호(the first replica signal)(일차 전압의 표시)는 나아가 용접기 시뮬레이터(144)로 용접기의 2차 전압을 표시하는 모방 전압을 회선(146)에 생성하게 처리될 수 있다. 인터그레이팅 A/D 컨버터(integrating A/D converter)(148) 각 SCR 도통 휴지기간에 걸친 이 신호를 통합하고 출력회선(150)에 디지틀 형태로 결과를 제공한다. 시뮬레이터(144)는 용접기 특성을 모방하게 단극형 저역 필터(single pole low pass filter)로써 전자적으로 충족될 수 있다. 공작물 저항을 변화시키는 효과는, 필터 저역 차단 주파수(the filter low pass cutoff frequency)를 컴퓨터에 의해 제어되는 외부 조정가능 변수로 하여, 또한 모방될 수 있다. 전압 V의 컴퓨터부는 전류 I에 의해 용접기 임피던스(impedance)에 따라 변하는 값을 산출한다. 이 측정된 변화는 각 전원 펄스와 함께 시뮬레이터(144)의 저역 필터 차단 주파수(the low pass filter cutoff frequency)를 동적으로 변화시키는데 이용될 수 있다. 이 형태에서의 공작물 저항의 간접 감시는 전극에서 직접의 물리적 탐색을 할 필요없이 실시될 전극 전압변화의 보정을 허용한다.

제13도에 보인 회선감시 및 신호처리 시스팀에서, 각 SCR 트리거 펄스는 모든 인터그레이팅 A/D 컨버터(integrating A/D converter)를 리셋하게 하고, 인터그레이팅 A/D 컨버터(integrating A/D 컨버터(integrating A/D converter)의 출력을 판독한 컴퓨터로부터 전송된 컴퓨터 인터럽트를 발생하게 한다. 제1 및 제2레플리커 신호(replica signal)는 회선 감시에 있어 타의 회로변수 및 변화의 크기를 제공하여 처리될 수 있으며 신호처리 회로소자는 본 발명의 범위를 일탈하지 않고 만들어질 수 있다. 제14도는 제1의 레플리커 신호를 생성하는 하나의 변화를 보인다. 이 실시양태에서 2상 접속된 강압 변압기(152, 154 및 156)은 각 상에 대해 정과 부의 기준신호를 산출한다. 아날로그 멀티플렉서(158)이 여섯의 입력신호중 선택할 수 있어 그것은 항시 신호의 정버전(Positive sersion)을 선택할 수 있고, 그에 의해 멀티플렉서의 출력에 프로그래머블 게인 증폭기(the programmable gain amplifier)의 필요를 제거한다. 또 하나의 변화에서, 정밀 반파 정류기(116)은 SCR 전원펄스의 도통기간과 동일한 인터그레이팅 A/D 컨버터(the integrating A/D converters)에 대해 통합의 제한을 셋팅함에 의해 제거될 수 있다.

제15도는 전류감시 센서로서 코일들이 채용될 때 사용될 수 있는 전류감시 서브시스팀의 블록도를 보인다. 코일을 통하는 순간 전압이 전류의 도함수(derivative)에 비례하기 때문에, 전류의 표현인 전압기능을 획득하기 위하여 코일 출력의 통합이 요구된다. 코일(160)과 인터그레이터(161)은 A상의 전류를 감시하는데 활용되고; 코일(162)와 인터그레이터(163)은 B상 전류의 감시에 활용되며; 코일(164)와 인터그레이터(165)는 C상 전류의 감시에 활용된다. 특정의 상으로부터 흐르는 전류는 그 상에 상응하는 SCR이 턴온되기 전에는 영인 것으로 알려지기 때문에, 통합의 정수는 SCR 턴온에 선행한 리셋 모드에 인터그레이터를 강제함에 의해 올바르게 제어될 수 있다. 인터그레이터가 리셋모드에 있지 않을 때는, 그것은 통합 모드에 있다. 어떤 주어진 시간에 하나의 인터그레이터만이 인터그레이션 모드에 있고 타의 두 인터그레이터는 리셋 모드에 있다. 이것은 해독기(decoder)(166)의 출력에 의해 제어된다.

