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日本工業規格

JIS

 C

9319

-1991

抵抗溶接機用サイリスタスタック

Thyristorstacks for resistance welding machine

1.

適用範囲  この規格は,主回路の公称電圧 200V 又は 400V の 50Hz 又は 60Hz の単相交流回路におい

て,サイリスタ 2 個を逆並列に接続して使用される抵抗溶接機用サイリスタスタック(以下,スタックと

いう。

)について規定する。

備考  この規格の中で{  }を付けて示してある単位及び数値は,従来単位であって,参考値である。

2.

用語の定義  この規格で用いる主な用語の定義は,次のとおりとする。

なお,(17)

(24)における“最大……”,“最小……”の“最大”及び“最小”の意味は,同じ形式のすべ

てのサイリスタに対して,それぞれの後に続く特性項目のばらつきの上限値及び下限値を表す。

(1)

制御電流(実効値)  規定の冷却条件で,溶接電流の通電時間中にスタックを通じて負荷に供給する

ことができる電流の実効値。この場合,電流波形は正弦波であることを原則とするが,ヒートコント

ロールを行う場合も,その実効値によるものとする。

(2)

使用率  1 回の溶接における通電時間(サイクル数)と,通電開始から次の通電開始までの全時間(溶

接周期といい,サイクル数で表す。

)との比の百分率で,次の式で示す。

α

 (%)

N

n

×100

ここに,

α

:  使用率

n

:  通電サイクル数

N

:  溶接周期に相当するサイクル数

(3)

オン電圧  オン状態における陽極と陰極との間の電圧。

(4)

オン電流  オン状態における陽極電流。

(5)

オフ電圧  オフ状態における陽極と陰極との間の電圧。

(6)

オフ電流  オフ状態における陽極電流。

(7)

ピーク繰返しオフ電圧  定格接合温度範囲内でゲートと陰極との間に信号を加えない状態において,

サイリスタの陽極と陰極との間に,順方向に繰り返し加えることができる最大許容電圧のピーク値。

印加電圧としては 50Hz 又は 60Hz の正弦波電圧を用いる。

(8)

ピーク繰返し逆電圧  定格接合温度範囲内でゲートと陰極との間に信号を加えない状態において,サ

イリスタの陽極と陰極との間に,逆方向に繰り返し加えることができる最大許容電圧のピーク値。印

加電圧としては 50Hz 又は 60Hz の正弦波電圧を用いる。

(9)

サージオン電流  定格接合温度範囲内において,オフ状態から,又は定格オン電流を連続通電した後,

直ちに引き続いて流すことができる 50Hz の正弦半波の最大許容オン電流のピーク値で,1 サイクル及

び 15 サイクル通電する場合の値。


2

C 9319-1991

(10)

平均ゲート損失  定格接合温度範囲内において,サイリスタのゲートと陰極との間の最大許容電力損

失を 1 サイクルで平均した値。

(11)

ピークゲート損失  定格接合温度範囲内において,サイリスタのゲートと陰極との間の瞬時電力損失

の最大許容値。

(12)

ピークゲート順電流  定格接合温度範囲内において,サイリスタのゲートと陰極との間に流すことが

できる順電流のピーク値。

(13)

ピークゲート順電圧  定格接合温度範囲内において,サイリスタのゲートと陰極との間に順方向に加

えることができる最大許容電圧のピーク値。

(14)

ピークゲート逆電圧  定格接合温度範囲内において,サイリスタのゲートと陰極との間に逆方向に加

えることができる最大許容電圧のピーク値。

(15)

接合温度  定格の基準として定められたサイリスタの使用状態における接合の温度で,定格最高接合

温度と定格最低接合温度で示される。

(16)

保存温度  スタックに電気的な入力を加えない状態で,保存及び放置してよい周囲温度で,定格最高

保存温度と定格最低保存温度で示される。

(17)

最大ピークオフ電流  定格最高接合温度で,定格ピーク繰返しオフ電圧に等しいピーク値をもつ 50Hz

又は 60Hz の正弦半波電圧を順方向に加えたとき流れるオフ電流のピーク値。

(18)

