JPH02217167A - アーク溶接機またはプラズマ切断機 - Google Patents
アーク溶接機またはプラズマ切断機Info
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- JPH02217167A JPH02217167A JP3728489A JP3728489A JPH02217167A JP H02217167 A JPH02217167 A JP H02217167A JP 3728489 A JP3728489 A JP 3728489A JP 3728489 A JP3728489 A JP 3728489A JP H02217167 A JPH02217167 A JP H02217167A
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- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
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- Arc Welding Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、出力制御用インバータ装置を備えたアーク溶
接機等において、前記インバータ装置に設けられたスイ
ッチング素子の動作時におけるワットロスの低減策を講
じたアーク溶接機およびプラズマ切断機に関するもので
ある。
接機等において、前記インバータ装置に設けられたスイ
ッチング素子の動作時におけるワットロスの低減策を講
じたアーク溶接機およびプラズマ切断機に関するもので
ある。
第３図は従来のアーク溶接機等に使用されているハーフ
ブリッジ式インバータ装置の構成図である。この図にお
いて、（Ｉ）は直流電源、（２）（３）は直流電源（１
）と直列に接続された第１、第２のスイッチング素子、
（４）（４）は直流電源（１）および両スイッチング素
子（２）（３）と並列に接続されたコンデンサ、（５）
は第１、第２のスイッチング素子（２）（３）の中間点
と両方のコンデンサ（４）（４）の中間点間に接続され
た変圧器の一次巻線であって、前記第１のスイッチング
素子（２）のＯＦＦと同時に、第２のスイッチング素子
（３）を一定時間ＯＮさせ、この一定時間経過後、第２
のスイッチング素子（３）のＯＦＦと同時に第１のスイ
ッチング素子（２）をＯＮさせることを繰り返すもので
ある。
ブリッジ式インバータ装置の構成図である。この図にお
いて、（Ｉ）は直流電源、（２）（３）は直流電源（１
）と直列に接続された第１、第２のスイッチング素子、
（４）（４）は直流電源（１）および両スイッチング素
子（２）（３）と並列に接続されたコンデンサ、（５）
は第１、第２のスイッチング素子（２）（３）の中間点
と両方のコンデンサ（４）（４）の中間点間に接続され
た変圧器の一次巻線であって、前記第１のスイッチング
素子（２）のＯＦＦと同時に、第２のスイッチング素子
（３）を一定時間ＯＮさせ、この一定時間経過後、第２
のスイッチング素子（３）のＯＦＦと同時に第１のスイ
ッチング素子（２）をＯＮさせることを繰り返すもので
ある。
第４図に一ヒ記構成のハーフブリッジ式インバータ装置
の動作時における第２のスイッチング素子（３）に流れ
る電流Ｉｃ’と、印加される電圧Ｖ♂Ｌ１並びに前記電
流と電圧の積Ｗ’ （＝Ｉｃ’ＸＶ♂［）の関係を模
式図的に示したものである。
の動作時における第２のスイッチング素子（３）に流れ
る電流Ｉｃ’と、印加される電圧Ｖ♂Ｌ１並びに前記電
流と電圧の積Ｗ’ （＝Ｉｃ’ＸＶ♂［）の関係を模
式図的に示したものである。
ところで、一般に、スイッチング素子がスイッチング動
作を行うとき、動作の瞬間に同素子に流れる電流Ｉと、
同素子に印加される電圧Ｖとの積となる電力Ｗを消費す
る。この電力Ｗはワットロスと称され、発熱の形で現れ
る。このワットロスによるスイッチング素子の発熱現象
はスイッチング動作時に同素子に印加される電圧が大き
い程、スイッチング素子自体に与える悪影響が大きい。
