(57)【要約】      （修正有）【課題】電源容量を下げつつも、安定した供給を行うことが出来る、省エネ型の電源装置を提供する。【解決手段】入力された交流を整流する整流器と、得られた直流を高周波交流に変換して出力するインバータ回路を備えたインバータ式電源装置において、整流器３とインバータ回路５の間に、並列に配置された複数のコンデンサブロック４を備える。複数のコンデンサブロックは同容量であること、少なくとも１つのブロックにおいて、直列に配置された複数のコンデンサを含む。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
入力された交流を整流する整流器と、
得られた直流を高周波交流に変換して出力するインバータ回路を備えたインバータ式電源装置において、
整流器とインバータ回路間に、並列に配置された複数のコンデンサブロックを備えることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
並列に配置された複数のコンデンサブロックは同容量であることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
並列に配置された複数のコンデンサブロックが、
少なくとも１つのブロックにおいて、
直列に配置された複数のコンデンサを含んでいることを特徴とする請求項１又は２に記載の電源装置。
【請求項４】
溶接用の電源装置であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電源装置。
【請求項５】
コンデンサブロックの充電電圧の監視手段を備え、
設定電圧以下の場合には通電を行わない制御手段を備えていることを特徴とする請求項４に記載の電源装置。
【請求項６】
電源装置がコンデンサブロック数に応じた、通電時間、休止時間、及び必要電流のデータテーブルを備えることを特徴とする請求項４又は５に記載の電源装置。
【請求項７】
コンデンサが電解コンデンサであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の電源装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は電源装置、特に抵抗溶接に使用される、瞬時に大電力を必要とする装置に適用される電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電源装置に関しては、インバータ式のものが、応答速度の向上、変圧器の小型・軽量化、力率の向上、低入力・省電力化など利点が多いことから、使用が広がっている。インバータ式電源装置は、まず入力された（商用）交流を整流して直流とし、その直流を数kHz〜数10kHzの高周波交流に変換し出力する。そして、例えば直流型のスポット溶接装置に適用されるのであれば、インバータ回路から出力された高周波交流は変圧器で降圧され、さらに交流を再び直流に変換して、電極へ電力を供給している。
【０００３】
一方、抵抗溶接のうち、特にスポット溶接においては、各打点において瞬時に大電力が必要になる。そのため、電源装置も打点において必要とされる最大電力に合わせた容量が必要とされる。しかしながら、容量の大きい電源装置を使用すると、設備費や、基本電力費が非常に高価となり、生産性や競争力を圧迫する。さらに、瞬時に大電力を必要とすることから、変動が大きく安定した供給ができないと溶接不良に繋がる。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本考案は、電源容量を下げつつも、安定した供給を行うことが出来る、省エネ型の電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本考案の電源装置は、入力された交流を整流する整流器と、得られた直流を高周波交流に変換して出力するインバータ回路を備えたインバータ式電源装置において、整流器とインバータ回路間に、並列に配置された複数のコンデンサブロックを備えることからなる。
【０００６】
また、並列に配置された複数のコンデンサブロックは同容量であること、少なくとも１つのブロックにおいて、直列に配置された複数のコンデンサを含んでいることが好適である。
【０００７】
また、溶接用の電源装置であることが好適である。
また、コンデンサブロックの充電電圧の監視手段を備え、設定電圧以下の場合には通電を行わない制御手段を備えていることが好適である。
また、電源装置がコンデンサブロック数に応じた、通電時間・休止時間・必要電流のデータテーブルを備えることが好適である。
【０００８】
