JPS6410315B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6410315B2 JPS6410315B2 JP18452080A JP18452080A JPS6410315B2 JP S6410315 B2 JPS6410315 B2 JP S6410315B2 JP 18452080 A JP18452080 A JP 18452080A JP 18452080 A JP18452080 A JP 18452080A JP S6410315 B2 JPS6410315 B2 JP S6410315B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- pulse
- voltage
- signal
- switching circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 28
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 4
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 231100000989 no adverse effect Toxicity 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Arc Welding Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、電源交流を整流，平滑して低電力
のベース電流または電圧と大電力のパルス電流ま
たは電圧とを形成するとともに、ベース電流にパ
ルス電流を周期的に重畳して負荷に供給するパル
スアーク溶接機に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention rectifies and smoothes power alternating current to form a low-power base current or voltage and a high-power pulse current or voltage. The present invention relates to a pulse arc welding machine that periodically superimposes pulsed current and supplies it to a load.
一般に、パルスアーク溶接は、たとえば消耗式
ワイヤからなる電極と母材とが形成する負荷に、
低電力の直流のベース電流または電圧を供給する
とともに、大電力の直流のパルス電流または電圧
を周期的に供給し、パルス電流または電圧の大電
力のピンチ力により、送給されたワイヤの溶融金
属をスプレー状の小粒子にしてワイヤ先端から高
速度で離脱し、母材を溶接するため、スパツタの
発生が少なくなる利点を有する。
In general, pulsed arc welding uses a load formed by a base metal and an electrode consisting of a consumable wire, for example.
Supplying a low power direct current base current or voltage and periodically supplying a high power direct current pulsed current or voltage, the molten metal of the wire fed by the high power pinch force of the pulsed current or voltage This method has the advantage of reducing the occurrence of spatter because it is made into small particles in the form of a spray and is released from the wire tip at high speed to weld the base metal.
そして、３相の電源交流を整流，平滑してベー
ス電流，パルス電流を形成する従来のこの種パル
スアーク溶接機は第１図に示すように構成され、
３相商用交流電源１の３木目の電源交流が３相変
圧器からなるベース電流供給用変圧器２に供給さ
れるとともに、３相の電源交流の２相成分が単相
変圧器からなるパルス電流供給用変圧器９に供給
される。 A conventional pulse arc welding machine of this type that rectifies and smoothes three-phase power supply AC to form a base current and a pulse current is constructed as shown in Fig. 1.
The third-grain power AC of the three-phase commercial AC power supply 1 is supplied to the base current supply transformer 2 consisting of a three-phase transformer, and the two-phase components of the three-phase power AC are supplied as pulse currents to the single-phase transformer. It is supplied to the supply transformer 9.
そして、変圧器２の出力交流が、ダイオード整
流器からなるベース電流供給用整流器３によつて
整流されるとともに、整流器３の整流出力が、限
流用抵抗４および２個の平滑用のリアクトル５，
６を介してワイヤ送給装置７の消耗式電極ワイヤ
８に供給され、このとき整流器３の整流およびリ
アクトル５，６の平滑により、低電力のベース電
流が形成される。 Then, the output AC of the transformer 2 is rectified by a base current supply rectifier 3 consisting of a diode rectifier, and the rectified output of the rectifier 3 is connected to a current limiting resistor 4 and two smoothing reactors 5,
6 to the consumable electrode wire 8 of the wire feed device 7, where a low-power base current is created by the rectification of the rectifier 3 and the smoothing of the reactors 5, 6.
また、変圧器９の出力交流が、サイリスタなど
の制御整流素子を用いて形成された制御整流器，
すなわちパルス電流供給用制御整流器１０によつ
て整流されるとともに、整流器１０の整流出力が
リアクトル６を介して電極ワイヤ８に供給され、
このとき整流器１０の整流およびリアクトル６の
平滑により、大電力のパルス電流が形成される。 In addition, the output AC of the transformer 9 can be connected to a controlled rectifier formed using a controlled rectifying element such as a thyristor,
That is, it is rectified by the pulse current supply control rectifier 10, and the rectified output of the rectifier 10 is supplied to the electrode wire 8 via the reactor 6.
At this time, the rectification by the rectifier 10 and the smoothing by the reactor 6 generate a pulsed current with high power.
なお、図中の１１は電極ワイヤ８とともに負荷
を形成する母材である。 Note that 11 in the figure is a base material that forms a load together with the electrode wire 8.
また、パルス電流を周期的に供給するため、整
流器１０の制御整流素子は、導通角が、図外の位
相制御装置によつて制御され、このときパルス電
流の立上りを急峻にするとともにピーク値を大き
くするため、通常、導通角は90゜以下の範囲で可
変される。 Furthermore, in order to periodically supply the pulse current, the conduction angle of the controlled rectifier element of the rectifier 10 is controlled by a phase control device (not shown), and at this time, the rise of the pulse current is made steep and the peak value is In order to increase the conduction angle, the conduction angle is usually varied within a range of 90° or less.
そして、第２図に示すようにパルス電流とパル
ス電流との間の期間はベース電流が供給され、こ
のベース電流によりアークが持続されるととも
に、パルス電流にもとづくピンチ効果により、電
極ワイヤ８の先端から、溶滴が離脱し、母材１１
が溶接される。 Then, as shown in FIG. 2, a base current is supplied during the period between the pulse currents, and this base current sustains the arc, and due to the pinch effect based on the pulse current, the tip of the electrode wire 8 is The droplets separate from the base material 11
is welded.
