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JP6498457B2 - Power supply device and power supply device for welding - Google Patents
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Description

本発明は、電源装置及び溶接用電源装置に関する。   The present invention relates to a power supply device and a welding power supply device.

たとえば、アーク溶接機に用いられる電源装置は、商用交流電力に基づいてたとえば溶接対象に対する溶接電流を生成する。電源装置は、商用交流電力から一次整流器により変換した直流電力を平滑コンデンサにて平滑化し、その直流電力をインバータ回路にて高周波交流電力に変換する。さらに、電源装置は、高周波交流電力を変圧器と二次整流器により溶接電流を生成する。   For example, a power supply device used for an arc welder generates a welding current for a welding target, for example, based on commercial AC power. The power supply device smoothes DC power converted from commercial AC power by a primary rectifier using a smoothing capacitor, and converts the DC power into high-frequency AC power using an inverter circuit. Furthermore, a power supply device produces | generates a welding current with a high frequency alternating current power by a transformer and a secondary rectifier.

このような電源装置は、定格出力電流値,定格使用率が定められている(たとえば、特許文献1参照)。電源装置の制御装置は、定格使用率に基づいて電源装置の使用(出力電流や電流を出力する期間)を制限する。これにより、変圧器やインバータ回路に含まれるトランジスタなどの発熱による耐久性の低下等を抑制する。   In such a power supply device, a rated output current value and a rated usage rate are determined (see, for example, Patent Document 1). The control device of the power supply device limits the use of the power supply device (output current or a period during which current is output) based on the rated usage rate. This suppresses a decrease in durability due to heat generation of a transistor or the like included in a transformer or an inverter circuit.

特開平11−259149号公報JP 11-259149 A

ところで、上記のような電源装置の平滑コンデンサには、たとえば電解コンデンサが用いられる。平滑コンデンサの温度は、電源装置の動作状態によって上昇する。そして、平滑コンデンサの温度上昇は、その平滑コンデンサの容量低下を招き、溶接性に影響するおそれがある。   By the way, for example, an electrolytic capacitor is used as the smoothing capacitor of the power supply device as described above. The temperature of the smoothing capacitor rises depending on the operating state of the power supply device. And the temperature rise of a smoothing capacitor causes the capacity | capacitance fall of the smoothing capacitor, and there exists a possibility of affecting weldability.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、平滑コンデンサの温度上昇を抑制することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to suppress an increase in temperature of the smoothing capacitor.

上記課題を解決する電源装置は、商用交流電力を整流して直流電圧を出力する直流電源回路と、平滑コンデンサを有し、前記直流電圧を電圧変換する電圧変換回路と、前記電圧変換回路の出力電圧を高周波交流電圧に変換するインバータ回路と、前記高周波交流電圧を交流電圧に変換する変圧器と、前記変圧器の出力を整流して直流の出力を生成する整流回路と、出力電流を検出する電流検出回路と、出力電圧を検出する電圧検出回路と、前記出力電流の値を電流設定値に等しくするように前記インバータ回路を制御する制御回路と、前記商用交流電力が三相か単相かを判定して判定信号を出力する入力判定回路と、を有し、前記制御回路は、前記判定信号に基づいて前記商用交流電力に応じた定格電流及び定格使用率を設定し、前記定格電流及び前記定格使用率に基づいて連続出力の等価電力を算出し、前記出力電流及び前記出力電圧の値に基づく負荷電力と前記等価電力とを比較し、比較結果に基づいて前記負荷電力が前記等価電力よりも大きい場合、前記インバータ回路を停止する。 A power supply apparatus that solves the above problems includes a DC power supply circuit that rectifies commercial AC power and outputs a DC voltage, a voltage conversion circuit that has a smoothing capacitor and converts the DC voltage, and an output of the voltage conversion circuit An inverter circuit that converts a voltage into a high-frequency AC voltage, a transformer that converts the high-frequency AC voltage into an AC voltage, a rectifier circuit that rectifies the output of the transformer to generate a DC output, and detects an output current A current detection circuit; a voltage detection circuit that detects an output voltage; a control circuit that controls the inverter circuit so that the value of the output current is equal to a current setting value; and whether the commercial AC power is three-phase or single-phase And an input determination circuit that outputs a determination signal, and the control circuit sets a rated current and a rated usage rate according to the commercial AC power based on the determination signal, and the rated power And the calculated equivalent power continuously output based on the rated utilization the output current and the output voltage of the based on the value load power is compared with the equivalent power, the said load power based on the comparison result equivalent If it is greater than the power, the inverter circuit is stopped.

この構成によれば、制御回路は、三相または単相の商用交流電力に応じた定格電流と定格使用率に基づいて連続使用の等価電力を算出する。そして、制御回路は、出力電流と出力電圧に基づく負荷電力と等価電力とを比較し、比較結果に応じて、たとえば負荷電力が等価電力を越えるときにインバータ回路を停止する。インバータ回路の停止により電源装置の内部の温度が低下する。このため、電圧変換回路に含まれる平滑コンデンサの温度上昇が抑制される。   According to this configuration, the control circuit calculates the equivalent power for continuous use based on the rated current and the rated usage rate according to the three-phase or single-phase commercial AC power. Then, the control circuit compares the load power based on the output current and the output voltage with the equivalent power, and stops the inverter circuit according to the comparison result, for example, when the load power exceeds the equivalent power. The internal temperature of the power supply device decreases due to the stop of the inverter circuit. For this reason, the temperature rise of the smoothing capacitor included in the voltage conversion circuit is suppressed.

課題を解決する電源装置商用交流電力を整流して直流電圧を出力する直流電源回路と、平滑コンデンサを有し、前記直流電圧を電圧変換する電圧変換回路と、前記電圧変換回路の出力電圧を高周波交流電圧に変換するインバータ回路と、前記高周波交流電圧を交流電圧に変換する変圧器と、前記変圧器の出力を整流して直流の出力を生成する整流回路と、出力電流を検出する電流検出回路と、出力電圧を検出する電圧検出回路と、前記出力電流の値を電流設定値に等しくするように前記インバータ回路を制御する制御回路と、前記商用交流電力が三相か単相かを判定して判定信号を出力する入力判定回路と、を有し、前記制御回路は、前記判定信号に基づいて前記商用交流電力に応じた定格電流及び定格使用率を設定し、前記定格電流及び前記定格使用率に基づいて連続出力の等価電力を算出し、前記出力電流及び前記出力電圧の値に基づく負荷電力と前記等価電力とを比較し、比較結果に基づいて前記インバータ回路を停止するものであって、前記制御回路は、前記負荷電力が前記等価電力より大きいときにカウント値をカウントアップし、前記負荷電力が前記等価電力以下のときに前記カウント値をカウントダウンし、前記出力電流及び前記出力電圧に基づいて許容使用率を算出し、前記許容使用率に応じた基準値と前記カウント値とを比較し、比較結果に基づいて前記カウント値が前記基準値以上のときに前記インバータ回路を停止する。
この構成によれば、制御回路は、三相または単相の商用交流電力に応じた定格電流と定格使用率に基づいて連続使用の等価電力を算出する。そして、制御回路は、出力電流と出力電圧に基づく負荷電力と等価電力とを比較し、比較結果に応じて、たとえば負荷電力が等価電力を越えるときにインバータ回路を停止する。インバータ回路の停止により電源装置の内部の温度が低下する。このため、電圧変換回路に含まれる平滑コンデンサの温度上昇が抑制される。
Power supply to solve the above SL problem, a DC power supply circuit that outputs a DC voltage by rectifying the commercial AC power, having a smoothing capacitor, a voltage conversion circuit for voltage conversion of the DC voltage, of the voltage conversion circuit An inverter circuit that converts an output voltage into a high-frequency AC voltage, a transformer that converts the high-frequency AC voltage into an AC voltage, a rectifier circuit that rectifies the output of the transformer to generate a DC output, and detects an output current A current detecting circuit for detecting the output voltage, a voltage detecting circuit for detecting the output voltage, a control circuit for controlling the inverter circuit so that the value of the output current is equal to a current setting value, and the commercial AC power is three-phase or single-phase. An input determination circuit for determining whether or not the rated power is used, and the control circuit sets a rated current and a rated usage rate according to the commercial AC power based on the determination signal. And the equivalent power of the continuous output is calculated based on the rated usage rate, the load power based on the values of the output current and the output voltage is compared with the equivalent power, and the inverter circuit is stopped based on the comparison result The control circuit counts up a count value when the load power is greater than the equivalent power, counts down the count value when the load power is less than or equal to the equivalent power, and outputs the output current and The inverter circuit calculates an allowable usage rate based on the output voltage, compares a reference value corresponding to the allowable usage rate with the count value, and the inverter circuit when the count value is greater than or equal to the reference value based on a comparison result the stop.
According to this configuration, the control circuit calculates the equivalent power for continuous use based on the rated current and the rated usage rate according to the three-phase or single-phase commercial AC power. Then, the control circuit compares the load power based on the output current and the output voltage with the equivalent power, and stops the inverter circuit according to the comparison result, for example, when the load power exceeds the equivalent power. The internal temperature of the power supply device decreases due to the stop of the inverter circuit. For this reason, the temperature rise of the smoothing capacitor included in the voltage conversion circuit is suppressed.