作を行うとき、動作の瞬間に同素子に流れる電流Ｉと、
同素子に印加される電圧Ｖとの積となる電力Ｗを消費す
る。この電力Ｗはワットロスと称され、発熱の形で現れ
る。このワットロスによるスイッチング素子の発熱現象
はスイッチング動作時に同素子に印加される電圧が大き
い程、スイッチング素子自体に与える悪影響が大きい。
しかしながら、従来構成のものではスイッチング素子（
２）（３）に印加される電圧■ｃｒが低電位にあるとき
を検知することが不可能なため、スイッチング素子（２
）（３）が高電位時に動作して相当な発熱現象を伴うワ
ットロスが生じる危険性を回避することができないとい
う問題点があった。
２）（３）に印加される電圧■ｃｒが低電位にあるとき
を検知することが不可能なため、スイッチング素子（２
）（３）が高電位時に動作して相当な発熱現象を伴うワ
ットロスが生じる危険性を回避することができないとい
う問題点があった。
本発明は、このような問題点を解決するためになされた
もので、出力制御用インバータ装置のスイッチング素子
におけるスイッチング動作時のワットロスを大幅に減少
させることを目的とするものである。
もので、出力制御用インバータ装置のスイッチング素子
におけるスイッチング動作時のワットロスを大幅に減少
させることを目的とするものである。
上記目的を達成するために本発明のアーク溶接機および
プラズマ切断機は、直流電源と変圧器の−・次巻線とス
イッチング素子とをそれぞれ直列に接続して閉ループを
形成すると共に、前記変圧器の一次巻線の両端間にコン
デンサを並列に接続してなる回路中に、前記変圧器の一
次電圧零交差を検出する電圧検出回路を介装し、この電
圧検出回路の出力によって前記スイッチング素子をＯＮ
動作させるように構成した出力制御用インバータ装置を
具備することを特徴とするものである。
プラズマ切断機は、直流電源と変圧器の−・次巻線とス
イッチング素子とをそれぞれ直列に接続して閉ループを
形成すると共に、前記変圧器の一次巻線の両端間にコン
デンサを並列に接続してなる回路中に、前記変圧器の一
次電圧零交差を検出する電圧検出回路を介装し、この電
圧検出回路の出力によって前記スイッチング素子をＯＮ
動作させるように構成した出力制御用インバータ装置を
具備することを特徴とするものである。
一ヒ記構成によると、スイッチング素子がスイッチング
動作するときに、同スイッチング素子に印加される電圧
は零か、または零に近い非常に低い値となる。したがっ
て、スイッチング素子に流れる電流および印加される電
圧の積であるワットロスは零または極めて低い値に抑制
されるため、スイッチング素子へのワットロスによる発
熱の影響を回避できるものである。
動作するときに、同スイッチング素子に印加される電圧
は零か、または零に近い非常に低い値となる。したがっ
て、スイッチング素子に流れる電流および印加される電
圧の積であるワットロスは零または極めて低い値に抑制
されるため、スイッチング素子へのワットロスによる発
熱の影響を回避できるものである。
以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
第１図はこの実施例に係るアーク溶接機等の電圧共振式
−石インバータ装置の構成図を示している。この図にお
いて、（ＩＩ）は直流電源、（１２）は変圧器の一次巻
線、（１３）はスイッチング素子であって、これら直流
電源（１１）、変圧器の一次巻線（１２）およびスイッ
チング素子（１３）はそれぞれ直列に接続されて閉ルー
プを形成している。
−石インバータ装置の構成図を示している。この図にお
いて、（ＩＩ）は直流電源、（１２）は変圧器の一次巻
線、（１３）はスイッチング素子であって、これら直流
電源（１１）、変圧器の一次巻線（１２）およびスイッ
チング素子（１３）はそれぞれ直列に接続されて閉ルー
プを形成している。
前記変圧器の一次巻線（１２）の両端間には、この巻線
コイル（１２）と共にＬＣ共振回路を構成する共振コン
デンサ（Ｉ４）を並列に接続してあり、また、直流電源
（１１）の両端間には平滑コンデンサ（１５）を並列に
接続しである。更に、スイッチング素子（１３）の両端