なお、第１図の場合は、電源１の３相の電源交
流のうちの２相成分のみを制御整流してパルス電
流を形成しているため、３相の全成分を制御整流
してパルス電流を形成する場合より、パルス電流
の供給期間の可変範囲が広くなり、パルス電流の
供給可変範囲が広くなる。 In the case of Figure 1, only two phase components of the three-phase AC power source 1 are controlled and rectified to form a pulse current, so all three-phase components are controlled and rectified to form a pulse current. The variable range of the pulse current supply period becomes wider than the case where the pulse current supply period is formed, and the pulse current supply variable range becomes wider.
ところで、電極ワイヤ８のワイヤ径，材質およ
び母材１１の材質，厚みや、溶接の開先形状など
にもとづき、パルス電流のスプレー効果，ピンチ
効果などが変化する。
By the way, the spray effect, pinch effect, etc. of the pulsed current change based on the wire diameter and material of the electrode wire 8, the material and thickness of the base metal 11, the shape of the welding groove, etc.
そして、ワイヤ８の溶滴が細粒化して安定かつ
良好な溶接が行なえるパルス電流の限界値は、臨
界電流値と呼ばれている。 The limit value of the pulse current at which the droplets of the wire 8 become fine and stable and good welding can be performed is called the critical current value.
そして、パルス電流が臨界電流値以下になると
きは、パルス幅が狭くなつて供給期間が短くな
り、溶滴が細粒化されなくなつてワイヤ８のワイ
ヤ径以上の大塊となり、パルス電流の１回の供給
によつて溶接することが困難になり、不規則にパ
ルス電流を供給することになつて溶接不良が生じ
る。 When the pulse current becomes less than the critical current value, the pulse width becomes narrower and the supply period becomes shorter, and the droplets are no longer finely divided and become large lumps larger than the wire diameter of the wire 8. It becomes difficult to weld by supplying the pulse current once, and a pulsed current is supplied irregularly, resulting in defective welding.
逆に、パルス電流が臨界電流値より著しく大き
くなるときは、パルス幅が広くなり過ぎて供給期
間が不必要に長くなり、母材１１への入熱が過多
になり、たとえば母材１１が薄板であれば、溶け
落ちが生じる。 Conversely, when the pulse current becomes significantly larger than the critical current value, the pulse width becomes too wide, the supply period becomes unnecessarily long, and the heat input to the base material 11 becomes excessive. If so, melt-through will occur.
また、狭い開先の溶接を行なう場合、パルス電
流が大きくなり過ると、アークが広がりすぎ、母
材１１の溶融金属への移行が円滑に行なわれなく
なるとともに、シールドガスによるシールドの状
態が悪化し、溶接欠陥が生じやすくなる。 Furthermore, when welding a narrow groove, if the pulse current becomes too large, the arc spreads too much, making it difficult to smoothly transfer the base material 11 to the molten metal, and the shielding condition by the shielding gas deteriorates. However, welding defects are more likely to occur.
したがつて、パルス電流の供給は、負荷の状態
および、溶接条件などにもとづいて可変する必要
があり、このとき可変範囲を広くする程、種々の
条件の溶接が安定かつ良好に行なえることにな
る。 Therefore, it is necessary to vary the pulse current supply based on the load condition and welding conditions, etc. The wider the variable range, the more stable and good welding can be performed under various conditions. Become.
一方、第１図のパルスアーク溶接機の場合、前
述したように整流器１０の制御整流によつてパル
ス電流が形成されるため、供給の周期が電源周波
数によつて規定されるとともに、各１周期の供給
期間が整流器１０の制御整流素子の導通角の可変
範囲で定まり、パルス電流の供給可変範囲は比較
的狭い範囲に限られ、種々の条件の溶接を安定か
つ良好に行なうことが困難になる。 On the other hand, in the case of the pulse arc welding machine shown in FIG. 1, since a pulse current is formed by controlled rectification of the rectifier 10 as described above, the supply period is defined by the power frequency, and each period is 1 period. The supply period of the pulsed current is determined by the variable range of the conduction angle of the controlled rectifying element of the rectifier 10, and the variable range of the pulsed current supply is limited to a relatively narrow range, making it difficult to perform stable and good welding under various conditions. .
また、電源交流が正弦波状に変化するため、供
給中のパルス電流の波形も電源交流の変化に応じ
て変動し、均一なパルス電流を供給することが困
難になり、スプレー効果が悪化して均一な溶接結
果が得られなくなる。 In addition, since the power supply alternating current varies sinusoidally, the waveform of the pulsed current being supplied also fluctuates according to the change in the power supply alternating current, making it difficult to supply a uniform pulsed current, which worsens the spray effect and creates a uniform spray. You will not be able to obtain accurate welding results.
さらに、第１図のように、３相の全成分を用い
てベース電流を形成し、３相のうちの２相成分を
用いてパルス電流を形成すると、電源交流の入力
不平衡が生じやすく、電源１に接続された他の機
器に悪影響を与える恐れがある。 Furthermore, as shown in Figure 1, if all three phase components are used to form the base current and two of the three phase components are used to form the pulse current, input unbalance of the AC power source is likely to occur. Other devices connected to the power supply 1 may be adversely affected.