예를 들어, 정의 파장 피크를 스위치 온하는 주파수 변환식에 대하여, 선택제어 회선(109)는 상 연속 A,B, C, A…로 정류하고 프로그래머블 증폭기(134)의 이득은 +1에 셋된다. 부의 파장 피크에 스위치 온하는 주파수 변환식에 대하여, 증폭기(134)는 -1의 이득에 셋된다. 선택제어장치가 A상에 셋될 때, 아날로그 멀티플렉서(130)은 입력회선(125)를 감시하고 있고 해독기(166)으로부터의 출력(167, 168 및 169)는 인터그레이터(161)이 인터그레이션 모드에 있고 인터그레이터(163 및 165)는 리셋 모드에 있게 한다. 선택제어장치가 B상 세팅에 스위치 넣을 때, 아날로그 멀티플렉서(130)은 입력회선(127)을 감시하고 해독기 출력(167, 168 및 169)는, 인터그레이터(163)이 인터그레이션 모드에 있고 인터그레이터(161 및 165)는 레스트 모드에 있는 상태이다. 마찬가지로, 선택제어장치가 C상 셋팅에 스위치 넣을 때, 아날로그 멀티플렉서(130)은 그때 입력회선(129)를 감시하고 해독기(166)은, 인터그레이터(165)를 인터그레이션 모드에 그리고 인터그레이터(161 및 163)을 리셋모드에 둔다. 앞서 제13도를 참고로 하여 설명한 바와 같이, 아날로그 멀티플렉서(130)은 세 입력 상들로부터 생성된 전류입력의 합성 표시를 출력한다. 멀티플렉서(130)으로부터의 신호는 회선(132)를 따라 프로그래머블 게인 증폭기(programmable gain amplifier)(134)에 보내지는데 그의 극성은 컴퓨터에 의해 증폭기의 출력이 항상 정의 신호가 되게 셋된다.

제16도는 본 발명의 회선감시 및 신호처리 시스팀의 또 하나의 변화를 예증하는데, 거기에서 도전률(conductance)이 감시될 수 있고 역률(power factor) 보정이 마련될 수 있다. 용접기 입력 도전률은, 합성전류를 표현하는 회선(13)상의 제2레플리커 신호(the second replica signal) 및 합성전압을 표현하는 (117)의 제1레플리커 신호(the first replica signal)로부터 그 두 신호를 각 전류 피크에 분할함에 의하여 계산될 수 있다. 이러한 분할은 회신(206)에 아날로그 출력을 생성하기 위해 디바이더(204)로 실행된다. 피크 디렉터(203)은 전류피크를 제2레플리커 신호(the second replica signal)상의 전류피크의 위치를 알아내고 피크가 검출되는 각 시간에 회선(202)에 출력 스트로브(output strobe)를 생성한다. 이 스트로브는 A/D 요소(205)가 회선(206)의 신호의 아날로그 크기를 용접기 입력 도전률의 디지틀 출력값 표현으로 전환하게 한다. 아날로그 디바이더를 채용하는 경우, 분모는 더 제한된 범위의 값에 일반적으로 강제된다. 공장 용접상태하에서, 선간 전압은 ±20%의 변화에 강제되고 전류는 광범위에 걸쳐 변화하게 프로그램될 수 있기 때문에 이것이 양호한 신호대 잡음비로 귀착하기 전에 저항보다는 오히려 도전률이 측정된다. 저항이 요구되면 역수(reciprocal)는 디지틀 영역에서 측정될 수 있다.

SCR 전압출력기능을 모방하려는 제13도의 실시양태의 정밀 반파정류기(160)의 이용은 통일 역률의 인수, 즉 SCR 전압 및 전류가 정확히 상에 있는 순수 저항 하중에 의거하고 있어 SCR 전류가 영이될 때 전압 역시 영이 된다. 통일역률 보다 적은 저퍼센트 열세팅의 경우, 제16도에 보인 시스팀은 SCR 전압 출력기능을 더 적절하게 모양을 만든다. SCR이 그의 전류가 영이될 때 턴오프하고 저 역률에 대해 상응전압이 부가될 수 있기 때문에, 정밀 반파 정류기는 더 이상 채용되지 않는다. 비교기(200)을 사용함으로써 그의 출력은 회선(201)에 적용되어 인터그레이팅 A/D 컨버터(integrating A/D converter)(122)의 인터그레이션 과정을 금지하며, 신호회선(135)의 전류가 영이 될 때, 역률보정이 성취될 수 있다. 그 결과는 널리 변화하는 역률의 존재에서 조차 SCR 스위칭 기능의 정확한 흉내이다. 그렇지만, 이 실시양태는 전압감시 뿐만 아니라 전류 감시가 실행될 것을 꼭 필요로 한다.

