JPS6217158Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、直流アーク溶接機の直流リアクトル
の改良に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an improvement of a DC reactor for a DC arc welding machine.

［従来の技術及び発明が解決しようとする問題
点］ 直流アーク溶接機においては、小電流で安定し
たアークにより良好な溶接結果を得ると共に、大
電流でスパツタが少なく良好な外観の溶接ビード
を得るために、整流回路の出力が直流リアクトル
をへて溶接負荷に供給されている。直流リアクト
ルとしては、第１図Ａに示すような閉磁路の鉄心
にコイルを巻いたリアクトルと第２図Ａに示すよ
うな棒状の鉄心にコイルを巻いたリアクトルとが
用いられている。前者の閉磁路の鉄心のリアクト
ルは、閉磁路を形成しているので小電流の溶接に
おいてはインダクタンスが大きく、したがつて整
流出力波形の瞬時値の低下が少なく安定したアー
クが得られる利点を有するが、第１図Ｂに示すよ
うに溶接電流Ｉの増加とともに鉄心が飽和しイン
ダクタンスＬが減少して、大電流時に適正なイン
ダクタンスを保持することができず、瞬間短絡時
にスパツタが発生しやすい欠点がある。そこで、
通常わずかのエアギヤツプを設けているが、その
効果は少ない。後者の棒状の鉄心のリアクトル
は、第２図Ｂに示すように溶接電流Ｉが増加して
もインダクタンスＬはあまり減少しない利点を有
するが、小電流時において十分なインダクタンス
を得ることができない欠点がある。[Prior art and problems to be solved by the invention] In a DC arc welding machine, it is possible to obtain good welding results with a stable arc at a small current, and to obtain a weld bead with a good appearance with few spatters at a large current. Therefore, the output of the rectifier circuit is supplied to the welding load via a DC reactor. As the DC reactor, there are used a reactor in which a coil is wound around a closed magnetic circuit iron core as shown in FIG. 1A, and a reactor in which a coil is wound around a rod-shaped iron core as shown in FIG. 2A. The former closed magnetic circuit iron core reactor forms a closed magnetic circuit, so it has a large inductance when welding with a small current, and therefore has the advantage that a stable arc can be obtained with less drop in the instantaneous value of the rectified output waveform. However, as shown in Figure 1B, as the welding current I increases, the iron core saturates and the inductance L decreases, making it impossible to maintain an appropriate inductance at high currents, and causing spatter to easily occur during instantaneous short circuits. There is. Therefore,
Usually a small air gap is provided, but its effect is small. The latter reactor with a bar-shaped iron core has the advantage that the inductance L does not decrease much even when the welding current I increases, as shown in Fig. 2B, but it has the disadvantage that sufficient inductance cannot be obtained at low currents. be.

したがつて、従来、小電流時にはインダクタン
スの大きい第１図Ａに示す閉磁路の鉄心のリアク
トルを、また大電流時にはインダクタンスがあま
り減少しない第２図Ａに示す棒状の鉄心のリアク
トルを切換えて使用する方法とか、また第１図Ａ
の閉磁路鉄心のリアクトルと第２図Ａに示す棒状
鉄心のリアクトルとを直列に接続して使用する方
法とかが提案されている。しかし、このように２
個のリアクトルを用いる方法は、溶接機のスペー
スが大となり、また価格も増加するので、実用上
の問題があつた。 Therefore, conventionally, when the current is small, the reactor with the closed magnetic circuit iron core shown in Figure 1A, which has a large inductance, is used, and when the current is large, the reactor with the bar-shaped iron core shown in Figure 2A, where the inductance does not decrease much, is used. How to do it, and also Figure 1 A
A method has been proposed in which a reactor of a closed magnetic circuit core is connected in series with a reactor of a rod-shaped core shown in FIG. 2A. But like this 2
The method using multiple reactors requires a large space for the welding machine and also increases the cost, which poses practical problems.