なお、パルス電流も３相の全成分を用いて形成
すれば、前述の入力不平衡は生じなくなるが、こ
の場合、前述したようにパルス電流の供給可変範
囲が狭くなる。 Note that if the pulse current is also formed using all three-phase components, the above-mentioned input imbalance will not occur, but in this case, the variable range of supply of the pulse current will be narrowed as described above.
すなわち、従来のパルスアーク溶接機は、電源
交流の制御整流，平滑によつてパルス電流または
電圧を形成しているため、その供給可変範囲が、
電源周波数，制御整流素子の導通角などによつて
限られた比較的狭い範囲になり、種々の条件の溶
接に適用できない問題点がある。 In other words, since conventional pulse arc welding machines generate pulsed current or voltage by controlled rectification and smoothing of AC power, the variable supply range is
The problem is that the range is relatively narrow, limited by the power supply frequency, the conduction angle of the controlled rectifier, etc., and cannot be applied to welding under various conditions.
また、供給中のパルス電流または電圧が電源交
流の変化に応じて変動し、均一なパルス電流また
は電圧を供給することができない問題点がある。 Furthermore, there is a problem in that the pulsed current or voltage being supplied fluctuates in response to changes in the AC power supply, making it impossible to supply a uniform pulsed current or voltage.
この発明は、前記の諸点に留意してなされたも
のであり、電源交流を整流，平滑して低電力のベ
ース電流または電圧と大電力のパルス電流または
電圧とを形成し、前記ベース電流または電圧に前
記パルス電流または電圧を周期的に重畳して負荷
に供給するパルスアーク溶接機において、電源交
流を整流するパルス電流供給用整流器と、該整流
器の出力をスイツチングして電源交流より高周波
数のパルスに変換するスイツチング回路と、該ス
イツチング回路の出力を平滑して負荷に供給する
直流リアクトルと、前記パルス電流または電圧の
検出信号を出力する検出器と、前記パルス電流ま
たは電圧の供給期間に応じて周波数が可変設定さ
れる低周波パルス信号を基準信号として出力する
低周波パルス発生器と、前記基準信号と前記検出
信号とを誤差増幅する演算増幅器と、該増幅器の
出力信号をピーク値が前記増幅器の出力信号の最
大値より大きい値に設定された参照波信号によつ
てパルス幅変調し，前記スイツチング回路に駆動
制御信号を出力する駆動装置とを備えたことを特
徴とするパルスアーク溶接機である。
The present invention has been made with the above-mentioned points in mind, and it rectifies and smoothes power alternating current to form a low-power base current or voltage and a high-power pulse current or voltage. A pulse arc welding machine that supplies the pulsed current or voltage to a load by periodically superimposing the pulsed current or voltage on the power source includes a pulsed current supply rectifier that rectifies the power source alternating current, and a pulse current supply rectifier that rectifies the power source alternating current, and a pulse current supply rectifier that switches the output of the rectifier to produce pulses with a higher frequency than the power source alternating current. a DC reactor that smoothes the output of the switching circuit and supplies it to a load; a detector that outputs a detection signal of the pulsed current or voltage; a low-frequency pulse generator that outputs a low-frequency pulse signal whose frequency is variably set as a reference signal; an operational amplifier that amplifies the error between the reference signal and the detection signal; A pulse arc welding machine characterized by comprising: a drive device that performs pulse width modulation using a reference wave signal set to a value larger than the maximum value of the output signal of the switching circuit, and outputs a drive control signal to the switching circuit. be.
そして、パルス電流または電圧の供給期間が、
交流電源の周波数と無関係の低周波パルス発生器
の基準信号の周波数によつて可変設定され、この
場合、供給期間を広範囲に可変することができ
る。
Then, the pulse current or voltage supply period is
It is variably set by the frequency of the reference signal of the low-frequency pulse generator, which is independent of the frequency of the AC power supply, and in this case the supply period can be varied over a wide range.
また、供給期間中に、電源交流の整流出力を電
源交流より高周波数のパルスに変換した後、平滑
してパルス電流または電圧が形成されるととも
に、検出器，演算増幅器，駆動装置，スイツチン
グ回路のループによつてパルス電流または電圧が
一定に帰還制御されるため、電源交流の変化など
によつてパルス電流または電圧が変動せず、均一
なパルス電流を供給することができる。 Also, during the supply period, the rectified output of the power supply AC is converted into a pulse with a higher frequency than the power supply AC, and then smoothed to form a pulse current or voltage. Since the pulse current or voltage is feedback-controlled to be constant by the loop, the pulse current or voltage does not fluctuate due to changes in the AC power supply, and a uniform pulse current can be supplied.
つぎに、この発明を、その１実施例を示した第
３図ないし第５図とともに詳細に説明する。
Next, the present invention will be explained in detail with reference to FIGS. 3 to 5 showing one embodiment thereof.
第３図は３相の電源交流を整流，平滑してベー
ス電流，パルス電流を形成する場合を示し、３相
商用交流電源１の３相の電源交流が溶接変圧器１
２に供給され、電源交流を降圧した変圧器１２の
３相の出力交流が、３相のダイオード整流器から
なるパルス電流供給用整流器１７に入力されると
ともに、変圧器１２の中間タツプから取出された
３相の出力交流が、３相のサイリスタ整流器から
なるベース電流供給用整流器１３に入力される。 Figure 3 shows a case where three-phase power AC is rectified and smoothed to form a base current and a pulse current.