にはダイオード（１６）を並列に接続しである。
コイル（１２）と共にＬＣ共振回路を構成する共振コン
デンサ（Ｉ４）を並列に接続してあり、また、直流電源
（１１）の両端間には平滑コンデンサ（１５）を並列に
接続しである。更に、スイッチング素子（１３）の両端
にはダイオード（１６）を並列に接続しである。
（１７）は変圧器の一次電圧零交差を検出する電圧検出
回路であって、遅延回路（１８）を介してスイッチング
素子（１３）に接続してあり、その出力により前記スイ
ッチング素子（１３）をＯＮ動作させるものである。
回路であって、遅延回路（１８）を介してスイッチング
素子（１３）に接続してあり、その出力により前記スイ
ッチング素子（１３）をＯＮ動作させるものである。
第２図は一ヒ記構成のインバータ装置による電圧波形図
を示しており、同図中、（ａ）はスイ、−、チング素了
（Ｉ３）の０Ｎ１０ＦＦ波形、（ｂ）は変圧器電圧Ｖ１
の波形、（Ｃ）はスイッチング素子（１３）に流れる電
流Ｉｃの波形、（ｄ）はスイッチング素子（１３）に印
加される電圧Ｖ。Ｅの波形、（ｅ）は前記スイッチング
素子（１３）の電流Ｉｃと電圧Ｖ。Ｅとの積、つまりワ
ットロスＷの変化をそれぞれ示している。
を示しており、同図中、（ａ）はスイ、−、チング素了
（Ｉ３）の０Ｎ１０ＦＦ波形、（ｂ）は変圧器電圧Ｖ１
の波形、（Ｃ）はスイッチング素子（１３）に流れる電
流Ｉｃの波形、（ｄ）はスイッチング素子（１３）に印
加される電圧Ｖ。Ｅの波形、（ｅ）は前記スイッチング
素子（１３）の電流Ｉｃと電圧Ｖ。Ｅとの積、つまりワ
ットロスＷの変化をそれぞれ示している。
いま、スイッチング素子（１３）か−・定時間ＯＮの後
、（Ａ）時点でＯＦＦしたとすると、変圧器に蓄積され
たエネルギーにより変圧器の一次巻線（１２）と共振コ
ンデンサ（Ｉ４）間で形成されるＬＣ共振回路が共振状
態となる。変圧器の一次巻線（Ｉ２）の両端電圧ＶＴが
再び直流電源（１１）の電圧Ｅに達する（Ｃ）時点にお
いて、スイッチング素子（１３）の電圧ＶＣＥが零から
負へ低下しようとするとき、ダイオード（１６）が導通
し、同スイッチング素子（１３）の電圧Ｖ。Ｅは零に保
持される。このダイオード（ＩＧ）の導通期間は（Ｃ）
時点から（Ｄ）時点までの期間Ｔ１である。
、（Ａ）時点でＯＦＦしたとすると、変圧器に蓄積され
たエネルギーにより変圧器の一次巻線（１２）と共振コ
ンデンサ（Ｉ４）間で形成されるＬＣ共振回路が共振状
態となる。変圧器の一次巻線（Ｉ２）の両端電圧ＶＴが
再び直流電源（１１）の電圧Ｅに達する（Ｃ）時点にお
いて、スイッチング素子（１３）の電圧ＶＣＥが零から
負へ低下しようとするとき、ダイオード（１６）が導通
し、同スイッチング素子（１３）の電圧Ｖ。Ｅは零に保
持される。このダイオード（ＩＧ）の導通期間は（Ｃ）
時点から（Ｄ）時点までの期間Ｔ１である。
前記ＬＣ共振回路が共振状態となる（Ａ）時点から（Ｃ
） ＩＩ＆点までの期間において、電圧検出回路（Ｉ７
）により変圧器の両端電圧ＶＴを測定し、Ｖｌ：０とな
る（Ｂ）時点、すなわち、−次電圧零交差を検出し、更
に、この検出信号を遅延回路（！８）に送る。この遅延
回路（１８）では電圧検出回路（１７）から出力された
検出信号を前記（Ｂ）時点−（Ｃ）時点間よりも長く、
かつ（Ｂ）時点−（Ｄ）時点よりも短い期間Ｔ。だけ遅
延させて、スイッチング素Ｔ−（１３）に送る。
） ＩＩ＆点までの期間において、電圧検出回路（Ｉ７
）により変圧器の両端電圧ＶＴを測定し、Ｖｌ：０とな
る（Ｂ）時点、すなわち、−次電圧零交差を検出し、更
に、この検出信号を遅延回路（！８）に送る。この遅延
回路（１８）では電圧検出回路（１７）から出力された
検出信号を前記（Ｂ）時点−（Ｃ）時点間よりも長く、
かつ（Ｂ）時点−（Ｄ）時点よりも短い期間Ｔ。だけ遅
延させて、スイッチング素Ｔ−（１３）に送る。
この遅延回路（１８）により遅延された検出信号により
スイッチング素子（１３）をＯＮさせると、同素子（１
３）は電圧ｖＣＥが零の時点でＯＮすることになる。こ
のようにスイッチング素子（１３）が電圧ＶＣＥ：０の