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、直流アーク溶接機に使用する直流リ
アクトルにおいて、コの字形鉄心と、このコの字
形鉄心の開口部に部分的に挿入される棒状鉄心と
から成る空隙を持たない閉磁路鉄心を使用して、
１個のリアクトルでありながら、小電流時におい
ては閉磁路鉄心を形成してインダクタンスが大
で、整流出力電流の瞬時値の低下の少ない直流電
流を出力し、かつ大電流時においては、棒状鉄心
に近い特性を有してインダクタンスの減少を防止
できる直流アーク溶接機用リアクトルを提供した
ものである。[Means for Solving the Problems] The present invention provides a DC reactor for use in a DC arc welding machine that consists of a U-shaped core and a rod-shaped core that is partially inserted into the opening of the U-shaped core. Using a closed magnetic circuit core with no air gaps,
Although it is a single reactor, when the current is small, it forms a closed magnetic circuit iron core and has a large inductance, and outputs a direct current with little drop in the instantaneous value of the rectified output current. The present invention provides a reactor for a DC arc welding machine that has characteristics similar to those of the present invention and can prevent a decrease in inductance.

［実施例］ 以下図面を参照して本考案の直流アーク溶接機
用リアクトルについて説明する。[Example] The reactor for a DC arc welding machine of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第３図および第４図は、本考案に係る直流リア
クトルを備えた直流アーク溶接機の接続図であつ
て電源入力端子１，１から溶接機出力調整のため
の溶接変圧器のタツプ切換器６を通じて溶接変圧
器４ａに電力が供給され、その変圧器４ａの出力
は、ダイオード７ａおよび７ｂから成る整流回路
７によつて整流され、本考案に係る直流リアクト
ル５をへて出力端子２，２に供給される。この端
子２，２は電極３ａ、アーク３ｂおよび被溶接物
３ｃから成る溶接負荷３に接続される。また第４
図において、第３図と同一部分は同一符号を付し
てある。同図において溶接変圧器４ｂの出力は、
ダイオード７ｃと７ｂおよびサイリスタ７ｅと７
ｆとから成る整流回路７によつて整流されて本考
案に係る直流リアクトル６をへて出力端子２，２
に供給される。８ａおよび８ｂは、溶接機出力を
調整するサイリスタ７ｅおよび７ｆの位相制御回
路である。 3 and 4 are connection diagrams of a DC arc welding machine equipped with a DC reactor according to the present invention, in which power input terminals 1 and 1 are connected to a tap switch 6 of a welding transformer for adjusting the output of the welding machine. Power is supplied to the welding transformer 4a through the welding transformer 4a, and the output of the transformer 4a is rectified by the rectifier circuit 7 consisting of diodes 7a and 7b, and is then passed through the DC reactor 5 according to the present invention to the output terminals 2, 2. Supplied. These terminals 2, 2 are connected to a welding load 3 consisting of an electrode 3a, an arc 3b and a workpiece 3c. Also the fourth
In the figure, the same parts as in FIG. 3 are given the same reference numerals. In the figure, the output of the welding transformer 4b is:
Diodes 7c and 7b and thyristors 7e and 7
The output terminals 2, 2 are rectified by a rectifier circuit 7 consisting of
supplied to 8a and 8b are phase control circuits for thyristors 7e and 7f that adjust the output of the welding machine.

第５図は、上記第３図、第４図などの直流アー
ク溶接機に使用される本考案に係る直流リアクト
ルの鉄心だけを図示した斜視図である。 FIG. 5 is a perspective view showing only the iron core of the DC reactor according to the present invention used in the DC arc welding machines shown in FIGS. 3 and 4. FIG.