The three-phase output AC of the transformer 12 that steps down the power AC that is supplied to the DC power source 2 is input to the pulse current supply rectifier 17 consisting of a three-phase diode rectifier, and is also taken out from the intermediate tap of the transformer 12. The three-phase output AC is input to a base current supply rectifier 13 consisting of a three-phase thyristor rectifier.
そして、整流器１３の整流出力がベース電流平
滑用リアクトル１４によつて平滑され、低電力の
アーク持続用のベース電流が形成されるととも
に、該ベース電流が、ワイヤ供給装置７の電極ワ
イヤ８と母材１１が形成する負荷に常時供給され
る。 Then, the rectified output of the rectifier 13 is smoothed by the base current smoothing reactor 14 to form a base current for sustaining a low-power arc. The load formed by the material 11 is constantly supplied.
なお、整流器１３の各サイリスタは、ベース電
流の値を設定する設定器１５の電圧にもとづくベ
ース電流制御装置１６の制御信号により導通角が
制御され、設定器１５の出力電圧を可変すること
によりベース電流値が調整される。 The conduction angle of each thyristor of the rectifier 13 is controlled by a control signal of a base current control device 16 based on the voltage of a setting device 15 that sets the value of the base current, and by varying the output voltage of the setting device 15, the conduction angle of each thyristor is controlled. The current value is adjusted.
また、整流器１７の整流出力は、平滑用コンデ
ンサ１８によつて平滑された後、トランジスタ，
サイリスタなどの半導体制御素子を用いたスイツ
チング回路１９に入力される。 Further, the rectified output of the rectifier 17 is smoothed by a smoothing capacitor 18, and then a transistor,
The signal is input to a switching circuit 19 using a semiconductor control element such as a thyristor.
そして、スイツチング回路１９は、駆動装置２
１の制御により、パルス電流の供給期間に、電源
交流より高周波数，すなわち200Hz〜2kHzの範囲
の周波数でスイツチングし、入力された直流を
200Hz〜2kHzのパルスに変換する。 Then, the switching circuit 19 connects the drive device 2
1, during the pulse current supply period, the input DC is switched at a higher frequency than the AC power supply, that is, in the range of 200Hz to 2kHz.
Convert to 200Hz to 2kHz pulse.
さらに、スイツチング回路１９の出力が電流検
出器２３を介して直流リアクトル２０に入力さ
れ、該リアクトル２０の平滑により、大電力のパ
ルス電流が形成されるとともに、該パルス電流が
電極ワイヤ８を介して母材１１に流れ、ベース電
流にパルス電流が周期的に重畳されて負荷に供給
される。 Further, the output of the switching circuit 19 is inputted to the DC reactor 20 via the current detector 23, and the smoothing of the reactor 20 forms a high-power pulse current, and the pulse current is passed through the electrode wire 8. The pulse current flows through the base material 11, and a pulse current is periodically superimposed on the base current to be supplied to the load.
ところで、駆動装置２１は、後述の演算増幅器
の出力信号を、内部形成した後述の対称三角波形
の参照波信号によつてパルス幅変調し、パルス電
流の供給期間に、駆動制御信号，すなわち第４図
ｂに示す波形のスイツチング回路１９のオン制御
信号を出力する。 By the way, the drive device 21 pulse-width modulates the output signal of an operational amplifier (described later) using a reference wave signal of a symmetrical triangular waveform (described later) formed internally, and outputs a drive control signal, that is, a fourth pulse current, during the pulse current supply period. An on control signal for the switching circuit 19 having the waveform shown in FIG. b is output.
さらに、第４図ｂのオン制御信号にもとづくス
イツチング回路１９のスイツチングにより、スイ
ツチング回路１９の出力電流I1は同図ｃに示すよ
うにパルス状の電流I1になり、この電流I1がリア
クトル２０によつて平滑されるため、リアクトル
２０および配線インダクタンスの全インダクタン
スをＬとした場合、電流I1の通流中はＬ・di／dt
（ｉは通流電流，ｔは時間）のエネルギがリアク
トル２０などに蓄積される。 Furthermore, due to the switching of the switching circuit 19 based on the ON control signal shown in FIG. 4b, the output current I1 of the switching circuit 19 becomes a pulsed current I1 as shown in FIG. Therefore, when the total inductance of the reactor 20 and the wiring inductance is L, the energy of L・di/dt (i is the flowing current, t is the time) is obtained while the current I1 is flowing. Accumulated in the reactor 20 and the like.
そして、供給期間中のオン制御信号の休止によ
つてスイツチング回路１９がオフし、電流I1がオ
フしたときは、リアクトル２０などに蓄積された
エネルギは、後述の負荷電流回生用のフライホイ
ルダイオードがなければ、無駄に消費される。 When the switching circuit 19 is turned off and the current I1 is turned off due to the interruption of the ON control signal during the supply period, the energy stored in the reactor 20 etc. is transferred to the flywheel diode for load current regeneration, which will be described later. Without it, it will be wasted.
