JPS6135348Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は切換スイツチの切換えにより交流また
は直流アーク溶接機として用いる交直両用アーク
溶接機に関するものである。

第１図に従来の交直両用アーク溶接機の電気回
路を示しており、第１図において、１は溶接用変
圧器、２は同一鉄心上に２組のコイル２ａ，２ｂ
を巻いて構成されるリアクトル、３，４，５，６
は整流素子、７ａ，７ｂは交流・直流を切換える
ための切換スイツチ、８は出力端子である。

この第１図の回路において、切換スイツチ７
ａ，７ｂを交流（AC）側にセツトすると、実線
および破線の矢印の向きに電流が流れ、この電流
によりリアクトル２のコイル２ａ，２ｂに蓄えら
れた電磁エネルギーにより、出力電圧波形は第２
図に示す無負荷電圧E₀が、負荷電圧Ｅのように
変化し、負荷抵抗（アーク）に流れる出力電流は
I₀Rのようになり、リアクトル２のコイル２ａ
側、コイル２ｂ側のインダクタンスが略等しけれ
ば、対称的な矩形波に近づく。

そしてこの作用を利用して被覆棒を用いた交流
アーク溶接や、タングステン電極を用いた交流
TIGアーク溶接におけるアークの安定化を図るよ
う試みられている。

次に、第１図の回路において、切換スイツチ７
ａ，７ｂを直流（DC）側にセツトすると、リア
クトル２のコイル２ａ，２ｂは整流素子３のアノ
ード、整流素子４のカソードに接続され、平滑用
リアクトルとしての作用をする。

ところが、この場合においては、リアクトル２
のコイル２ａ，２ｂには実線矢印または点線矢印
で示す単相半波整流電流しか流れず、出力端に流
れる直流出力電流をId（平均値）とすると、それ
ぞれのコイル２ａ，２ｂに流れる直流電流平均値
は1/2Idとなり、コイル２ａ，２ｂを直列にして
直流側に接続した場合に比べて、リアクトルの働
きが著しく減少し、出力電流波形はリツプルの大
きい波形となり、コイルの電流容量は1/2になる
半面、リツプルを小さくするためには多くの巻数
を必要として不経済である。

また、直流出力と交流出力とでは、波形率の関
係で交流出力の方が大となり、出力電流の調整機
構に特別の工夫をしない限り、切換スイツチ７
ａ，７ｂをAC側にセツトした場合の方が整流素
子３，４に流れる電流がDC側にセツトした場合
より大となり、溶接機の定格を交流出力で決定す
ると、整流素子の容量を大きくする必要があるな
ど、不経済となる欠点を有していた。

本考案はこのような従来の欠点を解決するもの
で、矩形波に近い溶接電流波形が得られアークの
安定化が図れる交流アーク溶接機として、および
リツプルの少ない溶接電流波形が得られアークの
安定化が図れる直流アーク溶接機として用いるこ
とができ、しかも経済的な交直両用アーク溶接機
を提供することを目的とするものである。

このような目的を達成するために本考案におい
ては、溶接用変圧器の２次端子の一端に一方の交
流端子を接続したブリツジ整流回路と、このブリ
ツジ整流回路の各直流端子に同一方向の電流が流
れた時に同一方向の磁束ができる極性に独立して
接続しかつ同一鉄心上に巻いたリアクトルの第１
および第２のコイルと、前記ブリツジ整流回路の
交流端子間に接続されかつAC側に切換えた時に
前記交流端子間を短絡する第１の切換スイツチ
と、前記溶接用変圧器の２次端子の他端に共通端
子を接続しかつDC側端子を前記ブリツジ整流回
路の他方の交流端子に接続するとともにAC側端
子を一方の出力端子に接続した第２の切換スイツ
チと、前記第２のコイルに共通端子を接続しかつ
DC側端子を前記第２の切換スイツチのAC側端子
が接続された出力端子に接続するとともにAC側
端子を他方の出力端子に接続される前記第１のコ
イルに接続した第３の切換スイツチとで構成した
ものである。以下、本考案の一実施例を示す第３
図の図面を用いて説明する。なお、第３図におい
て、第１図と同一個所については同一番号を付し
ている。