この構成によれば、出力電力に基づいて算出される許容使用率に応じた基準値とカウント値とが比較され、その比較結果に基づいてインバータ回路が停止される。このため、過負荷状態、使用率オーバーによる平滑コンデンサの温度上昇が抑制される。   According to this configuration, the reference value corresponding to the allowable usage rate calculated based on the output power is compared with the count value, and the inverter circuit is stopped based on the comparison result. For this reason, the temperature rise of the smoothing capacitor due to the overload state and the overuse rate is suppressed.

上記の電源装置において、前記制御回路は、前記出力電流及び前記出力電圧に基づいて前記許容使用率を算出するための算出用電流値を算出し、前記算出用電流値と前記定格電流と前記定格使用率とに基づいて前記許容使用率を算出することが好ましい。   In the above power supply device, the control circuit calculates a calculation current value for calculating the allowable usage rate based on the output current and the output voltage, and calculates the calculation current value, the rated current, and the rating It is preferable to calculate the allowable usage rate based on the usage rate.

この構成によれば、許容使用率が出力電流と出力電圧に応じた許容使用率が算出される。
上記の電源装置において、前記制御回路は、前記定格電流及び前記定格使用率に基づいて使用率が100(%)の等価電流を算出し、前記等価電流に基づいて等価電圧を算出し、前記等価電流と前記等価電圧に基づいて前記等価電力を算出することが好ましい。
この構成によれば、定格電流と定格使用率に基づいて、使用率が100(%)の場合の等価電流が算出される。この等価電流に基づいて等価電圧、等価電力が算出される。
また、上記課題を解決する溶接用電源装置は、上記の電源装置を用い、溶接対象を加工する出力電流を生成するように構成される。
According to this configuration, the allowable usage rate is calculated according to the output current and the output voltage.
In the above power supply apparatus, the control circuit calculates an equivalent current with a usage rate of 100 (%) based on the rated current and the rated usage rate, calculates an equivalent voltage based on the equivalent current, and calculates the equivalent It is preferable to calculate the equivalent power based on the current and the equivalent voltage.
According to this configuration, the equivalent current when the usage rate is 100 (%) is calculated based on the rated current and the rated usage rate. Based on this equivalent current, an equivalent voltage and an equivalent power are calculated.
Moreover, the welding power supply device which solves the said subject is comprised so that the output electric current which processes a welding object may be produced | generated using said power supply device.

この構成によれば、溶接対象に対する溶接性の低下が抑制される。   According to this structure, the fall of the weldability with respect to a welding target is suppressed.

本発明によれば、平滑コンデンサの温度上昇を抑制することができる。   According to the present invention, the temperature rise of the smoothing capacitor can be suppressed.

アーク溶接機のブロック回路図である。It is a block circuit diagram of an arc welder. (a)(b)は、出力電力と使用率の関係の一例を示す特性図である。(A) (b) is a characteristic view which shows an example of the relationship between output electric power and a utilization factor. 制御回路の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of a control circuit.

以下、一実施形態を説明する。
図1に示すように、アーク溶接機10は、溶接用電源装置(以下、単に電源装置という)11を有している。電源装置11の入力端子12a,12b,12cには三相または単相の交流入力電力が供給される。電源装置11のプラス出力端子13aはたとえば溶接トーチTHに接続され、電源装置11のマイナス出力端子13bはたとえば溶接対象(母材)Mに接続される。
Hereinafter, an embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, the arc welding machine 10 has a welding power supply device (hereinafter simply referred to as a power supply device) 11. Three-phase or single-phase AC input power is supplied to the input terminals 12a, 12b, and 12c of the power supply device 11. The positive output terminal 13a of the power supply device 11 is connected to, for example, a welding torch TH, and the negative output terminal 13b of the power supply device 11 is connected to, for example, a welding target (base material) M.

電源装置11は、三相または単相の交流入力電力を、設定値に応じた直流出力電力に変換する。この直流出力電力は、溶接トーチTHに保持された電極(たとえば溶接ワイヤ)と溶接対象Mの間にアークを発生する。このように発生するアークにより溶接対象Mを加工する。   The power supply device 11 converts three-phase or single-phase AC input power into DC output power corresponding to a set value. This DC output power generates an arc between an electrode (for example, a welding wire) held on the welding torch TH and the welding target M. The welding object M is processed by the arc generated in this way.

電源装置11の直流電源回路21は3つの入力端子12a,12b,12cに接続されている。入力端子12a,12b,12cには商用交流電力が供給される。商用交流電力は、三相または単相の交流電力である。三相(U相、V相、W相)の交流電力は、入力端子12a,12b,12cに供給される。単相の交流電力は、入力端子12a,12bに供給される。   The DC power supply circuit 21 of the power supply device 11 is connected to three input terminals 12a, 12b, and 12c. Commercial AC power is supplied to the input terminals 12a, 12b, and 12c. Commercial AC power is three-phase or single-phase AC power. Three-phase (U-phase, V-phase, W-phase) AC power is supplied to the input terminals 12a, 12b, 12c. Single-phase AC power is supplied to the input terminals 12a and 12b.

電源装置11の直流電源回路21は、商用交流電力を直流電力に変換する。
直流電源回路21は、整流回路DR1、平滑コンデンサC1,C2、抵抗器R1,R2を有している。整流回路DR1は、たとえばダイオードブリッジ回路である。整流回路DR1は、6個のダイオードD1,D2,D3,D4,D5,D6を有し、これらのダイオードD1〜D6はブリッジ接続されている。
The DC power supply circuit 21 of the power supply device 11 converts commercial AC power into DC power.
The DC power supply circuit 21 includes a rectifier circuit DR1, smoothing capacitors C1 and C2, and resistors R1 and R2. The rectifier circuit DR1 is, for example, a diode bridge circuit. The rectifier circuit DR1 has six diodes D1, D2, D3, D4, D5, and D6, and these diodes D1 to D6 are bridge-connected.

平滑コンデンサC1,C2は直列に接続されている。平滑コンデンサC1,C2はたとえば電解コンデンサである。平滑コンデンサC1には抵抗器R1が並列に接続されている。平滑コンデンサC2には抵抗器R2が並列に接続されている。抵抗器R1,R2は、放電用の抵抗器である。   Smoothing capacitors C1 and C2 are connected in series. Smoothing capacitors C1 and C2 are, for example, electrolytic capacitors. A resistor R1 is connected in parallel to the smoothing capacitor C1. A resistor R2 is connected in parallel to the smoothing capacitor C2. The resistors R1 and R2 are discharging resistors.

直流電源回路21の出力電力は、電圧変換回路22に供給される。
電圧変換回路22は、たとえば降圧チョッパ回路22であり、スイッチング素子TR2、ダイオードD11、リアクトルDL1、平滑コンデンサC3、電圧検出回路VD2、制御回路SCを有している。スイッチング素子TR2はたとえばバイポーラトランジスタである。平滑コンデンサC3はたとえば電解コンデンサである。電圧検出回路VD2は、電圧変換回路22の出力電圧を検出し、電圧検出信号Vd2を出力する。制御回路SCは、電圧検出回路VD2から出力される電圧検出信号Vd2に基づいて、制御信号Sc2を生成する。スイッチング素子TR2は、制御信号Sc2に基づいてオンオフする。したがって、制御回路SCは、スイッチング素子TR2をオンオフ制御し、出力電圧を一定の電圧とする。
The output power of the DC power supply circuit 21 is supplied to the voltage conversion circuit 22.
The voltage conversion circuit 22 is, for example, a step-down chopper circuit 22 and includes a switching element TR2, a diode D11, a reactor DL1, a smoothing capacitor C3, a voltage detection circuit VD2, and a control circuit SC. Switching element TR2 is, for example, a bipolar transistor. Smoothing capacitor C3 is, for example, an electrolytic capacitor. The voltage detection circuit VD2 detects the output voltage of the voltage conversion circuit 22 and outputs a voltage detection signal Vd2. The control circuit SC generates a control signal Sc2 based on the voltage detection signal Vd2 output from the voltage detection circuit VD2. The switching element TR2 is turned on / off based on the control signal Sc2. Therefore, the control circuit SC controls the on / off of the switching element TR2, and sets the output voltage to a constant voltage.