最大ピーク逆電流  定格最高接合温度で,定格ピーク繰返し逆電圧に等しいピーク値をもつ 50Hz 又

は 60Hz の正弦半波電圧を逆方向に加えたとき流れる逆電流のピーク値。

(19)

最大オン電圧  サイリスタのオン状態において,規定のオン電流を流した場合の電圧の最大瞬時値。

(20)

最大ゲートトリガ電流  サイリスタの陽極と陰極との間に規定の陽極電圧を加えた状態において,サ

イリスタをトリガさせるのに必要な最小のゲート電流値。

(21)

最大ゲートトリガ電圧  サイリスタの陽極と陰極との間に規定の陽極電圧を加えた状態において,サ

イリスタをトリガさせるのに必要な最小のゲート電圧値。

(22)

最小ゲート非トリガ電流  サイリスタの陽極と陰極の間にピーク繰返しオフ電圧の

3

2

の陽極電圧を加

えた状態において,サイリスタをオンさせない最大のゲート電流。ただし,接合温度は定格最高接合

温度とする。

(23)

最小ゲート非トリガ電圧  サイリスタの陽極と陰極との間にピーク繰返しオフ電圧の

3

2

の陽極電圧を

加えた状態において,サイリスタをオンさせない最大のゲート電圧。ただし,接合温度は定格最高接

合温度とする。

(24)

最小臨界オフ電圧上昇率  最高許容接合温度で陽極と陰極との間にピーク繰返しオフ電圧の

3

2

の陽極

電圧を印加したとき,サイリスタがオフ状態からオン状態へ移行しないオフ電圧上昇率の最大値。た

だし,陽極電圧の立上がり部分は

図 に示すような指数関数波形によるものとし,上昇率は

T

V

D

63

.

0

で示

す。


3

C 9319-1991

図 1  陽極電圧の立上がり

3.

種類及び定格  種類は,形名によって表 のとおりとし,スタック及びスタックを構成するサイリス

タの定格は,

表 及び図 とする。

なお,冷却条件は,5.に適合するものとする。

表 1  スタックの種類

最大定格

最大定格(

3

)

定格温度

制御電流(

1

)(

2

)A

サージオン電流許容値

(

2

(絶対最大定格)A

主回路

電圧

使用率

ピーク繰返し
オフ電圧及び
ピーク繰返し
逆電圧  V

通電時間

平均 
ゲート
損失

ピーク
ゲート
損失

ピーク
ゲート
順電流

ピーク
ゲート
順電圧

ピーク
ゲート
逆電圧

接合 
温度

保存
温度

形名

V

100 %  10 %

1

サイクル

15

サイクル

W W A  V  V

WTh-
A-200

125 210

1

250

500

0.5

5

WTh-B
-200

250

420

2 500

1 000

1

WTh-C
-200

500

840

5 000

2 000

WTh-
D-200

750  1 250

7 500

3 000

WTh-E
-200

1 000  1 700

10 000

4 000

2

WTh-F
-200

1 500  2 500

12 000

6 000

WTh-
G-200

2 000  3 350

17 000

9 000

WTh-
H-200

200

3 000  5 000

600

25 000

15 000

2

10

4

WTh-
A-400

125 210

1

250

500

0.5

5

WTh-B
-400

250

420

2 500

1 000

1

WTh-C
-400

500

840

5 000

2 000

WTh-
D-400

750  1 250

7 500

3 000

WTh-E
-400

1 000  1 700

10 000

4 000

2

WTh-F
-400

1 500  2 500

12 000

6 000

WTh-
G-400

2 000  3 350

17 000

9 000

WTh-
H-400

400

3 000  5 000

1 200

25 000

15 000

2

10

4

10 5

−40∼

+125

−40∼

+80


4

C 9319-1991

(

1

)

使用率100%で,5.の冷却条件における制御電流の実効値を示す。

使用率 10%の場合は,通電時間を 20 サイクルとし,目安値とする。

(

2

)

電源周波数が 50Hz のときの値を示す。

(

3

)

サイリスタ単体の値を示す。 

備考  形名は,次の配列構成による。

製品を表す記号-制御電流を表す記号-主回路電圧を表す記号

例 WTh

-

C

-

400

ここに,制御電流を表す記号は,使用率 100%における制御電流で,A は 125A,B は 250A,

C

は 500A,D は 750A,E は 1 000A,F は 1 500A,G は 2 000A,H は 3 000A とする。

図 2  スタックの制御電流

(

4

)

制御電流比率は,制御電流と使用率100%における制御電流との比で表す。

備考1.  通電時間 は,電源周波数が50Hz のときのサイクル数を示す。

2.