時点でＯＮすることにより、印加電圧Ｖ （：ｔ；と電
流Ｉｃとの積、つまりワットロスＷ＝０となり発熱が防
出される。
スイッチング素子（１３）をＯＮさせると、同素子（１
３）は電圧ｖＣＥが零の時点でＯＮすることになる。こ
のようにスイッチング素子（１３）が電圧ＶＣＥ：０の
時点でＯＮすることにより、印加電圧Ｖ （：ｔ；と電
流Ｉｃとの積、つまりワットロスＷ＝０となり発熱が防
出される。
また、スイッチング素子（１３）がＯＦＦするときは電
圧Ｖ。１は変圧器の−・次巻線（１２）と共振コンデン
サ（１４）の共振電圧の作用により非常に緩慢な立ち上
がりとなるため、その間、電圧Ｖ。Ｅと電流ＩＣとの積
Ｗも極めて小さい値を保持するものである。
圧Ｖ。１は変圧器の−・次巻線（１２）と共振コンデン
サ（１４）の共振電圧の作用により非常に緩慢な立ち上
がりとなるため、その間、電圧Ｖ。Ｅと電流ＩＣとの積
Ｗも極めて小さい値を保持するものである。
なお、−ヒ記実施例ではインバータ装置の電源として完
全平滑した直流電源（１１）を用いた場合について説明
したが、本発明はこの他、インバータ装置の電源として
全波整流波形の脈流電源を用いたものにも適用できるも
のである。
全平滑した直流電源（１１）を用いた場合について説明
したが、本発明はこの他、インバータ装置の電源として
全波整流波形の脈流電源を用いたものにも適用できるも
のである。
以−ト説明したように本発明のアーク溶接機およびプラ
ズマ切断機によるときは、その出力制御用インバータ装
置を直流電源と変圧器の一次巻線とスイッチング素子と
をそれぞれ直列に接続して閉ループを形成すると共に、
前記変圧器の−・次巻線の両端間にコンデンサを並列に
接続してなる回路中に、前記変圧器の一次電圧零交差を
検出する電圧検出回路を介装し、この電圧検出回路の出
力によって前記スイッチング素子をＯＮ動作させるよう
に構成しているので、スイッチング素子がスイッチング
動作するときに、同スイッチング素子に印加される電圧
は零か、または零に近い非常に低い値とすることができ
、これによって、スイッチング素子に流れる電流および
印加される電圧の積であるワットロスは零または極めて
低い値に抑制されるので、スイッチング素子へのワット
ロスによる発熱の影響をなくすことができるという優れ
た効果を発揮するものとなった。
ズマ切断機によるときは、その出力制御用インバータ装
置を直流電源と変圧器の一次巻線とスイッチング素子と
をそれぞれ直列に接続して閉ループを形成すると共に、
前記変圧器の−・次巻線の両端間にコンデンサを並列に
接続してなる回路中に、前記変圧器の一次電圧零交差を
検出する電圧検出回路を介装し、この電圧検出回路の出
力によって前記スイッチング素子をＯＮ動作させるよう
に構成しているので、スイッチング素子がスイッチング
動作するときに、同スイッチング素子に印加される電圧
は零か、または零に近い非常に低い値とすることができ
、これによって、スイッチング素子に流れる電流および
印加される電圧の積であるワットロスは零または極めて
低い値に抑制されるので、スイッチング素子へのワット
ロスによる発熱の影響をなくすことができるという優れ
た効果を発揮するものとなった。
第１図は本発明の実施例におけるインバータ装置の構成
図、第２図は同インバータ装置の電圧波形図、第３図は
従来例におけるインバータ装置の構成図、第４図は同イ
ンバータ装置の波形図である。 （１１）・・・直流電源、（１２）・・・変圧器の−・
次巻線、（■３）・・・スイッチング素子、（１４）・
・・コンデンサ、（１７）・・・電圧検出回路。 第１図 １１、直流電源 １２：＄−ｆｉｆｊｊ、、（１）−ン欠！、＃乏。 １３：スイツ千ン７゛赤子 檀 ＳＳ Ｘ吟 呻 ｋ 静六
図、第２図は同インバータ装置の電圧波形図、第３図は
従来例におけるインバータ装置の構成図、第４図は同イ
ンバータ装置の波形図である。 （１１）・・・直流電源、（１２）・・・変圧器の−・
次巻線、（■３）・・・スイッチング素子、（１４）・
・・コンデンサ、（１７）・・・電圧検出回路。 第１図 １１、直流電源 １２：＄−ｆｉｆｊｊ、、（１）−ン欠！、＃乏。 １３：スイツ千ン７゛赤子 檀 ＳＳ Ｘ吟 呻 ｋ 静六
Claims (1)
- 直流電源と変圧器の一次巻線とスイッチング素子とをそ
れぞれ直列に接続して閉ループを形成すると共に、前記
変圧器の一次巻線の両端間にコンデンサを並列に接続し
てなる回路中に、前記変圧器の一次電圧零交差を検出す
る電圧検出回路を介装し、この電圧検出回路の出力によ
って前記スイッチング素子をＯＮ動作させるように構成
した出力制御用インバータ装置を具備することを特徴と
するアーク溶接機およびプラズマ切断機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1037284A JP2538028B2 (ja) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | ア―ク溶接機またはプラズマ切断機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1037284A JP2538028B2 (ja) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | ア―ク溶接機またはプラズマ切断機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02217167A true JPH02217167A (ja) | 1990-08-29 |
| JP2538028B2 JP2538028B2 (ja) | 1996-09-25 |
Family
ID=12493404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1037284A Expired - Lifetime JP2538028B2 (ja) | 1989-02-15 | 1989-02-15 | ア―ク溶接機またはプラズマ切断機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2538028B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114211090A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-03-22 | 江苏靖宁智能制造有限公司 | 利用机器人双弧协同焊接实现闭环焊缝无接头的连接方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0241778A (ja) * | 1988-08-01 | 1990-02-09 | Hitachi Seiko Ltd | インバータ溶接機 |
-
1989
- 1989-02-15 JP JP1037284A patent/JP2538028B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0241778A (ja) * | 1988-08-01 | 1990-02-09 | Hitachi Seiko Ltd | インバータ溶接機 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114211090A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-03-22 | 江苏靖宁智能制造有限公司 | 利用机器人双弧协同焊接实现闭环焊缝无接头的连接方法 |
| CN114211090B (zh) * | 2021-12-17 | 2023-08-29 | 江苏靖宁智能制造有限公司 | 利用机器人双弧协同焊接实现闭环焊缝无接头的连接方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2538028B2 (ja) | 1996-09-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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