제17도는 본 발명에 따라 통합된 프로그래머블 전원제어장치 및 회선 전압 감시/보정 시스팀의 목하 바람직한 실제 물리적 시행을 블록도 형태로 예증한다. 회선감시장치 및 신호처리장치(101)은 입력상 신호를 처리하고, 컴퓨터(100)으로부터의 시뮬레이터 변수 및 트리거 펄스를 회로변수(들)의 펄스 측정(들)에 의해 펄스생성하게 처리하고, 앞서 설명한 바와 같이 그것을 컴퓨터(100)에 공급한다. 출력펄스 선택기 및 트리거 드라이브 회로소자는 트리거 펄스가 가고 있는 곳을 지시하는 전원제어장치의 실제 펄스 디렉터이다. 잔여 프로그래머블 전원제어장치는 컴퓨터(100)에 의해 충족된다. 제17도의 우하측부에 보인 회선 동기장치는 회선 동기 오차신호를 제공함에 의해 A상 회선신호를 감시하고 컴퓨터(100)이 A상 입력과 동기화된 기준펄스를 창생하게 조력한다. 컴퓨터(100)은 표준형태를 갖고 있고 CPU, ROM, RAM, 통신 인터페이스, 출력포트, 입력포트 및 프로그래머블 디지틀 타이머를 포함하는 마이크로 프로세서로 이루어져 있다. 통신 인터페이스는 잔여의 용접장비와 디지틀 통신을 쉽게 한다. 일시정지 지시제어장치(interrupt controller)(210)이, 각 트리거 펄스의 생성에 있어 컴퓨터를 일시 정지시키기 위해 마련되어 있어 컴퓨터는 그때 감시한 각종 회로 변수를 읽고 또한 다음의 열제어 값을 지정한다. 또한 A상 신호와 동기화된 기준 펄스 열(pulse train)을 동기화함에, 컴퓨터에 의해 이용되는 60Hz 일시 정지 입력이 있다. 최종적으로 보내고 받는 일시 정지들이 마련돼 있어, 컴퓨터는 외계로부터 지령이 있을 경우 응답할 수 있다.

본 발명의 회선감시 시스팀 및 전원제어장치는, 귀환로(feedback loop)를 막게 공통 컴퓨터와 통합될 때, 이론적으로 가능한한 순간적으로 실시되게 회선파동에 대한 보정을 허용한다. 얇은 재료, 특히 알루미늄을 용접하는 경우, 용접은 매우 짧은 기간이다. 그러므로 가능한한 순간적으로 보정이 실시될 것이 중요하다. 존속기간이 일 또는 이 사이클뿐인 용접은 매 사이클당 한번 이상 자주 보정을 제공하는 전원제어장치를 필요로 한다. 삼상 전파 적용에 있어서, 본 발명은 매 사이클당 여섯번이 되게 하는 전원조정을 허용한다. 삼상 반파 또는 주파수 변환기 적용에 대하여, 조정은 매 사이클당 세번이 되게 할 수 있고, 단상에 대하여는 매 사이클당 두번이 되게 할 수 있다.(주파수 변환기 형태에 대한 제어전략은 회선 입력의 극성이 용접에서 용접으로 변경하는 것을 제외하고는 삼상 반파와 본래 동일하다.) 이들 각 형태에 대하여, 본 발명은 선행기술의 제어장치보다 의사결정 계산을 위해 적지 않게 더 많이 제어하는 컴퓨터를 제공한다. 더우기 본 발명은 삼상 형태의 정류효과를 계산에 넣는, 용접기의 어떤 형태에 대해 가능한 최고 퍼센티지로서 퍼센트 열의 리니어 스케일링을 제공한다. 또한 본 발명은 실제적으로 용접과정에 영향을 미치는 그들 입력회선 변화에 대해 실시간에 탐지하고 보정할 수 있는 것이다.

