JP2523513B2 - 溶接電流対応電圧検出装置および溶接用電源装置 - Google Patents
溶接電流対応電圧検出装置および溶接用電源装置Info
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- JP2523513B2 JP2523513B2 JP61161364A JP16136486A JP2523513B2 JP 2523513 B2 JP2523513 B2 JP 2523513B2 JP 61161364 A JP61161364 A JP 61161364A JP 16136486 A JP16136486 A JP 16136486A JP 2523513 B2 JP2523513 B2 JP 2523513B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は抵抗溶接機等における溶接電流対応電圧検出
装置および溶接用電源装置に関するものである。
装置および溶接用電源装置に関するものである。
従来の技術 従来、抵抗溶接機においては、短時間に大電流が流れ
るため電源電圧の変動が大きくなり、溶接電流が変化
し、溶接品質が低下してしまうという問題点があった。
この問題点に鑑み、電流を安定にするため、従来より定
電流制御方法と、電圧補償制御方法が提案されていた。
電圧補償制御方法としては、電圧波形そのものを利用し
て三角関数と一次関数との交点による位相制御や、力率
による位相角対出力実効値の曲線と設定電圧との差によ
る位相制御などが行われていた。
るため電源電圧の変動が大きくなり、溶接電流が変化
し、溶接品質が低下してしまうという問題点があった。
この問題点に鑑み、電流を安定にするため、従来より定
電流制御方法と、電圧補償制御方法が提案されていた。
電圧補償制御方法としては、電圧波形そのものを利用し
て三角関数と一次関数との交点による位相制御や、力率
による位相角対出力実効値の曲線と設定電圧との差によ
る位相制御などが行われていた。
発明が解決しようとする問題点 しかし、上記従来の制御方法では、抵抗溶接機特有の
力率変化に対し、溶接トランス一次側の位相制御電圧に
対する二次側の出力電流実効値との関係への定性的な理
論が明確ではなく、実験的手法であったため、補償精度
が悪いという問題点があった。
力率変化に対し、溶接トランス一次側の位相制御電圧に
対する二次側の出力電流実効値との関係への定性的な理
論が明確ではなく、実験的手法であったため、補償精度
が悪いという問題点があった。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するため、本発明の溶接電流対応電
圧検出装置は、交流電源に位相制御素子を介して一次巻
線が接続された溶接トランスと、前記交流電源の電源電
圧が入力され溶接用電源装置における力率による位相遅
れに比例した電圧関数を作り出す第1CR回路と、前記位
相制御素子の導通を検出する導通検出回路と、前記導通
検出回路の出力によりオフするスイッチと、前記第1CR
回路の出力が前記スイッチを介して入力され前記力率に
よる無効分を作り出す第2CR回路と、前記第1CR回路の出
力と前記第2CR回路の出力がそれぞれ入力されて前記溶
接トランスの二次巻線に流れる溶接電流に対応した電圧
を出力する差動増幅器を備えたものである。
圧検出装置は、交流電源に位相制御素子を介して一次巻
線が接続された溶接トランスと、前記交流電源の電源電
圧が入力され溶接用電源装置における力率による位相遅
れに比例した電圧関数を作り出す第1CR回路と、前記位
相制御素子の導通を検出する導通検出回路と、前記導通
検出回路の出力によりオフするスイッチと、前記第1CR
回路の出力が前記スイッチを介して入力され前記力率に
よる無効分を作り出す第2CR回路と、前記第1CR回路の出
力と前記第2CR回路の出力がそれぞれ入力されて前記溶
接トランスの二次巻線に流れる溶接電流に対応した電圧
を出力する差動増幅器を備えたものである。
また、本発明の溶接用電源装置は、交流電源に位相制
御素子を介して一次巻線が接続された溶接トランスと、
前記交流電源の電源電圧が入力され溶接用電源装置にお
ける力率による位相遅れに比例した電圧関数を作り出す
第1CR回路と、前記位相制御素子の導通を検出する導通
検出回路と、前記導通検出回路の出力によりオフするス
イッチと、前記第1CR回路の出力が前記スイッチを介し
て入力され前記力率による無効分を作り出す第2CR回路
と、前記第1CR回路の出力と前記第2CR回路の出力がそれ
ぞれ入力されて前記溶接トランスの二次巻線に流れる溶
接電流に対応した電圧を出力する差動増幅器と、前記差
動増幅器の出力電圧からその実効値を得る実効値変換回
路と、溶接電流値を設定する溶接電流設定回路と、前記
実効値変換回路の出力と前記溶接電流設定回路の出力が
入力される比較増幅器と、前記比較増幅器の出力に基づ