しかし、この実施例では、リアクトル２０の小
型化などを図るとともに、負荷に供給するパルス
電流の均一化を図るため、負荷電流回生用のフラ
イホイルダイオード２２のアノード，カソードを
母材１１，スイツチング回路１９の出力端子それ
ぞれに接続し、電流I1がオフしたときに、リアク
トル２０などに蓄積されたエネルギを、電極ワイ
ヤ８，母材１１，ダイオード２２を介して放出
し、負荷に回生している。 However, in this embodiment, in order to reduce the size of the reactor 20 and to equalize the pulse current supplied to the load, the anode and cathode of the flywheel diode 22 for load current regeneration are connected to the base material 11 and the switching circuit. When the current I1 is turned off, the energy stored in the reactor 20, etc. is released via the electrode wire 8, base material 11, and diode 22, and is regenerated to the load. .
そして、第４図ｃの電流I1がスイツチング回路
１９から出力されたときに、同図ｄに示す電流I2
がダイオード２２を流れたとすると、リアクトル
２０を介して負荷に供給されるパルス電流I0は、
同図ａに示すように、両電流I1，I2の合成電流に
なる。 When the current I 1 shown in FIG. 4 c is output from the switching circuit 19, the current I 2 shown in FIG.
flows through the diode 22, the pulse current I0 supplied to the load via the reactor 20 is
As shown in figure a, the current becomes a composite current of both currents I 1 and I 2 .
一方、検出器２３は分流器，直流変流器などに
よつて形成され、スイツチング回路１９の出力電
流I1およびダイオード２２から回生される電流
I2，すなわちパルス電流I0を検出するとともに、
検出した電流に比例した正電圧範囲の電圧の検出
信号Edを演算増幅器２４の反転入力端子（−）
に出力する。 On the other hand, the detector 23 is formed by a current shunt, a direct current transformer, etc., and is configured to detect the output current I1 of the switching circuit 19 and the current regenerated from the diode 22.
I 2 , that is, the pulse current I 0 is detected, and
A detection signal Ed of a voltage in a positive voltage range proportional to the detected current is sent to the inverting input terminal (-) of the operational amplifier 24.
Output to.
また、増幅器２４の非反転入力端子（＋）には
低周波パルス発生器２５から出力された基準信号
Es，すなわち第４図ｅに示すように、ほぼパル
ス電流I0の供給期間にのみパルス電流I0の設定値
に対応する検出信号Edの電圧になる10Hz〜1kHz
程度の低周波パルス信号からなる基準信号Esが
入力される。なお、基準信号Esはパルス電流I0を
供給しない期間には０ボルトになる。 In addition, the reference signal output from the low frequency pulse generator 25 is connected to the non-inverting input terminal (+) of the amplifier 24.
Es, that is, as shown in Figure 4 e, the voltage of the detection signal Ed corresponding to the set value of the pulse current I 0 is approximately 10 Hz to 1 kHz only during the pulse current I 0 supply period.
A reference signal Es consisting of a low frequency pulse signal of about Note that the reference signal Es becomes 0 volts during the period when the pulse current I 0 is not supplied.
したがつて、増幅器２４の出力信号Ｖの電圧
は、パルス電流I0を供給しない期間に０ボルト以
下になり、基準信号Esによつて設定されるパル
ス電流I0の供給期間に、基準信号Esと検出信号
Edとの差に比例して，すなわち供給中のパルス
電流I0の増減に反比例して正電圧範囲で変化す
る。 Therefore, the voltage of the output signal V of the amplifier 24 becomes 0 volts or less during the period when the pulse current I 0 is not supplied, and when the pulse current I 0 set by the reference signal Es is supplied, the voltage of the output signal V becomes lower than 0 volts. and detection signal
It changes in the positive voltage range in proportion to the difference from Ed, that is, inversely proportional to the increase or decrease in the pulse current I0 being supplied.
さらに、増幅器２４の出力信号Ｖが入力される
駆動装置２１は、200Hz〜2kHzの範囲で可変設定
される対称三角波形の参照波信号の発生器を内蔵
し、このとき参照波信号の電圧は第５図ａの実線
に示すようり、正電圧範囲で変化するとともに、
ピーク値vpが、１点鎖線に示す増幅器２４の出
力信号Ｖの最大値vm，すなわち検出信号Edが０
ボルトになる供給開始時などの最大値vmより大
きい値に設定されている。 Further, the drive device 21 to which the output signal V of the amplifier 24 is inputted has a built-in generator of a reference wave signal of a symmetrical triangular waveform that is variably set in the range of 200Hz to 2kHz, and at this time, the voltage of the reference wave signal is As shown by the solid line in Figure 5a, it changes in the positive voltage range, and
The peak value vp is the maximum value vm of the output signal V of the amplifier 24 shown by the one-dot chain line, that is, the detection signal Ed is 0.
It is set to a value greater than the maximum value VM, such as at the start of supply, which becomes Volt.
そして、増幅器２４の出力信号Ｖが参照波信号
によつてパルス幅変調され、第５図ｂに示すよう
に、出力信号Ｖの電圧が参照波信号の電圧より高
くなる期間τにのみハイレベルになる信号，すな
わち出力信号Ｖの電圧に反比例してハイレベルの
期間τが変化する前述のオン制御信号が、駆動装
置２１からスイツチング回路１９に出力され、オ
ン制御信号のハイレベル，ローレベルによつてス
イツチング回路１９がオン，オフする。なお、出
力信号Ｖが０ボルトになる間はオン制御信号がロ
ーレベルに保持される。 Then, the output signal V of the amplifier 24 is pulse width modulated by the reference wave signal, and as shown in FIG. The above-mentioned ON control signal whose high level period τ changes in inverse proportion to the voltage of the output signal V is output from the driving device 21 to the switching circuit 19, and is changed depending on the high level and low level of the ON control signal. Then, the switching circuit 19 is turned on and off. Note that while the output signal V is 0 volts, the on control signal is held at a low level.
