KR100900757B1 - 전기 용접기의 자동 전원 변환 장치 - Google Patents

전기 용접기의 자동 전원 변환 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사용자의 설정없이 현장에서 입력되는 전원 전압에 따라 인버터의 전원이 자동으로 변환되어 사용할 수 있는 전기 용접기의 자동 전원 변환 장치에 관한 것이다. 이를 위해 입력 전압을 정류하여 변환한 직류의 리플 전압을 평활시키는 캐패시터와, 제 1 및 제 2 트랜스 코일을 구비하되 상기 캐패시터의 양단에 연결되어 고주파 출력 전압을 발생하는 고주파 변환부를 갖는 전기 용접기의 전원 변환 장치로서, 상기 고주파 변환부에 제 1 트랜스 코일의 1차측과 제 2 트랜스 코일의 1차측이 입력 전압에 따라 직렬 연결 또는 병렬 연결되도록 설치되고, 상기 입력되는 전압에 따른 트랜스 코일의 1차측 권선수가 가변되도록 하는 가변 제어부를 포함한다. 따라서, 입력 전원 전압에 상관없이 용접 기능을 수행할 수 있는 장점이 있다.
전기 용접기, 전원 변환, 자동 전환

Description

전기 용접기의 자동 전원 변환 장치 {APPARATUS FOR AUTOMATIC CHANGING POWER OF ELECTRICAL WELDING MACHINE}
본 발명은 전기 용접기의 자동 전원 변환 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사용자의 설정없이 현장에서 입력되는 전원 전압에 따라 인버터의 전원이 자동으로 변환되어 사용할 수 있는 전기 용접기의 자동 전원 변환 장치에 관한 것이다.
전기 용접기는 여러 종류가 있으며, 그 중의 하나로 상용 교류를 컨버터에서 직류로 변환하고, 인버터에서 고주파의 교류를 만든 다음 다시 직류로 변환하는 인버터를 이용한 용접기가 있다.
인버터를 이용한 전기 용접기의 입력 전원은 220V, 380V, 440V 등을 주로 사용하고, 현장의 입력 전원에 따라 인버터의 전원 변환 장치를 통하여 전원을 변환하여 사용할 수 있도록 구성되어 있다.
도 1 내지 도 3은 종래의 전기 용접기의 전원 변환 회로와 전압 설정을 나타 낸 도면이다.
종래의 전기 용접기용 인버터 전원장치는 3상 교류 전원(1)을 전파 전류하여 직류로 변환하기 위한 전파정류회로(2)와, 상기 직류에 포함된 리플 전압을 평활시키기 위한 제 1 평활용 캐패시터(6a)및 제 2 평활용 캐패시터(6b)와, 각각 상기 제 1 및 제 2 평활용 캐패시터(6a 및 6b)의 양단으로부터 동작 전압을 인가받아 제어신호의 인가에 따라 교대로 작동되어 고주파 출력전압을 변압기로 인가하는 제 1 고주파 변환회로(3) 및 제 2 고주파 변환회로(4)와, 전파정류회로(2)의 출력과 제 1 평활 캐패시터(6a)의 입력 사이의 접속점으로부터 인출된 제 1 단자(22)와, 전파 정류회로(2)의 타출력과 제 2 평활 캐패시터(6b)의 입력 사이의 접속점으로부터 인출된 제 2 단자(25)와, 제 1 및 제 2 평활 캐패시터(6a 및 6b)의 타입력으로부터 인출된 제 3 및 제 4 단자(23 및 26)가 인접할 일지점에 연장되어, 입력 전원에 대응하여 제 1 평활 캐패시터(6a) 및 제 1 고주파 변환회로(3)와, 제 2 평활 캐패시터(6b) 및 제 2 고주파 변환회로(4)를 전파정류회로의 출력 사이에 직렬 또는 병렬로 연결하도록 상호 결선되는 전원 변환 단자박스(7)로 구성된다.
