JP3527579B2 - アーク加工装置 - Google Patents
アーク加工装置Info
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Description
断、加熱及び溶融等のアーク加工において、電極と被加
工物とを一度短絡させた後に引き離してアークをスター
トさせる方式のアーク加工装置の改良に関するものであ
る。
す接続図である。同図において、10は溶接電源、1乃
至3は1次入力線、4は電極、5は被加工物、6は電極
側ケーブル、7は被加工物側ケーブル、8はトーチスイ
ッチ、9は遠隔出力調整器である。溶接電源10内で、
DR1は1次整流回路、C1は平滑コンデンサ、TR1
はインバータ回路、T1はインバータトランス、DR2
は2次整流回路、LD1は直流リアクトル、CT1は出
力電流検出器、DR3は補助電源整流回路、C2は平滑
コンデンサ、S1はスイッチ回路、R1は電流制限抵抗
器、CT2は補助電源電流検出器、SCR1はサイリス
タ、DT1は電圧検出器、CL1は制御回路、TM1は
電極側出力端子、TM2は被加工物側出力端子である。
1、平滑コンデンサC1、インバータ回路TR1、イン
バータトランスT1、2次整流回路DR2、直流リアク
トルLD1、出力電流検出器CT1及び制御回路CL1
は、アーク加工用の電力を供給する主電源を構成してい
る。補助電源整流回路DR3、平滑コンデンサC2、電
流制限抵抗器R1及び補助電源電流検出器CT2はアー
ク起動用の補助電源を構成している。また、スイッチ回
路S1は、補助電源を開閉する開閉手段であり、サイリ
スタSCR1は、主電源を開閉する開閉手段である。さ
らに、主電源の出力特性は出力電流検出器CT1、制御
回路CL1及びインバータ回路TR1によるフィードバ
ック制御により定電流制御された定電流特性となり、補
助電源の出力特性は電流制限抵抗器R1による垂下特性
となる。
置の出力特性を示す線図である。図5に示すように、補
助電源の無負荷電圧Vst1 は、主電源の無負荷電圧Vst
2 よりも高く、主電源の短絡電流Is2は、補助電源の短
絡電流Is1よりも大きく設定されている。
押すと起動信号が制御回路CL1に入力される。制御回
路CL1はこの起動信号を入力して、図示を省略したガ
ス供給回路を駆動する。ガス供給回路は開放された電極
4と被加工物5との間にシールドガスを放出する。シー
ルドガスが電極4に達する時間を見計らって制御回路C
L1は、サイリスタSCR1をOFFの状態で、インバ
ータ回路TR1を起動しスイッチ回路S1をONにす
る。これにより電極4と被加工物5との間には、サイリ
スタSCR1がOFFの状態のため主電源の無負荷電圧
Vst2 は現れず、補助電源の無負荷電圧Vst1 が現れ
る。この状態で電極4と被加工物5とを短絡すると、図
5に示した短絡電流Is1が流れる。
て小さなアークが発生すると、制御回路CL1は電圧検
出器DT1からの出力電圧の検出信号を入力してアーク
が発生したと判断し、サイリスタSCR1を導通し、引
き続いてスイッチ回路S1をOFFする。この結果、電
極4と被加工物5との間に発生した小さなアークに主電
源から電力の供給が開始され、小さなアークは溶接アー
クに成長する。なお、電極4が被加工物5から引き離さ
れたときにアークが消滅したときは、制御回路CL1は
サイリスタSCR1を導通させることなく、主電源から
電力を供給しない。
において、電極4を被加工物5から引き離したときに発
生する小さなアークは小電流であるために不安定であ
り、主電源の無負荷電圧Vst2 が低い場合、アークが消
滅しやすい。しかし、無負荷電圧Vst2 を高くすると
(無負荷電圧)×(定格出力電流)で定まるアーク加工
装置の電力容量が大きくなり、不経済である。また、電
極4を被加工物5から引き離したときに小さなアークが
消滅しない場合でも補助電源の短絡電流Is1が小さいと
きには安定した小さなアークを形成できず、スムーズに
溶接アークに移行できない場合がある。
を説明する線図である。小さなアークから溶接アークへ
の移行をスムーズにするためには、そのときの電流を大
きくすれば良いが、補助電源の無負荷電圧Vst1 を変化
させない場合は、電流制限抵抗器R1の値を小さくして
補助電源の短絡電流をIs1よりも大きいIs3にする必要
がある。しかし、電流制限抵抗器R1の値を小さくして
短絡電流を大きくすると垂下特性の傾斜がゆるやかにな
り、その結果小さなアークの安定性が低下する。その反
対に、垂下特性の傾斜を変えずに短絡電流を大きくする
には、同図に示すように、無負荷電圧をVst3 のように
大きくする必要があり、その場合、補助電源の電力容量
が大きくなるという不具合がある。
置は、アーク加工用の電力を供給する主電源とこの主電
源よりも高い無負荷電圧でかつ小電力容量の補助電源と
を並列に接続するとともに主電源及び補助電源に出力開
閉手段を設け、アーク起動時に補助電源の出力開閉手段
のみを閉路して電極4を被加工物5に短絡させた後に引