앞서 설명한 예증 실시양태로부터, 이 분야의 기술에 숙련한 이들에게는 본 발명이 앞서 그것에 돌린 목적과 잇점의 모두를 성취할 수 있고 이 분야의 기술에 의의 깊은 진보에 상당한다는 것이 명확해질 것이다. 본 발명은 첨부의 청구범위에 일치하는 그의 모든 변경, 변화, 대체 및 기타를 포함하게 하려 한다.

Claims (33)

1. 여러 형태의 단상 또는 다상 저항 스폿용접기용에 대한 것으로, 용접기중 특정형의 것으로부터 가능한 최고열에 대한 일정 용구율을 산출하기 위한 특정형의 스폿용접기의 사이리스터형 소자들을 지나는 입력회선신호를 선택적으로 적용하는 사이리스터형 소자에 트리거를 발생하여, 요구 퍼센트 열 명령들을 받으며 트리거시간에 일치되도록 상기 명령들을 변환하며, 다중상 형태에서 사이리스터형 소자들의 정류효과를 고려한 특정형의 용접기의 실제로 전달가능한 최고열의 일차기능으로서 상기 트리거 시간을 계산하는 수단을 갖는 컴퓨터수단과, 사이리스터형 소자에 입력회선신호의 주파수로 동기화된 위상인 기준신호를 발생하는 동기화 수단과, 모든 사이리스터형 수단에 대한 트리거 펄스들을 산출하는 상기 트리거 시간의 대표적인 상기 컴퓨터수단으로부터 상기 기준신호 그리고 신호들을 전달받고 적용하는 단일 프로그래머블 딜레이수단(single programmable delay means)과, 용접기의 특정형에 따라 트리거되는 적절한 사이리스터형 소자들에 상기 트리거 펄스들을 제어하고 있는 펄스지시수단을 구성한 저항 스폿용접기용 전원제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 프로그래머블 딜레이수단(programmable delay means)의 작용은 상기 기준신호에 의해 초기화되고 상기 신호에 의해 묘사된 트리거 시간까지 컴퓨터수단들로부터 각 신호가 상기 딜레이수단들에 공급되지 않게 요구하는 방식으로 작용하는 딜레이수단을 구성한 저항 스폿용접기용 전원제어장치.
3. 제2항에 있어서, 컴퓨터수단으로부터의 각 신호가 표시된 트리거 시간에 상응하는 계산값으로 이루어져 있고; 또 상기 딜레이수단이; 상기 기준신호를 받는 업 카운터를 함유하여 상기 기준신호가 상기 카운트를 영에 리셋하여 상기 카운트를 상향 증대하며; 그리고 상기 업 카운트 및 컴퓨터수단에 접속되어 상기 카운터값을 각 카운트값과 비교하고 상기 카운터의 카운트가 컴퓨터수단으로부터의 카운트값과 같을 때 트리거 펄스를 발생하는 비교기수단을 구성한 저항스폿용접기용 전원제어장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 동기화 수단과 업 카운터가 디지틀 페이즈 록트 루프(digital phase locked loop)를 구성하는 저항 스폿용접기용 전원제어장치.
5. 제3항에 있어서, 업 카운터의 같은 카운트 연속이 한 사이클에 걸친 전 트리거 펄스의 발생을 제어함에 사용되는 저항 스폿용접기용 전원제어장치.
6. 제1항에 있어서, 모든 트리거 펄스들의 진폭 확장을 위해 상기 프로그래머블 딜레이수단(programmable delay means)과 상기 펄스 지시수단 상이에 연결되는 펄스폭 확장수단; 그리고 각각의 트리거 펄스에 대해 트리거 되는 적절한 사이리스터형 소자의 지시를 상기 컴퓨터수단으로부터 받고 상기 펄스지시수단으로 공급하는 저항기 수단을 더 구성하는 저항 스폿용접기용 전원제어장치.