本考案においては、抵抗溶接、特にスポット溶接で使用される電源の使用率が低いことに着目したものである。溶接電源における使用率は、同一負荷を断続した場合の通電時間と全時間との比の百分率と定義される。すなわち、全時間に対する溶接時間の割合である。すなわち、スポット溶接においては、打点において瞬時に大電流が必要とされるが、その他の時間は休止時間となるために、使用率は１０％を切る場合も多い。
【０００９】
そこで、インバータ式電源装置に並列の複数のコンデンサブロックを備え、非溶接時にコンデンサに充電し平均電力を下げ、溶接時に使用することを可能にしたものである。当該構成によれば、常に一定電流（契約電流）以下で充電を行うことが可能で、極めて小容量化するとともに、負荷変動を抑え、安定した供給を可能にしたものである。さらには、コンデンサから供給される電流は常時低インピーダンスとなり、より良質な電流を得ることができる。また、並列構成であることが、時には数万Ａを達する溶接に必要なコンデンサ容量の確保に肝要であり、容量の増減も容易にする。
【００１０】
本考案において、コンデンサは電解コンデンサを使用することが好ましい。電解コンデンサは小型かつ大容量であるため、溶接電源の充電機構として有利であるためである。
【００１１】
また、本考案においては、大電流が必要とされることを想定していることから、コンデンサは並列配置（コンデンサブロック）を含み、好ましくはブロックはいずれも同容量である。この構成により、大容量化を実現することができる。さらに、各コンデンサブロックが、直列に複数のコンデンサを含むことにすれば、各コンデンサにかかる電圧を抑えることが可能になり、より安定した充電構造となる。
【００１２】
また、コンデンサの充電電圧を監視することで、必要とされる電流以上の充電が行われていない場合には、通電を禁止することが可能になる。具体的には設定電圧以下の充電電圧の場合には、通電を行えないように制御する。この構成によれば、通電時には必要量の電流がコンデンサから供給されることになり、安定した供給を行うことができる。
【００１３】
さらに、コンデンサのブロック数に応じて、制御装置が通電時間、休止時間、必要電流のテーブルを保持しておくことで、コンデンサの増減に関連した通電に係る各種制御に有利である。
【００１４】
本考案は、使用率が低く大電流が要求される限り、抵抗溶接に限らず、他の溶接装置、または溶接以外の他の装置の電源としても適用が可能である。また、直流の供給に限らず、交流の供給にも使用可能である。
【考案の効果】
【００１５】
本考案の電源装置によれば、従来に比して圧倒的に小容量化される。したがって、省エネであるだけでなく、契約電流が低く済み、使用において相当のコスト減となる。また、常に一定電流（契約電流）以下で充電を行うことが可能であるため、負荷変動を抑え、安定した供給を行うことができる。また、コンデンサから供給される電流は常時低インピーダンスとなり、より良質な電流を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は本考案の電源装置の構成を示す概念図である。
【考案を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本考案の電源装置１の構成を示す概念図である。なお、図１の構成において、リアクトル、チョッパー、ＰＷＭ回路や記録装置など公知の電源構成については省略されている。
【００１８】
商用電源２から出力された交流は、整流ダイオード３により整流されて直流となる。直流は、並列に配置された複数かつ同容量のコンデンサブロック４（No.1〜N）おいて、充電を行う。放電時（通電時）、インバータ回路５において高周波化交流とされた電流はトランス６において変圧され、整流されてスポット溶接機（図示せず）の電極へ供給される。
【００１９】
コンデンサブロック４の数Nは、必要とされる容量に応じて設けられるため、大容量化される一方、平均電流は約１０分の１となっているため、契約電流は低く済む。
【００２０】
また、複数のコンデンサブロックは、各ブロックにおいて、直列に配置された複数の電解コンデンサを含んでおり、各電解コンデンサの負荷が軽減されている。
【００２１】
コンデンサブロックの充電電圧は検知機により監視される。検知された充電量が所定値以下である場合には、制御装置（図示せず）を介して通電を禁止する。さらに、制御装置はブロック数（及び溶接対象）に応じて、通電時間、休止時間、及び必要電流のテーブルを保持しており、必要電流に応じたブロック数の増減の対応が用意となっている。
【符号の説明】
【００２２】
１  電源装置
２  商用電源
３  整流ダイオード
４  コンデンサブロック
５  インバータ回路
６  トランス
【図１】
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