JP6345490B2 - 溶接用電源装置 - Google Patents
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Description
また、この構成によれば、溶接用電源装置と溶接トーチとの電気的接続により、溶接トーチの出力仕様が自動判別されるため、出力仕様の判別が簡易で確実である。
この構成によれば、プラズマアーク溶接用の電源装置において、広い電流域に亘って適切な出力制御が行われる。
図1に示すように、本実施形態の溶接用電源装置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。
電源装置10に大出力用、中出力用、小出力用の溶接トーチTH1〜TH3の何れかが接続されると、制御回路20は何れの溶接トーチTH1〜TH3が接続されたかを認識する。つまり、制御回路20は、溶接トーチTH1〜TH3を介して電源装置10の出力態様を決定し、制御切替部20a及びセンサ切替部20bにて動作態様を変更する。
大出力用の溶接トーチTH1が接続されると、センサ切替部20bは第1電流センサID1による電流検出を選択、制御切替部20aはインバータ回路12のスイッチング制御としてPWM制御を選択する。
中出力用の溶接トーチTH2が接続されると、センサ切替部20bは第1電流センサID1による電流検出を選択、制御切替部20aはインバータ回路12のスイッチング制御としてPWM制御とPSM制御のハイブリッド制御を選択する。
小出力用の溶接トーチTH3が接続されると、センサ切替部20bは第2電流センサID2による電流検出を選択、制御切替部20aはインバータ回路12のスイッチング制御としてPSM制御を選択する。
(1)溶接トーチTH1〜TH3の内で出力仕様が大きいものを用いると、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、溶接トーチTH1〜TH3の内で出力仕様が小さいものを用いると、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では、溶接トーチTH1〜TH3の出力仕様、即ち溶接トーチTH1〜TH3で扱う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。
・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。
・電源装置10と溶接トーチTH1〜TH3とをコネクタCONを通じて電気的に接続して溶接トーチTH1〜TH3の出力仕様を自動判別したが、出力仕様を切り替えるスイッチや出力仕様の数値入力を行う手段を溶接トーチや電源装置に設けて、作業者にて切り替える態様としてもよい。
・PWM制御とPSM制御の両制御を用いる態様であったが、PWM制御のみの出力制御、PSM制御のみの出力制御等、1つのスイッチング制御を行うものであってもよい。
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、判別手段)
20b センサ切替部(センサ切替手段、判別手段)
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
TH1〜TH3 溶接トーチ
M 溶接対象
CON コネクタ(判別手段)
Claims (4)
- 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、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、溶接対象の溶接を行うべく溶接トーチに前記出力電力を供給する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、
出力仕様の異なる複数の前記溶接トーチの内で出力仕様が大きい程、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、前記溶接トーチの内で出力仕様が小さい程、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、前記溶接トーチの出力仕様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と、
溶接用電源装置と前記溶接トーチとの電気的接続に基づいて前記溶接トーチの出力仕様が自動判別される判別手段とを備えた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所定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、前記溶接トーチの出力仕様に応じたスイッチング制御を実施する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、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1〜3の何れか1項に記載の溶接用電源装置において、
プラズマアーク溶接用の出力電力を生成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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