7. 하드웨어 변경없이, 저항 스폿용접기에 형성된 단상 그리고 여러 다상에 적용되는 프로그래머블 전원제어장치에 있어서, 요구 퍼센트 열을 제공하는 사이리스트형 소자에 생성되고 공금되어 특정 용접기 형성에 따라 결정되는 발사시간시의 트리거 펄스들과, 특정된 기기형성에 대해 사이리스터형 소자의 모든 트리거 펄스들을 연속 발생하는 단일 프로그래머블 딜레이수단(single programmable delay means)과; 그리고 상기 딜레이수단으로부터 모든 트리거 펄스들을 받아 특정 용접기 형태와 연속 관련되는 사이리스터형 소자들의 연속 펄스들을 지시하는 펄스지시수단을 구성하는 저항 스폿용접기용 전원제어장치.
8. 제7항에 있어서, 각 사이리스터형 소자의 각각의 트리거 시간을 계산하며, 그 딜레이가 타이밍 아웃된 후 각 트리거 시간보다 늦지 않게 상기 딜레이수단에 각 트리거 시간들을 연속 통신하며; 또한 펄스지시수단을 제어하는 컴퓨터수단을 구성하는 개량된 저항 스폿용접기용 전원제어장치.
9. 제8항에 있어서, 다상 형태의 사이리스터형 소자들의 정류효과로서 용접기에 실제 전달될 수 있는 최고열의 일차 함수로서 트리거 시간들을 계산하는 상기 컴퓨터수단을 구성하는 저항 스폿용접기용 전원제어장치.
10. 전원제어장치의 선택적으로 트리거된 사이리스터형 소자를 통하여 부하에 연속적 전원펄스로서 적용된 다상 AC 입력 회선 전원의 변화를 한 펄스씩 감시하는 방법에 있어서; 사이리스터형 소자에의 각 다상 AC 입력회선 신호의 전류 및 전압중 하나로 이루어져 있는 것에 대한 기능을 감시하는 단계와; 사이리스터형 소자의 작용중 감시된 기능으로부터 사이리스터형 소자에 의해 부하에 넘어간 합성기능을 제1레플리커 신호(a first replica signal)가 복제하는 것과, 제1레플리커 신호(the first replica signal)의 종합에서 사이리스터형 소자의 정류효과가 복제되고 있는 것을 종합하는 단계와; 그리고 각 개별 전원펄스에 대한 회로 변수의 독립 측정을 산출하게 제1레플리커 신호(the first replica signal)를 처리하는 단계들로 구성된 선간 전압 감시방법.
11. 제10항에 있어서, 종합하는 단계가; 입력회선 신호의 전압의 표시인 강압신호를 그것이 실제 사이리스터형 소자에 생길 때 스위칭의 전자력 복제에 종속시키기를 포함하는 선간 전압 감시방법.
12. 제11항에 있어서, 부하가 저항 스폿용접기로 이루어지고 상기 제1레플리커 신호(first replica signal)가 용접기의 용접변압기 1차에 적용된 실제 전압을 복제하는 선간 전압 감시방법.
13. 제12항에 있어서, 변수가 적어도 평균전압과 실제 퍼센트 열중 하나를 포함하는 선간 전압 감시방법.
14. 제13항에 있어서, 변수의 측정에 응답하여 사이리스터형 소자의 트리거링을 조정함에 의해 AC 입력회선 전원의 변화에 대한 보정의 단계를 더 포함하는 선간 전압 감시방법.
15. 제12항에 있어서, AC 입력회선 신호의 전류를 감시하기 및 사이리스터형 소자의 작용중 감시된 전류와, 사이리스터형 소자에 의해 부하에 넘어간 합성전류를 복제하는 제2레플리커 신호(a second replica signal)를 종합하는 단계를 더 포함하는 선간 전압 감시방법.
16. 제1 및 제2레플리커 신호(the first and second replica signals)를 각 전원펄스에 의해 산출되는 전원의 측정을 산출하게 처리하는 단계를 더 포함하는 선간 전압 감시방법.
17. 제15항에 있어서, 제1 및 제2레플리커 신호(the first and second replica signals)를 용접기의 2차 전압의 간접 분량을 산출하게 처리하는 단계를 더 포함하는 선간 전압 감시방법.
18. 제15항에 있어서, 제1 및 제2레플리커 신호(the first and second replica signals)를 역률 보정과 함께 전원펄스당 실제 퍼센트 열의 측정을 산출하게 처리하는 단계를 더 포함하는 선간 전압 감시방법.
