JPH0585265B2 - - Google Patents
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- JPH0585265B2 JPH0585265B2 JP60215422A JP21542285A JPH0585265B2 JP H0585265 B2 JPH0585265 B2 JP H0585265B2 JP 60215422 A JP60215422 A JP 60215422A JP 21542285 A JP21542285 A JP 21542285A JP H0585265 B2 JPH0585265 B2 JP H0585265B2
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- JP
- Japan
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- output
- arc
- signal
- circuit
- welding
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は主回路にパワートランジスタ等の電気
信号にて制御可能な出力制御素子と、入力側から
見て出力端子のすぐ前段に溶接特性改善用リアク
トルを有し、消耗性電極と母材との間に直流電力
を供給しアークを発生させ溶接を行う直流アーク
溶接機に関するものである。
信号にて制御可能な出力制御素子と、入力側から
見て出力端子のすぐ前段に溶接特性改善用リアク
トルを有し、消耗性電極と母材との間に直流電力
を供給しアークを発生させ溶接を行う直流アーク
溶接機に関するものである。
従来の技術
従来の直流アーク溶接機について以下に説明す
る。第２図に従来の直流アーク溶接機の構成を示
す。第２図において、１は消耗性電極、２は母
材、３は電極送給用電動機および送給装置、４は
溶接部、５は整流器、６は平滑用コンデンサ、７
はインバータ部、８は変圧器、９は整流器、１０
は溶接特性改善用リアクトル、１１は出力制御回
路、１２は加減算回路、１３は帰還信号発生回
路、１４は出力設定信号増幅回路、１５は出力設
定信号回路である。
る。第２図に従来の直流アーク溶接機の構成を示
す。第２図において、１は消耗性電極、２は母
材、３は電極送給用電動機および送給装置、４は
溶接部、５は整流器、６は平滑用コンデンサ、７
はインバータ部、８は変圧器、９は整流器、１０
は溶接特性改善用リアクトル、１１は出力制御回
路、１２は加減算回路、１３は帰還信号発生回
路、１４は出力設定信号増幅回路、１５は出力設
定信号回路である。
以上のように構成された従来の直流アーク溶接
機について以下その動作を説明する。入力端子か
ら入力された交流電力は整流器５により整流され
平滑用コンデンサ６により平滑されて直流電力と
なる。そしてパワートランジスタ等のスイツチン
グ素子にて構成されたインバータ部７により交流
電力に変換され、変圧器８にて溶接に適した電圧
に降圧され、整流器９により再び整流されて直流
電力となり、溶接特性改善用リアクトル１０を介
して消耗性電極１と母材２からなる溶接部に供給
される。前記消耗性電極１は前記電極送給用電動
機および送給装置３により定速度で前記母材２へ
送給されて、前記消耗性電極１と母材２間にて溶
接が行われる。溶接中に前記溶接特性改善用リア
クトル１０のすぐ後段のポイントと出力端子の負
側との間の電圧を検出し帰還信号発生回路１３に
て前記検出した信号に比例した信号を発生させ帰
還信号とし、その後平滑回路１６にて変化の激し
い前記帰還信号を時定数をもたせて平滑する。ま
た、出力設定信号回路１５にて発生された出力設
定信号は出力設定信号増幅回路１４により増幅さ
れ、出力命令信号となる。この出力命令信号は加
減算器１２によつて、前記平滑された帰還信号と
加減算され、すなわち前記帰還信号を前記出力命
令信号に対し負帰還し、その結果出力された信号
を出力制御信号とし出力制御回路１１に送り前記
出力制御信号に従つてインバータ部７内のパワー
トランジスタ等の出力制御素子のスイツチング・
デユーテイを制御し出力の調整を行つている。こ
のような負帰還制御御を行うことにより溶接中の
出力電圧に対する電源電圧の変動その他の外乱の
影響を小さくしている。
機について以下その動作を説明する。入力端子か
ら入力された交流電力は整流器５により整流され
平滑用コンデンサ６により平滑されて直流電力と
なる。そしてパワートランジスタ等のスイツチン
グ素子にて構成されたインバータ部７により交流
電力に変換され、変圧器８にて溶接に適した電圧
に降圧され、整流器９により再び整流されて直流
電力となり、溶接特性改善用リアクトル１０を介