第５図に示すリアクトル鉄心は、閉磁路の一部
を形成する棒状鉄心の部分の断面積とコの字形鉄
心の部分の断面積とは、略同一であるが、棒状鉄
心はコの字形鉄心l₁の開口部に一部分だけが突合
されるように挿入されている。すなわち、突合わ
された部分l₂の鉄心の断面積は、鉄心そのものの
断面積よりも狭くなつている。したがつて、小電
流時においては磁束のほとんどが、挿入された突
合せ部分l₂を通過するので、インダクタンス値は
大きいが、大電流時においてはこの突合せ部分l₂
は飽和し、突合されていない空間部分ｌ_b，ｌ_bを
通る磁束が増大するために、棒状鉄心と同一の特
性が現われ、大電流時におけるインダクタンス値
の低下を防ぐことができる。また、同図に示すリ
アクトル鉄心の挿入する位置の決定は、例えば、
溶接機の出力電流調整範囲の最小電流値における
溶接負荷電流の波形が連続する位置まで挿入すれ
ば、最小電流値においては、電流が零となる断続
期間がないのでアークが切れることがなく、かつ
大電流時においては、棒状鉄心と同一の効果すな
わち大電流時におけるインダクタンス値の低下を
最小限にすることができる。また、本考案に係る
リアクトルは、従来の閉磁路中の空隙寸法をかえ
て最適のインダクタンス値を得る構造の鉄心と異
なり、棒状鉄心をコの字形鉄心に深く挿入したり
引き出して浅く挿入することにより、最適のイン
ダクタンス値を容易得ることができる。 In the reactor core shown in Fig. 5, the cross-sectional area of the bar-shaped core that forms part of the closed magnetic circuit and the cross-sectional area of the U-shaped core are almost the same, but the bar-shaped core is different from the U-shaped core. l It is inserted so that only a portion butts into the opening of ₁ . That is, the cross-sectional area of the iron core at the butted portion _l2 is narrower than the cross-sectional area of the iron core itself. Therefore, when the current is small, most of the magnetic flux passes through the inserted butt portion l ₂ , resulting in a large inductance value, but when the current is large, this butt portion l ₂
is saturated and the magnetic flux passing through the unbutted space portions l _b and l _b increases, so the same characteristics as a rod-shaped iron core appear, and a decrease in the inductance value at the time of large current can be prevented. In addition, the position to insert the reactor core shown in the same figure can be determined by, for example,
If the welding load current is inserted to the point where the waveform at the minimum current value in the output current adjustment range of the welding machine is continuous, the arc will not break because there is no intermittent period in which the current is zero at the minimum current value, and At the time of large current, it is possible to have the same effect as the rod-shaped iron core, that is, to minimize the decrease in the inductance value at the time of large current. In addition, unlike conventional iron cores that have a structure in which the optimal inductance value is obtained by changing the gap size in the closed magnetic circuit, the reactor according to the present invention does not allow the rod-shaped iron core to be inserted deeply into the U-shaped iron core or pulled out and inserted shallowly. Therefore, the optimum inductance value can be easily obtained.

なお、本考案に係るリアクトルを備えた直流ア
ーク溶接機は、第３図および第４図に示された単
相の整流回路に限定されることなく、３相半波形
整流回路、３相ブリツジ形整流回路、６相半波形
整流回路、相間リアクトル形２重星形整流回路等
に使用しても効果があるが、特に出力電流波形が
断続または出力電流の瞬時値が相当に低下するよ
うな単相の整流回路、位相制御による制御角が大
きい整流回路には効果が大である。 Note that the DC arc welding machine equipped with the reactor according to the present invention is not limited to the single-phase rectifier circuit shown in FIGS. It is effective when used in rectifier circuits, 6-phase half-wave rectifier circuits, interphase reactor type double star rectifier circuits, etc., but it is especially effective for use in circuits where the output current waveform is intermittent or the instantaneous value of the output current drops considerably. This is most effective for phase rectifier circuits and rectifier circuits with large control angles due to phase control.