전원 변환 단자박스(7)의 결선은 입력 전원(1)으로 예를 들면, 220V가 입력될 경우, 도 2와 같이 제 1 단자(22)와 제 3 단자(23)를 연결하고, 제 2 단자(25)와 제 4 단자(26)가 연결되도록 동 부스바(30)를 연결함으로써, 제 1 및 제 2 평활 캐패시터 (6a 및 6b)가 병렬로 접속되고, 제 1 및 제 2 고주파 변환회로(3 및 4) 또한 병렬로 접속된다.
한편, 입력 전원으로 예를 들면, 440V가 입력될 경우, 도 3과 같이 제 3 단 자(23)와 제 4 단자(26)를 동 부스바(30)로 서로 연결함으로써, 제 1 및 제 2 평활 캐패시터(6a 및 6b)는 직렬로 접속되고, 제 1 및 제 2 고주파 변환회로(3 및 4) 또한 직렬로 접속되어, 평활 캐패시터(6a 및 6b)에 의해 분압된 직류 전압이 제 1 및 제 2 고주파 변환회로(3 및 4)에 각각 인가된다.
그러나 종래의 전기 용접기의 전원 변환 단자박스(7)는 입력 전압의 변경시에 볼트 등을 통해 고정된 동 부스바(30)를 각각의 단자들로부터 분리하고, 입력 전원에 따라 새롭게 연결 및 고정해야만 하는 문제점이 있다.
또한, 사용자가 입력 전원에 따라 동 부스바(30)를 연결하는 사이에 전원이 입력되는 경우 사용자가 감전되는 위험한 사고가 발생하는 문제점이 있다.
또한, 전원 변환 단자박스(7)는 입력 전원의 변경을 위해 전기 용접기의 본체 외부에 노출되도록 구성되어 노출된 단자의 합선 사고가 발생하는 문제점이 있다.
또한, 전기 용접기에 사용자가 설정한 입력 전원보다 큰 전원이 입력되면 과도한 입력 전원으로 인해 전기 용접기가 파손되고, 사용자가 설정한 입력 전원보다 작은 전원이 입력되면 미리 설정된 정확한 출력이 제공되지 못하여 용접 기능을 수행하지 못하는 문제점이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 사용자의 설정없이 현장에서 입력되는 전원 전압에 따라 인버터의 전원이 자동으로 변환되어 사용할 수 있는 전기 용접기의 자동 전원 변환 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 입력 전압을 정류하여 변환한 직류의 리플 전압을 평활시키는 캐패시터와, 제 1 및 제 2 트랜스 코일을 구비하되 상기 캐패시터의 양단에 연결되어 고주파 출력 전압을 발생하는 고주파 변환부를 갖는 전기 용접기의 전원 변환 장치로서, 상기 고주파 변환부에 제 1 트랜스 코일의 1차측과 제 2 트랜스 코일의 1차측이 입력 전압에 따라 직렬 연결 또는 병렬 연결되도록 설치되고, 상기 입력되는 전압에 따라 트랜스 코일의 1차측 권선수가 가변되도록 하는 가변 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가변 제어부는 상기 입력 전압을 미리 설정된 기준 전압과 비교하여 상기 입력 전압이 기준 전압 미만이면 릴레이의 제 1 접점을 연결하고, 상기 입력 전압이 기준 전압 이상이면 상기 릴레이의 제 2 접점을 연결하는 릴레이 제어부; 상기 릴레이의 제 1 접점이 연결되면, 상기 고주파 변환부의 제 1 및 제 2 트랜스 코일이 병렬로 연결되도록 하고, 상기 릴레이의 제 2 접점이 연결되면, 상기 제 1 및 제 2 트랜스 코일이 직렬로 연결되도록 하는 트랜스 제어부; 및 상기 릴레 이의 제 1 접점이 연결되면, 인버터 구동 전압이 제 1 구동 전압이 되도록 전원 선택용 릴레이의 제 1 접점을 연결하고, 상기 릴레이의 제 2 접점이 연결되면, 상기 인버터 구동 전압이 제 2 구동 전압이 되도록 상기 전원 선택용 릴레이의 제 2 접점을 연결하는 전원 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 릴레이 제어부는 적어도 두 개의 제 1 및 제 