して消耗性電極１と母材２からなる溶接部に供給
される。前記消耗性電極１は前記電極送給用電動
機および送給装置３により定速度で前記母材２へ
送給されて、前記消耗性電極１と母材２間にて溶
接が行われる。溶接中に前記溶接特性改善用リア
クトル１０のすぐ後段のポイントと出力端子の負
側との間の電圧を検出し帰還信号発生回路１３に
て前記検出した信号に比例した信号を発生させ帰
還信号とし、その後平滑回路１６にて変化の激し
い前記帰還信号を時定数をもたせて平滑する。ま
た、出力設定信号回路１５にて発生された出力設
定信号は出力設定信号増幅回路１４により増幅さ
れ、出力命令信号となる。この出力命令信号は加
減算器１２によつて、前記平滑された帰還信号と
加減算され、すなわち前記帰還信号を前記出力命
令信号に対し負帰還し、その結果出力された信号
を出力制御信号とし出力制御回路１１に送り前記
出力制御信号に従つてインバータ部７内のパワー
トランジスタ等の出力制御素子のスイツチング・
デユーテイを制御し出力の調整を行つている。こ
のような負帰還制御御を行うことにより溶接中の
出力電圧に対する電源電圧の変動その他の外乱の
影響を小さくしている。
発明が解決しようとする問題点
以上のような従来の直流アーク溶接機による
と、フイードバツク系を安定させるに必要な前記
帰還信号の平滑回路が、溶接開始時の過渡的な状
態において次に述べるような悪影響を及ぼしてい
る。すなわち、溶接開始時や比較的長い時間のア
ーク切れを起こした場合などは消耗性電極と母材
の間は、アークが発生していないために電気的に
オープンの状態となり、従つて出力端子間の電圧
は溶接機の無負荷電圧が印加される事になり高く
なる。出力端子間の電圧が高くなると帰還信号発
生回路１３もそれに比例した高い帰還信号を出
し、かつ、溶接開始時および比較的長い時間のア
ーク切れの時は平滑回路を通つて加減算回路１２
へも高い帰還信号が送られ、その結果、このフイ
ードバツク制御により出力電圧は絞られてしま
う。出力電圧が一旦絞られると帰還信号を平滑す
る平滑回路の持つ時定数により、再アーク発生の
ために消耗電極が母材に接触し通電が開始された
後も出力電圧は絞られたままの状態であり、消耗
電極先端を溶融し定常のアーク状態に移行するジ
ユール熱が供給できないまま、再びアーク切れを
生ずる。このようなくり返しにより従来の直流ア
ーク溶接機では、溶接開始時や、比較的長い時間
のアーク切れが発生した場合などには再アーク発
生が、いつまでもなされずに安定なアーク状態に
移行しずらい欠点を有している。この欠点は特に
フイードバツクゲインや、前記平滑回路の時定数
が大きな場合特に顕著である。
と、フイードバツク系を安定させるに必要な前記
帰還信号の平滑回路が、溶接開始時の過渡的な状
態において次に述べるような悪影響を及ぼしてい
る。すなわち、溶接開始時や比較的長い時間のア
ーク切れを起こした場合などは消耗性電極と母材
の間は、アークが発生していないために電気的に
オープンの状態となり、従つて出力端子間の電圧
は溶接機の無負荷電圧が印加される事になり高く
なる。出力端子間の電圧が高くなると帰還信号発
生回路１３もそれに比例した高い帰還信号を出
し、かつ、溶接開始時および比較的長い時間のア
ーク切れの時は平滑回路を通つて加減算回路１２
へも高い帰還信号が送られ、その結果、このフイ
ードバツク制御により出力電圧は絞られてしま
う。出力電圧が一旦絞られると帰還信号を平滑す
る平滑回路の持つ時定数により、再アーク発生の
ために消耗電極が母材に接触し通電が開始された
後も出力電圧は絞られたままの状態であり、消耗
電極先端を溶融し定常のアーク状態に移行するジ
ユール熱が供給できないまま、再びアーク切れを
生ずる。このようなくり返しにより従来の直流ア
ーク溶接機では、溶接開始時や、比較的長い時間
のアーク切れが発生した場合などには再アーク発
生が、いつまでもなされずに安定なアーク状態に
移行しずらい欠点を有している。この欠点は特に
フイードバツクゲインや、前記平滑回路の時定数
が大きな場合特に顕著である。
問題点を解決するための手段
このような問題点を解決するために本発明では
パワートランジスタ等の電気信号にて制御可能な
出力制御素子と、前記出力制御素子の出力量を調
整する出力電圧設定信号を出力する出力設定信号
回路と、溶接機の入力側から見て出力端子のすぐ
前段に溶接特性改善用リアクトルを有し、消耗性
電極と母材との間に発生するアーク溶接負荷に直
流電力を供給する前記出力制御素子および溶接特
性改善用リアクトルを含む主回路を構成し、入力
側から見て前記溶接特性改善用リアクトルのすぐ
後段から溶接アーク部までの間の１点の電圧を制
御回路内の出力電圧設定信号に対し負帰還をかけ
るフイードバツク回路を設け、溶接中のアーク切