したがつて、オン制御信号のハイレベルのパル
ス幅が、供給中のパルス電流I0の増減に反比例し
て変化し、該変化に比例してスイツチング回路１
９のオン期間が変化することになり、供給中のパ
ルス電流I0が、当該電流I0の増減に反比例して制
御される。 Therefore, the high-level pulse width of the ON control signal changes in inverse proportion to the increase or decrease in the pulse current I0 being supplied, and the switching circuit 1 changes in proportion to the change.
9 will change, and the pulse current I 0 being supplied will be controlled in inverse proportion to the increase/decrease in the current I 0 .
すなわち、検出器２３，増幅器２４，駆動装置
２１，スイツチング回路１９のループにより、パ
ルス電流I0の負帰還制御路が形成され、該制御路
の制御にもとづき、スイツチング回路１９の出力
電流I1が制御されてパルス電流I0が設定値の電流
に定電流制御される。 That is, the loop of the detector 23, the amplifier 24, the drive device 21, and the switching circuit 19 forms a negative feedback control path for the pulse current I0 , and based on the control of this control path, the output current I1 of the switching circuit 19 is The pulse current I 0 is controlled to be a constant current at a set value.
ところで、パルス発生器２５は、たとえば矩形
波パルス発生器によつて形成されるとともに、時
定数設定用の可変低抗からなる低周波パルス設定
器２６の調整により、出力する低周波パルス信
号，すなわち第４図ｅの基準信号Esの周波数が、
10Hz〜1kHz程度の範囲で任意に可変設定される。 By the way, the pulse generator 25 is formed by, for example, a rectangular wave pulse generator, and outputs a low frequency pulse signal, that is, by adjusting a low frequency pulse setting device 26 consisting of a variable resistor for setting a time constant. The frequency of the reference signal Es in Fig. 4e is
It can be set arbitrarily in the range of 10Hz to 1kHz.
そして、基準信号Esのパルス幅によつてパル
ス電流I0の１回の供給期間が定まるため、基準信
号Esの周波数を可変することにより、パルス電
流I0の供給期間が可変され、このとき基準信号Es
の周波数が、電源交流の周波数に無関係に、10Hz
〜1kHz程度の広範囲，すなわち種々の条件の溶
接に対して最適な供給期間の可変範囲以上の周波
数範囲で可変されるため、パルス電流I0の供給期
間は、溶接に応じた最適な供給期間に設定するこ
とができる。 Since one supply period of the pulse current I 0 is determined by the pulse width of the reference signal Es, the supply period of the pulse current I 0 is varied by varying the frequency of the reference signal Es. Signal Es
The frequency is 10Hz, regardless of the frequency of the power supply AC.
Since it is variable over a wide frequency range of ~1kHz, that is, the frequency range is greater than the variable range of the optimum supply period for welding under various conditions, the supply period of the pulse current I 0 can be adjusted to the optimum supply period according to the welding. Can be set.
したがつて、前記実施例の場合は、パルス発生
器２５の基準信号Esの周波数の可変設定にもと
づき、パルス電流I0の供給期間を、電源交流の周
波数に無関係に、広範囲に可変設定することがで
きるため、パルス電流I0の供給可変範囲を従来よ
り著しく広範囲にすることができるとともに、基
準信号Esによつて設定された供給期間に、整流
器１７の整流出力を、スイツチング回路１９によ
つて電源交流の周波数以上の周波数のパルスに変
換した後、リアクトル２０によつて平滑してパル
ス電流I0を形成し、かつ検出器２３，増幅器２
４，駆動装置２１，スイツチング回路１９の帰還
制御によつてスイツチング回路１９のスイツチン
グを制御し、パルス電流I0を定電流制御したこと
により、供給中のパルス電流IOに対する電源交
流の影響が著しく軽減され、パルス電流I0を、供
給期間の長，短などによらず常に均一化して滑ら
かにすることができ、電極ワイヤ８のワイヤ径，
材質および母材１１の材質，厚みや、溶接開先の
状態などに応じた最適電流値の変動の少ないパル
ス電流I0を負荷に供給し、安定かつ良好な溶接を
行なうことができる。 Therefore, in the case of the above embodiment, the supply period of the pulse current I 0 can be variably set over a wide range, regardless of the frequency of the power supply AC, based on the variable setting of the frequency of the reference signal Es of the pulse generator 25 . Therefore, the supply variable range of the pulse current I 0 can be made significantly wider than before, and the rectified output of the rectifier 17 can be changed by the switching circuit 19 during the supply period set by the reference signal Es. After converting it into a pulse with a frequency higher than the frequency of the power supply AC, it is smoothed by a reactor 20 to form a pulse current I0 , and a detector 23 and an amplifier 2
4. By controlling the switching of the switching circuit 19 through feedback control of the drive device 21 and the switching circuit 19, and by controlling the pulse current I 0 as a constant current, the influence of the AC power source on the pulse current IO being supplied is significantly reduced. The pulse current I0 can always be made uniform and smooth regardless of the length of the supply period, etc., and the wire diameter of the electrode wire 8,
Stable and good welding can be performed by supplying to the load a pulse current I 0 with little variation in the optimum current value depending on the material and thickness of the base material 11, the state of the welding groove, etc.
また、ダイオード２２を設けてリアクトル２０
などに蓄積されたエネルギを回生したことによ
り、パルス電流I0を一層均一化することができる
とともに、リアクトル２０などの小型化が図れ
る。 In addition, a diode 22 is provided to connect the reactor 20.
By regenerating the energy stored in the reactor 20, etc., the pulse current I 0 can be made more uniform, and the reactor 20 and the like can be made smaller.
さらに、従来のように制御整流によつてパルス
電流IOを形成しないため、整流器１７によつて
３相の電源交流を整流することができ、この場合
変圧器１２をベース電流の変圧器とパルス電流の
変圧器とに共用することができ構成が簡素化する
とともに装置の軽量化が図れ、かつ不平衡電流が
生じないため、他の機器に悪影響を与えることも
ない。 Furthermore, since the pulse current IO is not formed by controlled rectification as in the conventional case, the rectifier 17 can rectify the three-phase power supply AC, and in this case, the transformer 12 is used as a base current transformer and a pulse current transformer. It can be used in common with other transformers, simplifying the configuration and reducing the weight of the device, and since no unbalanced current is generated, there is no adverse effect on other equipment.
なお、前記実施例ではダイオード２２を設けて
蓄積されたエネルギを回生するようにしたが、ダ
イオード２２を省いて形成してもよいのは勿論で
ある。 In the embodiment described above, the diode 22 was provided to regenerate the stored energy, but it goes without saying that the diode 22 may be omitted.
また、参照波信号は正弦波形，鋸波形の信号で
あつてもよく、さらに、ワイヤ８と母材１１間の
電圧、あるいは直流電流を検出し、この検出値と
基準値とを比較増幅し、その出力をベース電流制
御装置１６に入力し、ベース電流を定電圧あるい
は定電流にするようにしてもよい。 Further, the reference wave signal may be a sine waveform or a sawtooth waveform signal, and furthermore, the voltage or direct current between the wire 8 and the base material 11 is detected, and this detected value and a reference value are compared and amplified, The output may be input to the base current control device 16 to make the base current a constant voltage or constant current.
そして、前記実施例では、定電流特性のパルス
電流を供給する場合について説明したが、スイツ
チング回路１９の出力電圧を検出し、ベース電圧
および定電圧特性のパルス電圧を供給する場合に
適用することもできる。 In the above embodiment, a case has been described in which a pulse current with constant current characteristics is supplied, but the present invention may also be applied to a case where the output voltage of the switching circuit 19 is detected and a base voltage and a pulse voltage with constant voltage characteristics are supplied. can.
また、前記実施例では、３相交流電源を用いて
ベース電流，パルス電流を形成したが、単相交流
電源を用いてベース電流または電圧とパルス電流
または電圧を形成する場合に適用することもで
き、この場合にも実施例とほぼ同様の効果が得ら
れる。 Furthermore, in the above embodiments, a three-phase AC power supply was used to form the base current and pulse current, but this can also be applied to a case where a single-phase AC power supply is used to form the base current or voltage and the pulse current or voltage. In this case as well, substantially the same effects as in the embodiment can be obtained.
以上のように、この発明のパルスアーク溶接機
によると、電源交流を整流するパルス電流供給用
整流器の整流出力を、スイツチング回路によつて
電源交流より高周波数のパルスに変換した後、ス
イツチング回路の出力を直流リアクトルによつて
平滑してパルス電流または電圧を形成し、このと
き低周波パルス発生器の基準信号により、電源交
流の周波数などに無関係に、パルス電流または電
圧の供給期間を可変設定するとともに、検出器，
演算増幅器，駆動装置およびスイツチング回路の
ループによつて供給中のパルス電流または電圧を
帰還制御したことにより、パルス電流または電圧
の供給可変範囲を従来より著しく広範囲にするこ
とができるとともに、供給中のパルス電流を大、
小によらず均一化することができ、種々の条件の
溶接を安定かつ正確に行なうことができるもので
ある。
As described above, according to the pulse arc welding machine of the present invention, the rectified output of the pulse current supply rectifier that rectifies the power AC is converted into pulses with a higher frequency than the power AC by the switching circuit, and then the switching circuit The output is smoothed by a DC reactor to form a pulsed current or voltage, and at this time, the supply period of the pulsed current or voltage is variably set by the reference signal of the low-frequency pulse generator, regardless of the frequency of the power supply AC. Along with the detector,
By feedback-controlling the pulsed current or voltage being supplied by the loop of the operational amplifier, drive device, and switching circuit, the variable range of pulsed current or voltage supply can be made significantly wider than before, and the Increase the pulse current,
It is possible to achieve uniform welding regardless of the size, and it is possible to perform welding stably and accurately under various conditions.
