JP2607997B2 - アーク溶接機 - Google Patents
アーク溶接機Info
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- JP2607997B2 JP2607997B2 JP3299945A JP29994591A JP2607997B2 JP 2607997 B2 JP2607997 B2 JP 2607997B2 JP 3299945 A JP3299945 A JP 3299945A JP 29994591 A JP29994591 A JP 29994591A JP 2607997 B2 JP2607997 B2 JP 2607997B2
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- voltage
- output
- power supply
- transformer
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/10—Other electric circuits therefor; Protective circuits; Remote controls
- B23K9/1006—Power supply
- B23K9/1043—Power supply characterised by the electric circuit
- B23K9/1056—Power supply characterised by the electric circuit by using digital means
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H11/00—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result
- H02H11/006—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result in case of too high or too low voltage
- H02H11/007—Emergency protective circuit arrangements for preventing the switching-on in case an undesired electric working condition might result in case of too high or too low voltage involving automatic switching for adapting the protected apparatus to the supply voltage
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、入力電源が高電圧，そ
の約半分の低電圧の２種の交流電源のいずれでも使用可
能なアーク溶接機に関する。
の約半分の低電圧の２種の交流電源のいずれでも使用可
能なアーク溶接機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の２入力電圧対応型のアー
ク溶接機は特開昭５６−８０３７３号公報（Ｂ２３Ｋ９
／１０）等に記載されているように、多くの場合、その
電源部に交流電源が印加されるタップ付きの電源トラン
ス及びこのトランスのタップ切換用の電磁接触器を備え
る。
ク溶接機は特開昭５６−８０３７３号公報（Ｂ２３Ｋ９
／１０）等に記載されているように、多くの場合、その
電源部に交流電源が印加されるタップ付きの電源トラン
ス及びこのトランスのタップ切換用の電磁接触器を備え
る。
【０００３】そして、交流電源の高電圧，低電圧の検出
に基づいてその印加タップが自動又は手動で切換えら
れ、電源トランスの２次巻線出力が交流電源の電圧によ
らず一定に保持され、この２次巻線出力を整流，平滑し
て溶接に必要な数十Ｖ程度の溶接機電源が形成される。
に基づいてその印加タップが自動又は手動で切換えら
れ、電源トランスの２次巻線出力が交流電源の電圧によ
らず一定に保持され、この２次巻線出力を整流，平滑し
て溶接に必要な数十Ｖ程度の溶接機電源が形成される。
【０００４】また、実開平１−１５１９７５号公報（Ｂ
２３Ｋ９／０６）には前述のタップ付きの電源トランス
を備える代わりに、交流電源を整流する整流器及びこの
整流器の出力により動作するスイッチングトランジスタ
構成のハーフブリッジインバータを備えた単相交流電源
用のアーク溶接機の電源部が記載されている。
２３Ｋ９／０６）には前述のタップ付きの電源トランス
を備える代わりに、交流電源を整流する整流器及びこの
整流器の出力により動作するスイッチングトランジスタ
構成のハーフブリッジインバータを備えた単相交流電源
用のアーク溶接機の電源部が記載されている。
【０００５】この場合、高電圧（例えば２００Ｖ）の交
流電源は全波整流されてインバータに供給され、低電圧
（例えば１００Ｖ）の交流電源は倍電圧整流されてイン
バータに供給され、交流電源の電圧によらずインバータ
の印加電圧が一定に保持され、このインバータの高周波
出力が供給される出力トランスの２次側出力を整流，平
滑して溶接機電源が形成される。
流電源は全波整流されてインバータに供給され、低電圧
（例えば１００Ｖ）の交流電源は倍電圧整流されてイン
バータに供給され、交流電源の電圧によらずインバータ
の印加電圧が一定に保持され、このインバータの高周波
出力が供給される出力トランスの２次側出力を整流，平
滑して溶接機電源が形成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記従来のタップ付き
の電源トランスを備えたアーク溶接機の場合、単相，３
相のいずれの交流電源にも容易に適用できるが、手動で
切換える必要があり、しかも、交流電源の周波数が５０
Ｈｚ又は６０Ｈｚと低く、電源トランスが大型，大重量
になるため、溶接機の小型，軽量化が図れない問題点が
ある。
の電源トランスを備えたアーク溶接機の場合、単相，３
相のいずれの交流電源にも容易に適用できるが、手動で
切換える必要があり、しかも、交流電源の周波数が５０
Ｈｚ又は６０Ｈｚと低く、電源トランスが大型，大重量
になるため、溶接機の小型，軽量化が図れない問題点が
ある。
【０００７】また、前記従来のインバータを備えたアー
ク溶接機の場合、電源トランスを備える場合より小型，
軽量になるが、手動で切換える必要があり、しかも、交
流電源をその電圧に応じて倍電圧整流，全波整流するた
め、交流電源が単相でなければ用いることができず、３
相の交流電源を用いる負荷容量の大きな溶接機等に適用
できない問題点がある。
ク溶接機の場合、電源トランスを備える場合より小型，
軽量になるが、手動で切換える必要があり、しかも、交
流電源をその電圧に応じて倍電圧整流，全波整流するた
め、交流電源が単相でなければ用いることができず、３
相の交流電源を用いる負荷容量の大きな溶接機等に適用
できない問題点がある。
【０００８】しかも、整流器の出力電圧がハーフブリッ
ジインバータのスイッチング素子としてのトランジスタ
のコレクタ，エミッタ間にそのまま印加されるため、こ
のトランジスタとして極めて高耐圧の素子を要する。そ
して、このような高耐圧のトランジスタにはスイッチン
グ周波数の高いものがなく、インバータの動作周波数を
高くすることができず、インバータの出力周波数が低く
なって、出力トランスの小型化が図れない。
ジインバータのスイッチング素子としてのトランジスタ
のコレクタ，エミッタ間にそのまま印加されるため、こ
のトランジスタとして極めて高耐圧の素子を要する。そ
して、このような高耐圧のトランジスタにはスイッチン
グ周波数の高いものがなく、インバータの動作周波数を
高くすることができず、インバータの出力周波数が低く
なって、出力トランスの小型化が図れない。
【０００９】また、高耐圧のトランジスタはコレクタ，
エミッタ飽和電圧（オン電圧）が耐圧の低いものに比し
て高く、内部損失が大きくなるため、インバータに放熱
用のファンやフィンとして大型のものを要する。そのた
め、溶接機の小型，軽量化が阻止される問題点がある。
エミッタ飽和電圧（オン電圧）が耐圧の低いものに比し
て高く、内部損失が大きくなるため、インバータに放熱
用のファンやフィンとして大型のものを要する。そのた
め、溶接機の小型，軽量化が阻止される問題点がある。
【００１０】本発明は、交流電源の高電圧，低電圧に応
じて内部接続が自動的に切換わり、３相電源にも適用で
きる小型，軽量な２入力電圧対応型のインバータ構成の
アーク溶接機を提供することを目的とする。
じて内部接続が自動的に切換わり、３相電源にも適用で
きる小型，軽量な２入力電圧対応型のインバータ構成の
アーク溶接機を提供することを目的とする。
【００１１】前記の目的を達成するために、本発明のア
ーク溶接機は、交流電源を整流する入力整流器と、この
整流器の出力を平滑する２個の平滑コンデンサと、交流
電源の高電圧，該電圧の約半分の低電圧を判別し，前記
高電圧，前記低電圧により入力整流器の直流出力端子間
