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■記事No.70002 溶接機の電流測定についてへ返信

【70002】溶接機の電流測定について ( ^)o(^ )
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はじめまして。
溶接機の電流値測定について教えて下さい。
溶接時の電流値を計測してPLCに取り込みたいと考えています。
とある製品には
定格容量(kVA)120
最大短絡電流(A)22,000
と仕様書に記載があります。
この製品だと120kVAで400Vなので300Aになるかと思います。
これは理解できるのですが最大短絡電流が22000Aとあります。
これも計測する必要があるのでしょうか?QE81WHとCTを使用して計測したいと考えていたのですが
無理でしょうか?計測器の選定方法がわかりません。
どなたかお詳しい方いたらご教授いただけますでしょうか?

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投稿日 2023/7/31 (Mon) 8:43:07
更新日 2023/7/31 (Mon) 8:43:07
 

【70004】Re:溶接機の電流測定について 名無しさん
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スポット溶接かユニオンメルトでしょうか?
AC/DCも情報としてある方が良さそう、実溶接電流計が付いてないかな目安程度の?
トレーサビリティ用とかだとシャント抵抗の電圧を記録とか。
目安的だとクランプメーターが良さそうだけど5000Aくらいまでかな


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投稿日 2023/7/31 (Mon) 9:38:46
更新日 2023/7/31 (Mon) 9:38:46
 

【70005】Re:溶接機の電流測定について 名無しさん
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そもそも「どこ」を計りたいのかによるのでは?

入力側なのか、
出力側(負荷側=溶接電流)なのか。

出力としても瞬時最大値を求めたいのか、
それとも時間内にどれだけ電流が流れたのかを知りたいのか。

単純に機器の電源管理のために入力側電流を計るなら問題ない。

逆に負荷側だと客先の望んでいることを
もっとリサーチする必要があるのでは。
つまり溶接の成・否を判断したり、
溶着具合の目安にしたいなどと考えている場合は、
メモリハイコーダ(データレコーダ)的なものを使用して、
グラフを出す必要があると思われる。

また負荷側をPLCで計るということは、
変流なり分流なりして比率取込みするということ。
本来だと定常値を基準にして、
一時的な突入値は、耐えさせて、計算上は飛ばす。
溶接は瞬間こそが全てなので、
瞬時値基準で、比率取込みすると、
ずいぶんと高めの分流比率になりそう・・・
結果解像度感がすごく下がりそうな気がする。

ちなみに、「溶接状態管理」としてPLCを使ったとしても、
PLCのラダースキャンを頼りに記録するのでは間に合わないような。
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投稿日 2023/7/31 (Mon) 9:52:26
更新日 2023/7/31 (Mon) 10:00:11
 

【70006】Re:溶接機の電流測定について 昔の鹿
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>これも計測する必要があるのでしょうか?

それを決めるのはスレ主でしょう。
此処で聞かれても「?」です。
尚溶接機は定電流変圧器※を用いますので一次電流と二次電流の比率が変圧比にはなりません。
電源側の電流を計測しても二次側出力電流を計測できません。


※ 定電流変圧器
http://em.ten-navi.com/dictionary/2786/
鉄芯が三脚鉄芯になっていて中央鉄芯に空隙が設けられています。
通常の変圧器は一次巻線を通過する磁束と二次巻線を通過する磁束は等しくなりますが、この巻線ではそうなりません。
「一次側磁束<二次側磁束」の関係になります。(二次側磁束の方が大きい。)
溶接機は二次側回路を短絡させて動作させますが二次回路には盛大に短絡電流が流れます。
この時普通の変圧器では一次側にそれ相当の電流が流れますので通常は「短絡事故」になっちゃいます。
この変圧器では二次回路に流れるトンデモ磁束の大部分が真中の「切欠き付き鉄芯」の部分を流れ一次側には流れません。
結果として「二次側が定電流の変圧器」になります・・・多分?
(最初にこの原理を見た時にナンジャコリャと思ったのは秘密。今でも完全には理解していないヨ!)