れを検出する電流検出回路を設け、前記電流検出
回路がアーク切れを検出すると前記アーク切れの
期間だけ前記帰還信号の代わりに前記出力電圧設
定信号に比例した信号を前記フイードバツク回路
に入力し、オープンループ制御に切り換え、前記
アーク切れが終了すると前記負帰還を再開する手
段を備えてなるものである。
パワートランジスタ等の電気信号にて制御可能な
出力制御素子と、前記出力制御素子の出力量を調
整する出力電圧設定信号を出力する出力設定信号
回路と、溶接機の入力側から見て出力端子のすぐ
前段に溶接特性改善用リアクトルを有し、消耗性
電極と母材との間に発生するアーク溶接負荷に直
流電力を供給する前記出力制御素子および溶接特
性改善用リアクトルを含む主回路を構成し、入力
側から見て前記溶接特性改善用リアクトルのすぐ
後段から溶接アーク部までの間の１点の電圧を制
御回路内の出力電圧設定信号に対し負帰還をかけ
るフイードバツク回路を設け、溶接中のアーク切
れを検出する電流検出回路を設け、前記電流検出
回路がアーク切れを検出すると前記アーク切れの
期間だけ前記帰還信号の代わりに前記出力電圧設
定信号に比例した信号を前記フイードバツク回路
に入力し、オープンループ制御に切り換え、前記
アーク切れが終了すると前記負帰還を再開する手
段を備えてなるものである。
作 用
本発明は上記した構成により、溶接開始時やア
ーク切れ発生時等の不安定な過渡時に負帰還制御
を中止しオープンループ制御に切り換えることに
より、負帰還による系の安定性への悪影響を取り
除く。
ーク切れ発生時等の不安定な過渡時に負帰還制御
を中止しオープンループ制御に切り換えることに
より、負帰還による系の安定性への悪影響を取り
除く。
実施例
本発明の実施例について第１図により説明す
る。第１図において１，２，３，４，５，６，
７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１
５，１６はそれぞれ従来例同様の消耗性電極、母
材、電極送給用電動機および送給装置、溶接部、
整流器、平滑用コンデンサ、インバータ部、変圧
器、整流器、リアクトル、出力制御回路、加減算
回路、帰還信号発生回路、出力設定信号回路、平
滑回路である。１７は比例電圧発生回路、１８は
アナログスイツチ、１９はシヤント抵抗、２０は
電流検出回路である。
る。第１図において１，２，３，４，５，６，
７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１
５，１６はそれぞれ従来例同様の消耗性電極、母
材、電極送給用電動機および送給装置、溶接部、
整流器、平滑用コンデンサ、インバータ部、変圧
器、整流器、リアクトル、出力制御回路、加減算
回路、帰還信号発生回路、出力設定信号回路、平
滑回路である。１７は比例電圧発生回路、１８は
アナログスイツチ、１９はシヤント抵抗、２０は
電流検出回路である。
以上のように構成された直流アーク溶接機につ
いて以下その動作の説明を行う。入力端子から入
力された交流電力は整流器５により整流され平滑
コンデンサ６により平滑されて直流電力となる。
そしてパワートランジスタ等のスイツチング素子
にて構成されたインバータ部７により交流電力に
変換され、変圧器８にて溶接に適した電圧に降圧
されて整流器９により再び整流され、直流電力と
なり、溶接特性改善用リアクトル１０を介して消
耗性電極１と母材２からなる溶接部に供給され
る。前記消耗性電極１は前記電極送給用電動機お
よび送給装置３により定速度で前記母材２へ送給
されて、前記消耗性電極１と母材２間にて溶接が
行われる。溶接中に前記溶接特性改善用リアクト
ル１０のすぐ後段のポイントと出力端子の負側と
の間の電圧を検出し帰還信号発生回路１３にて前
記検出した信号に比例した信号を発生させ帰還信
号とし、その後平滑回路１６にて変化の激しい前
記帰還信号を時定数をもたせ平滑する。前記平滑
された帰還信号はアナログスイツチ１８に入る。
同時に出力設定信号回路１５にて発生された出力
設定信号が比例電圧発生回路１７にて前記出力設
定信号に比例した信号に変換されアナログスイツ
チ１８に送られる。アナログスイツチ１８は、シ
ヤント抵抗１９からの信号を受けて電流検出を行
う電流検出回路２０からの電流検出信号に従つて
前記平滑された帰還信号と、前記出力設定信号に
比例した信号とのずれを加減算回路１２に送るか
を決めている。電流検出信号が出ている時、すな
わちアークが安定な時には前記平滑された帰還信
号を、電流検出信号が出ていない時すなわち溶接
開始時やアーク切れ発生時には前記出力設定信号
に比例した信号をアナログスイツチ１８に供給す
る。また、出力設定信号回路１５にて発生された
出力設定信号は出力設定信号増幅回路１４により
増幅され出力命令信号となる出力命令信号は加減