［考案の効果］ 以上のように、本考案に係る直流アーク溶接機
用リアクトルによれば、１個の直流リアクトルを
使用しているので溶接機のスペースおよび価格が
増加することなく、小電流時においては、出力電
流の瞬時値の低下を十分に防止して安定なアーク
を発生させることができ、かつ大電流時において
も、インダクタンス値の減少を最小限に防止して
短絡後のアークの発生が円滑に行われスパツタの
発生も少なく、良好な溶接結果を得ることがで
き、しかも、空隙部を有していないので、騒音、
空隙寸法の変化が生じることがなく、かつ単純化
されるので、自動的に製作することができ、さら
に、棒状鉄心をコの字形鉄心に出し入れすること
により適正なインダクタンス値を容易に得ること
ができ実用的である。[Effects of the invention] As described above, according to the reactor for a DC arc welding machine according to the invention, since one DC reactor is used, the space and cost of the welding machine are not increased, and the reactor can be used at low currents. , it is possible to sufficiently prevent the instantaneous value of the output current from decreasing and generate a stable arc, and even at high currents, it is possible to minimize the decrease in the inductance value and prevent arc generation after a short circuit. Welding is carried out smoothly, with less spatter, and good welding results can be obtained.Furthermore, since there are no voids, there is no noise,
Since the gap size does not change and it is simplified, it can be manufactured automatically, and furthermore, an appropriate inductance value can be easily obtained by inserting and removing the rod-shaped iron core into the U-shaped iron core. It is possible and practical.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図Ａおよび第２図Ａは、それぞれ従来の直
流アーク溶接機に使用されている閉磁路鉄心の直
流リアクトルおよび棒状鉄心の直流リアクトルを
示す斜視図、第１図Ｂおよび第２図Ｂは、それぞ
れ第１図Ａおよび第２図Ａに示す直流リアクトル
の通電電流値（横軸）とインダクタンス値（縦
軸）との関係を示す線図、第３図および第４図
は、本考案に係る直流リアクトルを備えた直流ア
ーク溶接機の一例を示す接続図、第５図は本考案
に係る直流リアクトルの鉄心を示す斜視図であ
る。 ４ａ，４ｂ……溶接変圧器、７……整流回路、
３……溶接負荷、５……直流リアクトル。 Fig. 1A and Fig. 2A are perspective views showing a DC reactor of a closed magnetic circuit core and a DC reactor of a rod-shaped iron core, respectively, which are used in a conventional DC arc welding machine, and Fig. 1B and Fig. 2B are , a diagram showing the relationship between the current value (horizontal axis) and the inductance value (vertical axis) of the DC reactor shown in FIGS. 1A and 2A, respectively, and FIGS. 3 and 4 are based on the present invention. A connection diagram showing an example of a DC arc welding machine equipped with such a DC reactor, and FIG. 5 is a perspective view showing an iron core of the DC reactor according to the present invention. 4a, 4b... welding transformer, 7... rectifier circuit,
3...Welding load, 5...DC reactor.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 １ 溶接変圧器の出力を入力とする整流回路の直
流出力を溶接負荷に供給する直流アーク溶接機
用リアクトルにおいて、鉄心をコの字形鉄心と
棒状鉄心とで閉磁路を形成するにあたつて、前
記閉磁路の一部を形成する棒状鉄心を前記閉磁
路の残りを形成するコの字形鉄心の開口部に一
部分だけが突合されるように挿入した直流アー
ク溶接機用リアクトル。 ２ 前記閉磁路の一部を形成する棒状鉄心を、出
力電流調整範囲の最小電流値における溶接負荷
電流の波形が連続する位置まで前記残りのコの
字形鉄心の開口部に挿入した実用新案登録請求
の範囲第１項に記載の直流アーク溶接機用リア
クトル。[Scope of Claim for Utility Model Registration] 1. In a reactor for a DC arc welding machine that supplies the DC output of a rectifier circuit that receives the output of a welding transformer to a welding load, the iron core is configured to form a closed magnetic circuit with a U-shaped iron core and a bar-shaped iron core. A DC arc welding machine inserts a rod-shaped iron core forming a part of the closed magnetic path into an opening of a U-shaped iron core forming the rest of the closed magnetic path so that only a portion thereof butts into the opening of the U-shaped iron core forming the rest of the closed magnetic path. Reactor for use. 2. A request for registration of a utility model in which the bar-shaped iron core forming a part of the closed magnetic circuit is inserted into the opening of the remaining U-shaped iron core up to a position where the waveform of the welding load current at the minimum current value of the output current adjustment range is continuous. A reactor for a DC arc welding machine according to item 1.