2 권선수를 갖는 1차 코일과 상기 1차 코일에 대응하는 2차 코일로 이루어진 변압기; 제 1 접점 및 제 2 접점의 일측이 입력 전원과 각각 연결되고, 상기 제 1 접점의 타측은 상기 변압기의 제 1 권선과 연결되며, 상기 제 2 접점의 타측은 상기 변압기의 제 2 권선과 연결된 입력부 릴레이; 제 1 접점은 상기 변압기의 제 1 권선에 대응되는 2차 코일과 연결되고, 제 2 접점은 상기 변압기의 제 2 권선에 대응되는 2차 코일과 연결된 출력부 릴레이; 및 상기 입력 전압을 미리 설정된 기준 전압과 비교하여 상기 입력 전압이 기준 전압 미만이면 상기 입력부 및 출력부 릴레이의 제 1 접점이 연결되도록 로우 신호를 출력하고, 상기 입력 전압이 기준 전압 이상이면 상기 입력부 및 출력부 릴레이의 제 2 접점이 연결되도록 하이 신호를 출력하는 전원 검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 트랜스 제어부는 상기 제 1 트랜스 코일의 1차측 권선이 시작되는 점과 제 2 트랜스 코일의 1차측 권선이 시작되는 점이 연결되도록 하고, 상기 1 트랜스 코일의 1차측 권선이 종료되는 끝점과, 상기 제 2 트랜스 코일의 1차측 권선이 종료되는 끝점이 연결되도록 하는 병렬 연결용 릴레이; 및 상기 제 1 트랜스 코일의 1차측 권선이 시작되는 점과 제 2 트랜스 코일의 1차측 권선이 종료되는 끝 점이 연결되도록 하는 직렬 연결용 릴레이를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전원 제어부는 적어도 두 개의 제 1 및 제 2 권선수를 갖는 1차 코일과 상기 1차 코일에 대응하는 2차 코일로 이루어진 변압기; 및 제 1 접점 및 제 2 접점의 일측이 입력 전원과 각각 연결되고, 상기 제 1 접점의 타측은 상기 변압기의 제 1 권선과 연결되며, 상기 제 2 접점의 타측은 상기 변압기의 제 2 권선과 연결된 전원 선택용 릴레이를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 전기 용접기의 자동 전원 변환 장치는 입력 전원 전압에 상관없이 용접 기능을 수행할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 전기 용접기의 자동 전원 변환 장치는 현장의 입력 전압에 따라 전기 용접기의 전원 변경 작업을 수행할 필요가 없어 사용자의 감전사고 위험을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 전기 용접기의 자동 전원 변환 장치는 입력 전압에 따라 인버터의 전원이 자동으로 변환되어 과도한 입력 전압으로 인한 전기 용접기의 파손을 방지하고, 낮은 입력 전압으로 인한 전기 용접기의 출력 저하를 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 전기 용접기의 자동 전원 변환 장치는 두 개의 입력 전압에 대하여 하나의 고주파 변환회로에서 동일한 출력을 제공할 수 있도록 구성함으로써, 부품수의 감소와 함께 회로를 간소화시킬 수 있는 장점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
우선 종래 기술과 동일한 구성에 대한 반복적인 설명은 생략하고, 동일한 구성에 대하여 동일한 도면 부호를 사용한다.
도 4는 본 발명에 따른 전기 용접기의 자동 전원 변환 장치 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 5는 도 4에 따른 전기 용접기의 릴레이 제어부 구성을 나타낸 전기 회로도이며, 도 6은 도 4에 따른 전기 용접기의 트랜스부 구성을 나타낸 전기 회로도이고, 도 7은 도 4에 따른 전기 용접기의 전원부 구성을 나타낸 전기 회로도이다.