算器１２によつて、アナログスイツチ１８で選択
され加減算器１２に送られる信号と加減算され、
すなわち前記アナログスイツチ１８から送られる
信号を出力命令信号に対し負帰還し、その結果出
力された信号を出力制御信号とし出力制御回路１
１に送られ、前記出力制御信号に従つてインバー
タ部７内のパワートランジスタ等の出力制御素子
のスイツチング・デユーテイを制御し出力電圧の
調整を行つている。この時、溶接出力電圧は出力
設定信号回路１５で決められる出力設定信号によ
り調整され、従つて溶接出力電圧と前記出力設定
信号とは比例関係にあり、また前記帰還信号とも
比例関係にある。そして安定したアークが発生し
ている時の帰還電圧にほぼ等しい比例電圧を比例
電圧発生回路１７にて発生させることにより、溶
接開始時やアーク切れ発生時等の過渡時において
も系の安定を保つことができる。
いて以下その動作の説明を行う。入力端子から入
力された交流電力は整流器５により整流され平滑
コンデンサ６により平滑されて直流電力となる。
そしてパワートランジスタ等のスイツチング素子
にて構成されたインバータ部７により交流電力に
変換され、変圧器８にて溶接に適した電圧に降圧
されて整流器９により再び整流され、直流電力と
なり、溶接特性改善用リアクトル１０を介して消
耗性電極１と母材２からなる溶接部に供給され
る。前記消耗性電極１は前記電極送給用電動機お
よび送給装置３により定速度で前記母材２へ送給
されて、前記消耗性電極１と母材２間にて溶接が
行われる。溶接中に前記溶接特性改善用リアクト
ル１０のすぐ後段のポイントと出力端子の負側と
の間の電圧を検出し帰還信号発生回路１３にて前
記検出した信号に比例した信号を発生させ帰還信
号とし、その後平滑回路１６にて変化の激しい前
記帰還信号を時定数をもたせ平滑する。前記平滑
された帰還信号はアナログスイツチ１８に入る。
同時に出力設定信号回路１５にて発生された出力
設定信号が比例電圧発生回路１７にて前記出力設
定信号に比例した信号に変換されアナログスイツ
チ１８に送られる。アナログスイツチ１８は、シ
ヤント抵抗１９からの信号を受けて電流検出を行
う電流検出回路２０からの電流検出信号に従つて
前記平滑された帰還信号と、前記出力設定信号に
比例した信号とのずれを加減算回路１２に送るか
を決めている。電流検出信号が出ている時、すな
わちアークが安定な時には前記平滑された帰還信
号を、電流検出信号が出ていない時すなわち溶接
開始時やアーク切れ発生時には前記出力設定信号
に比例した信号をアナログスイツチ１８に供給す
る。また、出力設定信号回路１５にて発生された
出力設定信号は出力設定信号増幅回路１４により
増幅され出力命令信号となる出力命令信号は加減
算器１２によつて、アナログスイツチ１８で選択
され加減算器１２に送られる信号と加減算され、
すなわち前記アナログスイツチ１８から送られる
信号を出力命令信号に対し負帰還し、その結果出
力された信号を出力制御信号とし出力制御回路１
１に送られ、前記出力制御信号に従つてインバー
タ部７内のパワートランジスタ等の出力制御素子
のスイツチング・デユーテイを制御し出力電圧の
調整を行つている。この時、溶接出力電圧は出力
設定信号回路１５で決められる出力設定信号によ
り調整され、従つて溶接出力電圧と前記出力設定
信号とは比例関係にあり、また前記帰還信号とも
比例関係にある。そして安定したアークが発生し
ている時の帰還電圧にほぼ等しい比例電圧を比例
電圧発生回路１７にて発生させることにより、溶
接開始時やアーク切れ発生時等の過渡時において
も系の安定を保つことができる。
発明の効果
本発明によれば溶接機の出力電圧を負帰還する
ことにより出力電圧に対する電源電圧の変動、温
度による各定数の変動等の影響を小さくできると
同時に、閉ループ制御を行つた時の弊害である系
の不安定を克服することができるという優れた効
果があり、アークスタート時や、アーク切れなど
のイレギユラーなアークの乱れに対しても短時間
にて再アークができる直流アーク溶接機を提供す
ることができる。
ことにより出力電圧に対する電源電圧の変動、温
度による各定数の変動等の影響を小さくできると
同時に、閉ループ制御を行つた時の弊害である系
の不安定を克服することができるという優れた効
果があり、アークスタート時や、アーク切れなど
のイレギユラーなアークの乱れに対しても短時間
にて再アークができる直流アーク溶接機を提供す
ることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す直流アーク溶
接機のブロツク図、第２図は従来の直流アーク溶
接機のブロツク図である。 １……消耗性電極、２……母材、３……電極送
給用電動機および送給装置、４……溶接部、５…