通電時間は,3,5,10,20,40 サイクルで規定し,1,2 サイクルは参考値とする。 

4.

特性スタックに用いられるサイリスタの特性は,

表 のとおりとし,冷却条件は 5.に適合するものと

する。


5

C 9319-1991

表 2  サイリスタの特性

形名

項目

単位

WTh-A-200

WTh-A-400

WTh-B-200

WTh-B-400

WTh-C-200

WTh-C-400

WTh-D-200

WTh-D-400

WTh-E-200

WTh-E-400

WTh-F-200

WTh-F-400

WTh-G-200

WTh-G-400

WTh-H-200

WTh-H-400

最大ピークオフ電流

mA

30 45 60 80 120

最大ピーク逆電流 mA

30 45 60 80 120

最大オン電圧(

5

) V

2.0

最大ゲートトリガ電流(

5

) mA

200

300

最大ゲートトリガ電圧(

5

) V

3.5

4.0

最小ゲート非トリガ電流 mA

1.5

最小ゲート非トリガ電圧 V

0.15

最小臨界オフ電圧上昇率 V/

µs

− 100 以上 200 以上

(

5

)

接合温度25℃の値を示す。 

5.

冷却条件  冷却は水冷方式とし,その冷却水の流量は,表 を満足する値でなければならない。ただ

し,

この流量におけるスタックの給水口と排水口との間の水頭損失は,次の式を満足しなければならない。

H

s

≦5−2.80×Q

2

×10

-2

 (m)

ここに,  H

s

:  スタックの許容水頭損失 (m)

Q

:  スタックに必要な冷却水流量  (l/min)

ただし,冷却水が絶縁されている場合は,H

s

≦5 とする。

また,冷却水温度は給水口において 30℃以下とする。

なお,冷却水の電気抵抗率は 5 000

Ω・cm 以上が望ましい。

表 3  冷却水流量

単位 l/min

形名

冷却水流量

WTh-A-200

,WTh-A-400 2 以下

WTh-B-200

,WTh-B-400 4 以下

WTh-C-200

,WTh-C-400 5 以下

WTh-D-200

,WTh-D-400

WTh-E-200

,WTh-E-400

WTh-F-200

,WTh-F-400

WTh-G-200

,WTh-G-400

6

以下

WTh-H-200

,WTh-H-400 6 以下 2 系路

6.