に両平滑コンデンサを直列，並列に切換えて接続する接
続切換装置と、両平滑コンデンサそれぞれの正極，負極
間の直流により動作して高周波交流を出力する半導体ス
イッチ素子構成の２個のインバータと、両インバータそ
れぞれの出力が供給される１次巻線及び２個の２次巻線
を有する２個の出力トランスとを備え、両出力トランス
の両２次巻線の一方，他方それぞれを直列接続して電流
バランサを形成する。 そして、両インバータの素子耐圧
を一層低くするため、２個の出力トランスそれぞれに帰
還制御用の３次巻線を設け、一方の出力トランスの３次
巻線の出力を整流して他方のインバータの入力側に注入
し，他方の出力トランスの３次巻線の出力を整流して一
方のインバータの入力側に注入する電圧バランサ用の２
個の帰還整流器を備えることが望ましい。 また、本発明
のアーク溶接機は、交流電源を整流する入力整流器と、
この整流器の出力を平滑する２個の平滑コンデンサと、
交流電源の高電圧，該電圧の約半分の低電圧を判別し，
前記高電圧，前記低電圧により入力整流器の直流出力端
子間に両平滑コンデンサを直列，並列に切換えて接続す
る接続切換装置と、両平滑コンデンサそれぞれの正極，
負極間の直流により動作して高周波交流を出力する半導
体スイッチ素子構成の２個のインバータと、両インバー
タの出力が供給される出力トランスとを備え、接続切換
装置を、コンデンサ接続切換用の主開閉器と、該主開閉
器の開閉制御用の切換指令回路とにより形成し、切換指
令回路に、制御開閉器により２個の１次巻線が交流電源
に直列又は並列に切換自在に接続される制御電源トラン
スと、このトランスの２次巻線出力を整流，平滑する直
流変換器と、この直流変換器の出力電圧の高低により制
御リレーの通電を制御して制御開閉器を開閉制御し，出
力電圧を一定に保持する通電制御回路と、主開閉器の開
閉制御用の主リレーと制御電源トランスの３次巻線との
間に設けられ制御リレーにより開閉制御される補助開閉
器とを設ける。
ーク溶接機は、交流電源を整流する入力整流器と、この
整流器の出力を平滑する２個の平滑コンデンサと、交流
電源の高電圧，該電圧の約半分の低電圧を判別し，前記
高電圧，前記低電圧により入力整流器の直流出力端子間
に両平滑コンデンサを直列，並列に切換えて接続する接
続切換装置と、両平滑コンデンサそれぞれの正極，負極
間の直流により動作して高周波交流を出力する半導体ス
イッチ素子構成の２個のインバータと、両インバータそ
れぞれの出力が供給される１次巻線及び２個の２次巻線
を有する２個の出力トランスとを備え、両出力トランス
の両２次巻線の一方，他方それぞれを直列接続して電流
バランサを形成する。 そして、両インバータの素子耐圧
を一層低くするため、２個の出力トランスそれぞれに帰
還制御用の３次巻線を設け、一方の出力トランスの３次
巻線の出力を整流して他方のインバータの入力側に注入
し，他方の出力トランスの３次巻線の出力を整流して一
方のインバータの入力側に注入する電圧バランサ用の２
個の帰還整流器を備えることが望ましい。 また、本発明
のアーク溶接機は、交流電源を整流する入力整流器と、
この整流器の出力を平滑する２個の平滑コンデンサと、
交流電源の高電圧，該電圧の約半分の低電圧を判別し，
前記高電圧，前記低電圧により入力整流器の直流出力端
子間に両平滑コンデンサを直列，並列に切換えて接続す
る接続切換装置と、両平滑コンデンサそれぞれの正極，
負極間の直流により動作して高周波交流を出力する半導
体スイッチ素子構成の２個のインバータと、両インバー
タの出力が供給される出力トランスとを備え、接続切換
装置を、コンデンサ接続切換用の主開閉器と、該主開閉
器の開閉制御用の切換指令回路とにより形成し、切換指
令回路に、制御開閉器により２個の１次巻線が交流電源
に直列又は並列に切換自在に接続される制御電源トラン
スと、このトランスの２次巻線出力を整流，平滑する直
流変換器と、この直流変換器の出力電圧の高低により制
御リレーの通電を制御して制御開閉器を開閉制御し，出
力電圧を一定に保持する通電制御回路と、主開閉器の開
閉制御用の主リレーと制御電源トランスの３次巻線との
間に設けられ制御リレーにより開閉制御される補助開閉
器とを設ける。
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【作用】前記のように構成された本発明のアーク溶接機
の場合、接続切換装置により交流電源が高電圧（例えば
３相４００Ｖ系），低電圧（例えば３相２００Ｖ系）の
いずれの電源であるかが判別され、この判別に基づく自
動的な接続切換えにより、高電圧電源の供給時は、入力
整流器の高電圧の整流出力が２個の平滑コンデンサの直
列接続回路に印加されて両コンデンサが入力整流器の出
力電圧の半分の電圧でそれぞれ充電され、低電圧電源の
供給時は、入力整流器の低電圧の整流出力が両平滑コン
デンサの並列接続回路に印加されて両コンデンサが高電
圧時とほぼ同じ電圧でそれぞれ充電される。
の場合、接続切換装置により交流電源が高電圧（例えば
３相４００Ｖ系），低電圧（例えば３相２００Ｖ系）の
いずれの電源であるかが判別され、この判別に基づく自
動的な接続切換えにより、高電圧電源の供給時は、入力
整流器の高電圧の整流出力が２個の平滑コンデンサの直
列接続回路に印加されて両コンデンサが入力整流器の出
力電圧の半分の電圧でそれぞれ充電され、低電圧電源の
供給時は、入力整流器の低電圧の整流出力が両平滑コン
デンサの並列接続回路に印加されて両コンデンサが高電
圧時とほぼ同じ電圧でそれぞれ充電される。
【００１６】
そのため、交流電源の電圧によら
ず、両平滑コンデンサそれぞれの端子間に低電圧の交流
電源の給電時の比較的低い電圧に相当する一定電圧の直
流が生じ、両インバータの印加電圧が高電圧の交流電源
の給電時にも低電圧の交流電源の給電時と同じ比較的低
い電圧に保持され、両インバータは必要な素子耐圧が低
くなってスイッチング周波数を高くできる。しかも、両
トランスの２個の２次巻線の一方，他方それぞれを直列
接続して形成された電流バランサにより、両出力トラン
スの２次巻線出力の電流が互いの２次巻線出力で規制さ
れて一定電流に保持され、両インバータの電流不平衡に
基づく破損等が大型なリアクトル等を用いることなく防
止されて信頼性が向上する。
そのため、交流電源の電圧によら
ず、両平滑コンデンサそれぞれの端子間に低電圧の交流
電源の給電時の比較的低い電圧に相当する一定電圧の直
流が生じ、両インバータの印加電圧が高電圧の交流電源
の給電時にも低電圧の交流電源の給電時と同じ比較的低
い電圧に保持され、両インバータは必要な素子耐圧が低
くなってスイッチング周波数を高くできる。しかも、両
トランスの２個の２次巻線の一方，他方それぞれを直列
接続して形成された電流バランサにより、両出力トラン
スの２次巻線出力の電流が互いの２次巻線出力で規制さ
れて一定電流に保持され、両インバータの電流不平衡に
基づく破損等が大型なリアクトル等を用いることなく防
止されて信頼性が向上する。
【００１７】したがって、供給される交流電源が３相電
源であっても両インバータの動作周波数を高くして両イ
ンバータ及び後段の２個の出力トランスを小型，軽量に
することができ、単相電源だけでなく３相電源でも使用
可能な自動切換式の２入力電圧対応型の小型，軽量なイ
ンバータ構成の信頼性の高いアーク溶接機を実現でき
る。
源であっても両インバータの動作周波数を高くして両イ
ンバータ及び後段の２個の出力トランスを小型，軽量に
することができ、単相電源だけでなく３相電源でも使用
可能な自動切換式の２入力電圧対応型の小型，軽量なイ
ンバータ構成の信頼性の高いアーク溶接機を実現でき
る。
【００１８】
【００１９】そして、出力トランスとしてインバータ毎
にトランスを設け、この両トランスに３次巻線を設ける
とともに、電圧バランサ用の２個の帰還整流器を備える
と、いわゆる帰還制御で両インバータの電圧不平衡が防
止されて、両インバータの必要な素子耐圧が一層低くな
り、溶接機が一層小型，軽量に形成される。また、入力
整流器，２個の平滑コンデンサ及び接続切換装置を備
え、この接続切換装置を主開閉器と切換指令回路とによ
り形成し、この回路に制御電源トランス，直流変換器，
通電制御回路，補助開閉器を設けると、交流電源の高電
圧，低電圧に基づく直流変換器の出力電圧の変化によ
り、通電制御回路が制御リレーを介して制御開閉器及び
補助開閉器を開閉制御する。
にトランスを設け、この両トランスに３次巻線を設ける
とともに、電圧バランサ用の２個の帰還整流器を備える
と、いわゆる帰還制御で両インバータの電圧不平衡が防
止されて、両インバータの必要な素子耐圧が一層低くな
り、溶接機が一層小型，軽量に形成される。また、入力
整流器，２個の平滑コンデンサ及び接続切換装置を備
え、この接続切換装置を主開閉器と切換指令回路とによ
り形成し、この回路に制御電源トランス，直流変換器，
通電制御回路，補助開閉器を設けると、交流電源の高電
圧，低電圧に基づく直流変換器の出力電圧の変化によ
り、通電制御回路が制御リレーを介して制御開閉器及び
補助開閉器を開閉制御する。
【００２０】この開閉制御により、制御電源トランスの
２次巻線，３次巻線の出力が安定化するとともに交流電