…整流器、６……平滑用コンデンサ、７……イン
バータ部、８……変圧器、９……整流器、１０…
…リアクトル、１１……出力制御回路、１２……
加減算回路、１３……帰還信号発生回路、１４…
…出力設定信号増幅回路、１５……出力設定信号
回路、１６……平滑回路、１７……比例電圧発生
回路、１８……アナログスイツチ、１９……シヤ
ント抵抗、２０……電流検出回路。
接機のブロツク図、第２図は従来の直流アーク溶
接機のブロツク図である。 １……消耗性電極、２……母材、３……電極送
給用電動機および送給装置、４……溶接部、５…
…整流器、６……平滑用コンデンサ、７……イン
バータ部、８……変圧器、９……整流器、１０…
…リアクトル、１１……出力制御回路、１２……
加減算回路、１３……帰還信号発生回路、１４…
…出力設定信号増幅回路、１５……出力設定信号
回路、１６……平滑回路、１７……比例電圧発生
回路、１８……アナログスイツチ、１９……シヤ
ント抵抗、２０……電流検出回路。
Claims (1)
- １ パワートランジスタ等の電気信号にて制御可
能な出力制御素子と、前記出力制御素子の出力量
を調整する出力電圧設定信号を出力する出力設定
信号回路と、溶接機の入力側から見て出力端子の
すぐ前段に溶接特性改善用リアクトルを有し、消
耗性電極と母材との間に発生するアーク溶接負荷
に直流電力を供給する前記出力制御素子および溶
接特性改善用リアクトルを含む主回路を構成し、
入力側から見て前記溶接特性改善用リアクトルの
すぐ後段から溶接アーク部までの間の１点の電圧
を制御回路内の出力電圧設定信号に対し負帰還を
かけるフイードバツク回路を設け、溶接中のアー
ク切れを検出する電流検出回路を設け、前記電流
検出回路がアーク切れを検出すると前記アーク切
れの期間だけ前記帰還信号の代わりに前記出力電
圧設定信号に比例した信号を前記フイードバツク
回路に入力しオープンループ制御に切り換え、前
記アーク切れが終了すると前記負帰還を再開する
手段を具備したことを特徴とする直流アーク溶接
機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60215422A JPS6272483A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 直流ア−ク溶接機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60215422A JPS6272483A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 直流ア−ク溶接機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6272483A JPS6272483A (ja) | 1987-04-03 |
| JPH0585265B2 true JPH0585265B2 (ja) | 1993-12-06 |
Family
ID=16672070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60215422A Granted JPS6272483A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 直流ア−ク溶接機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6272483A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06327382A (ja) * | 1993-05-18 | 1994-11-29 | Hideyo Tatetsu | 結節補強釣り糸 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009225569A (ja) * | 2008-03-17 | 2009-10-01 | Nissin Electric Co Ltd | アーク放電用電源装置 |
-
1985
- 1985-09-27 JP JP60215422A patent/JPS6272483A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06327382A (ja) * | 1993-05-18 | 1994-11-29 | Hideyo Tatetsu | 結節補強釣り糸 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6272483A (ja) | 1987-04-03 |
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