19. 전원제어장치의 선택적으로 트리거된 사이리스터형 소자를 통하여 저항 스폿용접기에 연속 전원펄스로서 적용한 AC 입력회선 전원의 변화를 한 펄스, 한 펄스씩 감시하는 장치에 있어서, 사이리스터형 소자에의 모든 AC 입력회선상의 전압을 감시하는 감시수단; 사이리스터형 소자의 작용중 감시된 전압으로부터, 사이리스터형 소자에 의해 용접기에 넘어간 합성 전압을 제1레플리커 신호(a first replica signal)가 복제하는 것을 종합하는 종합수단; 그리고 평균 전압 제곱승 및 평균 전압중 적어도 하나의 각 개별 전원펄스에 대한 독립 측정을 산출하게 제1레플리커 신호(the first replica signal)를 처리하는 처리수단으로 이루어지는 선간 전압 감시장치.
20. 제19항에 있어서, 입력회선 전원의 변화를 보정하는 방법중 상기 측정에 응답하여 사이리스트형 소자의 트리거링을 조정하는 보정수단을 가지는 선간 전압 감시장치.
21. 제19항에 있어서, 감시수단은 입력회선의 전압을 표시하는 감압된 신호를 제공하기 위한 강압 변압기를 함유하고; 그리고 상기 종합수단은 상기 강압된 신호를 그것이 사이리스터형 소자에 실제로 생길 때 스위칭의 전자 복제에 종속시키는 수단을 가지는 선간 전압 감시장치.
22. 제21항에 있어서, 종합 사이리스터형 소자에 생기는 스위칭과 동시성의 상기 강압된 신호간에 스위칭하는 멀티플렉서 수단을 가지는 선간 전압 감시장치.
23. 제22항에 있어서, 종합수단이 렉티파이어를 더 함유하고 그리고 처리수단은 사이리스터형 소자가 트리거 될때 매번 리셋되는 인터그레이팅 A/D 컨버터(an integrating analog-to-digital conberter)를 가지는 선간 전압 감시장치.
24. 제23항에 있어서, 처리수단이 용접기 2차선의 실제 전압을 표현하는 출력신호를 제공하게 상기 제1레플리커 신호를 받아 처리하는 용접기 시뮬레이터수단을 가지는 선간 전압 감시장치,
25. 제24항에 있어서, 상기 용접기 시뮬레이터수단이 단극 저역 필터(signal pole low pass filter)를 가지는 선간 전압 감시장치.
26. 제19항에 있어서, 장치가; AC 입력회선의 전류를 감시하는 제2감시수단; 사이리스터형 소자의 작용중 감시된 전류, 사이리스터형 소자에 의해 용접기에 넘어간 합성전류를 복제하는 제2레플리커 신호(a second replica signal)로부터 종합하는 종합수단; 및 제2레플리커 신호(the second replica signal)를 적어도 전류와 실제 전원중 하나의 각 개별 전원 펄스에 대한 독립 측정을 산출하게 처리하는 제2처리수단으로 구성된 선간 전압 감시장치.
27. 제26항에 있어서, 상기 제2감시수단이 각 입력회선에 대한 다음, 즉 홀효과 센서; 및 인터그레이터와 직렬의 코일중 하나를 가지는 선간 전압 감시장치.
28. 제26항에 있어서, 상기 제1레플리커 신호(first replica signal)의 처리에 역률 보정을 제공하기 위해, 제2레플리커 신호(the second replica signal)의 영 및 낮은 값에 응답하는 수단이 더 가지는 선간 전압 감시장치.
29. 제26항에 있어서, 다음 즉, 입력 컨덕턴스 및 저항중의 하나의 분량을 제공하기 위해 상기 제2레플리커 신호(second replica signal)의 각 피크에서, 제2레플리커 신호 및 제1레플리커 신호(the second replica signal and the lst replica signal)를 하나를 분할한 다음 다른 것을 분할하는 수단을 더 가지는 선간 전압 감시장치.
30. 제24항에 있어서, 장치가：AC 입력회선의 전류를 감시하는 제2감시수단; 사리이스터형 소자의 작용중 감시된 전류, 사이리스터형 소자에 의해 용접기에 넘어간 합성전류를 복제하는 제2레플리커 신호(a second replica signal)로부터 종합하는 제2종합수단; 및 다음 즉, 전류와 실제 전원중 적어도 하나의 각 개별 전원 펄스에 대한 독립 측정을 산출하게 제2레플리커 신호(the second replica signal)를 처리하는 제2처리 수단을 더 가지는 선간 전압 감시장치.
31. 제30항에 있어서, 실제 전원의 측정을 산출하게 상기 제1 및 제2레플리커 신호(first and second replica signals)를 함께 증폭시키는 멀티플라이어수단을 갖는 제2처리수단과; 제2레플리커신호(the second replica signal)에 의해 분할된 제1레플리커 신호(the first replica signal)의 한 기능인 동적으로 변하는 차단 주파수를 가지고 있는 단극 저역 필터를 갖는 용접기 시뮬레이터를 구성한 선간 전압 감시장치.
32. 상기 기계의 AC 입력회선 전원의 변화를 보정할 시, 바라는 퍼센트 열을 산출하게 저항 스폿용접기의 사이리스터형 소자에 트리거 펄스를 발생 공급하는 프로그래머블 전원제어장치 및 선간 전압보정장치에 있어서, 상기 사이리스터형 소자에의 AC 입력회선 신호의 주파수와 동기화 상인 기준신호를 발생하는 회선 동기화 수단; 상기 사이리스터형 소자에 대한 상기 기준신호 및 트리거 시간의 표시인 타이밍 신호를 받고 그로부터 트리거 펄스를 산출하며, 딜레이가 타이밍 아우트하는 동안 상기 트리거 시간과 같게 연속적으로 셋되는 프로그래머블 딜레이 시간(a programmable delay time)을 갖는 프로그래머블 딜레이수단(programmable delay means) ; 트리거될 적절한 사이리스터형 소자에 상기 트리거 펄스를 지시하는 펄스지시수단; 사이리스터형 소자의 AC 입력회선 신호의 전압을 감시하는 감시수단; 사이리스터형 소자의 작용과 동기화된 제1레플리커 신호(a first replica signal)를 감시된 전압으로부터 종합하고 용접기에 보내진 합성전압을 상기 소자에 의해 복제하 종합수단; 사이리스터형 소자에 의해 보내진 각 개별 전원 펄스에 대한 피드백 변수의 독립 측정을 산출하게 제1레플리커 신호(the first replica signal)를 처리하는 처리수단; 그리고 바라는 퍼센트열 지령을 받고 상기 트리거 시간을 결정하는 상기 피드백 변수의 측정에 응답하고, 프로그래머블 딜레이수단(the programmable delay means)에 상기 타이밍 신호를 발생 제공하며 또 펄스지시수단을 제어하여, 시스팀이 단상 형태 및 다상 형태의 용접기와 작용하게 프로그램할 수 있으며, 다상 형태에서 사이리스터형 소자의 정류효과를 참작하는 용접기에 의해 실질적으로 전달할 수 있는 최고열의 일차 함수로서 트리거 시간을 결정하며, 그에 의해 시스팀이 상기 트리거 시간의 결정을 위한 최고 시간을 제공하고 용접과정에 영향을 주는 그의 선형 변경에 대해서만 보정하게 상기 트리거 시간을 조정하는 컴퓨터수단으로 이루어지고 있는 프로그래머블 전원제어장치 및 선간 전압 보정장치.
33. 다상 저항 스폿용접기에 사이리스터형 소자에 의해 보내진 연속적인 정현(sinusoidal) 입력 다상 신호들에 의해 제공된 전원을 단일 사이클 동안 선택적으로 제어하는 방법에 있어서, 상기 소자의 정류효과를 참작하는 각각의 사이리스터형 소자에 대한 적절한 발사시간을 결정하는 단계와; 상기 발사시간을 연속의 선정된 상응 카운트값으로 변환하는 단계와; 입력상 신호의 영점교차의 발생에서 카운터업에 의해 중량 카운팅을 시작하는 단계와; 그리고 상기 카운터의 중량 카운트를 연속적으로 선정된 카운트값과 비교하며 그리고 카운터 업의 카운트가 상응하는 카운트값에 도달할 때 각각의 사이리스터형 소자에 트리거 펄스를 제공하는 단계들로 이루어져 있는 저항 스폿용접기용 전원제어방법.