インバータ回路23は、複数(例えば4個)のスイッチング素子TR1を用いたブリッジ回路を有する。このスイッチング素子TR1は、たとえば絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(IGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor)である。インバータ回路23は、スイッチング素子TR1のオンオフにより、電圧変換回路22の出力電圧を高周波の交流電圧に変換する。   The inverter circuit 23 has a bridge circuit using a plurality of (for example, four) switching elements TR1. The switching element TR1 is, for example, an insulated gate bipolar transistor (IGBT). The inverter circuit 23 converts the output voltage of the voltage conversion circuit 22 into a high-frequency AC voltage by turning on and off the switching element TR1.

変圧器24は、例えば一次コイルと二次コイルを有するトランスである。変圧器24は、インバータ回路23から出力される交流電圧に基づいて、巻線比に応じた電圧を二次コイルに発生する。二次コイルの両端子は整流回路25の入力端子に接続され、整流回路25の出力端子は直流リアクトルDCLの第1端子に接続されている。直流リアクトルDCLの第2端子はプラス出力端子13aに接続されている。変圧器24の二次コイルのセンタータップは、マイナス出力端子13bに接続されている。整流回路25は、変圧器24による交流電圧を整流する。直流リアクトルDCLは、変圧器24の出力電圧を平滑化する。   The transformer 24 is a transformer having a primary coil and a secondary coil, for example. The transformer 24 generates a voltage corresponding to the winding ratio in the secondary coil based on the AC voltage output from the inverter circuit 23. Both terminals of the secondary coil are connected to the input terminal of the rectifier circuit 25, and the output terminal of the rectifier circuit 25 is connected to the first terminal of the DC reactor DCL. The second terminal of the DC reactor DCL is connected to the plus output terminal 13a. The center tap of the secondary coil of the transformer 24 is connected to the negative output terminal 13b. The rectifier circuit 25 rectifies the AC voltage generated by the transformer 24. The direct current reactor DCL smoothes the output voltage of the transformer 24.

電圧検出回路VD1は、出力端子13a,13b間の電圧(出力電圧)Voを検出し、その出力電圧Voに応じた電圧検出信号Vd1を出力する。電流検出回路ID1は、電源線L1に流れる電流(溶接電流)Ioを検出し、その溶接電流Ioに応じた電流検出信号Id1を出力する。   The voltage detection circuit VD1 detects a voltage (output voltage) Vo between the output terminals 13a and 13b, and outputs a voltage detection signal Vd1 corresponding to the output voltage Vo. The current detection circuit ID1 detects a current (welding current) Io flowing through the power supply line L1, and outputs a current detection signal Id1 corresponding to the welding current Io.

制御回路27は、インバータ回路23に対する制御信号Sc1を生成する。インバータ回路23のスイッチング素子TR1は、制御信号Sc1に応答してオンオフする。このインバータ回路23の動作に基づいて、電源装置11は、設定値に応じた出力電圧Vo、出力電流Ioを生成する。   The control circuit 27 generates a control signal Sc1 for the inverter circuit 23. The switching element TR1 of the inverter circuit 23 is turned on / off in response to the control signal Sc1. Based on the operation of the inverter circuit 23, the power supply device 11 generates an output voltage Vo and an output current Io corresponding to the set values.

たとえば、制御回路27のメモリ27aは各種の設定値を記憶する。設定値は、電流設定値を含む。制御回路27は、電流検出信号Id1に基づいて出力電流Ioの値を得る。制御回路27は、出力電流Ioの値が電流設定値に等しくなるようにインバータ回路23を制御する。また、メモリ27aの設定値は電圧設定値を含む。制御回路27は、電圧検出信号Vd1に基づいて出力電圧Voの値を得る。制御回路27は、出力電圧Voの値が電圧設定値に等しくなるようにインバータ回路23を制御する。   For example, the memory 27a of the control circuit 27 stores various set values. The set value includes a current set value. The control circuit 27 obtains the value of the output current Io based on the current detection signal Id1. The control circuit 27 controls the inverter circuit 23 so that the value of the output current Io becomes equal to the current set value. Further, the set value of the memory 27a includes a voltage set value. The control circuit 27 obtains the value of the output voltage Vo based on the voltage detection signal Vd1. The control circuit 27 controls the inverter circuit 23 so that the value of the output voltage Vo becomes equal to the voltage setting value.

入力判定回路26は、入力端子12b、12cにおける入力電圧Vv,Vwに基づいて、入力電力が三相電力か単相電力かを判定し、判定結果に応じた判定信号Cdを出力する。たとえば、入力判定回路26は、入力電力を三相電力と判定した場合に第1レベル(たとえばHレベル)の判定信号Cdを出力し、入力電力を単相電力と判定した場合に第2レベル(たとえばLレベル)の判定信号Cdを出力する。   The input determination circuit 26 determines whether the input power is three-phase power or single-phase power based on the input voltages Vv and Vw at the input terminals 12b and 12c, and outputs a determination signal Cd according to the determination result. For example, the input determination circuit 26 outputs a first level (for example, H level) determination signal Cd when the input power is determined as three-phase power, and the second level (when the input power is determined as single-phase power). For example, an L level determination signal Cd is output.

たとえば、入力判定回路26は、入力端子12bと入力端子12cにおける相間電圧Vv−wを監視する。三相電力の場合、相間電圧Vv−wは入力電力に対応する。一方、単相電力の場合、相間電圧Vv−wは「0」である。入力判定回路26は、抵抗等により相間電圧Vv−wが分圧された電圧(たとえば、整流・平滑された電圧)を生成する。入力判定回路26は、所定のしきい値を設定し、そのしきい値と分圧された電圧の値とを比較する。そして、入力判定回路26は、分圧された電圧の値がしきい値より大きい場合、入力電力を三相電力と判定し、第1レベルの判定信号Cdを出力する。一方、入力判定回路26は、分圧された電圧の値がしきい値より小さい場合、入力電力を単相電力と判定し、第2レベルの判定信号Cdを出力する。   For example, the input determination circuit 26 monitors the interphase voltage Vv-w at the input terminal 12b and the input terminal 12c. In the case of three-phase power, the interphase voltage Vv-w corresponds to the input power. On the other hand, in the case of single-phase power, the interphase voltage Vv-w is “0”. The input determination circuit 26 generates a voltage (for example, a rectified and smoothed voltage) obtained by dividing the interphase voltage Vv-w by a resistor or the like. The input determination circuit 26 sets a predetermined threshold value and compares the threshold value with the divided voltage value. When the divided voltage value is larger than the threshold value, the input determination circuit 26 determines that the input power is three-phase power and outputs a first level determination signal Cd. On the other hand, if the value of the divided voltage is smaller than the threshold value, the input determination circuit 26 determines that the input power is single-phase power and outputs a second level determination signal Cd.

制御回路27のメモリ27aは各種の設定値を記憶する。制御回路27は、判定信号Cdに基づいて、三相入力電力に対応する設定値、または単相入力電力に対応する設定値をメモリ27aから読み出す。そして、制御回路27は、設定値と、電圧検出信号Vd1、電流検出信号Id1に基づいて、インバータ回路23に対する制御信号Sc1を生成する。   The memory 27a of the control circuit 27 stores various set values. Based on the determination signal Cd, the control circuit 27 reads a setting value corresponding to the three-phase input power or a setting value corresponding to the single-phase input power from the memory 27a. Then, the control circuit 27 generates a control signal Sc1 for the inverter circuit 23 based on the set value, the voltage detection signal Vd1, and the current detection signal Id1.