源の電圧に応じて主リレーが３次巻線の安定な出力で通
電制御される。そして、主リレーの安定な通電制御によ
り、主開閉器の開閉が正確に制御され、交流電源の高電
圧，低電圧に応じて入力整流器の後段の２個の平滑コン
デンサの接続が正確に切換わり、単相電源だけでなく３
相電源でも使用可能な自動切換式の２入力電圧対応型の
小型，軽量なインバータ構成の実用的なアーク溶接機を
提供できる。
２次巻線，３次巻線の出力が安定化するとともに交流電
源の電圧に応じて主リレーが３次巻線の安定な出力で通
電制御される。そして、主リレーの安定な通電制御によ
り、主開閉器の開閉が正確に制御され、交流電源の高電
圧，低電圧に応じて入力整流器の後段の２個の平滑コン
デンサの接続が正確に切換わり、単相電源だけでなく３
相電源でも使用可能な自動切換式の２入力電圧対応型の
小型，軽量なインバータ構成の実用的なアーク溶接機を
提供できる。
【００２１】
【実施例】１実施例について、図１及び図２を参照して
説明する。 （構成）図１は交流電源を３相電源としたときの全体構
成を示し、同図において、１ａ〜１ｃは受電用の３相の
電源端子、２は入力整流器、３は正極が限流抵抗４，常
開の限時接点５の並列回路を介して入力整流器２の正の
直流出力端子２ｐに接続された大容量の第１の平滑コン
デンサ、６は負極が限流抵抗７，常開の限時接点８の並
列回路を介して入力整流器２の負の直流端子２ｎに接続
された大容量の第２の平滑コンデンサである。
説明する。 （構成）図１は交流電源を３相電源としたときの全体構
成を示し、同図において、１ａ〜１ｃは受電用の３相の
電源端子、２は入力整流器、３は正極が限流抵抗４，常
開の限時接点５の並列回路を介して入力整流器２の正の
直流出力端子２ｐに接続された大容量の第１の平滑コン
デンサ、６は負極が限流抵抗７，常開の限時接点８の並
列回路を介して入力整流器２の負の直流端子２ｎに接続
された大容量の第２の平滑コンデンサである。
【００２２】９は平滑コンデンサ３，６の接続切換用の
主開閉器であり、直流出力端子２ｐ，２ｎ間に常開のリ
レー接点１０ａ，常閉のリレー接点１０ｂ，常開のリレ
ー接点１０ｃを直列接続して形成され、接点１０ａ，１
０ｂの接続点に平滑コンデンサ６の正極が接続され、接
点１０ｂ，１０ｃの接続点に平滑コンデンサ３の負極が
接続されている。
主開閉器であり、直流出力端子２ｐ，２ｎ間に常開のリ
レー接点１０ａ，常閉のリレー接点１０ｂ，常開のリレ
ー接点１０ｃを直列接続して形成され、接点１０ａ，１
０ｂの接続点に平滑コンデンサ６の正極が接続され、接
点１０ｂ，１０ｃの接続点に平滑コンデンサ３の負極が
接続されている。
【００２３】１１，１２は平滑コンデンサ３，６それぞ
れの正極，負極間の直流により動作する半導体スイッチ
素子のハーフブリッジ構成の２個のインバータであり、
それぞれ直列接続された小容量の２個の入力コンデンサ
１３と１４，１５と１６及び半導体スイッチ素子として
の直列接続された２個のＩＧＢＴ１７と１８，１９と２
０を有する。なお、ＩＧＢＴ１７〜２０のコレクタ，エ
ミッタ間には高速ダイオード２１〜２４それぞれが逆並
列接続されている。
れの正極，負極間の直流により動作する半導体スイッチ
素子のハーフブリッジ構成の２個のインバータであり、
それぞれ直列接続された小容量の２個の入力コンデンサ
１３と１４，１５と１６及び半導体スイッチ素子として
の直列接続された２個のＩＧＢＴ１７と１８，１９と２
０を有する。なお、ＩＧＢＴ１７〜２０のコレクタ，エ
ミッタ間には高速ダイオード２１〜２４それぞれが逆並
列接続されている。
【００２４】２５はＩＧＢＴ１７〜２０を高周波スイッ
チング制御するインバータ駆動回路、２６，２７は出力
トランスとして設けられたインバータ毎のトランスであ
り、インバータ１１，１２それぞれに接続された１次巻
線２６ａ，２７ａ，密結合された出力用の２個の２次巻
線２６ｂと２６ｃ，２７ｂと２７ｃ及び帰還制御用の３
次巻線２６ｄ，２７ｄを有し、小型化を図るため、例え
ば同一鉄心の異なる脚に巻線２６ａ〜２６ｄ，２７ａ〜
２７ｄを巻回して粗結合状に形成されている。
チング制御するインバータ駆動回路、２６，２７は出力
トランスとして設けられたインバータ毎のトランスであ
り、インバータ１１，１２それぞれに接続された１次巻
線２６ａ，２７ａ，密結合された出力用の２個の２次巻
線２６ｂと２６ｃ，２７ｂと２７ｃ及び帰還制御用の３
次巻線２６ｄ，２７ｄを有し、小型化を図るため、例え
ば同一鉄心の異なる脚に巻線２６ａ〜２６ｄ，２７ａ〜
２７ｄを巻回して粗結合状に形成されている。
【００２５】そして、トランス２６，２７の一方の２次
巻線２６ｂ，２７ｂが直列接続されるとともに他方の２
次巻線２６ｃ，２７ｃが直列接続され、電流バランサを
形成する。
巻線２６ｂ，２７ｂが直列接続されるとともに他方の２
次巻線２６ｃ，２７ｃが直列接続され、電流バランサを
形成する。
【００２６】２８，２９はアノードが２次巻線２６ｂの
巻始めの端部，２次巻線２７ｃの巻終りの端部それぞれ
に接続された２相半波整流用の２個のダイオード、３０
は一端がダイオード２８，２９のカソードに接続された
平滑用のリアクトル、３１ｐ，３１ｎは正，負の出力端
子であり、出力端子３１ｐがリアクトル３０の他端に接
続され、出力端子３１ｎが２次巻線２６ｃの巻始めの端
部，２次巻線２７ｂの巻終りの端部に接続されている。
巻始めの端部，２次巻線２７ｃの巻終りの端部それぞれ
に接続された２相半波整流用の２個のダイオード、３０
は一端がダイオード２８，２９のカソードに接続された
平滑用のリアクトル、３１ｐ，３１ｎは正，負の出力端
子であり、出力端子３１ｐがリアクトル３０の他端に接
続され、出力端子３１ｎが２次巻線２６ｃの巻始めの端
部，２次巻線２７ｂの巻終りの端部に接続されている。
【００２７】３２，３３は電圧バランサ用の２個の帰還
整流器であり、ダイオード３３〜３６，３７〜４０のダ
イオードブリッジからなり、３次巻線２７ｄ，２６ｄの
出力を整流してインバータ１１，１２の入力側に注入す
る。４１は主開閉器９とともに接続切換装置４２を形成
する切換指令回路であり、電源端子１ｂ，１ｃに接続さ
れた回路部４３及び限時接点５，８を開閉するタイマリ
レー４４，リレー接点１０ａ〜１０ｃを開閉する主リレ
ーからなる。
整流器であり、ダイオード３３〜３６，３７〜４０のダ
イオードブリッジからなり、３次巻線２７ｄ，２６ｄの
出力を整流してインバータ１１，１２の入力側に注入す
る。４１は主開閉器９とともに接続切換装置４２を形成
する切換指令回路であり、電源端子１ｂ，１ｃに接続さ
れた回路部４３及び限時接点５，８を開閉するタイマリ
レー４４，リレー接点１０ａ〜１０ｃを開閉する主リレ
ーからなる。
【００２８】また、回路部４３の構成を示した図２にお
いて、４６は２個の１次巻線４６ａ，４６ｂ及びタップ
付きの２次巻線４６ｃ，３次巻線４６ｄを有する制御電
源トランス、４７は１次巻線４６ａ，４６ｂの接続を切
換える制御開閉器であり、電源端子１ｂ，１ｃ間に常開
のリレー接点４８ａ，常閉のリレー接点４８ｂ，常開の
リレー接点４８ｃを直列接続して形成されている。
いて、４６は２個の１次巻線４６ａ，４６ｂ及びタップ
付きの２次巻線４６ｃ，３次巻線４６ｄを有する制御電
源トランス、４７は１次巻線４６ａ，４６ｂの接続を切
換える制御開閉器であり、電源端子１ｂ，１ｃ間に常開
のリレー接点４８ａ，常閉のリレー接点４８ｂ，常開の
リレー接点４８ｃを直列接続して形成されている。
【００２９】４９はダイオード５０〜５３のダイオード
ブリッジ整流器及び２個のコンデンサ５４，５５が形成
する直流変換器、５６は制御リレー５７の通電を制御す
る通電制御回路であり、ＦＥＴ５８，５９，ツェナダイ
オード６０，６１，抵抗６２〜６５，コンデンサ６６及
びラッチ回路６７により形成されている。なお、ラッチ
回路６７はトランジスタ６８，６９，ダイオード７０及
び抵抗７１〜７４により形成されている。４８ｄは主リ
レー４５と３次巻線４６ｄとの間に設けられた常開のリ
レー接点であり、補助開閉器を形成し、制御リレー５７
により接点４８ａ〜４８ｃとともに開閉制御される。
ブリッジ整流器及び２個のコンデンサ５４，５５が形成
する直流変換器、５６は制御リレー５７の通電を制御す
る通電制御回路であり、ＦＥＴ５８，５９，ツェナダイ
オード６０，６１，抵抗６２〜６５，コンデンサ６６及
びラッチ回路６７により形成されている。なお、ラッチ
回路６７はトランジスタ６８，６９，ダイオード７０及
び抵抗７１〜７４により形成されている。４８ｄは主リ
レー４５と３次巻線４６ｄとの間に設けられた常開のリ
レー接点であり、補助開閉器を形成し、制御リレー５７
により接点４８ａ〜４８ｃとともに開閉制御される。
【００３０】（動作）まず電源投入前の初期状態におい
ては、タイマリレー４４，主リレー４５及び制御リレー
５７が非通電に保持される。そして、タイマリレー４４
の非通電により接点５，８が共に開放され、主リレー４
５の非通電により主開閉器９の接点１０ｂが閉成する。
ては、タイマリレー４４，主リレー４５及び制御リレー
５７が非通電に保持される。そして、タイマリレー４４
の非通電により接点５，８が共に開放され、主リレー４