性能

6.1

制御電流  スタックは,8.2 の方法で試験を行ったとき,表 の試験電流が通電でき,かつ異常があ

ってはならない。


6

C 9319-1991

表 4  制御電流試験における試験電流

単位 A

形名

試験電流

WTh-A-200

,WTh-A-400 210

WTh-B-200

,WTh-B-400 420

WTh-C-200

,WTh-C-400 840

WTh-D-200

,WTh-D-400 1

250

WTh-E-200

,WTh-E-400 1

700

WTh-F-200

,WTh-F-400 2

500

WTh-G-200

,WTh-G-400 3

350

WTh-H-200

,WTh-H-400 5

000

6.2

耐電圧  スタックは,8.3 の方法で試験を行ったとき,スタックに流れる電流が,表 の値でなけれ

ばならない。

表 5  耐電圧試験における測定電流

単位 mA

形名

測定電流

WTh-A-200

,WTh-A400

WTh-B-200

,WTh-B-400

WTh-C-200

,WTh-C-400

44

以下

WTh-D-200

,WTh-D-400

WTh-E-200

,WTh-E-400

WTh-F-200

,WTh-F-400

89

以下

WTh-G-200

,WTh-G-400 134 以下

WTh-H-200

,WTh-H-400 178 以下

6.3

オン電圧  オン電圧は,8.4 の方法で試験を行ったとき,表 の値以下でなければならない。

6.4

ゲートトリガ電流  ゲートトリガ電流は,8.5 の方法で試験を行ったとき,表 の値以下でなければ

ならない。

6.5

ゲートトリガ電圧  ゲートトリガ電圧は,8.6 の方法で試験を行ったとき,表 の値以下でなければ

ならない。

6.6

耐水圧  耐水圧は,8.7 の方法で試験を行ったとき,漏水があってはならない。

7.

構造  構造は,次の各項に適合しなければならない。

(1)

スタックは,サイリスタを 2 個逆並列接続に組み合わせて一体とされていること。

(2)

スタックの機器への取付部は,容易に,かつ強固に取り付けられる構造であること。

(3)

スタックには,水冷用冷却片を組み込み,サイリスタを有効に冷却できる冷却水回路をもち,かつ,

冷却水の給水口及び排水口には,呼び内径

φ

9

の給水及び排水ホースを接続できる金具が取り付けられ

ていること。

(4)

スタックには,制御電流に適合した接続用可とう導線又は接続端子を設け,機器との電気的接続が容

易にできること。

(5)

ゲート接続端子部には,細い可とう導線又は接続端子を設けてあること。

(6)

スタックの充電部と非充電部との間に,十分な絶縁が施されていること。

(7)

スタックは,断水保護装置用のサーモスタットが取り付けられる構造であること。


7

C 9319-1991

8.

試験方法

8.1

構造試験  構造試験は,7.に示す各項の規定について調べる。

8.2

制御電流試験  制御電流試験は,5.の冷却条件の下に,使用率 10%,通電時間 20 サイクルの条件で

表 の試験電流を 10 分間通電し,異常の有無を調べる。ただし,回路電圧は 10V 以上とし,負荷は抵抗

負荷とする。

8.3

耐電圧試験  耐電圧試験は,接合温度 25℃において,図 に示すような回路によって,表 のピー

ク繰返しオフ電圧に等しいピーク値をもつ 50Hz 又は 60Hz の正弦波電圧を,スタックの制御電流端子 T

1

T

2

間[11.(7)参照]に加え,このときの電流(実効値)を測定する。

この試験においては,ゲート端子 (G

1

・G

2

)

及びカソード接続用端子 (K

1

・K

2

)

は開放とし,サージ電

圧吸収回路がスタックに接続されている場合はそれを取り除く。ただし,冷却水は完全に抜いておくもの

とする。

図 3  耐電圧試験回路

8.4

オン電圧試験  オン電圧試験は,接合温度 25℃で,表 のピーク値をもつ正弦半波のオン電流を流

して,そのピーク値に対するオン電圧を測定する。ただし,冷却水は完全に抜いておくものとする。

表 6  オン電圧試験の試験電流

単位 A

形名

試験電流

WTh-A-200

,WTh-A-400 180

WTh-B-200

,WTh-B-400 350

WTh-C-200

,WTh-C-400 700

WTh-D-200

,WTh-D-400 1

050

WTh-E-200

,WTh-E-400 1

400

WTh-F-200

,WTh-F-400 2

100

WTh-G-200

,WTh-G-400 2

800

WTh-H-200

,WTh-H-400 4

200

8.5

ゲートトリガ電流試験  ゲートトリガ電流試験は,接合温度 25℃において,陽極電圧として 6 V を

加えた状態でゲート電流を 0 から除々に増加させ,試験品がオン状態に移行し始めるときのゲート電流を

測定する。ただし,冷却水は完全に抜いておくものとする。

8.6

ゲートトリガ電圧試験  ゲートトリガ電圧試験は,接合温度 25℃において,陽極電圧として 6 V を

加えた状態でゲート電圧を 0 から徐々に増加させ,試験品がオン状態に移行し始めるときのゲート電圧を

測定する。ただし,冷却水は完全に抜いておくものとする。


8

C 9319-1991

8.7

耐水圧試験  耐水圧試験は,スタックの排水口を閉じ,給水口に 0.49MPa {5 kgf/cm

2

}

の水圧を印加

し,5 分間放置した後漏水の有無を測定する。

なお,水圧を空気圧で代用してもよい。この場合の空気圧も 0.49MPa {5 kgf/cm

2

}

とする。

9.