メモリ27aの設定値は、アーク溶接機10における定格電流値Ir、定格使用率Drを含む。なお、定格電流値Irを定格電流Irとして説明することがある。また、他の電圧値、電流値についても同様に単に電流、電圧として説明することがある。   The set values in the memory 27a include a rated current value Ir and a rated usage rate Dr in the arc welder 10. The rated current value Ir may be described as the rated current Ir. Similarly, other voltage values and current values may be simply described as current and voltage.

定格電流Ir、定格使用率Drは、入力電力に応じて設定されている。つまり、メモリ27aは、三相入力電力に対応する定格電流Ir及び定格使用率Drと、単相入力電力に対応する定格電流Ir及び定格使用率Drを記憶する。制御回路27は、判定信号Cdに基づいて、三相入力電力に対応する定格電流Ir及び定格使用率Dr、または単相入力電力に対応する定格電流Ir及び定格使用率Drをメモリ27aから読み出す。たとえば、三相入力電力に対応する定格電流Irは350(A)、定格使用率Drは60(%)である。また、単相入力電力に対応する定格電流Irは250(A)、定格使用率Drは60(%)である。   The rated current Ir and the rated usage rate Dr are set according to the input power. That is, the memory 27a stores the rated current Ir and the rated usage rate Dr corresponding to the three-phase input power, and the rated current Ir and the rated usage rate Dr corresponding to the single-phase input power. Based on the determination signal Cd, the control circuit 27 reads the rated current Ir and the rated usage rate Dr corresponding to the three-phase input power, or the rated current Ir and the rated usage rate Dr corresponding to the single-phase input power from the memory 27a. For example, the rated current Ir corresponding to three-phase input power is 350 (A), and the rated usage rate Dr is 60 (%). The rated current Ir corresponding to the single-phase input power is 250 (A), and the rated usage rate Dr is 60 (%).

また、メモリ27aの設定値は、アーク溶接機10における定数A,Bを含む。定数A,Bは、溶接機に応じて設定される。たとえば、炭酸ガス(CO)溶接機の場合、定数Aは「14」、定数Bは「0.05」である。 The set value of the memory 27a includes constants A and B in the arc welder 10. The constants A and B are set according to the welding machine. For example, in the case of a carbon dioxide (CO 2 ) welder, the constant A is “14” and the constant B is “0.05”.

図2(a)に示す特性曲線L11は、入力電力が三相交流電力のときの使用率に対する定格電力Wr(=定格電流Ir×定格電圧Vr)の特性を示す。なお、図2(a)において、60(%)は、三相入力電力における定格使用率Drである。図2(b)に示す特性曲線L12は、入力電力が単相交流電力のときの使用率に対する定格電力Wrの特性を示す。なお、図2(b)において、60(%)は、単相入力電力における定格使用率Drである。   A characteristic curve L11 shown in FIG. 2A shows the characteristic of the rated power Wr (= rated current Ir × rated voltage Vr) with respect to the usage rate when the input power is three-phase AC power. In FIG. 2A, 60 (%) is the rated usage rate Dr at the three-phase input power. A characteristic curve L12 shown in FIG. 2B shows the characteristic of the rated power Wr with respect to the usage rate when the input power is single-phase AC power. In FIG. 2B, 60 (%) is the rated usage rate Dr at single-phase input power.

図1に示すように、制御回路27には報知装置29が接続されている。報知装置29は、外部(たとえば作業者)に対して電源装置11の状態の報知が可能な装置である。報知装置29としては、たとえば、LCD等の表示器、表示灯、ブザー、等、を用いることができる。   As shown in FIG. 1, a notification device 29 is connected to the control circuit 27. The notification device 29 is a device capable of reporting the state of the power supply device 11 to the outside (for example, an operator). As the notification device 29, for example, a display such as an LCD, an indicator lamp, a buzzer, or the like can be used.

図3は、制御回路27における保護制御にかかるフローチャートを示す。電源装置11が起動されると、初期設定を行い、図3に示す各ステップの処理を実行する。
初期設定において、制御回路27は、電源装置11の起動時における設定(初期設定を行う)。この初期設定において、制御回路27は、上記の入力判定回路26の判定信号Cdに基づいて、入力電力に応じた定格電流Ir及び定格使用率Drをメモリ27aから読み出す。そして、制御回路27は、定格電流Irと定格使用率Drに基づいて、等価電流I100、等価電圧V100を算出する。
FIG. 3 shows a flowchart for protection control in the control circuit 27. When the power supply device 11 is activated, initialization is performed and processing of each step shown in FIG. 3 is executed.
In the initial setting, the control circuit 27 performs setting at the time of starting the power supply device 11 (performs initial setting). In this initial setting, the control circuit 27 reads the rated current Ir and the rated usage rate Dr corresponding to the input power from the memory 27a based on the determination signal Cd of the input determination circuit 26 described above. Then, the control circuit 27 calculates an equivalent current I 100 and an equivalent voltage V 100 based on the rated current Ir and the rated usage rate Dr.

等価電流I100は、電源装置11を連続して使用することができる、つまり許容使用率が100%となる電流値のうちの最大の電流量である。
出力電流Ioの設定値に対する許容使用率Dpは、設定値をIaとすると、
The equivalent current I 100 is the maximum current amount among the current values at which the power supply device 11 can be used continuously, that is, the allowable usage rate is 100%.
The allowable usage rate Dp for the set value of the output current Io is Ia.

により算出される。したがって、制御回路27は、
許容使用率が100(%)となる等価電流I100を、
Is calculated by Therefore, the control circuit 27
The equivalent current I 100 at which the allowable usage rate is 100 (%) is

により算出する。そして、制御回路27は、等価電流I100に基づいて、等価電圧V100を、 Calculated by Then, the control circuit 27 generates the equivalent voltage V 100 based on the equivalent current I 100 .

により算出する。
また、制御回路27は、カウント値Nをクリア(N=0)する。
ステップ51において、制御回路27は、上記の電流検出信号Id1に基づいて、出力電流Ioを測定した値を得る。この値を測定電流Ioとする。また、制御回路27は、上記の電圧検出信号Vd1に基づいて、出力電圧Voを測定した値を得る。この値を測定電圧Voとする。
Calculated by
Further, the control circuit 27 clears the count value N (N = 0).
In step 51, the control circuit 27 obtains a value obtained by measuring the output current Io based on the current detection signal Id1. This value is defined as a measurement current Io. Further, the control circuit 27 obtains a value obtained by measuring the output voltage Vo based on the voltage detection signal Vd1. This value is defined as a measurement voltage Vo.

測定電流Ioは、十分に平滑された値である。たとえば、制御回路27はローパスフィルタ(たとえば、カットオフ周波数が1〜10Hz程度)を有し、これにより電流検出信号Id1を平滑化した信号をサンプリングして測定電流Ioを得る。また、測定電圧Voは、十分に平滑された値である。たとえば、制御回路27はローパスフィルタ(たとえば、カットオフ周波数が1〜10Hz程度)を有し、これにより電圧検出信号Vd1を平滑化した信号をサンプリングして測定電圧Voを得る。   The measurement current Io is a sufficiently smoothed value. For example, the control circuit 27 has a low-pass filter (for example, a cut-off frequency of about 1 to 10 Hz), and thereby obtains a measured current Io by sampling a signal obtained by smoothing the current detection signal Id1. The measurement voltage Vo is a sufficiently smoothed value. For example, the control circuit 27 has a low-pass filter (for example, a cut-off frequency of about 1 to 10 Hz), and thereby obtains a measurement voltage Vo by sampling a signal obtained by smoothing the voltage detection signal Vd1.

なお、たとえば、電流検出信号Id1を所定のサンプリング周期(たとえば、10μs)にてサンプリングしたデジタル値における移動平均の結果の値を測定電流Ioとしてもよい。同様に、電圧検出信号Vd1を所定のサンプリング周期(たとえば、10μs)にてサンプリングしたデジタル値における移動平均の結果の値を測定電圧Voとしてもよい。   Note that, for example, a value obtained as a result of a moving average of digital values obtained by sampling the current detection signal Id1 at a predetermined sampling period (for example, 10 μs) may be used as the measurement current Io. Similarly, the measurement voltage Vo may be a value obtained as a result of a moving average of digital values obtained by sampling the voltage detection signal Vd1 at a predetermined sampling period (for example, 10 μs).

そして、制御回路27は、測定電力Wo(=Io×Vo)と等価電力W100(=I100×V100)とを比較する。測定電力Woが等価電力W100以下の場合(Wo(=Io×Vo)≦W100(=I100×V100))、制御回路27は、ステップ53へ移行する。一方、測定電力Woが等価電力W100より大きい場合、ステップ52へ移行する。 Then, the control circuit 27 compares the measured power Wo (= Io × Vo) with the equivalent power W 100 (= I 100 × V 100 ). When the measured power Wo is equal to or less than the equivalent power W 100 (Wo (= Io × Vo) ≦ W 100 (= I 100 × V 100 )), the control circuit 27 proceeds to Step 53. On the other hand, the measured power Wo is greater than the equivalent power W 100, the routine proceeds to step 52.

ステップ52において、制御回路27は、カウント値Nをカウントアップ、つまりカウント値Nを「1」増加させる。そして、制御回路27は、ステップ56へ移行する。
ステップ53において、制御回路27は、カウント値Nをカウントダウン、つまりカウント値Nを「1」減少させる。そして、ステップ54において、制御回路27は、カウント値Nと値「0」を比較する。カウント値Nが「0」より小さい(N<0)、つまりカウント値Nが負の値の場合、制御回路27は、ステップ55においてカウント値Nをクリア、つまりカウント値Nに「0」を設定し、ステップ56へ移行する。一方、ステップ54においてカウント値Nが値「0」以上の場合、ステップ56へ移行する。
In step 52, the control circuit 27 counts up the count value N, that is, increases the count value N by “1”. Then, the control circuit 27 proceeds to step 56.
In step 53, the control circuit 27 counts down the count value N, that is, decreases the count value N by “1”. In step 54, the control circuit 27 compares the count value N with the value “0”. When the count value N is smaller than “0” (N <0), that is, when the count value N is a negative value, the control circuit 27 clears the count value N in step 55, that is, sets the count value N to “0”. Then, the process proceeds to step 56. On the other hand, if the count value N is greater than or equal to “0” in step 54, the process proceeds to step 56.

次に、ステップ56において、制御回路27は、測定電力Wo(=測定電流Io×測定電圧Vo)に応じた許容使用率Dpを算出する。
先ず、制御回路27は、測定電流Ioと測定電圧Voに基づいて、許容使用率Dpを算出するために必要な算出用電流値Ixを算出する。制御回路27は、算出用電流値Ixに応じた算出用電圧値をVxとする。この算出用電圧値Vxは、算出用電流値Ixと定数A,Bとにより、
Next, in step 56, the control circuit 27 calculates the allowable usage rate Dp according to the measured power Wo (= measured current Io × measured voltage Vo).
First, the control circuit 27 calculates a calculation current value Ix necessary for calculating the allowable usage rate Dp based on the measurement current Io and the measurement voltage Vo. The control circuit 27 sets the calculation voltage value corresponding to the calculation current value Ix to Vx. This calculation voltage value Vx is calculated by calculating current value Ix and constants A and B.

と表される。そして、算出用電流値Ixは、算出用電圧値Vx、測定電流Io、測定電圧Vo、及び上記の式により、 It is expressed. The calculation current value Ix is calculated by the calculation voltage value Vx, the measurement current Io, the measurement voltage Vo, and the above formula.

と表される。
この式において、算出用電流値Ixを整理すると、
It is expressed.
In this equation, when the calculation current value Ix is arranged,

となる。これにより、制御回路27は、算出用電流値Ixを算出する。
次に、制御回路27は、許容使用率Dpを算出する。制御回路27は、許容使用率Dpを、定格電流Ir、定格使用率Dr、算出用電流値Ixにより、
It becomes. Thereby, the control circuit 27 calculates the calculation current value Ix.
Next, the control circuit 27 calculates the allowable usage rate Dp. The control circuit 27 determines the allowable usage rate Dp from the rated current Ir, the rated usage rate Dr, and the calculation current value Ix.

により算出する。
次に、ステップ57において、制御回路27は、上記の許容使用率Dpに応じた基準値Nxを、
Calculated by
Next, in step 57, the control circuit 27 sets the reference value Nx according to the allowable usage rate Dp as described above.

により算出する。そして、制御回路27は、カウント値Nと基準値Nxとを比較する。そして、カウント値Nが基準値Nxより小さい場合(N<Nx)、制御回路27は、ステップ51へ移行する。一方、カウント値Nが基準値Nx以上の場合(N≧Nx)、制御回路27は、ステップ58に移行する。 Calculated by Then, the control circuit 27 compares the count value N with the reference value Nx. If the count value N is smaller than the reference value Nx (N <Nx), the control circuit 27 proceeds to step 51. On the other hand, if the count value N is greater than or equal to the reference value Nx (N ≧ Nx), the control circuit 27 proceeds to step 58.

そのステップ58において、制御回路27はカウント値Nをクリア(N=0)する。
次に、ステップ59において、制御回路27は、インバータ回路23を停止する。そして、制御回路27は、報知装置29により、インバータ回路23の停止を報知する。
In step 58, the control circuit 27 clears the count value N (N = 0).
Next, in step 59, the control circuit 27 stops the inverter circuit 23. Then, the control circuit 27 notifies the stop of the inverter circuit 23 by the notification device 29.

たとえば、基準値Nxは、許容使用率Dpに応じた期間において、上記のステップ52において連続的にカウントアップされたときのカウント値Nと等しい値に設定される。
制御回路27は、この図3に示す処理を、所定のサイクル(たとえば1秒毎)に実行する。つまり、カウント値Nは、所定のサイクル(1秒)毎に変更される。
For example, the reference value Nx is set to a value equal to the count value N when continuously counted up in step 52 in the period corresponding to the allowable usage rate Dp.
The control circuit 27 executes the processing shown in FIG. 3 at a predetermined cycle (for example, every second). That is, the count value N is changed every predetermined cycle (1 second).

一般的に、許容使用率Dpは、出力電流Ioの設定値Iaに対して、定格電流Irと定格使用率Drに基づいて算出される。定格使用率Drは、所定期間(たとえば10分間)において、定格電流Irの出力が許容される期間の割合を示す。したがって、許容使用率Dpは、所定期間(たとえば10分間)において、出力電流Io(設定値Ia)の出力が許容される期間の割合を示す。許容使用率Dpにて使用される電源装置では、内部の部品(インバータ回路23、変圧器24、等)の温度が許容温度を超えない。   Generally, the allowable usage rate Dp is calculated based on the rated current Ir and the rated usage rate Dr with respect to the set value Ia of the output current Io. The rated usage rate Dr indicates a ratio of a period in which the output of the rated current Ir is allowed in a predetermined period (for example, 10 minutes). Therefore, the allowable usage rate Dp indicates a ratio of a period during which output of the output current Io (set value Ia) is allowed in a predetermined period (for example, 10 minutes). In the power supply device used at the allowable usage rate Dp, the temperature of the internal components (inverter circuit 23, transformer 24, etc.) does not exceed the allowable temperature.

ステップ51において、測定電力Wo(=測定電流Io×測定電圧Vo)が等価電力W100(=等価電流I100×等価電圧V100)より大きい場合、定格以上の電力が負荷に流れている。この状態が継続すると、図1に示す電源装置11の部品(たとえば、平滑コンデンサC3、インバータ回路23、等)の温度が許容温度を超えるおそれがある。このため、カウント値Nが許容使用率Dpに応じて設定された基準値Nx以上になったときに、インバータ回路23を停止する(ステップ59)ことで、電源装置11の部品(たとえば、平滑コンデンサC3等)の温度上昇を抑制する。また、制御回路27は、報知装置29により、インバータ回路23の停止を報知する。 In step 51, when the measured power Wo (= measured current Io × measured voltage Vo) is larger than the equivalent power W 100 (= equivalent current I 100 × equivalent voltage V 100 ), the power exceeding the rating flows through the load. If this state continues, the temperature of the components (for example, the smoothing capacitor C3, the inverter circuit 23, etc.) of the power supply device 11 shown in FIG. 1 may exceed the allowable temperature. For this reason, when the count value N becomes equal to or greater than the reference value Nx set according to the allowable usage rate Dp, the inverter circuit 23 is stopped (step 59), whereby the components of the power supply device 11 (for example, smoothing capacitors) C3 etc.) temperature rise is suppressed. Further, the control circuit 27 notifies the stop of the inverter circuit 23 by the notification device 29.

本実施形態において、許容使用率Dpは、測定電力Wo(測定電流Io、測定電圧Vo)に基づいて算出される。上記のステップ57にて説明したように、許容使用率Dpは、測定電力Wo(測定電流Io、測定電圧Vo)に基づいて算出される算出用電流値Ixの2乗の逆数に比例する。したがって、測定電力Woが小さいほど、許容使用率Dp、つまり基準値Nxの値が大きくなる。このように、測定電力Wo(測定電流Io、測定電圧Vo)に応じて基準値Nxを設定することは、電源装置11の継続的な使用を可能とする。つまり、電源装置11の出力電力Woによる作業の効率の低下を抑制する。基準値Nxはインバータ回路23の動作時間を制限する。インバータ回路23の停止は、作業の中断を招き、工数の増加、作業効率を低下させるからである。   In the present embodiment, the allowable usage rate Dp is calculated based on the measured power Wo (measured current Io, measured voltage Vo). As described in step 57 above, the allowable usage rate Dp is proportional to the reciprocal of the square of the calculation current value Ix calculated based on the measured power Wo (measured current Io, measured voltage Vo). Therefore, the smaller the measured power Wo, the larger the allowable usage rate Dp, that is, the value of the reference value Nx. Thus, setting the reference value Nx according to the measured power Wo (measured current Io, measured voltage Vo) enables the power supply device 11 to be used continuously. That is, a decrease in work efficiency due to the output power Wo of the power supply device 11 is suppressed. The reference value Nx limits the operation time of the inverter circuit 23. This is because the stop of the inverter circuit 23 causes the interruption of the work, increasing the number of man-hours and lowering the work efficiency.

なお、ステップ51の判定結果に基づいて、測定電力Wo(=測定電流Io×測定電圧Vo)が等価電力W100(=等価電流I100×等価電圧V100)以下の場合に、ステップ53においてカウント値Nをカウントダウンする。測定電力Woが等価電力W100以下の場合、電源装置11の部品の温度は、低下する。つまり、制御回路27は、電源装置11の部品の温度変化に応じてカウント値Nを変更する。 Note that, based on the determination result of step 51, when the measured power Wo (= measured current Io × measured voltage Vo) is equal to or lower than the equivalent power W 100 (= equivalent current I 100 × equivalent voltage V 100 ), the count is performed in step 53 Count down the value N. If the measured power Wo is equivalent power W 100 or less, the temperature of the components of the power supply device 11 is reduced. That is, the control circuit 27 changes the count value N according to the temperature change of the components of the power supply device 11.

次に、上記の電源装置11の作用を説明する。
電源装置11の直流電源回路21は、三相または単相の商用交流電流を整流して直流電圧を出力する。電圧変換回路22は、平滑コンデンサC3を含み、直流電源回路21の出力電圧を、インバータ回路23に応じた電圧に変換する。平滑コンデンサC3は電圧変換回路22において電圧変換後の電圧を平滑する。インバータ回路23は、電圧変換回路22の出力電圧を高周波交流電圧に変換する。
Next, the operation of the power supply device 11 will be described.
The DC power supply circuit 21 of the power supply device 11 rectifies a three-phase or single-phase commercial AC current and outputs a DC voltage. The voltage conversion circuit 22 includes a smoothing capacitor C3 and converts the output voltage of the DC power supply circuit 21 into a voltage corresponding to the inverter circuit 23. The smoothing capacitor C3 smoothes the voltage after voltage conversion in the voltage conversion circuit 22. The inverter circuit 23 converts the output voltage of the voltage conversion circuit 22 into a high frequency AC voltage.

電源装置11の制御回路27は、入力判定回路26の判定信号Cdに基づいて、三相または単相の商用交流電力に応じた定格電流Ir、定格使用率Drを設定する。制御回路27は、出力電流Ioの値を設定電流値に等しくするようにインバータ回路23を制御する。   The control circuit 27 of the power supply device 11 sets the rated current Ir and the rated usage rate Dr according to the three-phase or single-phase commercial AC power based on the determination signal Cd of the input determination circuit 26. The control circuit 27 controls the inverter circuit 23 so that the value of the output current Io is equal to the set current value.

三相の商用交流電力に対する定格電流Ir、定格使用率Drは、たとえば350(A)、60(%)である。定格電流Irに対する出力電流値は31.5(V)である。単相の商用交流電力に対する定格電流Ir、定格使用率Drは、たとえば250(A)、60(%)である。定格電流Irに対する出力電流値は26.5(V)である。したがって、単相の商用交流電力に基づく運転時の負荷は、三相の商用交流電力に基づく運転時の負荷よりも低い。   The rated current Ir and the rated usage rate Dr for the three-phase commercial AC power are, for example, 350 (A) and 60 (%). The output current value with respect to the rated current Ir is 31.5 (V). The rated current Ir and the rated usage rate Dr for single-phase commercial AC power are, for example, 250 (A) and 60 (%). The output current value with respect to the rated current Ir is 26.5 (V). Therefore, the load during operation based on single-phase commercial AC power is lower than the load during operation based on three-phase commercial AC power.

アーク溶接における出力電流Io、出力電圧Voは、作業状況(たとえば、溶接電極と溶接対象の間隔、アークの状態、等)により変動する。つまり、負荷の大きさが変化する。過負荷の場合、電源装置11の部品(たとえばインバータ回路23のスイッチング素子TR1、等)の発熱により、電源装置11の内部温度が許容温度を超える。たとえば、電圧変換回路22に含まれる平滑コンデンサC3の温度上昇は、平滑コンデンサC3の容量低下を招き、溶接性に影響するおそれがある。   The output current Io and the output voltage Vo in arc welding vary depending on work conditions (for example, the interval between the welding electrode and the welding target, the arc state, etc.). That is, the magnitude of the load changes. In the case of an overload, the internal temperature of the power supply device 11 exceeds the allowable temperature due to heat generation of components of the power supply device 11 (for example, the switching element TR1 of the inverter circuit 23). For example, a rise in temperature of the smoothing capacitor C3 included in the voltage conversion circuit 22 causes a reduction in the capacity of the smoothing capacitor C3, which may affect weldability.

たとえば、インバータ回路のスイッチング素子等にサーモスタット等を設け、温度保護を図ることが考えられる。しかし、上記の温度保護は、負荷が大きな三相の商用交流電力に基づく運転に応じて設定される。このため、三相に比べて負荷が小さな単相の商用交流電力に基づく運転時には、上記のサーモスタット等による保護は難しい。   For example, it is conceivable to provide a thermostat or the like for the switching element or the like of the inverter circuit to achieve temperature protection. However, the above temperature protection is set according to the operation based on the three-phase commercial AC power with a large load. For this reason, at the time of the driving | running based on the single phase commercial alternating current power with a small load compared with three phases, protection by said thermostat etc. is difficult.

平滑コンデンサの温度をたとえば熱電対により検出して保護しようとすると、熱電対に応じた専用の回路が必要となる。また、平滑コンデンサをサーモスタットにより保護する場合、平滑コンデンサの表面にシリコン等でサーモスタットを固定しなければならないため、温度を正確に検出することができないおそれがある。   In order to detect and protect the temperature of the smoothing capacitor with, for example, a thermocouple, a dedicated circuit corresponding to the thermocouple is required. Further, when the smoothing capacitor is protected by a thermostat, the thermostat must be fixed to the surface of the smoothing capacitor with silicon or the like, so that the temperature may not be detected accurately.

これに対し、本実施形態における電源装置11の制御回路27は、電流検出回路ID1の電流検出信号Id1に基づいて、等価電力W100(等価電流I100、等価電圧V100)を算出する。制御回路27は、出力電流Io及び出力電圧Vo(測定電流Io及び測定電圧Vo)に基づく出力電力Woと等価電力W100を比較する。そして、制御回路27は、比較結果に基づいて、出力電力Woが等価電力W100を越えるときに、インバータ回路23を停止する。したがって、出力電力Woが等価電力W100を越える過負荷のときに、平滑コンデンサC3の温度上昇が抑制される。 On the other hand, the control circuit 27 of the power supply device 11 in the present embodiment calculates the equivalent power W 100 (equivalent current I 100 , equivalent voltage V 100 ) based on the current detection signal Id1 of the current detection circuit ID1. The control circuit 27 compares the output power Wo equivalent power W 100 based on the output current Io and an output voltage Vo (measured current Io and the measured voltage Vo). Then, the control circuit 27 based on the comparison result, the output power Wo is when exceeding the equivalent power W 100, it stops the inverter circuit 23. Therefore, the output power Wo is at overload exceeding the equivalent power W 100, temperature rise of the smoothing capacitor C3 is suppressed.

たとえば、定格使用率を超過して電源装置11を使用した場合も同様に電源装置11の内部温度が許容温度を超えるおそれがある。
本実施形態の制御回路27は、出力電力Woが等価電力W100を越えるときにカウント値Nをカウントアップ(+1)する。制御回路27は、出力電力Woに応じた許容使用率Dpを算出し、その許容使用率Dpに応じた基準値Nxとカウント値Nを比較する。そして、カウント値Nが基準値Nx以上のときに、インバータ回路23を停止する。
For example, when the power supply device 11 is used exceeding the rated usage rate, the internal temperature of the power supply device 11 may similarly exceed the allowable temperature.
The control circuit 27 of the present embodiment, the output power Wo is counted up (+1) the count value N when exceeding the equivalent power W 100. The control circuit 27 calculates the allowable usage rate Dp according to the output power Wo, and compares the reference value Nx and the count value N according to the allowable usage rate Dp. When the count value N is greater than or equal to the reference value Nx, the inverter circuit 23 is stopped.

電源装置11における温度(部品の温度)は、時間的にゆっくりと変化(たとえば、温度飽和まで1〜2時間程度)する。つまり、過負荷状態であっても、ただちに電源装置11の内部温度が許容温度を越えるわけではない。   The temperature in the power supply device 11 (component temperature) changes slowly in time (for example, about 1 to 2 hours until temperature saturation). That is, even in an overload state, the internal temperature of the power supply device 11 does not immediately exceed the allowable temperature.

制御回路27は、出力電力Woに応じた基準値Nxを設定し、その基準値Nxとカウント値Nを比較する。そして、制御回路27は、カウント値Nが基準値Nx以上になる、つまり、許容使用率Dpに応じた期間より長く過負荷状態が継続する、つまり使用率オーバーになると、インバータ回路23を停止する。   The control circuit 27 sets a reference value Nx corresponding to the output power Wo, and compares the reference value Nx with the count value N. Then, the control circuit 27 stops the inverter circuit 23 when the count value N becomes equal to or greater than the reference value Nx, that is, when the overload state continues longer than the period corresponding to the allowable usage rate Dp, that is, when the usage rate is exceeded. .

そして、制御回路27は、出力電力Woが等価電力W100以下のときにカウント値Nをカウントダウン(−1)する。出力電力Woが等価電力W100以下のとき、電源装置11の部品の温度は、低下する。カウント値Nをカウントアップするのみの制御では、累積的な過負荷によりカウント値Nが基準値Nxを越えてしまい、温度が低い状態でもインバータ回路23が停止されることがある。インバータ回路23が停止されると、電源装置11の出力が停止するため、作業が中断される。作業の中断は、工数の増加を招き、生産効率を低下させる。 Then, the control circuit 27, the output power Wo counts down (-1) the count value N at equivalent power W 100 or less. When the output power Wo is equal to or less than the equivalent power W 100 , the temperature of the components of the power supply device 11 decreases. In the control that only counts up the count value N, the count value N exceeds the reference value Nx due to a cumulative overload, and the inverter circuit 23 may be stopped even when the temperature is low. When the inverter circuit 23 is stopped, the output of the power supply device 11 is stopped, so that the operation is interrupted. The interruption of work leads to an increase in man-hours and decreases production efficiency.

これに対し、本実施形態の制御回路27は、電源装置11の部品の温度低下に応じてカウント値Nをカウントダウン、つまり温度変化に応じてカウント値Nを変更する。したがって、作業の中断が抑制される。   On the other hand, the control circuit 27 of this embodiment counts down the count value N according to the temperature drop of the components of the power supply device 11, that is, changes the count value N according to the temperature change. Therefore, work interruption is suppressed.

以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)制御回路27は、三相または単相の商用交流電力に応じた定格電流Irと定格使用率Drに基づいて連続使用の等価電力W100を算出する。そして、制御回路27は、出力電流Ioと出力電圧Vo(測定電流Ioと測定電圧Vo)に基づく出力電力Wo(負荷電力)と等価電力W100とを比較し、比較結果に応じて、たとえば出力電力Woが等価電力W100を越えるときにインバータ回路23を停止する。インバータ回路23の停止により電源装置11の内部の温度が低下する。このため、電圧変換回路22に含まれる平滑コンデンサの温度上昇を抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The control circuit 27 calculates the equivalent power W 100 for continuous use based on the rated current Ir and the rated usage rate Dr according to the three-phase or single-phase commercial AC power. Then, the control circuit 27 compares the output power Wo based on the output current Io and the output voltage Vo (measured current Io and the measured voltage Vo) and (load power) equivalent power W 100, in accordance with the comparison result, for example, the output power Wo stops the inverter circuit 23 when exceeding the equivalent power W 100. When the inverter circuit 23 is stopped, the temperature inside the power supply device 11 is lowered. For this reason, the temperature rise of the smoothing capacitor included in the voltage conversion circuit 22 can be suppressed.

(2)制御回路27は、定格電流Ir及び定格使用率Drに基づいて使用率が100(%)の等価電流I100を算出する。そして、制御回路27は、等価電流I100に基づいて等価電圧V100、等価電力W100を算出する。等価電力W100は、定格電流Irと定格使用率Drに基づいて、電源装置11が出力可能な電力の最大値である。このように、入力される商用交流電力に応じた等価電力W100に応じてインバータ回路23の作動・停止を制御することができる。 (2) the control circuit 27, utilization based on the rated current Ir and rating usage Dr calculates the equivalent current I 100 100 (%). Then, the control circuit 27 calculates an equivalent voltage V 100 and an equivalent power W 100 based on the equivalent current I 100 . The equivalent power W 100 is the maximum value of power that can be output by the power supply device 11 based on the rated current Ir and the rated usage rate Dr. Thus, the operation / stop of the inverter circuit 23 can be controlled in accordance with the equivalent power W 100 corresponding to the input commercial AC power.

(3)制御回路27は、出力電力Woが等価電力W100より大きいときにカウント値Nをカウントアップし、出力電力Woが等価電力W100以下のときにカウント値Nをカウントダウンする。制御回路27は、出力電流Io及び出力電圧Voに基づいて許容使用率Dpを算出する。そして、制御回路27は、許容使用率Dpに応じた基準値Nxとカウント値Nとを比較し、比較結果に基づいてカウント値Nが基準値Nx以上のときにインバータ回路23を停止する。このため、過負荷状態、使用率オーバーによる平滑コンデンサの温度上昇を抑制することができる。 (3) control circuit 27, the output power Wo counts up the count value N when larger equivalent power W 100, the output power Wo counts down the count value N at equivalent power W 100 or less. The control circuit 27 calculates the allowable usage rate Dp based on the output current Io and the output voltage Vo. Then, the control circuit 27 compares the reference value Nx corresponding to the allowable usage rate Dp with the count value N, and stops the inverter circuit 23 when the count value N is greater than or equal to the reference value Nx based on the comparison result. For this reason, it is possible to suppress an increase in the temperature of the smoothing capacitor due to an overload state and an overuse rate.

(4)制御回路27は、出力電流Io及び出力電圧Voに基づいて許容使用率Dpを算出するための算出用電流値Ixを算出し、算出用電流値Ixと定格電流Irと定格使用率Drとに基づいて許容使用率Dpを算出する。これにより、出力電力Wo(出力電流Io、出力電圧Vo)に応じた許容使用率Dpを容易に設定することができる。   (4) The control circuit 27 calculates a calculation current value Ix for calculating the allowable usage rate Dp based on the output current Io and the output voltage Vo, and calculates the calculation current value Ix, the rated current Ir, and the rated usage rate Dr. Based on the above, the allowable usage rate Dp is calculated. Thereby, the allowable usage rate Dp according to the output power Wo (output current Io, output voltage Vo) can be easily set.

尚、上記各実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記実施形態において、定格電流Ir、定格使用率Dr、等の設定値は一例であり、適宜変更が可能である。
In addition, you may implement each said embodiment in the following aspects.
In the above embodiment, set values such as the rated current Ir and the rated usage rate Dr are examples, and can be changed as appropriate.

・入力判定回路26を設けて、入力電力が単相か三相かを判定し、その判定結果に基づいて、入力電力に応じた定格値を用いて等価電流I100等を算出した。これに対し、入力電力を設定値としてたとえばメモリ27aに記憶し、その設定値に応じた定格値を用いて等価電流I100等を算出するようにしてもよい。 The input determination circuit 26 is provided to determine whether the input power is single phase or three phase, and based on the determination result, the equivalent current I 100 and the like are calculated using the rated value according to the input power. In contrast, stored in for example memory 27a as the set value input power may be calculated equivalent current I 100 or the like by using a rated value according to the setting value.

・図1において、制御回路27,SCを1つの制御回路としてもよい。   In FIG. 1, the control circuits 27 and SC may be a single control circuit.

11 電源装置(溶接用電源装置)
21 直流電源回路
22 電圧変換回路
23 インバータ回路
24 変圧器
25 整流回路
26 入力判定回路
27 制御回路
ID1 電流検出回路
VD1 電圧検出回路
C3 平滑コンデンサ
Io 出力電流(測定電流)
Vo 出力電圧(測定電圧)
Cd 判定信号
Ir 定格電流
Dr 定格使用率
Wo 出力電力(負荷電力)
100 等価電力
11 Power supply (Power supply for welding)
21 DC power supply circuit 22 Voltage conversion circuit 23 Inverter circuit 24 Transformer 25 Rectifier circuit 26 Input determination circuit 27 Control circuit ID1 Current detection circuit VD1 Voltage detection circuit C3 Smoothing capacitor Io Output current (measurement current)
Vo output voltage (measurement voltage)
Cd judgment signal Ir Rated current Dr Rated usage rate Wo Output power (load power)
W 100 equivalent power

Claims (5)

商用交流電力を整流して直流電圧を出力する直流電源回路と、
平滑コンデンサを有し、前記直流電圧を電圧変換する電圧変換回路と、
前記電圧変換回路の出力電圧を高周波交流電圧に変換するインバータ回路と、
前記高周波交流電圧を交流電圧に変換する変圧器と、
前記変圧器の出力を整流して直流の出力を生成する整流回路と、
出力電流を検出する電流検出回路と、
出力電圧を検出する電圧検出回路と、
前記出力電流の値を電流設定値に等しくするように前記インバータ回路を制御する制御回路と、
前記商用交流電力が三相か単相かを判定して判定信号を出力する入力判定回路と、
を有し、
前記制御回路は、前記判定信号に基づいて前記商用交流電力に応じた定格電流及び定格使用率を設定し、前記定格電流及び前記定格使用率に基づいて連続出力の等価電力を算出し、前記出力電流及び前記出力電圧の値に基づく負荷電力と前記等価電力とを比較し、比較結果に基づいて前記負荷電力が前記等価電力よりも大きい場合、前記インバータ回路を停止すること、
を特徴とする電源装置。
A DC power supply circuit that rectifies commercial AC power and outputs a DC voltage;
A voltage conversion circuit having a smoothing capacitor and converting the DC voltage into a voltage;
An inverter circuit for converting the output voltage of the voltage conversion circuit into a high-frequency AC voltage;
A transformer for converting the high-frequency AC voltage into an AC voltage;
A rectifier circuit that rectifies the output of the transformer to generate a direct current output;
A current detection circuit for detecting the output current;
A voltage detection circuit for detecting the output voltage;
A control circuit for controlling the inverter circuit so that the value of the output current is equal to a current setting value;
An input determination circuit that determines whether the commercial AC power is three-phase or single-phase and outputs a determination signal;
Have
The control circuit sets a rated current and a rated usage rate according to the commercial AC power based on the determination signal, calculates an equivalent power of a continuous output based on the rated current and the rated usage rate, and outputs the output Comparing the load power based on the value of the current and the output voltage with the equivalent power, and if the load power is greater than the equivalent power based on the comparison result, stopping the inverter circuit;
A power supply characterized by.
商用交流電力を整流して直流電圧を出力する直流電源回路と、
平滑コンデンサを有し、前記直流電圧を電圧変換する電圧変換回路と、
前記電圧変換回路の出力電圧を高周波交流電圧に変換するインバータ回路と、
前記高周波交流電圧を交流電圧に変換する変圧器と、
前記変圧器の出力を整流して直流の出力を生成する整流回路と、
出力電流を検出する電流検出回路と、
出力電圧を検出する電圧検出回路と、
前記出力電流の値を電流設定値に等しくするように前記インバータ回路を制御する制御回路と、
前記商用交流電力が三相か単相かを判定して判定信号を出力する入力判定回路と、
を有し、
前記制御回路は、前記判定信号に基づいて前記商用交流電力に応じた定格電流及び定格使用率を設定し、前記定格電流及び前記定格使用率に基づいて連続出力の等価電力を算出し、前記出力電流及び前記出力電圧の値に基づく負荷電力と前記等価電力とを比較し、比較結果に基づいて前記インバータ回路を停止するものであって、
前記制御回路は、
前記負荷電力が前記等価電力より大きいときにカウント値をカウントアップし、前記負荷電力が前記等価電力以下のときに前記カウント値をカウントダウンし、前記出力電流及び前記出力電圧に基づいて許容使用率を算出し、前記許容使用率に応じた基準値と前記カウント値とを比較し、比較結果に基づいて前記カウント値が前記基準値以上のときに前記インバータ回路を停止すること、
を特徴とする電源装置。
A DC power supply circuit that rectifies commercial AC power and outputs a DC voltage;
A voltage conversion circuit having a smoothing capacitor and converting the DC voltage into a voltage;
An inverter circuit for converting the output voltage of the voltage conversion circuit into a high-frequency AC voltage;
A transformer for converting the high-frequency AC voltage into an AC voltage;
A rectifier circuit that rectifies the output of the transformer to generate a direct current output;
A current detection circuit for detecting the output current;
A voltage detection circuit for detecting the output voltage;
A control circuit for controlling the inverter circuit so that the value of the output current is equal to a current setting value;
An input determination circuit that determines whether the commercial AC power is three-phase or single-phase and outputs a determination signal;
Have
The control circuit sets a rated current and a rated usage rate according to the commercial AC power based on the determination signal, calculates an equivalent power of a continuous output based on the rated current and the rated usage rate, and outputs the output Comparing the load power based on the value of the current and the output voltage and the equivalent power, and stopping the inverter circuit based on the comparison result,
The control circuit includes:
When the load power is greater than the equivalent power, the count value is counted up, and when the load power is less than or equal to the equivalent power, the count value is counted down, and an allowable usage rate is determined based on the output current and the output voltage. Calculating, comparing a reference value according to the allowable usage rate and the count value, and stopping the inverter circuit when the count value is equal to or greater than the reference value based on a comparison result;
A power supply characterized by.
請求項に記載の電源装置において、
前記制御回路は、
前記出力電流及び前記出力電圧に基づいて前記許容使用率を算出するための算出用電流値を算出し、前記算出用電流値と前記定格電流と前記定格使用率とに基づいて前記許容使用率を算出すること、を特徴とする電源装置。
The power supply device according to claim 2 ,
The control circuit includes:
A calculation current value for calculating the allowable usage rate is calculated based on the output current and the output voltage, and the allowable usage rate is calculated based on the calculation current value, the rated current, and the rated usage rate. A power supply device characterized by calculating.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の電源装置において、
前記制御回路は、
前記定格電流及び前記定格使用率に基づいて使用率が100(%)の等価電流を算出し、前記等価電流に基づいて等価電圧を算出し、前記等価電流と前記等価電圧に基づいて前記等価電力を算出すること、を特徴とする電源装置。
The power supply device according to any one of claims 1 to 3 ,
The control circuit includes:
An equivalent current having a usage rate of 100 (%) is calculated based on the rated current and the rated usage rate, an equivalent voltage is calculated based on the equivalent current, and the equivalent power is calculated based on the equivalent current and the equivalent voltage. And calculating a power supply device.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の電源装置は、溶接対象を加工する出力電流を生成するように構成されたこと、を特徴とする溶接用電源装置。   The power supply device according to any one of claims 1 to 4, wherein the power supply device is configured to generate an output current for processing a welding target.
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