余談ですが一次入力は三相400Vではありませんか?
単相単独で「120kVAクレ!」と言われると暫く考え込みます。

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投稿日 2023/7/31 (Mon) 10:59:17
更新日 2023/7/31 (Mon) 12:22:35
 

【70009】Re:溶接機の電流測定について ( ^)o(^ )
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皆様
ありがとうございます。
頂いた御意見を元にもう少し客先と煮詰めたいと思います。
また経過をご報告させていただきます。
わからないことがあったらまたよろしくお願いします。
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投稿日 2023/7/31 (Mon) 16:36:43
更新日 2023/7/31 (Mon) 16:36:43
 

【70010】Re:溶接機の電流測定について 名無しさん
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PLCのアナログ入力なのだから、
一般的な入力で考えると、
22000A → 4〜20mA に変換するものと思われる。
(どうやってここまで持ってくるかは、また別の話ということで)

これは単純計算で、
1mA当たりでざっと1400Aということであり、
0.1mAで140Aということ。
つまりは0.1mAの微少振れが大きく出るという意味になる。

また仮に「スポット溶接機」であると仮定した場合、
スポット溶接の「溶接時間」は何カウント電流を流すかとなり、
これは電源周期に等しい。
60HZ環境下で合った場合、1秒=1000msであるから、
1000÷60で17msecが最小周期になる。

溶接機側で、20カウントで溶接するとした場合でも、
電流値を取り込む場合の最低周期は、
1カウント周期の半分が最低条件。
つまり8msecくらいでPLC取込みする必要があるということ。
実際は安定して値を取り込むのであれば、
三分の1周期くらいのスキャンが必要だと思われる。
5msecは欲しいところ。

こうなってくると、
PLC側でも、割込み処理をするとか、
安定したラダー回路を前提に組む必要がありそう。

ちなみに、「定周期割込」を組んだからと言って、
安心して5msecスキャンができるという訳ではなく、
溶接ヘッドが下降している間だけ一時的に、
他のスキャンを9割捨てて、
5msecのアナログ取込みに全振りする、
というのが割込みを組んだ場合の動作の実態となる。
PLCのスキャンリソースは変わらない。配分が変わるだけ。

こういった可変スキャン処理が不可能な場合は、
外部に、前投稿にあったような、
メモリハイコーダ的なものを用意して、
溶接結果を通信で拾い上げる、というような感じになるのではと。

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投稿日 2023/7/31 (Mon) 17:40:22
更新日 2023/7/31 (Mon) 17:43:57
 

【70012】Re:溶接機の電流測定について lumiheart
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最重要項目が抜けてる
何処のメーカの型番は何?
http://connect.panasonic.com/jp-ja/products-services_welding/products#welding
http://www.daihen.co.jp/products/welder/co2_mag/
溶接器の高級機には電流フィードバック機能が標準装備されていてる
なので、外部モニタ出力端子も当然の如く憑いてくる

よーするに外部にわざわざ不正確な電流変換器とか付ける必要など無い
本件は三相400Vなので、恐らく高級機であると憶測できる
三相400Vの低級器って売ってる? 低級器でも高額だろうし、そんなヤツ誰が買う?

本件に限らず、モータ駆動用インバータとかでも
内部に電流を精密計測してるのに
わざわざ外部に電流計とか付けたがる人は少なくない < 何故そんなムダでしかないヤツを付けるんであろうか?


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投稿日 2023/7/31 (Mon) 22:02:53
更新日 2023/7/31 (Mon) 22:02:53
 

【70013】Re:溶接機の電流測定について 招猫
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120kva なのでこれは抵抗溶接 所謂スポット溶接でしょう

ttps://www.daihen.co.jp/products/welder/pdf/resistance/trans.pdf

マルチトランス は昔から120kva が有ります。

スポット溶接では電流値だけではなく通電時間や加圧力 
もちろんワークの素材によっても流す電流による発熱量は変化します。

重要な溶接工程では 通常

ttps://products.amada.co.jp/products/product/?productid=id001002&language=1

のような計測機器 というか 監視装置を設けます。

電流をPLCへ取り込みたいとのことですが
さて、電流値をPLCで ・・・ 何をしたいのかな ?

通常では溶接タイマーで溶接部の熱量を制御していて
制御できなかった場合に 溶接異常 の信号を出力します。

溶接異常の信号は接点でも
Cc−LinkでもPLCへの入力が可能です。
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投稿日 2023/8/1 (Tue) 15:43:02
更新日 2023/8/1 (Tue) 15:43:02
 

【70019】Re:溶接機の電流測定について 名無しさん
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ミヤチのウェルドチェッカーはどうですか?
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投稿日 2023/8/3 (Thu) 5:17:58
更新日 2023/8/3 (Thu) 5:17:58
 

【70020】Re:溶接機の電流測定について 名無しさん
メール  
URL  

上の人がリンクあげてましたね。失礼いたしました。
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投稿日 2023/8/3 (Thu) 5:21:57
更新日 2023/8/3 (Thu) 5:21:57
 

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