종래기술과 동일한 구성요소에 대하여 동일한 도면부호를 사용하고, 동일한 구성요소에 대한 반복적인 설명은 생략한다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 전기 용접기는 입력 전원을 정류하여 직류로 변환하고, 상기 변환된 직류의 리플 전압을 평활시키는 캐패시터(6)의 양단에 각각 연결되어 고주파 출력 전압을 발생시키는 고주파 변환부의 트랜스 코일의 권선수가 자동으로 변환되도록 하는 가변 제어부(100)를 포함하고, 바람직 하게 가변 제어부(100)는 릴레이 제어부(110)와, 트랜스 제어부(120)와 전원 제어부(130)로 이루어진다.
릴레이 제어부(110) 현장의 입력 전원이 전기 용접기로 입력되는 경우 상기 입력되는 전원의 전압을 검출하여 분석하고, 상기 분석 결과에 따라 미리 설정된 제 1 구동 전압과 제 2 구동 전압 중 어느 하나의 구동 전압으로 상기 전기 용접기가 동작할 수 있도록 하는 구성이다.
즉 릴레이 제어부(110)는 상기 입력 전압을 미리 설정된 기준 전압(예를 들면, 300V)과 비교하여 상기 입력 전압이 기준 전압 미만이면 릴레이의 제 1 접점이 연결되도록 하고, 상기 입력 전압이 기준 전압 이상이면 상기 릴레이의 제 2 접점이 연결되도록 한다.
릴레이 제어부(110)를 더욱 구체적으로 설명하면, 릴레이 제어부110)는 전원 검출부(111)와, 입력부 릴레이(112)와, 출력부 릴레이(113)와, 변압기(114)로 이루어진다.
전원 검출부(111)는 상기 입력 전압을 미리 설정된 기준 전압과 비교하고, 상기 입력 전압이 기준 전압 미만이면 입력부 릴레이(112)의 제 1 접점(c, d)과 출력부 릴레이(113)의 제 1 접점(c', d')이 연결되도록 로우 신호를 출력하며, 상기 입력 전압이 기준 전압 이상이면 입력부 릴레이(112)의 제 2 접점(a, b)과 출력부 릴레이(113)의 제 2 접점(a', b')이 연결되도록 하이 신호를 출력한다.
입력부 릴레이(112)는 제 1 접점(c, d)과 제 2 접점(a, b)을 갖도록 구성되고, 전원 검출부(111)로부터 예를 들면, 로우(Low) 신호가 입력되면, 제 1 접점(c, d)이 연결되며, 하이(High) 신호가 입력되면, 제 1 접점(a, b)이 연결된다.
또한, 입력부 릴레이(112)의 제 1 접점(c)과 제 2 접점(a)은 각각 입력 전원과 연결되고, 제 1 접점(d)의 타측은 변압기(114)의 제 1 권선과 연결되며, 제 2 접점(b)의 타측은 변압기(114)의 제 2 권선과 연결되어 입력부 릴레이(112)의 스위칭 동작에 따라 제 1 접점(c, d)과 제 2 접점(a, b) 중 어느 하나의 접점이 연결된다.
출력부 릴레이(113)는 제 1 접점(c', d')과 제 2 접점(a', b')을 갖도록 구성되고, 전원 검출부(111)로부터 예를 들면, 로우(Low) 신호가 입력되면, 제 1 접점(c', d')이 연결되며, 하이(High) 신호가 입력되면, 제 1 접점(a', b')이 연결된다.
또한, 출력부 릴레이(113)의 제 1 접점(c', d')은 변압기(114)의 제 1 권선에 대응되는 2차 코일과 연결되고, 제 2 접점(a', b')은 변압기(114)의 제 2 권선에 대응되는 2차 코일과 연결되어 출력부 릴레이(113)의 스위칭 동작에 따라 제 1 접점(c', d')과 제 2 접점(a', b') 중 어느 하나의 접점이 연결된다.
또한, 출력부 릴레이(113)의 제 1 접점(c', d')이 연결되면, 트랜스 제어부(120)에 설치된 병렬 연결용 릴레이(123)가 연결되고, 제 2 접점(a', b')이 연결되면, 트랜스 제어부(120)에 설치된 직렬 연결용 릴레이(124)와, 전원 제어부(130)에 설치된 전원 선택용 릴레이(131)가 함께 온(ON)된다.
변압기(114)는 적어도 두 개의 제 1 권선수 및 제 2 권선수를 갖는 1차 코일과 상기 1차 코일에 대응하는 2차 코일로 이루어지고, 상기 제 1 권선수는 예를 들 면 220V의 전압이 입력 전압으로 공급되면 2차 코일에 이에 대응되는 전압이 유기되도록 하며, 제 2 권선수는 예를 들면, 380V의 전압이 입력 전압으로 공급되면, 2차 코일에 이에 대응되는 전압이 유기되도록 한다.
즉, 변압기(114)의 2차 코일에 연결된 출력부 릴레이(113)의 스위칭 상태에 따라 트랜스 제어부(120)에 설치된 병렬 연결용 릴레이(123) 및 직렬 연결용 릴레이(124)와, 전원 제어부(130)에 설치된 전원 선택용 릴레이(131)의 접점이 연결된 상태가 결정된다.
트랜스 제어부(120)는 출력부 릴레이(113)의 제 1 접점(c', d')이 연결되면, 상기 고주파 변환부의 제 1 트랜스 코일(121) 및 제 2 트랜스 코일(122)이 병렬로 연결되도록 하고, 출력부 릴레이(113)의 제 2 접점(c, d)이 연결되면, 제 1 트랜스 코일(121) 및 제 2 트랜스 코일(122)이 직렬로 연결되도록 한다.
이를 위해, 트랜스 제어부(120)는 제 1 트랜스 코일(121)의 1차측 권선이 시작되는 점(1')과 제 2 트랜스 코일(122)의 1차측 권선이 시작되는 점(3')이 연결되도록 하고, 제 1 트랜스 코일(121)의 1차측 권선이 종료되는 끝점(2')과, 제 2 트랜스 코일(122)의 1차측 권선이 종료되는 끝점(4')이 연결되도록 복수의 병렬 연결용 릴레이(123)가 설치된다.
또한, 트랜스 제어부(120)는 제 1 트랜스 코일(121)의 1차측 권선이 시작되는 점(1')과 제 2 트랜스 코일(122)의 1차측 권선이 종료되는 끝점(4')이 연결되도록 직렬 연결용 릴레이(124)가 설치된다.
따라서, 병렬 연결용 릴레이(123)가 동작하면, 접점 'a'와 접점 'b'가 연결 되고, 접점 'c'와 접점 'd'가 연결되어 제 1 트랜스 코일(121)의 1차측 권선이 시작되는 점(1')과 제 2 트랜스 코일(122)의 1차측 권선이 시작되는 점(3')이 연결되고, 제 1 트랜스 코일(121)의 1차측 권선이 종료되는 끝점(2')과, 제 2 트랜스 코일(122)의 1차측 권선이 종료되는 끝점(4')이 연결되어 제 1 트랜스 코일(121)과 제 2 트랜스 코일(122)의 1차측이 병렬 연결되어 트랜스 코일의 권선수가 변경되지 않지 않아 예를 들면, 220V의 전압에 대응하는 전압이 트랜스 코일의 2차측에 유기된다.
또한, 직렬 연결용 릴레이(124)가 동작하면, 접점 'b'와 접점 'c'가 연결되어 제 1 트랜스 코일(121)의 1차측 권선이 시작되는 점(1')과 제 2 트랜스 코일(122)의 1차측 권선이 종료되는 끝점(4')이 연결되므로써, 권선수가 변경되며, 이에 따라 예를 들면, 380V의 전압이 입력되어도 권선수가 변경되어 트랜스 코일의 2차측에 유기되는 전압은 일정한 전압을 출력할 수 있게 된다.
전원 제어부(130)는 출력부 릴레이(113)의 제 1 접점(c', d')이 연결되면, 인버터 구동 전압이 제 1 구동 전압(예를 들면, 220V)이 되도록 전원 선택용 릴레이(131)의 제 1 접점(c, d)을 연결하고, 출력부 릴레이(130)의 제 2 접점(a', b')이 연결되면, 인버터 구동 전압이 제 2 구동 전압(예를 들면, 380V)이 되도록 전원 선택용 릴레이(131)의 제 2 접점(a, b)을 연결한다.