５の非通電により主開閉器９の接点１０ｂが閉成する。
【００３１】そのため、平滑コンデンサ３，６は入力整
流器２の直流出力端子２ｐ，２ｎ間に直列接続される。
また、制御リレー５７の非通電により制御開閉器４７は
接点４８ｂが閉成し、この閉成によりトランス４６は電
源端子１ｂ，１ｃ間に１次巻線４６ａ，４６ｂが直列に
接続される。
流器２の直流出力端子２ｐ，２ｎ間に直列接続される。
また、制御リレー５７の非通電により制御開閉器４７は
接点４８ｂが閉成し、この閉成によりトランス４６は電
源端子１ｂ，１ｃ間に１次巻線４６ａ，４６ｂが直列に
接続される。
【００３２】つぎに、電源投入時は使用地域の違い等に
基づき、電源端子１ａ〜１ｃに４００Ｖ系（高電圧）又
はその約半分の２００Ｖ系（低電圧）の３相電源が供給
される。
基づき、電源端子１ａ〜１ｃに４００Ｖ系（高電圧）又
はその約半分の２００Ｖ系（低電圧）の３相電源が供給
される。
【００３３】そして、４００Ｖ系の高電圧の３相電源が
供給される高電圧電源の給電時は、この電源が入力整流
器２により整流され、この整流器２の出力が抵抗４，７
を介して平滑コンデンサ３，６の直列回路に供給され、
両コンデンサ３，６が予備充電される。このとき、抵抗
４，７を無視すると、平滑コンデンサ３，６の印加電圧
はそれぞれ整流器２の出力電圧の約半分になる。
供給される高電圧電源の給電時は、この電源が入力整流
器２により整流され、この整流器２の出力が抵抗４，７
を介して平滑コンデンサ３，６の直列回路に供給され、
両コンデンサ３，６が予備充電される。このとき、抵抗
４，７を無視すると、平滑コンデンサ３，６の印加電圧
はそれぞれ整流器２の出力電圧の約半分になる。
【００３４】また、３相電源の適当な相間電圧として、
出力端子１ｂ，１ｃの２相の相間電圧が切換指令回路４
１に設けられたトランス４６の１次巻線４６ａ，４６ｂ
の直列回路に供給され、このとき、２次巻線４６ｃに対
して１次側の巻数が十分大きく、２次巻線４６ｃに１次
側電圧を降下した規定の交流電圧が生じる。
出力端子１ｂ，１ｃの２相の相間電圧が切換指令回路４
１に設けられたトランス４６の１次巻線４６ａ，４６ｂ
の直列回路に供給され、このとき、２次巻線４６ｃに対
して１次側の巻数が十分大きく、２次巻線４６ｃに１次
側電圧を降下した規定の交流電圧が生じる。
【００３５】この２次巻線４６ｃの出力は直流変換器４
９のダイオード５０〜５３の整流，コンデンサ５２，５
３の平滑に基づく倍電圧の整流，平滑で直流に変換さ
れ、この直流の電圧によりツェナダイオード６０がオン
してＦＥＴ５８がオンし、このオンによりＦＥＴ５９は
ゲート電圧が上昇せずにオフし、このオフにより制御リ
レー５７は非通電に保持される。そして、制御リレー５
７が通電されないため、接点４８ｂが閉成保持されて主
リレー４５が非通電に保持され、平滑コンデンサ３，６
は直列接続され続ける。
９のダイオード５０〜５３の整流，コンデンサ５２，５
３の平滑に基づく倍電圧の整流，平滑で直流に変換さ
れ、この直流の電圧によりツェナダイオード６０がオン
してＦＥＴ５８がオンし、このオンによりＦＥＴ５９は
ゲート電圧が上昇せずにオフし、このオフにより制御リ
レー５７は非通電に保持される。そして、制御リレー５
７が通電されないため、接点４８ｂが閉成保持されて主
リレー４５が非通電に保持され、平滑コンデンサ３，６
は直列接続され続ける。
【００３６】また、２次巻線４６ｃに電圧が生じると、
この電圧によりタイマリレー４４が起動される。そし
て、この起動から比較的短い判別，切換の時間が経過す
ると、タイマリレー４４により接点５，８が閉成して抵
抗４，７が短絡され、入力整流器２の直流出力端子２
ｐ，２ｎ間に平滑コンデンサ３，６の直列回路が直接接
続される。
この電圧によりタイマリレー４４が起動される。そし
て、この起動から比較的短い判別，切換の時間が経過す
ると、タイマリレー４４により接点５，８が閉成して抵
抗４，７が短絡され、入力整流器２の直流出力端子２
ｐ，２ｎ間に平滑コンデンサ３，６の直列回路が直接接
続される。
【００３７】この接続により平滑コンデンサ３，６それ
ぞれの正極，負極間の直流が定格電圧（約２００Ｖのル
ート２倍）になり、この定格電圧の直流がインバータ１
１，１２に供給され、両インバータ１１，１２が電源電
圧（約４００Ｖ）の約半分の定格電圧で正常に動作す
る。一方、２００Ｖ系の低電圧の３相電源が供給される
低電圧電源の給電時は、入力整流器２の出力電圧が高電
圧電源の給電時の約半分に低下し、最初はこの低圧の出
力が平滑コンデンサ３，６の直列回路に供給される。
ぞれの正極，負極間の直流が定格電圧（約２００Ｖのル
ート２倍）になり、この定格電圧の直流がインバータ１
１，１２に供給され、両インバータ１１，１２が電源電
圧（約４００Ｖ）の約半分の定格電圧で正常に動作す
る。一方、２００Ｖ系の低電圧の３相電源が供給される
低電圧電源の給電時は、入力整流器２の出力電圧が高電
圧電源の給電時の約半分に低下し、最初はこの低圧の出
力が平滑コンデンサ３，６の直列回路に供給される。
【００３８】また、３相電源の電圧が高電圧電源の給電
時の約半分になるため、トランス４６の２次巻線４６ｃ
の出力電圧が低下して直流変換器４９の出力電圧も約半
分に低下する。このとき、ツェナダイオード６０が直流
変換器５６の出力でオンせず、ＦＥＴ５８がオフに保持
されてＦＥＴ５９のゲート電圧が上昇し、このＦＥＴ５
９がオンして制御リレー５７が通電する。
時の約半分になるため、トランス４６の２次巻線４６ｃ
の出力電圧が低下して直流変換器４９の出力電圧も約半
分に低下する。このとき、ツェナダイオード６０が直流
変換器５６の出力でオンせず、ＦＥＴ５８がオフに保持
されてＦＥＴ５９のゲート電圧が上昇し、このＦＥＴ５
９がオンして制御リレー５７が通電する。
【００３９】この通電により制御開閉器４７は接点４８
ｂが開放されて接点４８ａ，４８ｃが閉成し、トランス
４６の１次巻線４６ａ，４６ｂが並列接続に切換わり、
２次巻線４６ｃの出力電圧が上昇する。ところで、ＦＥ
Ｔ５９がオンすると、ラッチ回路６７のトランジスタ６
８，６９がオンしてその状態をラッチする。
ｂが開放されて接点４８ａ，４８ｃが閉成し、トランス
４６の１次巻線４６ａ，４６ｂが並列接続に切換わり、
２次巻線４６ｃの出力電圧が上昇する。ところで、ＦＥ
Ｔ５９がオンすると、ラッチ回路６７のトランジスタ６
８，６９がオンしてその状態をラッチする。
【００４０】そのため、２次巻線４６ｃの出力電圧が上
昇してＦＥＴ５９がオフしても、制御リレー５７はラッ
チ回路６７を介して通電保持され、トランス４６の１次
巻線４６ａ，４６ｂが並列接続に保持される。さらに、
制御リレー５７により接点４８ｄが閉成され、トランス
４６の３次巻線の一定電圧の出力が主リレー４５に供給
されてこのリレー４５が通電する。
昇してＦＥＴ５９がオフしても、制御リレー５７はラッ
チ回路６７を介して通電保持され、トランス４６の１次
巻線４６ａ，４６ｂが並列接続に保持される。さらに、
制御リレー５７により接点４８ｄが閉成され、トランス
４６の３次巻線の一定電圧の出力が主リレー４５に供給
されてこのリレー４５が通電する。
【００４１】そして、主リレー４５の通電により主開閉
器９は接点１０ｂが開放されて接点１０ａ，１０ｃが閉
成し、この閉成により平滑コンデンサ３，６は並列接続
に切換わる。この切換わりに基づき、タイマリレー４４
によって抵抗４，７が短絡された後は、平滑コンデンサ
３，６それぞれの正極，負極間の直流が高電圧電源の給
電時と同じ定格電圧になり、インバータ１１，１２が前
記定格電圧で正常に動作する。
器９は接点１０ｂが開放されて接点１０ａ，１０ｃが閉
成し、この閉成により平滑コンデンサ３，６は並列接続
に切換わる。この切換わりに基づき、タイマリレー４４
によって抵抗４，７が短絡された後は、平滑コンデンサ
３，６それぞれの正極，負極間の直流が高電圧電源の給
電時と同じ定格電圧になり、インバータ１１，１２が前
記定格電圧で正常に動作する。
【００４２】すなわち、電源端子１ａ〜１ｃに供給され
る交流電源の高電圧，低電圧が切換指令回路４１により
判別され、高電圧電源の給電時は主リレー４５が非通電
に保持されて平滑コンデンサ３，６が直列接続に保持さ
れ、低電圧電源の給電時は主リレー４５が通電されて平
滑コンデンサ３，６が並列接続される。
る交流電源の高電圧，低電圧が切換指令回路４１により
判別され、高電圧電源の給電時は主リレー４５が非通電
に保持されて平滑コンデンサ３，６が直列接続に保持さ
れ、低電圧電源の給電時は主リレー４５が通電されて平
滑コンデンサ３，６が並列接続される。
【００４３】そして、電源電圧に応じた平滑コンデンサ
３，６の接続の自動的な切換えにより、交流電源の高電
圧，低電圧によらず、両コンデンサ３，６は印加電圧が
低電圧電源の給電時の入力整流器２の出力電圧に相当す
る電圧に保持され、それぞれの正極，負極間の端子間電
圧が前記定格電圧になり、この定格電圧の直流がインバ
ータ１１，１２に供給される。この両インバータ１１，
１２はそれぞれ２個のＩＧＢＴ１７と１８，１９と２０
が駆動回路２５の制御により逆相で高周波スイッチング
し、直流を高周波交流に変換してトランス２６，２７の
１次巻線２６ａ，２７ａに供給する。なお、ＩＧＢＴ１
７，１９が同期するとともに、ＩＧＢＴ１８，２０が同
期する。
３，６の接続の自動的な切換えにより、交流電源の高電
圧，低電圧によらず、両コンデンサ３，６は印加電圧が
低電圧電源の給電時の入力整流器２の出力電圧に相当す
る電圧に保持され、それぞれの正極，負極間の端子間電
圧が前記定格電圧になり、この定格電圧の直流がインバ
ータ１１，１２に供給される。この両インバータ１１，
１２はそれぞれ２個のＩＧＢＴ１７と１８，１９と２０
が駆動回路２５の制御により逆相で高周波スイッチング
し、直流を高周波交流に変換してトランス２６，２７の
１次巻線２６ａ，２７ａに供給する。なお、ＩＧＢＴ１
７，１９が同期するとともに、ＩＧＢＴ１８，２０が同
期する。
【００４４】そして、高電圧電源の給電時、この高電圧
が入力整流器２を介して平滑コンデンサ３，６により２
分割され、この２分割した電圧がインバータ１１，１２
それぞれに印加されるため、ＩＧＢＴ１７〜２０のコレ
クタ，エミッタ間の印加電圧が例えば前記実開平１−１
５１９７５号公報に記載のように分割せずにそのまま印
加する場合に比して約半分になる。
が入力整流器２を介して平滑コンデンサ３，６により２
分割され、この２分割した電圧がインバータ１１，１２
それぞれに印加されるため、ＩＧＢＴ１７〜２０のコレ
クタ，エミッタ間の印加電圧が例えば前記実開平１−１
５１９７５号公報に記載のように分割せずにそのまま印
加する場合に比して約半分になる。
【００４５】したがって、ＩＧＢＴ１７〜２０に比較的
耐圧が低くスイッチング周波数の高い実用的な素子を用
いることができ、インバータ１１，１２の高周波交流の
周波数を高くできるとともに、ＩＧＢＴ１７〜２０の放
熱用のファンやフィンを小型化できる。さらに、インバ
ータ１１，１２の高周波数交流の周波数が高くなるた
め、トランス２６，２７として小型のトランスを用いる
ことができる。
耐圧が低くスイッチング周波数の高い実用的な素子を用
いることができ、インバータ１１，１２の高周波交流の
周波数を高くできるとともに、ＩＧＢＴ１７〜２０の放
熱用のファンやフィンを小型化できる。さらに、インバ
ータ１１，１２の高周波数交流の周波数が高くなるた
め、トランス２６，２７として小型のトランスを用いる
ことができる。
【００４６】そして、トランス２６，２７は１次巻線２
６ａ，２７ａの入力交流に基づき、それぞれの同一巻線
数の２個の２次巻線２６ｂと２６ｃ，２７ｂと２７ｃ
に、アーク溶接に適した例えば数十Ｖ程度に降圧した出
力が生じる。
６ａ，２７ａの入力交流に基づき、それぞれの同一巻線
数の２個の２次巻線２６ｂと２６ｃ，２７ｂと２７ｃ
に、アーク溶接に適した例えば数十Ｖ程度に降圧した出
力が生じる。
【００４７】さらに、トランス２６，２７の１次巻線２
６ａ，２７ａに巻始めの端部を正とする実線矢印の極性
の電圧が印加される半波には、それぞれの一方の２次巻
線２６ｂ，２７ｂの巻始めの端部を正とする実線矢印の
極性の起電力が直列合成され、ダイオード２８，リアク
トル３０により整流，平滑される。
６ａ，２７ａに巻始めの端部を正とする実線矢印の極性
の電圧が印加される半波には、それぞれの一方の２次巻
線２６ｂ，２７ｂの巻始めの端部を正とする実線矢印の
極性の起電力が直列合成され、ダイオード２８，リアク
トル３０により整流，平滑される。
【００４８】また、１次巻線２６ａ，２７ａの印加電圧
が巻終りの端部を正とする極性に反転する半波には、そ
れぞれの他方の２次巻線２６ｃ，２７ｃの破線矢印の巻
終りの端部を正とする極性の起電力が直列合成され、ダ
イオード２９，リアクトル３０により整流，平滑され
る。
が巻終りの端部を正とする極性に反転する半波には、そ
れぞれの他方の２次巻線２６ｃ，２７ｃの破線矢印の巻
終りの端部を正とする極性の起電力が直列合成され、ダ
イオード２９，リアクトル３０により整流，平滑され
る。
【００４９】そして、両半波の整流，平滑により形成さ
れた直流電源が溶接機電源として出力端子３６ｐ，３６
ｎから出力され、この出力端子３６ｐ，３６ｎの直流電
源は、そのまま溶接負荷としての電極，母材に印加され
たり、インバータにより交流に変換して電極，母材に印
加されたりする。
れた直流電源が溶接機電源として出力端子３６ｐ，３６
ｎから出力され、この出力端子３６ｐ，３６ｎの直流電
源は、そのまま溶接負荷としての電極，母材に印加され
たり、インバータにより交流に変換して電極，母材に印
加されたりする。
【００５０】ところで、トランス２６，２７の一方の２
次巻線２６ｂ，２７ｂが直列接続され，他方の２次巻線
２６ｃ，２７ｃも直列接続されているため、インバータ
１１，１２の入力側の変動又は負荷短絡等が生じてもト
ランス２６，２７の２次側の電流は常に等しくなり、イ
ンバータ１１，１２の電流不平衡が防止され、電流不平
衡に基づくＩＧＢＴ１７〜２０の破損等が防止される。
また、トランス２６，２７の３次巻線２６ｄ，２７ｄは
それぞれの１次巻線２６ａ，２７ａと同程度の巻数に設
定され、インバータ１１，１２の出力電圧に比例した３
次巻線２６ｄ，２７ｄの出力が帰還整流器３３，３２に
よりそれぞれ整流され、逆のインバータ１２，１１に供
給される。
次巻線２６ｂ，２７ｂが直列接続され，他方の２次巻線
２６ｃ，２７ｃも直列接続されているため、インバータ
１１，１２の入力側の変動又は負荷短絡等が生じてもト
ランス２６，２７の２次側の電流は常に等しくなり、イ
ンバータ１１，１２の電流不平衡が防止され、電流不平
衡に基づくＩＧＢＴ１７〜２０の破損等が防止される。
また、トランス２６，２７の３次巻線２６ｄ，２７ｄは
それぞれの１次巻線２６ａ，２７ａと同程度の巻数に設
定され、インバータ１１，１２の出力電圧に比例した３
次巻線２６ｄ，２７ｄの出力が帰還整流器３３，３２に
よりそれぞれ整流され、逆のインバータ１２，１１に供
給される。
【００５１】このとき、帰還整流器３２，３３の整流出
力は、インバータ１１，１２の出力電圧に差が生じない
電圧平衡時に平滑コンデンサ３，６の端子間電圧に等し
い定常電圧になり、インバータ１１，１２の出力電圧に
差が生じる電圧不平衡時に差に応じて定常電圧から上下
変動する。
力は、インバータ１１，１２の出力電圧に差が生じない
電圧平衡時に平滑コンデンサ３，６の端子間電圧に等し
い定常電圧になり、インバータ１１，１２の出力電圧に
差が生じる電圧不平衡時に差に応じて定常電圧から上下
変動する。
【００５２】例えばインバータ１１の印加電圧が低下し
てインバータ１１，１２の出力電圧に差が生じると、帰
還整流器３２の整流出力の電圧が差に相当する大きさだ
け定常電圧より低下し、帰還整流器３３の整流出力の電
圧が差に相当する大きさだけ定常電圧から上昇し、この
電圧上昇した帰還整流器３３の整流出力の供給により、
インバータ１１の印加電圧が上昇し、両インバータ１
１，１２の印加電圧が等しくなって電圧不平衡が防止さ
れる。
てインバータ１１，１２の出力電圧に差が生じると、帰
還整流器３２の整流出力の電圧が差に相当する大きさだ
け定常電圧より低下し、帰還整流器３３の整流出力の電
圧が差に相当する大きさだけ定常電圧から上昇し、この
電圧上昇した帰還整流器３３の整流出力の供給により、
インバータ１１の印加電圧が上昇し、両インバータ１
１，１２の印加電圧が等しくなって電圧不平衡が防止さ
れる。
【００５３】この電圧不平衡の防止により、ＩＧＢＴ１
７〜２０の印加電圧が過大にならず、ＩＧＢＴ１７〜２
０に一層耐圧が低くスイッチング周波数の高い素子を用
いることができ、インバータ１１，１２及び出力トラン
ス２６，２７を一層小型化できる。したがって、３相の
４００Ｖ系，２００Ｖ系に適用できる２入力電圧対応型
の自動切換え式のインバータ構成の極めて小型，軽量で
信頼性の高いアーク溶接機が実現できる。
７〜２０の印加電圧が過大にならず、ＩＧＢＴ１７〜２
０に一層耐圧が低くスイッチング周波数の高い素子を用
いることができ、インバータ１１，１２及び出力トラン
ス２６，２７を一層小型化できる。したがって、３相の
４００Ｖ系，２００Ｖ系に適用できる２入力電圧対応型
の自動切換え式のインバータ構成の極めて小型，軽量で
信頼性の高いアーク溶接機が実現できる。
【００５４】そして、前記実施例では４００Ｖ系，２０
０Ｖ系の３相電源を入力の交流電源としたが、実施例と
異なる２種の３相電源等の多相電源又は単相電源が入力
の交流電源のときにも適用できるのは勿論である。ま
た、各部の構成は実施例に限定されるものではなく、例
えばインバータ１１，１２の半導体スイッチ素子として
ＩＧＢＴ１７〜２０の代わりにＦＥＴ，バイポーラトラ
ンジスタ等を用いてもよく、ラッチ回路６７のトランジ
スタ６８，６９をサイリスタに置換してもよい。
０Ｖ系の３相電源を入力の交流電源としたが、実施例と
異なる２種の３相電源等の多相電源又は単相電源が入力
の交流電源のときにも適用できるのは勿論である。ま
た、各部の構成は実施例に限定されるものではなく、例
えばインバータ１１，１２の半導体スイッチ素子として
ＩＧＢＴ１７〜２０の代わりにＦＥＴ，バイポーラトラ
ンジスタ等を用いてもよく、ラッチ回路６７のトランジ
スタ６８，６９をサイリスタに置換してもよい。
【００５５】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、以下に記載する効果を奏する。交流電源の
高電圧，低電圧の判別に基づく接続切換装置４２の接続
切換えにより、交流電源の電圧によらず、入力整流器２
の後段の２個の平滑コンデンサ３，６の印加電圧を低電
圧時の入力整流器２の出力電圧に相当する比較的低い電
圧に保持し、両コンデンサ３，６の正極，負極の端子間
電圧によりインバータ１１，１２を駆動したため、交流
電源が単相電源，３相電源等の多相電源のいずれであっ
ても、交流電源の電圧の高，低に応じて内部の接続を自
動的に切換え、インバータ１１，１２の印加電圧を常に
低電圧の交流電源の給電時と同じ比較的低い電圧に保持
し、インバータ１１，１２の素子耐圧を低くして動作周
波数を高くし、インバータ１１，１２及びインバータ毎
の出力トランス２６，２７を小型，軽量にすることがで
きる。
ているため、以下に記載する効果を奏する。交流電源の
高電圧，低電圧の判別に基づく接続切換装置４２の接続
切換えにより、交流電源の電圧によらず、入力整流器２
の後段の２個の平滑コンデンサ３，６の印加電圧を低電
圧時の入力整流器２の出力電圧に相当する比較的低い電
圧に保持し、両コンデンサ３，６の正極，負極の端子間
電圧によりインバータ１１，１２を駆動したため、交流
電源が単相電源，３相電源等の多相電源のいずれであっ
ても、交流電源の電圧の高，低に応じて内部の接続を自
動的に切換え、インバータ１１，１２の印加電圧を常に
低電圧の交流電源の給電時と同じ比較的低い電圧に保持
し、インバータ１１，１２の素子耐圧を低くして動作周
波数を高くし、インバータ１１，１２及びインバータ毎
の出力トランス２６，２７を小型，軽量にすることがで
きる。
【００５６】
【００５７】しかも、両出力トランス２６，２７それぞ
れに２個の２次巻線２６ｂと２６ｃ，２７ｂと２７ｃを
設け、両出力トランス２６，２７の一方，他方の２次巻
線２６ｂと２７ｂ，２６ｃと２７ｃをそれぞれ直列接続
して電流バランサを形成したため、リアクトル等を用い
ない小型な構成でインバータ１１，１２の電流不平衡を
防止し、インバータ１１，１２の過電流による素子破損
等を防止して信頼性を向上できる。そのため、単相電源
は勿論、従来は不可能であった３相電源の例えば４００
Ｖ系，２００Ｖ系の両方でも使用可能な自動切換式のイ
ンバータ構成の小型，軽量で信頼性の高いアーク溶接機
を提供することができる。
れに２個の２次巻線２６ｂと２６ｃ，２７ｂと２７ｃを
設け、両出力トランス２６，２７の一方，他方の２次巻
線２６ｂと２７ｂ，２６ｃと２７ｃをそれぞれ直列接続
して電流バランサを形成したため、リアクトル等を用い
ない小型な構成でインバータ１１，１２の電流不平衡を
防止し、インバータ１１，１２の過電流による素子破損
等を防止して信頼性を向上できる。そのため、単相電源
は勿論、従来は不可能であった３相電源の例えば４００
Ｖ系，２００Ｖ系の両方でも使用可能な自動切換式のイ
ンバータ構成の小型，軽量で信頼性の高いアーク溶接機
を提供することができる。
【００５８】そして、出力トランスとしてインバータ１
１，１２毎の２個のトランス２６，２７を設け、この両
トランス２６，２７の３次巻線２６ｄ，２７ｄの出力を
電圧バランサ用の帰還整流器３３，３２により整流して
逆のインバータ１２，１１の入力側に注入すると、イン
バータ１１，１２の電圧不平衡を防止し、インバータ１
１，１２の必要な素子耐圧を一層低くして溶接機を一層
小型，軽量にできる。
１，１２毎の２個のトランス２６，２７を設け、この両
トランス２６，２７の３次巻線２６ｄ，２７ｄの出力を
電圧バランサ用の帰還整流器３３，３２により整流して
逆のインバータ１２，１１の入力側に注入すると、イン
バータ１１，１２の電圧不平衡を防止し、インバータ１
１，１２の必要な素子耐圧を一層低くして溶接機を一層
小型，軽量にできる。
【００５９】つぎに、入力整流器２，２個の平滑コンデ
ンサ３，６及び接続切換装置４２を備え、この接続切換
装置４２を主開閉器９と切換指令回路４１により形成
し、この指令回路４１に制御電源トランス４６，直流変
換器４９，通電制御回路５６，補助開閉器（接点４８
ｄ）を設け、交流電源の高電圧，低電圧によりトランス
４６の１次巻線４６ａ，４６ｂの接続を切換えるととも
に制御リレー５７の通電を制御し、トランス４６の３次
巻線４６ｄの安定な出力を主リレー４５に選択的に供給
して平滑コンデンサ３，６の接続を切換えると、交流電
源の電圧に応じた平滑コンデンサ３，６の接続の自動的
な切換えを正確に行う２入力電圧対応型のインバータ構
成の小型，軽量で実用的な構成のアーク溶接機を提供で
きる。
ンサ３，６及び接続切換装置４２を備え、この接続切換
装置４２を主開閉器９と切換指令回路４１により形成
し、この指令回路４１に制御電源トランス４６，直流変
換器４９，通電制御回路５６，補助開閉器（接点４８
ｄ）を設け、交流電源の高電圧，低電圧によりトランス
４６の１次巻線４６ａ，４６ｂの接続を切換えるととも
に制御リレー５７の通電を制御し、トランス４６の３次
巻線４６ｄの安定な出力を主リレー４５に選択的に供給
して平滑コンデンサ３，６の接続を切換えると、交流電
源の電圧に応じた平滑コンデンサ３，６の接続の自動的
な切換えを正確に行う２入力電圧対応型のインバータ構
成の小型，軽量で実用的な構成のアーク溶接機を提供で
きる。
【図１】本発明のアーク溶接機の１実施例の結線図であ
る。
る。
【図２】図１の一部の詳細な結線図である。
【符号の説明】 ２ 入力整流器 ３，６ 平滑コンデンサ ９ 主開閉器 １１，１２ インバータ ２６，２７ 出力トランスとしての２個のトランス ２６ａ，２７ａ トランス２６，２７の１次巻線 ２６ｂ，２６ｃ，２７ｂ，２７ｃ トランス２６，２７
の２次巻線 ２６ｄ，２７ｄ トランス２６，２７の３次巻線 ３２，３３ 帰還整流器 ４１ 切換指令回路 ４２ 接続切換装置 ４５ 主リレー ４６ 制御電源トランス ４７ 制御開閉器 ４９ 直流変換器 ５６ 通電制御回路 ５７ 制御リレー ４８ｄ 補助開閉器としてのリレー接点
の２次巻線 ２６ｄ，２７ｄ トランス２６，２７の３次巻線 ３２，３３ 帰還整流器 ４１ 切換指令回路 ４２ 接続切換装置 ４５ 主リレー ４６ 制御電源トランス ４７ 制御開閉器 ４９ 直流変換器 ５６ 通電制御回路 ５７ 制御リレー ４８ｄ 補助開閉器としてのリレー接点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 哲朗 大阪市東淀川区淡路２丁目14番３号 株 式会社三社電機製作所内 (72)発明者 檀上 謙三 大阪市東淀川区淡路２丁目14番３号 株 式会社三社電機製作所内 (72)発明者 青山 雅洋 大阪市東淀川区淡路２丁目14番３号 株 式会社三社電機製作所内 (56)参考文献 特開 平５−104247（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】 交流電源を整流する入力整流器と、 前記入力整流器の出力を平滑する２個の平滑コンデンサ
と、前記交流電源の高電圧，該電圧の約半分の低電圧を判別
し，前記高電圧，前記低電圧により前記入力整流器の直
流出力端子間に前記両平滑コンデンサを直列，並列に切
換えて接続する接続切換装置と、 前記両平滑コンデンサそれぞれの正極，負極間の直流に
より動作して高周波交流を出力する半導体スイッチ素子
構成の２個のインバータと、 前記両インバータそれぞれの出力が供給される１次巻線
及び２個の２次巻線を有する２個の出力トランスとを備
え、 前記両出力トランスの前記両２次巻線の一方，他方それ
ぞれを直列接続して電流バランサを形成したことを特徴
とするアーク溶接機。 - 【請求項２】 ２個の出力トランスそれぞれに帰還制御
用の３次巻線を設け、 一方の出力トランスの前記３次巻線の出力を整流して他
方の出力トランスの１次巻線が接続されたインバータの
入力側に注入し，他方の出力トランスの前記３次巻線の
出力を整流して一方の出力トランスの１次巻線が接続さ
れたインバータの入力側に注入する電圧バランサ用の２
個の帰還整流器を備えたことを特徴とする請求項１記載
のアーク溶接機。 - 【請求項３】 交流電源を整流する入力整流器と、 前記入力整流器の出力を平滑する２個の平滑コンデンサ
と、 前記交流電源の高電圧，該電圧の約半分の低電圧を判別
し，前記高電圧，前記低電圧により前記入力整流器の直
流出力端子間に前記両平滑コンデンサを直列，並列に切
換えて接続する接続切換装置と、 前記両平滑コンデンサそれぞれの正極，負極間の直流に
より動作して高周波交流を出力する半導体スイッチ素子
構成の２個のインバータと、 前記両インバータの出力が供給される出力トランスとを
備え、 前記接続切換装置を、コンデンサ接続切換用の主開閉器
と、該主開閉器の開閉制御用の切換指令回路とにより形
成し、 前記切換指令回路に、 制御開閉器により２個の１次巻線が交流電源に直列又は
並列に切換自在に接続される制御電源トランスと、 前記制御電源トランスの２次巻線出力を整流，平滑する
直流変換器と、 前記直流変換器の出力電圧の高低により制御リレーの通