き前記位相制御素子の導通位相を制御する位相制御回路
を備えてなるものである。
御素子を介して一次巻線が接続された溶接トランスと、
前記交流電源の電源電圧が入力され溶接用電源装置にお
ける力率による位相遅れに比例した電圧関数を作り出す
第1CR回路と、前記位相制御素子の導通を検出する導通
検出回路と、前記導通検出回路の出力によりオフするス
イッチと、前記第1CR回路の出力が前記スイッチを介し
て入力され前記力率による無効分を作り出す第2CR回路
と、前記第1CR回路の出力と前記第2CR回路の出力がそれ
ぞれ入力されて前記溶接トランスの二次巻線に流れる溶
接電流に対応した電圧を出力する差動増幅器と、前記差
動増幅器の出力電圧からその実効値を得る実効値変換回
路と、溶接電流値を設定する溶接電流設定回路と、前記
実効値変換回路の出力と前記溶接電流設定回路の出力が
入力される比較増幅器と、前記比較増幅器の出力に基づ
き前記位相制御素子の導通位相を制御する位相制御回路
を備えてなるものである。
作用 上記構成において電源電圧から、溶接機の力率に対応
して溶接トランスの一次巻線に印加された位相制御電圧
に対する二次側の溶接電流を等価的に求められる。さら
には、溶接電流を一定にする制御を行う。
して溶接トランスの一次巻線に印加された位相制御電圧
に対する二次側の溶接電流を等価的に求められる。さら
には、溶接電流を一定にする制御を行う。
実 施 例 以下、本発明の実施例について添付図面を参照して説
明する。
明する。
第１図において、１は溶接トランスであり、その一次
巻線1aには逆並列接続されたサイリスタ（位相制御素
子）2a,2bを介して交流電源に接続されている。
巻線1aには逆並列接続されたサイリスタ（位相制御素
子）2a,2bを介して交流電源に接続されている。
３は交流電源の電源電圧Vinが入力されるトランスで
あり、このトランス３の出力は可変抵抗４とコンデンサ
５よりなる第1CR回路６に入力される。この第1CR回路６
の出力はバッファ回路7,8を介して差動増幅器９の一方
の入力端子に入力される。また、第1CR回路６の出力は
上記バッファ回路7,8およびスイッチ10を介して、コン
デンサ11と可変抵抗12よりなる第2CR回路13に入力され
る。この第2CR回路13の出力はバッファ回路14を介して
差動増幅器９の他方の入力端子に入力される。15は差動
増幅器９の出力値を実効値に変換する実効値変換回路、
16は溶接トランス１の二次巻線に流れる溶接電流i2を設
定する溶接電流設定回路、17は実効値変換回路15の出力
値と溶接電流設定回路16の出力値とを比較する比較増幅
器である。この比較増幅器17の出力はフィードバック回
路18を介して位相制御回路19に入力される。この位相制
御回路19は入力信号に基づき、サイリスタ2a,2bの導通
位相角を制御する。20はトランスであり、サイリスタ2
a,2bの端子間電圧が入力され、その出力信号は整流回路
21を介して比較増幅器（導通検出回路）22に入力され
る。そして、比較増幅器22は、サイリスタ2a,2bの導通
状態におけるサイリスタ2a,2b間の端子電圧が入力され
ると、そのときの出力信号によってスイッチ10をオフす
る。
あり、このトランス３の出力は可変抵抗４とコンデンサ
５よりなる第1CR回路６に入力される。この第1CR回路６
の出力はバッファ回路7,8を介して差動増幅器９の一方
の入力端子に入力される。また、第1CR回路６の出力は
上記バッファ回路7,8およびスイッチ10を介して、コン
デンサ11と可変抵抗12よりなる第2CR回路13に入力され
る。この第2CR回路13の出力はバッファ回路14を介して
差動増幅器９の他方の入力端子に入力される。15は差動
増幅器９の出力値を実効値に変換する実効値変換回路、
16は溶接トランス１の二次巻線に流れる溶接電流i2を設
定する溶接電流設定回路、17は実効値変換回路15の出力
値と溶接電流設定回路16の出力値とを比較する比較増幅
器である。この比較増幅器17の出力はフィードバック回
路18を介して位相制御回路19に入力される。この位相制
御回路19は入力信号に基づき、サイリスタ2a,2bの導通
位相角を制御する。20はトランスであり、サイリスタ2
a,2bの端子間電圧が入力され、その出力信号は整流回路
21を介して比較増幅器（導通検出回路）22に入力され
る。そして、比較増幅器22は、サイリスタ2a,2bの導通
状態におけるサイリスタ2a,2b間の端子電圧が入力され
ると、そのときの出力信号によってスイッチ10をオフす
る。
抵抗溶接機は力率が悪いため、第２図および第３図に
示すように位相制御電圧V1と溶接電流i2とは位相がずれ
ている。また、電源電圧Vinが実線の状態から点線で示
したように変化すると溶接電流i2も同様に変化する。
示すように位相制御電圧V1と溶接電流i2とは位相がずれ
ている。また、電源電圧Vinが実線の状態から点線で示
したように変化すると溶接電流i2も同様に変化する。
