[发明专利]焊接用电源装置

说明书

技术领域

本发明涉及根据电极前端电压的检测来实施反馈控制的焊接用电源装置。

背景技术

在用于电弧焊接机等的焊接用电源装置中，例如有专利文献1所公开的技术。焊接用电源装置用逆变电路将对来自商用电源的交流输入电力进行整流后的直流电力变换为高频交流电力，用整流电路和直流电抗器将由焊接变压器进行过电压调整的高频交流电力变换成适于电弧焊接的直流输出电力。由电源装置所生成的输出电力被提供给通过焊炬而支撑的电极，由此在电极前端和焊接对象之间产生电弧，从而进行焊接对象的焊接。

另外，这样的焊接用电源装置进行输出电流以及输出电压的检测，控制装置将各个时刻检测出的输出电流以及输出电压反馈给逆变电路的PWM控制，实施使各个时刻的输出电力成为适合值的控制，由此可谋求焊接性能的提高。

专利文献1：JP特公平8-103868号公报

但是，为了生成适当的电弧，不仅要将在电源装置内检测出的输出电压反映到逆变电路的控制值中，优选还确实地检测出正在产生该电弧的电极的前端电压，并将检测出的电极前端电压反映到控制值中。

这意味着，实际进行焊接的焊炬(电极)和电源装置之间较多情况下分开，在一般的使用形态中两者间通过电力电缆而连接。因此，电力电缆的线缆长度因每个使用者不同而不同，因此，不仅线缆自身的电阻值不同，由于线缆的铺设状态的差异也会导致电感值不同，例如若将冗余部分卷绕几周来铺设，则和直线地进行铺设的情况、或卷绕数不同的情况相比，会导致电感值不同。因此，为了谋求进一步的焊炬性能的提高，就不能忽视包含电力电缆的电源装置外部到电极之间的电阻以及电感的电压变动部分。

因此，在将电源装置内所检测出的输出电压反映到逆变电路的控制值中的形态中，担心会出现将和真正的电极前端电压偏离的电压值反映到逆变电路的控制值中，这样会妨害产生适当的电弧，并妨害进一步的焊接性能的提高。

另外，本发明的发明者们研究在直流电抗器中使用过饱和特性的直流电抗器。作为具体的特性，在高电流区域，电感值为不影响到用于电流平滑的波形控制的必要最低限度的电感值，且为恒定值；在规定电流值以下的低电流区域，为了防止电弧断开，伴随着电流值的减小，电感值相应变大。在使用这样的直流电抗器的情况下，期望也能进行适当的电极前端电压的检测。

发明内容

本发明为了解决上述课题而提出，其目的在于提供一种焊接用电源装置，能够精度良好地检测控制中所用的电极前端电压，有利于焊接性能的进一步提升。

为了解决上述课题，方案1所记载的发明的要旨为，具备：逆变电路，其将直流电力变换为高频交流电力；焊接变压器，其进行变换的交流电力的电压调整；和直流变换单元，其包括直流电抗器，该直流电抗器根据该焊接变压器的二次侧交流电力生成适于焊接的直流输出电力，基于所生成的所述输出电力向电极的供给，在与焊接对象之间产生用于焊接的电弧，所述焊接用电源装置还具备：控制单元，其，根据由装置内的检测单元所检测出的输出电流和输出电压来算出所述电极的前端电压，并根据所算出的前端电压来控制所述逆变电路，对于所述直流电抗器，使用了过饱和电抗器，该过饱和电抗器在高电流区域表现电感值成为恒定的通常特性，在低电流区域表现电感值伴随电流值的减小而增大的过饱和特性，所述焊接用电源装置具备：电阻值算出单元，其在使所述电极为短路状态下，根据将由所述逆变电路的动作而产生的所述输出电流作为规定电流值时的所述输出电压的电压值，来算出直到所述电极前端为止的路径上的合计电阻值；和电感值算出单元，其在使所述电极为短路状态下，根据将由所述逆变电路的动作而产生的所述输出电流分别作为与所述直流电抗器的通常特性区域和过饱和特性区域对应的至少两个电流值时所得的电流衰减量，来检测各电感值，将直到所述电极前端为止的路径上的合计电感值作为先前检测出的至少两个电感值的函数来算出，算出所述电极的前端电压的前端电压算出单元，对检测出的所述输出电压的电压值补正与直到所述电极前端为止的路径上的所述合计电阻值以及所述合计电感值相关的电压变化部分，从而算出所述前端电压。