이를 위해, 전원 제어부(130)는 제 1 접점(c) 및 제 2 접점(a)이 입력 전원과 각각 연결되고, 제 1 접점의 타측(d)은 변압기(132)의 제 1 권선과 연결되며, 제 2 접점의 타측(b)은 변압기(132)의 제 2 권선과 연결된 전원 선택용 릴레 이(131)와, 적어도 두 개의 제 1 및 제 2 권선수를 갖는 1차 코일과 상기 1차 코일에 대응하는 2차 코일로 이루어진 변압기(132)로 이루어진다.
따라서, 출력부 릴레이(113)의 제 1 접점(c', d')이 연결되면, 전원 선택용 릴레이(131)의 제 1 접점(c, d)이 연결되고, 출력부 릴레이(113)의 제 2 접점(a', b')이 연결되면, 전원 선택용 릴레이(131)의 제 2 접점(a, b)이 연결되어 전원 선택용 릴레이(131)의 연결 상태에 따라 제 1 구동 전압(예를 들면, 220V)과 제 2 구동 전압(380V)중 어느 하나의 구동 전압이 변압기(132)의 2차 코일에 유도되어 인버터 회로에 인가되도록 한다.
다음은 본 발명에 따른 전기 용접기의 자동 전원 변환 장치의 동작을 설명한다.
(초기 상태)
전기 용접기의 가변 제어부(100)는 외부로부터 전원이 인가되지 않은 상태에는 초기설정으로써, 릴레이 제어부(110)의 입력부 릴레이(112)와, 출력부 릴레이(113)는 각각 제 1 접점(c, d, c', d')이 연결된 상태를 유지하고, 트랜스 제어부(120)의 병렬 연결용 릴레이(123)가 접속되며, 전원 제어부(130)의 전원 선택용 릴레이(131)는 제 1 접점(c, d)이 연결된 상태를 유지한다.
또한, 트랜스부(120)의 직렬 연결용 릴레이(124)는 오픈 상태를 유지한다.
(외부 전원으로 220V가 공급되는 경우)
전기 용접기의 가변 제어부(100)는 외부로부터 전원이 인가되면, 상기 인가 되는 전원의 전압을 전원 검출부(111)에서 미리 설정된 기준 전압(예를 들면, 380V)과 비교하고, 상기 인가된 전원이 상기 기준 전압 미만이면 전원 검출부(111)는 로우 신호를 출력하여 릴레이 제어부(110)의 변압기(114) 1차측 코일에 연결된 입력부 릴레이(112)와, 릴레이 제어부(110)의 변압기(114) 2차측 코일에 연결된 출력부 릴레이(113)가 각각 제 1 접점(c, d, c', d')에 연결되도록 한다.
이에 따라 트랜스부(120)의 병렬 연결용 릴레이(123)는 접점 'a'는 접점 'b'와, 접점 'c'는 접점 'd'와 연결되도록 하여 제 1 트랜스 코일(121)과 제 2 트랜스 코일(122)이 병렬로 연결되도록 한다.
따라서 트랜스 코일의 권선수는 변경되지 않아 2차 코일(미도시)에는 220V에 대응되는 전류가 발생하게 된다.
또한, 전원 제어부(130)의 전원 선택용 릴레이(131)는 출력부 릴레이(113)로부터 온(ON) 신호(제 2 접점이 연결)가 제공되지 않아 제 1 접점(c, d)이 연결된 상태를 유지하여 전원 제어부(130)의 변압기(132) 1차측 코일에는 220V의 전압이 인가되며, 이에 따라 변압기(132)의 2차측 코일에 발생된 전류는 전기 용접기의 인버터 구동회로에 제공된다.
(외부 전원으로 380V가 공급되는 경우)
전기 용접기의 가변 제어부(100)는 외부로부터 전원이 인가되면, 상기 인가되는 전원의 전압을 전원 검출부(111)에서 미리 설정된 기준 전압(예를 들면, 380V)과 비교하고, 상기 인가된 전원이 상기 기준 전압 이상이면 전원 검출부(111) 는 하이 신호를 출력하여 릴레이 제어부(110)의 변압기(114) 1차측 코일에 연결된 입력부 릴레이(112)와, 릴레이 제어부(110)의 변압기(114) 2차측 코일에 연결된 출력부 릴레이(113)가 각각 제 2 접점(a, b, a', b')에 연결되도록 한다.
이에 따라 트랜스부(120)의 병렬 연결용 릴레이(123)는 오픈 상태가 되고, 직렬 연결용 릴레이(124)는 온되어 접점 'b'와 접점 'c'가 연결되어 제 1 트랜스 코일(121)과 제 2 트랜스 코일(122)이 직렬로 연결되도록 한다.
따라서 트랜스 코일의 권선수가 증가하게 되어 2차 코일(미도시)에는 220V에서 발생되는 전류와 동일한 전류가 발생된다. 즉 입력 전압에 따라 권선수를 가변시켜 2차측의 출력이 일정하게 유지될 수 있어 입력값에 상관없이 출력값을 일정하게 유지할 수 있게 된다.
또한, 전원 제어부(130)의 전원 선택용 릴레이(131)는 출력부 릴레이(113)로부터 온(ON) 신호(제 2 접점이 연결)가 제공되어 제 1 접점(c, d)은 오픈 상태가 되고, 제 2 접점(a, b)은 연결된 상태를 유지하여 전원 제어부(130)의 변압기(132) 1차측 코일에는 220V의 전압이 인가되며, 이에 따라 변압기(132)의 2차측 코일에 발생된 전류는 전기 용접기의 인버터 구동회로에 제공된다.
따라서, 사용자의 입력 전압 설정없이 자유롭게 사용할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예에서는 입력 전압으로 220V/380V를 예로서 설명했지만, 110V/220V, 220V/440V 등 다양한 입력 전압에 대하여 동일하게 동작할 수 있음은 당업자에게 있어 자명하게 이해될 수 있을 것이다.
또한, 본 발명에 따른 전기 용접기의 자동 전원 전환 장치는 하나의 고주파 변환부에 두 개의 트랜스 코일이 직렬 또는 병렬로 연결되도록 구성함으로써, 두 개의 고주파 변환부(회로)를 구성한 종래 기술과 대비하여 부품수를 감소시킬 수 있어, 회로 구성을 간소화시킬 수 있으며 제조 비용 또한 감소시킬 수 있다.
이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
도 1 은 일반적인 전기 용접기의 전원 변환 회로 개략적으로 나타낸 전기 회로도.
도 2 는 종래의 전기 용접기에서 전원 변환장치의 전압 설정을 나타낸 예시도.
도 3 은 종래의 전기 용접기에서 전원 변환장치의 다른 전압 설정을 나타낸 예시도.
도 4 는 본 발명에 따른 전기 용접기의 자동 전원 변환 장치 구성을 개략적으로 나타낸 블록도.
도 5 는 도 4에 따른 전기 용접기의 릴레이 제어부 구성을 나타낸 전기 회로도.
도 6 은 도 4에 따른 전기 용접기의 트랜스부 구성을 나타낸 전기 회로도.
도 7 은 도 4에 따른 전기 용접기의 전원부 구성을 나타낸 전기 회로도.
(도면의 주요 부분에 대한 부호)
100: 가변 제어부 110: 릴레이 제어부
111: 전원 검출부 112: 입력부 릴레이
113: 출력부 릴레이 114: 변압기
120: 트랜스 제어부 121: 제 1 트랜스 코일
122: 제 2 트랜스 코일 123: 병렬 연결용 릴레이
124: 직렬 연결용 릴레이 130: 전원 제어부
131: 전원 선택용 릴레이 132: 변압기
a, a', b, b', c, c', d, d': 접점
1', 3': 시작점 2', 4': 끝점

Claims (5)

  1. 입력 전압을 정류하여 변환한 직류의 리플 전압을 평활시키는 캐패시터와, 제 1 및 제 2 트랜스 코일을 구비하되 상기 캐패시터의 양단에 연결되어 고주파 출력 전압을 발생하는 고주파 변환부를 갖는 전기 용접기의 전원 변환 장치로서,
    상기 고주파 변환부에 제 1 트랜스 코일의 1차측과 제 2 트랜스 코일의 1차측이 입력 전압에 따라 직렬 연결 또는 병렬 연결되도록 설치되고, 상기 입력 전압에 따라 트랜스 코일의 1차측 권선수가 가변되도록 하는 가변 제어유닛을 포함하고,
    상기 가변 제어유닛은,
    상기 입력 전압을 미리 설정된 기준 전압과 비교하여 상기 입력 전압이 기준 전압 미만이면 릴레이의 제 1 접점을 연결하고, 상기 입력 전압이 기준 전압 이상이면 상기 릴레이의 제 2 접점을 연결하는 릴레이 제어부;
    상기 릴레이의 제 1 접점이 연결되면, 상기 고주파 변환부의 제 1 및 제 2 트랜스 코일이 병렬로 연결되도록 하고, 상기 릴레이의 제 2 접점이 연결되면, 상기 제 1 및 제 2 트랜스 코일이 직렬로 연결되도록 하는 트랜스 제어부; 및
    상기 릴레이의 제 1 접점이 연결되면, 인버터 구동 전압이 제 1 구동 전압이 되도록 전원 선택용 릴레이의 제 1 접점을 연결하고, 상기 릴레이의 제 2 접점이 연결되면, 상기 인버터 구동 전압이 제 2 구동 전압이 되도록 상기 전원 선택용 릴레이의 제 2 접점을 연결하는 전원 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 용접기의 자동 전원 변환 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 릴레이 제어부는,
    적어도 두 개의 제 1 및 제 2 권선수를 갖는 1차 코일과 상기 1차 코일에 대응하는 2차 코일로 이루어진 변압기;
    제 1 접점 및 제 2 접점의 일측이 입력 전원과 각각 연결되고, 상기 제 1 접점의 타측은 상기 변압기의 제 1 권선과 연결되며, 상기 제 2 접점의 타측은 상기 변압기의 제 2 권선과 연결된 입력부 릴레이;
    제 1 접점은 상기 변압기의 제 1 권선에 대응되는 2차 코일과 연결되고, 제 2 접점은 상기 변압기의 제 2 권선에 대응되는 2차 코일과 연결된 출력부 릴레이; 및
    상기 입력 전압을 미리 설정된 기준 전압과 비교하여 상기 입력 전압이 기준 전압 미만이면 상기 입력부 및 출력부 릴레이의 제 1 접점이 연결되도록 로우 신호를 출력하고, 상기 입력 전압이 기준 전압 이상이면 상기 입력부 및 출력부 릴레이의 제 2 접점이 연결되도록 하이 신호를 출력하는 전원 검출회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 용접기의 자동 전원 변환 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 트랜스 제어부는 상기 제 1 트랜스 코일의 1차측 권선이 시작되는 점과 제 2 트랜스 코일의 1차측 권선이 시작되는 점이 연결되도록 하고, 상기 1 트랜스 코일의 1차측 권선이 종료되는 끝점과, 상기 제 2 트랜스 코일의 1차측 권선이 종료되는 끝점이 연결되도록 하는 병렬 연결용 릴레이; 및
    상기 제 1 트랜스 코일의 1차측 권선이 시작되는 점과 제 2 트랜스 코일의 1차측 권선이 종료되는 끝점이 연결되도록 하는 직렬 연결용 릴레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 용접기의 자동 전원 변환 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 제어부는 적어도 두 개의 제 1 및 제 2 권선수를 갖는 1차 코일과 상기 1차 코일에 대응하는 2차 코일로 이루어진 변압기; 및
    제 1 접점 및 제 2 접점의 일측이 입력 전원과 각각 연결되고, 상기 제 1 접점의 타측은 상기 변압기의 제 1 권선과 연결되며, 상기 제 2 접점의 타측은 상기 변압기의 제 2 권선과 연결된 전원 선택용 릴레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 용접기의 자동 전원 변환 장치.
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