第３図において、９ａ〜９ｃは連動して切換わ
る交流・直流切換用の切換スイツチであり、切換
スイツチ９ａは整流素子３〜６によるブリツジ整
流回路の交流端子間に接続され、切換スイツチ９
ａをAC側に切換えることにより、ブリツジ整流
回路の交流端子間が短絡される。また、切換スイ
ツチ９ｂは、共通端子を溶接用変圧器１の２次巻
線の一方の端子に接続し、DC側端子をブリツジ
整流回路の一方の交流端子に接続し、そしてAC
側端子を一方の出力端子８に接続している。ま
た、切換スイツチ９ｃは、共通端子をリアクトル
２のコイル２ｂの一端に接続し、DC側端子を前
記切換スイツチ９ｂのAC側端子を接続した出力
端子８に接続し、そしてAC側端子を前記リアク
トル２のコイル２ａの一端に接続している。

また、第３図においては、リアクトル２のコイ
ル２ａ，２ｂは共通接続点を分離している。

ここで、第３図の回路において、切換スイツチ
９ａ〜９ｃをAC側にセツトすると、動作は第１
図に示した場合と同様になり、第２図に示す出力
電圧波形・出力電流波形と同様になる。この時、
整流素子３，４の分担電流は、切換スイツチ９ａ
がAC側となり、ブリツジ整流回路の交流端子間
が短絡されるため、整流素子３と５、また整流素
子４と６が同一極性で並列接続となるので、第１
図に示された回路に比べて、各整流素子３，４，
５，６に流れる電流は1/2となる。これによつて
溶接機の定格出力を交流出力で決定した場合で
も、整流素子３，４，５，６の容量は従来のよう
に大きくする必要がなく、経済的となる。

次に切換スイツチ９ａ〜９ｃをDC側にセツト
すると、リアクトル２のコイル２ａはブリツジ整
流回路の＋側に、コイル２ｂは一側に接続されて
単相全波整流回路が構成され、リアクトル２のコ
イル２ａ，２ｂは直流接続され、リアクトル２の
実質的な巻数が２倍となるため、そのインダクタ
ンス値は従来の４倍（巻数の２乗）となり、リア
クトル２のエネルギーの蓄積効果は４倍となる。
このため、溶接電流の均一化が従来以上に効果的
となり、出力電流に含まれるリツプル分は著しく
軽減される。

以上のように本考案によれば、ブリツジ整流回
路の交流端子間に切換スイツチを接続し、AC側
とした時にブリツジ整流回路の交流端子間を短絡
するようにしているため、ブリツジ整流回路の整
流素子の分担電流が従来の1/2となり、これによ
つて溶接機の定格出力を交流出力で決定した場合
でも、整流素子の容量を大きくする必要がなく、
しかもリアクトルのコイルと出力端子との間、お
よび溶接用変圧器の２次端子とブリツジ整流回路
および出力端子との間に挿入接続した切換スイツ
チをCD側にすることにより、リアクトルのコイ
ルが直列に接続されることとなり、これによつて
リアクトルのエネルギーの蓄積による溶接電流の
均一化が従来以上になされるため、リアクトルの
巻数を増やすことなく、出力電流のリツプル分を
軽減することができ、直流アーク溶接におけるア
ークの安定化の向上を経済的に実現することがで
きるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の交直両用アーク溶接機の電気回
路図、第２図は同アーク溶接機の電圧、電流波形
図、第３図は本考案の一実施例における交直両用
アーク溶接機の電気回路図である。 １……溶接用変圧器、２……リアクトル、２
ａ，２ｂ……コイル、３，４，５，６……整流素
子、８……出力端子、９ａ，９ｂ，９ｃ……切換
スイツチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 溶接用変圧器の２次端子の一端に一方の交流端
   子を接続したブリツジ整流回路と、このブリツジ
   整流回路の各直流端子に同一方向の電流が流れた
   時に同一方向の磁束ができる極性に独立して接続
   しかつ同一鉄心上に巻いたリクトルの第１および
   第２のコイルと、前記ブリツジ整流回路の交流端
   子間に接続されかつ交流側に切換えた時に前記交
   流端子間を短絡する第１の切換スイツチと、前記
   溶接用変圧器の２次端子の他端に共通端子を接続
   しかつ直流側端子を前記ブリツジ整流回路の他方
   の交流端子に接続するとともに交流側端子を一方
   の出力端子に接続した第２の切換スイツチと、前
   記第２のコイルに共通端子を接続しかつ直流側端
   子を前記第２の切換スイツチの交流側端子が接続
   された出力端子に接続するとともに交流側端子を
   他方の出力端子に接続される前記第１のコイルに
   接続した第３の切換スイツチとで構成した電源回
   路を備えてなる交直両用アーク溶接機。