検査

9.1

形式検査  形式検査は,8.によって次の順序で同一試験品について行ったとき,6.及び 7.に適合しな

ければならない。

なお,(3)

(6)は,(2)の後,制御電流通電による温度上昇の影響がなくなった状態で行うものとする。

(1)

構造

(2)

制御電流

(3)

耐電圧

(4)

オン電圧

(5)

ゲートトリガ電流

(6)

ゲートトリガ電圧

(7)

耐水圧

備考  形式検査とは,製品の品質が設計で示されたすべての品質項目を満足するかどうかを判定する

ための検査をいう。

9.2

受渡検査  受渡検査は,8.によって次の順序で行ったとき,6.46.6 及び 7.に適合しなければならな

い。

なお,受渡当事者間の協定によって検査項目を追加又は省略することができる。

(1)

構造

(2)

ゲートトリガ電流(制御電流の通電を行わなくてもよい。

(3)

ゲートトリガ電圧(制御電流の通電を行わなくてもよい。

(4)

耐水圧

10.

製品の呼び方  製品の呼び方は,形名及び冷却水流量による。

例  抵抗溶接機用サイリスタスタック  WTh-C-400-3

又は WTh-C-400-3

ただし, “WTh-C-400” は,3.による形名を表し,その後に続く “3” は冷却水流量を表す。ここに,冷

却水流量は,スタックの定格を保証する流量とし,かつ,

表 を満足する値を l/min 単位で表した数値と

する。

なお,この値は,11.(4)の冷却水流量と同一でなければならない。

11.

表示  表示は,見やすい箇所に銘板又はこれに代わる容易に消えない方法で,次の事項を表示しなけ

ればならない。ただし,スタックの構造,寸法によって各項を表示できない場合は,(1)(3)及び(4)を省略

してもよい。

(1)

名称

(2)

形名

(3)

回路電圧 (V)

(4)

冷却水流量(保証値)(l/min)


9

C 9319-1991

(5)

製造業者名又はその略号

(6)

製造番号

(7)

端子部の極性(

6

)

(

6

)

端子部の極性の略号は,次による。

制御電流端子部          T

1

及び T

2

ゲート接続用端子部      G

1

及び G

2

カソード接続用端子部    K

1

及び K

2

なお,制御電流端子部において,端子に固定端子及び可とう導線端子があるものについては,固定端子

側を T

1

とする。

備考  端子の極性表示を図示すれば,図 のとおりとなる。

図 4  端子の極性表示

関連規格  JIS C 7051  逆阻止 3 端子サイリスタ試験方法

改正原案調査作成委員会  構成表

氏名

所属

(委員長)

佐  藤  次  彦

大阪工業大学

西  口  公  之

大阪大学工学部

大  嶋  健  司

埼玉大学工学部

天  沼  克  之

千葉大学工学部

小  林  卓  也

船舶技術研究所

牧  野  征  男

通商産業省機械情報産業局

鈴  木  紀  男

工業技術院標準部

北  村      茂

インターユニット株式会社

川  上  隆  通

株式会社三社電機製作所

小宮山  富  夫

株式会社東芝

遠  藤  勝  弘

富士電機株式会社

米  田  良  忠

三菱電機株式会社

瀬  底  治  助

大阪電気株式会社

青  木  欣  一

株式会社木村電熔機

小野田  好  美

株式会社中央製作所

杉  山  和  弘

株式会社電元社製作所

野  田  卓  継

ナストーア株式会社

上玉利  康  博

松下産業機器株式会社

北  野  嘉  男

東急車輌製造株式会社

柴  田  洋  一

トヨタ自動車株式会社

中  村      孝

株式会社電元社製作所

(事務局)

池  原  平  晋

社団法人日本溶接協会