一般的に位相制御された電圧は、溶接機の力率 とする（ただし、Ｒは抵抗分,Lはリアクタンス分）と、 となり（ただしθは制御角）、溶接電流ｉは ｉ＝/|E|で示されるため、第４図に示す斜線部分が溶
接電流ｉに対応した電圧となる。
接電流ｉに対応した電圧となる。
すなわち、電源電圧Vinがトランス３を介して第1CR回
路６に入力されると、第1CR回路６の出力として|E|sin
（wt＋θ−）が求められる。この第1CR回路６の出力
はバッファ回路7,8により全波整流される。このバッフ
ァ回路８の出力信号f1（ｔ）を第４図に示す。
路６に入力されると、第1CR回路６の出力として|E|sin
（wt＋θ−）が求められる。この第1CR回路６の出力
はバッファ回路7,8により全波整流される。このバッフ
ァ回路８の出力信号f1（ｔ）を第４図に示す。
一方、サイリスタ2a,2bの端子間電圧はトランス20に
より検出され整流回路21を介して比較増幅器22に入力さ
れ、サイリスタ2a,2bのオン状態を比較増幅器22により
検出し、このときの比較増幅器22の出力信号によりスイ
ッチ10をオフする。
より検出され整流回路21を介して比較増幅器22に入力さ
れ、サイリスタ2a,2bのオン状態を比較増幅器22により
検出し、このときの比較増幅器22の出力信号によりスイ
ッチ10をオフする。
第2CR回路13のコンデンサ11はスイッチ10がオンであ
るときバッファ回路８の出力信号により充電され、スイ
ッチ10がオフすると、コンデンサ11の充電電荷は可変抵
抗12を介して放電され、第2CR回路13の出力信号とし
て、 が得られる。
るときバッファ回路８の出力信号により充電され、スイ
ッチ10がオフすると、コンデンサ11の充電電荷は可変抵
抗12を介して放電され、第2CR回路13の出力信号とし
て、 が得られる。
なお、 となるように選定しておく。第2CR回路13の出力信号は
バッファ回路14に入力され、このバッファ回路14は第４
図に示す出力信号f2（ｔ）を出力する。
バッファ回路14に入力され、このバッファ回路14は第４
図に示す出力信号f2（ｔ）を出力する。
差動増幅器９にはバッファ回路８の出力信号f1（ｔ）
とバッファ回路14の出力信号f2（ｔ）が入力され、その
出力信号として第４図に斜線で示すような溶接電流i2に
比例した電圧関数が得られる（なお、第４図の出力信号
f1（ｔ）で示される領域の内、前記斜線の領域を除いた
部分を特に無効分と呼ぶ）。
とバッファ回路14の出力信号f2（ｔ）が入力され、その
出力信号として第４図に斜線で示すような溶接電流i2に
比例した電圧関数が得られる（なお、第４図の出力信号
f1（ｔ）で示される領域の内、前記斜線の領域を除いた
部分を特に無効分と呼ぶ）。
さらに、この差動増幅器９の出力信号は実効値変換回
路15により実効値に変換され、比較増幅器17に入力され
る。比較増幅器17は実効値変換回路15の出力信号と溶接
電流設定回路16の出力信号を比較する。この比較増幅器
17の出力信号はフィードバック回路18を介して位相制御
回路19に入力され、位相制御回路19は比較増幅器17の出
力信号に基づき、サイリスタ2a,2bの導通位相角を制御
する。この結果、電源電圧Vinが変動しても溶接電流は
一定となる。
路15により実効値に変換され、比較増幅器17に入力され
る。比較増幅器17は実効値変換回路15の出力信号と溶接
電流設定回路16の出力信号を比較する。この比較増幅器
17の出力信号はフィードバック回路18を介して位相制御
回路19に入力され、位相制御回路19は比較増幅器17の出
力信号に基づき、サイリスタ2a,2bの導通位相角を制御
する。この結果、電源電圧Vinが変動しても溶接電流は
一定となる。
発明の効果 以上のように本発明によれば、溶接電流に対応した電
圧を正確に得ることができるとともに、この電圧に基づ
き、位相制御素子を導通位相角を制御するので、溶接電
流が一定となり、溶接品質を安定化することができる。
圧を正確に得ることができるとともに、この電圧に基づ
き、位相制御素子を導通位相角を制御するので、溶接電
流が一定となり、溶接品質を安定化することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す溶接用電源装置の電気
回路図、第２図および第３図は同装置における各部の信
号波形図、第４図は同装置における各部の信号波形比較
図である。 １……溶接トランス、2a,2b……サイリスタ、６……第1
CR回路、９……差動増幅器、10……スイッチ、13……第
2CR回路、15……実効値変換回路、16……溶接電流設定
回路、17……比較増幅器、19……位相制御回路、22……
比較増幅器。
回路図、第２図および第３図は同装置における各部の信
号波形図、第４図は同装置における各部の信号波形比較
図である。 １……溶接トランス、2a,2b……サイリスタ、６……第1
CR回路、９……差動増幅器、10……スイッチ、13……第