き離してアーク起動を行い、アークの発生を検出して主
電源の出力開閉手段を閉路するアーク加工装置におい
て、補助電源の出力回路に直流リアクトルLD2を直列
に接続したアーク加工装置である。
用の電力を供給する主電源とこの主電源よりも高い無負
荷電圧でかつ小電力容量の補助電源とを並列に接続する
とともに主電源及び補助電源に出力開閉手段を設け、ア
ーク起動時に補助電源の出力開閉手段のみを閉路して電
極4を被加工物5に短絡させた後に引き離してアーク起
動を行い、アークの発生を検出して主電源の出力開閉手
段を閉路するアーク加工装置において、主電源の出力回
路に第1直流リアクトルLD3(1/2)を直列に接続
し、この第1直流リアクトルLD3(1/2)と補助電
源に直列に接続した第2直流リアクトルLD3(2/
2)とが同一鉄心に巻かれた巻線を有しかつ各巻線がそ
れぞれに流れる電流によって共有する鉄心に同じ向きの
磁束を発生する極性に定められているアーク加工装置で
ある。
出力回路に直列に抵抗器R1を接続して垂下特性を得る
請求項1又は2のいずれかに記載のアーク加工装置であ
る。
出力特性を補助電源の出力電流を検出しフィードバック
制御によって定電流特性又は垂下特性に制御する請求項
1又は2のいずれかに記載のアーク加工装置である。
示す図面に基づいて具体的に説明する。図1は本発明の
アーク加工装置の実施の形態を示す接続図である。同図
において、LD2は直流リアクトルである。また、補助
電源整流回路DR3の出力は、図4に示した従来のアー
ク加工装置と同様に、比較的低い無負荷電圧Vst1 に設
定しておく。その他は図4に示した従来装置と同機能の
部品またはアセンブリに同符号を付して説明を省略す
る。
に接触させると補助電源の短絡電流が流れ始める。そし
て、電極4を被加工物5から引き離すと小さなアークが
発生するが電流が急減してアークが切れようした場合、
この電流の急減を防げる方向に直流リアクトルLD2に
サージ電圧が発生するために、小さなアークがとぎれる
ことなく、スムーズに溶接アークに移行できる。なお、
制御回路CL1は電圧検出器DT1からの出力電圧の検
出信号を入力してアークが発生したことを判断し、サイ
リスタSCR1を導通させ、引き続いてスイッチ回路S
1をOFFさせる。
施の形態を示す接続図である。同図において、LD3
(1/2)は第1直流リアクトルであり、LD3(2/
2)は第2直流リアクトルであり、これらの直流リアク
トルLD3(1/2)及びLD3(2/2)の巻線は同
じ鉄心に巻かれ、流れる電流がその共有する鉄心を同じ
向きに磁化するように極性が定められている。第1直流
リアクトルLD3(1/2)は図1に示した直流リアク
トルLD1に、第2直流リアクトルLD3(2/2)は
図1に示した直流リアクトルLD2にそれぞれ相当す
る。その他は図1に示した実施の形態と同機能の部品ま
たはアセンブリに同符号を付して説明を省略する。
形態と同様に、電極4を被加工物5に接触させると補助
電源の短絡電流が流れ始める。そして、電極4を被加工
物5から引き離すとき電流が急減してアークが切れよう
とするが、それまでに第2直流リアクトルLD3(2/
2)に蓄えられていた電磁エネルギーによって電流の低
下をさまたげるために、小さなアークがとぎれることな
く、スムーズに溶接アークに移行できる。制御回路CL
1は電圧検出器DT1からの出力電圧の検出信号を入力
してアークが発生したことを判断し、サイリスタSCR
1を導通させ、引き続いてスイッチ回路S1をOFFさ
せる。このとき、第2直流リアクトルLD3(2/2)
に貯えられていた磁気エネルギーが鉄心を共有する第1
直流リアクトルLD3(1/2)に移行する。すなわ
ち、第2直流リアクトルLD3(2/2)に流れていた
電流が、直流リアクトルLD3(2/2)とLD3(1
/2)との巻数比に応じて変換されて、第1直流リアク
トルLD3(1/2)に流れるようになるので、無駄な
く小さなアークから溶接アークに移行することができ、
スイッチ回路S1の閉路時に発生するサージ電圧がほと
んどなくなる。
形態を示す接続図である。同図において、S3はスイッ
チ回路、T2及びT3は変圧器である。その他は図1に
示した実施の形態と同機能の部品またはアセンブリに同
符号を付して説明を省略する。図1及び図2に示した実
施の形態においては、主電源及び補助電源をインバータ
トランスT1から供給する例を示したが、図3に示した
実施の形態は、補助電源として商用周波電源を用いたも
のである。補助電源の開閉手段はスイッチ回路S3であ
り、主電源の開閉手段はインバータ回路TR1である。
これらの開閉手段は、独立して開閉することができるた
めに、図1に示した2次整流回路DR2に接続していた
サイリスタSCR1は不要である。
に垂下特性を持たせるために、電流制限抵抗器R1を用
いているが、主電源と同様に、補助電源電流検出器CT
2で補助電源の出力電流を検出し、基準値と比較しフィ
ードバック制御を行うことにより、定電流特性又は垂下
特性を得るようにしてもよい。
加工物とを一度短絡させた後に引き離す方式のアーク加
工装置において、補助電源の無負荷電圧を上げることな
くかつ垂下特性の傾斜をゆるめることなく補助電源の出
力回路に直列に直流リアクトルを接続することによって
電極を被加工物から引き離す時にサージ電圧を発生させ
て、出力電圧の不足を補うことによって、小さなアーク
を安定に発生させるので、電極が被加工物に固着するこ
となく、電極を被加工物から引き離すときに小さなアー
クがとぎれることがなく、スムーズに溶接アークを発生
させることができる。
続図である。
続図である。
続図である。
る。
ある。
図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 アーク加工用の電力を供給する主電源と
前記主電源よりも高い無負荷電圧でかつ小電力容量の補
助電源とを並列に接続するとともに前記主電源及び前記
補助電源に出力開閉手段を設け、アーク起動時に前記補
助電源の出力開閉手段のみを閉路して電極を被加工物に
短絡させた後に引き離してアーク起動を行い、アークの
発生を検出して前記主電源の出力開閉手段を閉路するア
ーク加工装置において、前記補助電源の出力回路に直流
リアクトルを直列に接続したアーク加工装置。 - 【請求項2】 アーク加工用の電力を供給する主電源と
前記主電源よりも高い無負荷電圧でかつ小電力容量の補
助電源とを並列に接続するとともに前記主電源及び前記
補助電源に出力開閉手段を設け、アーク起動時に前記補
助電源の出力開閉手段のみを閉路して電極を被加工物に
短絡させた後に引き離してアーク起動を行い、アークの
発生を検出して前記主電源の出力開閉手段を閉路するア
ーク加工装置において、前記主電源の出力回路に第1直
流リアクトルを直列に接続し、前記第1直流リアクトル
と前記補助電源に直列に接続した第2直流リアクトルと
が同一鉄心に巻かれた巻線を有しかつ各巻線がそれぞれ
に流れる電流によって共有する鉄心に同じ向きの磁束を
発生する極性に定められているアーク加工装置。 - 【請求項3】 前記補助電源は、前記補助電源の出力回
路に直列に抵抗器を接続して垂下特性を得る請求項1又
は2のいずれかに記載のアーク加工装置。 - 【請求項4】 前記補助電源の出力特性を前記補助電源
の出力電流を検出しフィードバック制御によって定電流
特性又は垂下特性に制御する請求項1又は2のいずれか
に記載のアーク加工装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP32390395A JP3527579B2 (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | アーク加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32390395A JP3527579B2 (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | アーク加工装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14544595A Division JPH08229679A (ja) | 1994-12-28 | 1995-05-18 | アーク加工装置 |
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JPH08309531A JPH08309531A (ja) | 1996-11-26 |
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ID=18159905
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP32390395A Expired - Fee Related JP3527579B2 (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | アーク加工装置 |
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JP5758115B2 (ja) * | 2010-12-15 | 2015-08-05 | 株式会社ダイヘン | アーク溶接機 |
CN106862725B (zh) * | 2017-01-19 | 2019-07-12 | 上海广为焊接设备有限公司 | 逆变焊机的防粘结电路 |
-
1995
- 1995-11-16 JP JP32390395A patent/JP3527579B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH08309531A (ja) | 1996-11-26 |
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