JP6317175B2 - 溶接用電源装置 - Google Patents
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Description
図1に示すように、本実施形態の電源装置10は、一次側変換回路11、インバータ回路12、溶接トランスINT、二次側変換回路13を備えるアーク溶接用電源装置よりなり、商用電源から供給される三相の交流入力電力からアーク溶接に適した直流出力電力を生成する。
アーク溶接を行うべく溶接トーチTHに備えられるトーチスイッチTSがオンされると、制御回路20は、所望の出力電力を生成すべく出力制御としてインバータ回路12のスイッチング制御を開始する。溶接動作開始時の状態として、制御回路20の制御切替部20aはPWM制御を選択しており、センサ切替部20bは選択スイッチSW1をオン(選択スイッチSW2をオフ)として第1電流センサID1による電流検出態様としている。
(1)出力電流値が大きい側では、検出可能な電流域が広く分解能の粗い仕様の第1電流センサID1が選択され、出力電流値が小さい側では、検出可能な電流域が狭く分解能の細かい仕様の第2電流センサID2が選択されて、各電流センサID1,ID2にて検出した出力電流値に基づく出力制御(インバータ回路12のスイッチング制御)が行われる。つまり、広い電流域を扱う本実施形態の電源装置10においては特に、各電流域に適した電流センサID1,ID2が選択されることで各電流域の出力電流値を適切に検出でき、各電流域毎で適切な出力制御を行うことができる。
(5)電流センサID1,ID2を切り替える回路は、並列接続した電流センサID1,ID2毎の電路を選択スイッチSW1,SW2にて選択的に接続するかで切り替えを行う構成である。つまり、各電路上には各電流センサID1,ID2の耐性に合った電流が流れるため、電流センサID1,ID2の保護等の効果が期待できる。
・マイナス側電源線上に並列に設けた第1,第2電路に電流センサID1,ID2をそれぞれ1つずつ設置し、選択スイッチSW1,SW2にて電路を切り替えて電流センサID1,ID2を選択する構成としたが、これに限らず適宜変更してもよい。
・仕様の異なる2つの電流センサID1,ID2を切り替える態様であったが、仕様の異なる3以上の電流センサを切り替える態様としてもよい。
・上記実施形態の電源装置10はTIG溶接用を想定しているが、その他のアーク溶接用の電源装置に適用してもよい。またアーク溶接以外の溶接用の電源装置や溶接以外の電源装置に適用してもよい。
11 一次側変換回路(電力生成回路)
12 インバータ回路(電力生成回路)
13 二次側変換回路(電力生成回路)
INT 溶接トランス(電力生成回路)
20 制御回路
20a 制御切替部(制御切替手段)
20b センサ切替部(センサ切替手段)
SW1,SW2 選択スイッチ(センサ切替手段)
ID1,ID2 電流センサ
TR1〜TR4 スイッチング素子
Claims (3)
- 出力電力を生成する電力生成回路と、出力電流値を検出する電流センサとを備えており、前記検出した出力電流値に基づいて前記電力生成回路を制御し所望の出力電力を得る出力制御を行う制御回路を備え、交流入力電力から溶接用の直流出力電力を生成するように構成された溶接用電源装置であって、
前記電流センサには、検出可能な電流域と分解能とを含む仕様の異なるものが複数用いられ、
前記出力電流値が大きい程、検出可能な電流域が広く分解能の粗い仕様の電流センサにて前記出力電流値の検出が行われ、前記出力電流値が小さい程、検出可能な電流域が狭く分解能の細かい仕様の電流センサにて前記出力電流値の検出が行われるように、前記出力電流値に対応して複数の電流センサの内の何れかを選択的に切り替えるセンサ切替手段を備え、
前記電力生成回路は、スイッチング素子のオンオフ動作により直流電力から高周波交流電力への電力変換を行うインバータ回路を含んで構成され、
前記制御回路は、出力要求が大となる期間では前記インバータ回路のスイッチング素子のオンパルス幅を可変とするパルス幅変調制御を選択し、出力要求が小となる期間では同組で動作するスイッチング素子のオンパルス幅をスイッチング素子が十分オン可能な最小幅に固定しつつ同組のオンパルスに位相差を生じさせる位相シフト制御に切り替える制御切替手段を備え、出力要求に応じたスイッチング制御を実施するように構成されており、
前記制御切替手段は、前記インバータ回路のスイッチング素子のオンパルス幅が出力大となるパルス幅から前記スイッチング素子が十分オン可能な最小幅まで前記パルス幅変調制御を行わせ、それ以下の低出力要求時には前記スイッチング素子のオンパルス幅を最小幅で固定しつつ前記位相シフト制御に切り替えるものであって、
前記制御回路は、前記制御の切り替えと前記電流センサの切り替えとを同期させて行うものであって、
前記パルス幅変調制御から前記位相シフト制御に切り替わるときには、前記分解能の粗い仕様の電流センサから前記分解能の細かい仕様の電流センサに切り替わった後に、前記同組のオンパルスに位相差が生じることを特徴とする溶接用電源装置。 - 請求項1に記載の溶接用電源装置において、
前記センサ切替手段は、複数の前記電流センサ毎の電路を並列接続し、何れの電路を選択的に接続するかで前記電流センサを切り替える回路を含んで構成されたことを特徴とする溶接用電源装置。 - 請求項1又は2に記載の溶接用電源装置において、
前記センサ切替手段は、電源装置の動作開始時には常に、検出可能な電流域が広く分解能の粗い仕様の電流センサを選択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。
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