2CR回路、15……実効値変換回路、16……溶接電流設定
回路、17……比較増幅器、19……位相制御回路、22……
比較増幅器。
Claims (2)
- 【請求項１】交流電源に位相制御素子を介して一次巻線
が接続された溶接トランスと、前記交流電源の電源電圧
が入力され溶接用電源装置における力率による位相遅れ
に比例した電圧関数を作り出す第1CR回路と、前記位相
制御素子の導通を検出する導通検出回路と、前記導通検
出回路の出力によりオフするスイッチと、前記第1CR回
路の出力が前記スイッチを介して入力され前記力率によ
る無効分を作り出す第2CR回路と、前記第1CR回路の出力
と前記第2CR回路の出力がそれぞれ入力されて前記溶接
トランスの二次巻線に流れる溶接電流に対応した電圧を
出力する差動増幅器を備えた溶接電流対応電圧検出装
置。 - 【請求項２】交流電源に位相制御素子を介して一次巻線
が接続された溶接トランスと、前記交流電源の電源電圧
が入力され溶接用電源装置における力率による位相遅れ
に比例した電圧関数を作り出す第1CR回路と、前記位相
制御素子の導通を検出する導通検出回路と、前記導通検
出回路の出力によりオフするスイッチと、前記第1CR回
路の出力が前記スイッチを介して入力され前記力率によ
る無効分を作り出す第2CR回路と、前記第1CR回路の出力
と前記第2CR回路の出力がそれぞれ入力されて前記溶接
トランスの二次巻線に流れる溶接電流に対応した電圧を
出力する差動増幅器と、前記差動増幅器の出力電圧から
その実効値を得る実効値変換回路と、溶接電流値を設定
する溶接電流設定回路と、前記実効値変換回路の出力と
前記溶接電流設定回路の出力が入力される比較増幅器
と、前記比較増幅器の出力に基づき前記位相制御素子の
導通位相を制御する位相制御回路を備えてなる溶接用電
源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61161364A JP2523513B2 (ja) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | 溶接電流対応電圧検出装置および溶接用電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61161364A JP2523513B2 (ja) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | 溶接電流対応電圧検出装置および溶接用電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6316879A JPS6316879A (ja) | 1988-01-23 |
| JP2523513B2 true JP2523513B2 (ja) | 1996-08-14 |
Family
ID=15733682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61161364A Expired - Fee Related JP2523513B2 (ja) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | 溶接電流対応電圧検出装置および溶接用電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2523513B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5310984A (en) * | 1992-11-03 | 1994-05-10 | Hughes Aircraft Company | Line voltage compensation for AC resistance welding systems and the like |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56114587A (en) * | 1980-02-15 | 1981-09-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Constant-current controlling device for resistance welding machine |
| JPS59232679A (ja) * | 1983-06-17 | 1984-12-27 | Dengensha Mfg Co Ltd | 抵抗溶接機の位相制御方法及び装置 |
-
1986
- 1986-07-09 JP JP61161364A patent/JP2523513B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6316879A (ja) | 1988-01-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |