JPH0523849A - バツテリーウエルダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バッテリーを直列に接続する数が少なく、バ
ッテリー電圧が低くても、アーク溶接開始時の点弧特性
が良く、溶接中にアークカットの起きないバッテリーウ
エルダを提供する。 【構成】 商用電源１と、商用電源１に接続されている
変圧器２と、変圧器２の出力電流を整流する整流装置
３、４と、整流装置３、４によって整流された直流電流
で充電されるバッテリー５と、バッテリー５から出力す
る溶接電流を制御する溶接電流制御装置６とを備え、前
記変圧器２の二次側に接続された補助巻線２−３と、補
助巻線２−３の出力電流を整流して溶接電流に重畳する
溶接電流調整部１５と、当該溶接電流調整部１５の出力
電流がバッテリー５に逆流するのを防止する逆流防止装
置１６とから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バッテリーを使用した
アーク溶接機であり、特に、家庭でも使用できる１００
Ｖの交流商用電源からバッテリーを充電しつつ溶接を行
うバッテリーウエルダに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特殊な電源設備のない工事現場や家庭等
において使用するアーク溶接機にバッテリーウエルダが
ある。たとえば、図４は従来例における１００Ｖの交流
商用電源を使用したバッテリーウエルダを示す。図４に
おいて、１００Ｖの交流商用電源２１は、後述のバッテ
リーウエルダに接続されている。バッテリーウエルダ
は、商用電源２１に接続された一次巻線２２−１と一次
巻線２２−１の電圧を降圧する二次巻線２２−２とから
なるトランス２２と、トランス２２における二次巻線２
２−２の出力を整流する整流器２３、２４と、整流器２
３、２４によって整流された直流電流で充電されるバッ
テリー２５と、バッテリー２５からの溶接電流を制御す
る制御装置２６と、安定したアーク電流を得るためのダ
イオード２７およびリアクタ２８と、バッテリーウエル
ダの出力端子２９、３０とから構成されている。

【０００３】そして、商用電源２１は、トランス２２に
よって降圧された後、整流器２３、２４によって整流さ
れる。バッテリー２５は、整流器２３、２４で整流され
た直流電流が供給されて充電される。

【０００４】アーク溶接を行うに際し、商用電源２１か
ら整流された電流と、この電流によってバッテリー２５
を充電しつつ得られる出力電流とは、リアクタ２８、出
力端子２９、溶接電極３１、被溶接物３２、出力端子３
０、溶接電流制御部２６を通ってバッテリー２５に戻
る。溶接電流制御部２６は、溶接電流を抵抗を挿入して
その抵抗値を変化させ、またはオン・オフ制御すること
によって溶接電流を制御する。また、上記溶接電流は、
ダイオード２７およびリアクタ２８によって溶接電流が
非所望に遮断されないように保持される。

【０００５】そして、溶接電流は、たとえば、１２Ｖの
バッテリーを３個直列に接続した場合の抵抗挿入による
溶接電流の特性曲線が図５に示されている。図５におい
て、溶接電流を、前記溶接電流制御部２６で抵抗によっ
て制御することにより、電圧・電流特性がたとえば４通
りに変えられることが示されている。

【０００６】図６においては、溶接電流を前記溶接電流
制御部２６でオン・オフ制御することにより、電流が任
意の値に設定できることが示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなバッテリ
ーウエルダは、商用電源２１からバッテリー２５を充電
しつつ溶接を行う。このバッテリー２５の経済的な直列
数は、１２Ｖのバッテリーが３個程度である。この場
合、出力端子における無負荷電圧は、４０Ｖ程度になる
ため、安定な点弧に必要な６０Ｖ〜７０Ｖの電圧が確保
できない。したがって、バッテリーの経済的な直列数を
無視して、１２Ｖのバッテリーを５個程度直列接続せざ
るを得ないか、もしくは安定な点弧を犠牲にせざるを得
なかった。

【０００８】本発明は、以上のような課題を解決するた
めのもので、バッテリーの経済的な直列数であっても、
アーク溶接開始時の点弧特性が良く、溶接中にアークカ
ットの起きないバッテリーウエルダを提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のバッテリーウエルダは、商用電源と、商用
電源に接続されている変圧器と、変圧器の出力電流を整
流する整流装置と、整流装置によって整流された直流電
流で充電されるバッテリーと、バッテリーから出力する
溶接電流を制御する溶接電流制御装置とを備えているも
のであって、前記変圧器の二次側に接続された補助巻線
と、補助巻線の出力電圧を整流して得られた電流を溶接
電流に重畳する溶接電流調整部と、当該溶接電流調整部
の出力電流がバッテリーに逆流するのを防止する逆流防
止装置とから構成される。

【００１０】

【作用】本発明は、バッテリーを経済的な直列数にとど
めるようにして、溶接開始時の出力電圧を上げるために
トランスの二次側に補助巻線を設け、この補助巻線に誘
起された電圧を印加するようにする。即ち，無負荷時に
当該補助巻線に誘起される高い電圧を利用するようにす
る。そして主としてバッテリーから供給される溶接用出
力電流を制御する溶接電流制御装置と、トランスの補助
巻線側からの電流がバッテリーに逆流しないようにする
ための逆流防止装置とを備えており、溶接開始時の点弧
特性は改善される。また、トランスの補助巻線の出力容
量は小さいため、無負荷時の電圧は高いが、電流をとる
と電圧は急速に垂下する。従って補助巻線を加えた溶接
特性曲線は無負荷時の電圧を高い電位に保ち，負荷電流
の増加につれて徐々に電圧が低下してゆく形となる。し
たがって、溶接中における溶接電流のアークカットが防
止される。

【００１１】

【実施例】図１ないし図３にしたがって本発明の一実施
例であるバッテリーウエルダについて説明する。図１は
本発明におけるバッテリーウエルダの一実施例説明図で
ある。図２は図１のバッテリーウエルダを使用した際の
溶接特性説明図である。図３は本発明における溶接電流
調整部と溶接電流制御部とによる特性を可変にした場合
の溶接特性説明図である。

【００１２】図１において、商用電源１は、家庭等に送
電されている交流１００Ｖで、トランス２の一次巻線２
−１に印加されている。トランス２の二次側は、二次巻
線２−２および補助巻線２−３とから構成されている。
二次巻線２−２には、たとえば、整流器３、４が接続さ
れており、この整流器３、４は、二次巻線２−２に誘起
される交流電流を両波整流する。そして、両波整流され
た直流電流は、バッテリー５に印加されて、バッテリー
５を充電する。バッテリー５は、たとえばその経済的な
直列数を考慮して、１２Ｖが３個程度接続されている。

【００１３】バッテリー５からの溶接電流は、バッテリ
ー５の一方の端子から、逆流防止用ダイオード１６、リ
アクタ８、出力端子９、溶接電極１１、被溶接物１２、
出力端子１０、溶接電流制御部６、バッテリー５の他方
の端子に流れる。この溶接電流によって、溶接電極１１
と被溶接物１２との間にアークが発生して溶接が行われ
る。この時の溶接電流は、溶接電流制御部６において溶
接電流を挿入抵抗によって制御するかオン・オフ制御す
ることによって決められる。さらに、ダイオード７とリ
アクタ８とにより安定したアーク放電を発生させる。

【００１４】一方、トランス２の二次側に設けた補助巻
線２−３に誘起された電流は、整流器１３、１４によっ
て整流され、溶接電流調整部１５を介して，バッテリー
５の端子に接続される。この時、補助巻線２−３に誘起
される電流がバッテリー５へ逆流するのを防止するため
にバッテリー５の負荷側にダイオード１６を挿入してお
く。

【００１５】このように、出力端子９、１０にバッテリ
ー５の出力電流と補助巻線２−３の出力電流とが重畳さ
れて溶接電流となる。この時の溶接特性曲線が図２に示
されている。すなわち、１２Ｖのバッテリー５が３個で
無負荷電圧が４０Ｖであるとしているが、補助巻線２−
３の電圧が印加されることから、溶接開始時の無負荷電
圧は７０Ｖになっている。そして、補助巻線２−３から
の出力は、その垂下特性により急速に降下し、その後、
バッテリー５から溶接電流が供給されることになり，溶
接電流の増加につれて電圧が除々に降下するものとな
る。したがって、溶接開始時には電圧が高く点弧が容易
であり，かつ点弧後における溶接中のアークカットが防
止される。

【００１６】さらに、溶接電流調整部１５にトランジス
タ等を挿入して、補助巻線２−３の出力をオン・オフ制
御することにより、補助巻線２−３側からバッテリー５
の出力電圧に重畳される電圧電流特性を可変にすること
ができる。この場合の溶接特性曲線は、溶接電流制御部
６の制御による溶接特性を，上記補助巻線２ー３側の特
性と協調せしめて制御することにより、図３に示す特性
を得ることができる。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、バッテリーの出力電流
に補助巻線に誘起された電流を重畳すると共に、この電
流がバッテリーに逆流しないように逆流防止用ダイオー
ドを挿入したので、溶接開始時の点弧特性が改善される
と共に、溶接中の非所望なアークカットが防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるバッテリーウエルダの一実施例
説明図である。

【図２】図１のバッテリーウエルダを使用した際の溶接
特性説明図である。

【図３】本発明における溶接電流調整部と溶接電流制御
部とによる特性を可変にした場合の溶接特性説明図であ
る。

【図４】従来例における商用電源を使用したバッテリー
ウエルダを示す。

【図５】従来例における抵抗挿入の溶接特性曲線を示
す。

【図６】従来例における溶接特性曲線を示す。

【符号の説明】

１ 商用電源 ２ トランス ３、４ 整流器 ５ バッテリー ６ 溶接電流制御部 ７ ダイオード ８ リアクタ ９、１０ 出力端子 １１ 溶接電極 １２ 被溶接物 １３、１４ 整流器 １５ 溶接電流調整部 １６ 逆流防止用ダイオード

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 商用電源と、商用電源に接続されている
   変圧器と、変圧器の出力電流を整流する整流装置と、整
   流装置によって整流された直流電流で充電されるバッテ
   リーと、バッテリーから出力する溶接電流を制御する溶
   接電流制御装置とを備えたバッテリーウエルダにおい
   て、 前記変圧器の二次側に接続された補助巻線と、 補助巻線の出力電圧を整流して得られた電流を溶接電流
   に重畳する溶接電流調整部と、 当該溶接電流調整部の出力電流がバッテリーに逆流する
   のを防止する逆流防止装置と、 から構成されることを特徴とするバッテリーウエルダ。