電を制御して前記制御開閉器を開閉制御し，前記出力電
圧を一定に保持する通電制御回路と、 前記主開閉器の開閉制御用の主リレーと前記制御電源ト
ランスの３次巻線との間に設けられ前記制御リレーによ
り開閉制御される補助開閉器とを設けたことを特徴とす
るアーク溶接機。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3299945A JP2607997B2 (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | アーク溶接機 |
| GB9217585A GB2260663B (en) | 1991-10-18 | 1992-08-19 | Arc welder |
| US07/962,923 US5272313A (en) | 1991-10-18 | 1992-10-19 | Arc welder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3299945A JP2607997B2 (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | アーク溶接機 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05111766A JPH05111766A (ja) | 1993-05-07 |
| JP2607997B2 true JP2607997B2 (ja) | 1997-05-07 |
Family
ID=17878851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3299945A Expired - Lifetime JP2607997B2 (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | アーク溶接機 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5272313A (ja) |
| JP (1) | JP2607997B2 (ja) |
| GB (1) | GB2260663B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2558575B2 (ja) * | 1992-04-03 | 1996-11-27 | 株式会社三社電機製作所 | アーク溶接機 |
| US5349157A (en) * | 1993-01-04 | 1994-09-20 | The Lincoln Electric Company | Inverter power supply for welding |
| US5351175A (en) * | 1993-02-05 | 1994-09-27 | The Lincoln Electric Company | Inverter power supply for welding |
| US5601741A (en) | 1994-11-18 | 1997-02-11 | Illinois Tool Works, Inc. | Method and apparatus for receiving a universal input voltage in a welding power source |
| US5824990A (en) * | 1996-01-11 | 1998-10-20 | Illinois Tool Works Inc. | Power selection and protection circuit for inverter power supply |
| US5771163A (en) * | 1996-11-19 | 1998-06-23 | Sansha Electric Manufacturing Company, Limited | AC-DC converter apparatus |
| JPH1198837A (ja) * | 1997-09-24 | 1999-04-09 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | 直流電源装置 |
| JPH11127576A (ja) * | 1997-10-20 | 1999-05-11 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | 直流電源装置 |
| JPH11178333A (ja) * | 1997-12-15 | 1999-07-02 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | 直流電源装置 |
| JP3294185B2 (ja) * | 1998-01-16 | 2002-06-24 | 株式会社三社電機製作所 | アーク利用機器用直流電源装置 |
| US5991169A (en) * | 1998-03-16 | 1999-11-23 | Lincoln Global, Inc. | Arc welding power supply |
| JP3231705B2 (ja) * | 1998-07-08 | 2001-11-26 | 株式会社三社電機製作所 | アーク加工用電源装置 |
| AT406625B (de) * | 1998-11-12 | 2000-07-25 | Fronius Schweissmasch | Spannungsumschaltvorrichtung |
| JP3357627B2 (ja) * | 1999-04-09 | 2002-12-16 | 株式会社三社電機製作所 | アーク加工装置用電源装置 |
| JP4357667B2 (ja) * | 1999-09-21 | 2009-11-04 | パナソニック株式会社 | アーク溶接機の主回路およびアーク溶接機 |
| US6370047B2 (en) * | 2000-03-10 | 2002-04-09 | Power-One, Inc. | Dual input range power supply using two series or parallel connected converter sections with automatic power balancing |
| US6329636B1 (en) * | 2000-03-31 | 2001-12-11 | Illinois Tool Works Inc. | Method and apparatus for receiving a universal input voltage in a welding plasma or heating power source |
| US6269015B1 (en) * | 2000-11-08 | 2001-07-31 | Sansha Electric Manufacturing Company, Limited | Power supply apparatus for ARC-utilizing apparatuses |
| US6984806B2 (en) * | 2002-07-23 | 2006-01-10 | Illinois Tool Works Inc. | Method and apparatus for retracting and advancing a welding wire |
| US7165707B2 (en) * | 2002-07-23 | 2007-01-23 | Illinois Tool Works Inc. | Method and apparatus for feeding wire to a welding arc |
| US6963048B2 (en) * | 2002-07-23 | 2005-11-08 | Illinois Tool Works Inc. | Method and apparatus for welding with mechanical arc control |
| US7102099B2 (en) * | 2002-07-23 | 2006-09-05 | Illinois Tool Works Inc. | Method and apparatus for feeding wire to a welding arc |
| US6969823B2 (en) * | 2002-07-23 | 2005-11-29 | Illinois Tool Works Inc. | Method and apparatus for controlling a welding system |
| US20040179923A1 (en) * | 2002-12-23 | 2004-09-16 | Lockheed Martin Corporation | Automated transportation mechanism for conveyence and positioning of test containers |
| US6998573B2 (en) * | 2003-07-11 | 2006-02-14 | Lincoln Global, Inc. | Transformer module for a welder |
| US7274000B2 (en) * | 2003-07-11 | 2007-09-25 | Lincoln Global, Inc. | Power source for high current welding |
| US7573000B2 (en) | 2003-07-11 | 2009-08-11 | Lincoln Global, Inc. | Power source for plasma device |
| US6982887B2 (en) * | 2004-04-26 | 2006-01-03 | Astec International Limited | DC-DC converter with coupled-inductors current-doubler |
| US8269141B2 (en) | 2004-07-13 | 2012-09-18 | Lincoln Global, Inc. | Power source for electric arc welding |
| US8785816B2 (en) | 2004-07-13 | 2014-07-22 | Lincoln Global, Inc. | Three stage power source for electric arc welding |
| US9956639B2 (en) | 2005-02-07 | 2018-05-01 | Lincoln Global, Inc | Modular power source for electric ARC welding and output chopper |
| US8581147B2 (en) | 2005-03-24 | 2013-11-12 | Lincoln Global, Inc. | Three stage power source for electric ARC welding |
| US9855620B2 (en) | 2005-02-07 | 2018-01-02 | Lincoln Global, Inc. | Welding system and method of welding |
| US9647555B2 (en) | 2005-04-08 | 2017-05-09 | Lincoln Global, Inc. | Chopper output stage for arc welder power source |
| JP4758234B2 (ja) * | 2006-01-17 | 2011-08-24 | 株式会社三社電機製作所 | 電源装置 |
| US7558092B2 (en) * | 2006-02-28 | 2009-07-07 | Tdk Corporation | Switching power supply unit |
| DE102006026020B4 (de) * | 2006-06-01 | 2008-07-03 | Lorch Schweißtechnik GmbH | Schweißstromquelle für ein Schweißgerät |
| JP2008099381A (ja) * | 2006-10-10 | 2008-04-24 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | アーク溶接用等の電源装置 |
| US8937263B2 (en) * | 2007-01-24 | 2015-01-20 | Amada Miyachi America, Inc. | Capacitive discharge welding power supply and capacitive discharge welder using the same |
| JP5039458B2 (ja) * | 2007-07-05 | 2012-10-03 | 株式会社ダイヘン | 電源装置及びアーク加工用電源装置 |
| JP5332031B2 (ja) * | 2008-03-31 | 2013-11-06 | 株式会社小松製作所 | トランス結合型昇圧器のスイッチング制御方法 |
| US8154891B1 (en) * | 2008-05-19 | 2012-04-10 | Raytheon Company | Methods and apparatus for selectable output DC/DC converter |
| SE534975C2 (sv) * | 2009-10-16 | 2012-03-06 | Tsc Innovation Ab | Förfarande vid och anordning för installation och reparation av isolerade ledningsrör |
| US8309878B2 (en) * | 2009-12-30 | 2012-11-13 | Itt Manufacturing Enterprises, Inc. | Universal input power supply utilizing parallel power modules |
| US8451639B2 (en) * | 2010-02-16 | 2013-05-28 | Electrical Reliability Services, Inc. | Automatic voltage selector control circuit for test sets with tap selectable line input transformers |
| US11161193B2 (en) * | 2012-07-23 | 2021-11-02 | Illinois Tool Works Inc. | Method and apparatus for providing welding type power with flux balancing |
| US10751826B2 (en) * | 2015-12-31 | 2020-08-25 | Illinois Tool Works Inc. | Constant current control systems and methods |
| JP7028672B2 (ja) * | 2018-02-20 | 2022-03-02 | 株式会社三社電機製作所 | 電源装置 |
| US11689111B2 (en) * | 2021-04-07 | 2023-06-27 | Texas Instruments Incorporated | Self-powered solid state relay using digital isolators |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55131272A (en) * | 1979-03-29 | 1980-10-11 | Toko Inc | Switching power supply device |
| JPS5680373A (en) * | 1979-12-03 | 1981-07-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Controlling device for arc welding machine |
| US4769754A (en) * | 1987-07-27 | 1988-09-06 | Miller Electric Mfg., Co. | Stabilized welding power source including a series-resonant current-regulated converter using a transformer having an air-gapped core |
| JPH01151975A (ja) * | 1987-12-07 | 1989-06-14 | Hitachi Ltd | 洗浄方法 |
| US4937731A (en) * | 1989-09-21 | 1990-06-26 | Zenith Electronics Corporation | Power supply with automatic input voltage doubling |
| KR920008609B1 (ko) * | 1990-09-28 | 1992-10-02 | 주식회사 금성사 | 자동전압전환 인버터 전원장치 |
| JPH07115182B2 (ja) * | 1991-10-07 | 1995-12-13 | 株式会社三社電機製作所 | アーク溶接機 |
-
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- 1992-08-19 GB GB9217585A patent/GB2260663B/en not_active Expired - Lifetime
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