第１図は従来のパルスアーク溶接機の結線図、
第２図は第１図の電流波形図、第３図はこの発明
のパルスアーク溶接機の１実施例の結線図、第４
図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅは第３図の各部の動作説明
用のタイミングチヤート、第５図ａ，ｂは第３図
の駆動装置の動作説明用のタイミングチヤートで
ある。
１…交流電源、１７…パルス電流供給用整流
器、１９…スイツチング回路、２０…直流リアク
トル、２１…駆動装置、２３…電流検出器、２４
…演算増幅器、２５…低周波パルス発生器。
Figure 1 is a wiring diagram of a conventional pulse arc welding machine.
2 is a current waveform diagram of FIG. 1, FIG. 3 is a wiring diagram of one embodiment of the pulse arc welding machine of the present invention, and FIG.
Figures a, b, c, d and e are timing charts for explaining the operation of each part in Figure 3, and Figures 5a and b are timing charts for explaining the operation of the drive device in Figure 3. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... AC power supply, 17... Rectifier for pulse current supply, 19... Switching circuit, 20... DC reactor, 21... Drive device, 23... Current detector, 24
...Operation amplifier, 25...Low frequency pulse generator.
Claims (1)
流または電圧と大電力のパルス電流または電圧と
を形成し、前記ベース電流または電圧に前記パル
ス電流または電圧を周期的に重畳して負荷に供給
するパルスアーク溶接機において、電源交流を整
流するパルス電流供給用整流器と、該整流器の出
力をスイツチングして電源交流より高周波数のパ
ルスに変換するスイツチング回路と、該スイツチ
ング回路の出力を平滑して負荷に供給する直流リ
アクトルと、前記パルス電流または電圧の検出信
号を出力する検出器と、前記パルス電流または電
圧の供給期間に応じて周波数が可変設定される低
周波パルス信号を基準信号として出力する低周波
パルス発生器と、前記基準信号と前記検出信号と
を誤差増幅する演算増幅器と、該増幅器の出力信
号をピーク値が前記増幅器の出力信号の最大値よ
り大きい値に設定された参照波信号によつてパル
ス幅変調し、前記スイツチング回路に駆動制御信
号を出力する駆動装置とを備えたことを特徴とす
るパルスアーク溶接機。1 Rectifying and smoothing power source alternating current to form a low-power base current or voltage and a high-power pulsed current or voltage, periodically superimposing the pulsed current or voltage on the base current or voltage, and supplying it to a load. In a pulse arc welding machine, a pulse current supply rectifier that rectifies the power AC, a switching circuit that switches the output of the rectifier to convert it into a pulse with a higher frequency than the power AC, and a switching circuit that smooths the output of the switching circuit. A DC reactor that supplies the load, a detector that outputs a detection signal of the pulse current or voltage, and a low frequency pulse signal that outputs a reference signal, the frequency of which is variably set according to the supply period of the pulse current or voltage. a low frequency pulse generator; an operational amplifier that amplifies the error between the reference signal and the detection signal; and a reference wave signal whose peak value is set to a value larger than the maximum value of the output signal of the amplifier. 1. A pulse arc welding machine comprising: a drive device which performs pulse width modulation by a pulse width modulator and outputs a drive control signal to the switching circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18452080A JPS57106474A (en) | 1980-12-24 | 1980-12-24 | Pulse arc welding machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18452080A JPS57106474A (en) | 1980-12-24 | 1980-12-24 | Pulse arc welding machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57106474A JPS57106474A (en) | 1982-07-02 |
| JPS6410315B2 true JPS6410315B2 (en) | 1989-02-21 |
Family
ID=16154629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18452080A Granted JPS57106474A (en) | 1980-12-24 | 1980-12-24 | Pulse arc welding machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57106474A (en) |
-
1980
- 1980-12-24 JP JP18452080A patent/JPS57106474A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57106474A (en) | 1982-07-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5226117B2 (en) | Output control method of pulse arc welding | |
| JPH0694078B2 (en) | Resistance welder | |
| JP5070119B2 (en) | Output control method of pulse arc welding | |
| US3636298A (en) | Static square-wave resistance tube welding system | |
| JP2599906B2 (en) | Power supply for seam welding | |
| JPH01186279A (en) | Consumable electrode gas shielded ac arc welding method and device | |
| JPS6245025B2 (en) | ||
| JPH07116839A (en) | Consumable electrode dc arc welding machine | |
| GB1577337A (en) | Method and apparatus for flash butt welding | |
| JPS6410315B2 (en) | ||
| JPH1085947A (en) | Method and device for controlling resistance welding | |
| JP2572433B2 (en) | Power supply for arc welding and cutting | |
| JP2978598B2 (en) | Pulse arc welding method | |
| JP2537516B2 (en) | Control method and apparatus for arc welding power source | |
| JPS6245024B2 (en) | ||
| JPS61235079A (en) | Output control device for welding power source | |
| JP2803216B2 (en) | Power supply for arc welding | |
| KR950003575B1 (en) | Output control method and device of welding electric power | |
| JPH02187270A (en) | Consumable electrode arc welding output controller | |
| JP3619700B2 (en) | Transistor-type AC welding power supply | |
| JPH0386377A (en) | Wire energizing type tig welding equipment | |
| JPH01293985A (en) | Inverter type resistance welding machine | |
| JPH0312450Y2 (en) | ||
| KR960004790B1 (en) | Capacity control apparatus and method of an arc welding machine | |
| JPS6344228Y2 (en) |