CN112930238A - 放电加工机的电源装置 - Google Patents

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Abstract

放电加工机的电源装置(1)具备：直流电源(6)，与极间并联连接(4)；多个开关元件(7a、7b、7c、7d)，配置于极间(4)与直流电源(6)之间且相互并联；电流值获取部(10a)，获取电流的值；以及接通/断开控制部(10b)，在从电流的值达到预先决定的值到开始下降为止的期间，将使多个开关元件(7a、7b、7c、7d)从断开切换为接通的周期设定为相同周期，在每隔将360°除以多个开关元件(7a、7b、7c、7d)的个数得到的90°的相位的定时以预先决定的顺序从断开切换为接通，基于电流的值与预先决定的值之差设定各个开关元件的接通期间，基于周期、定时及接通期间进行多个开关元件(7a、7b、7c、7d)的接通/断开控制。

Description

放电加工机的电源装置
技术领域
本发明涉及放电加工机的电源装置。
背景技术
在对工件进行放电加工(例如雕模放电加工)的放电加工机中，使用如下的电源装置：该电源装置对由设有预先决定的间隙而相互对置的工件及电极构成的极间供给脉冲状电流。这样的放电加工机的电源装置具备：直流电源，为了对极间施加用于生成电流的电压而与极间并联连接；以及开关元件，配置于极间与直流电源之间，其中，线缆位于极间与开关元件之间。
以往提出了一种减少消耗电极的电流的纹波的放电加工机的电源装置(例如专利文献1)。通过增大开关元件的开关频率或者通过将电感值高的平滑用电感器(例如线圈)配置于线缆，能够减少电流的纹波。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平7-9255号公报
发明内容
发明所要解决的技术课题
然而，在为了减少电流的纹波而增大开关元件的开关频率的情况下，随着开关频率增大，开关元件的开关损耗增大，从而开关元件的发热量增大，因此，存在造成由发热导致的不良影响的不便情况。
在为了减少电流的纹波而将电感值高的平滑用电感器配置于线缆的情况下，有可能由于从升高电流到达到峰值电流为止的时间变长从而工件的加工速度降低。
另外，在为了减少电流的纹波而将电感值高的平滑用电感器配置于线缆的情况下，在刚刚将开关元件从接通切换为断开之后在放电加工机的电源装置蓄积的能量增大，因此从电流开始下降时到电流的值变为零为止的时间变长，有可能产生异常电弧放电。
本发明的目的在于提供如下的放电加工机的电源装置：没有由发热量导致的不良影响、工件的加工速度降低以及异常电弧放电，并且能够使电流的纹波减少。
用于解决技术课题的技术方案
本发明的放电加工机的电源装置是为了对工件进行放电加工而对极间供给脉冲状电流的放电加工机的电源装置，该极间由设有预先决定的间隙而相互对置的工件及电极构成，该电源装置具备：直流电源，为了对极间施加用于生成电流的电压而与极间并联连接；多个开关元件，配置于极间与直流电源之间且相互并联；电流值获取部，获取电流的值；以及接通/断开控制部，在从电流的值达到预先决定的值到开始下降为止的期间，将使多个开关元件从断开切换为接通的周期设定为相同周期，在每隔预先决定的相位的定时以预先决定的顺序将多个开关元件从断开切换为接通，基于电流的值与预先决定的值之差设定多个开关元件各自的接通期间，基于周期、定时及接通期间进行多个开关元件的接通/断开控制。
根据本发明，在从电流的值达到预先决定的值到开始下降为止的期间，将使多个开关元件从断开切换为接通的周期设定为相同周期。另外，在从电流的值达到预先决定的值到开始下降为止的期间，在每隔预先决定的相位的定时以预先决定的顺序将多个开关元件从断开切换为接通。另外，在从电流的值达到预先决定的值到开始下降为止的期间，基于电流的值与预先决定的值之差设定多个开关元件各自的接通期间。然后，在从电流的值达到预先决定的值到开始下降为止的期间，基于周期、定时及接通期间进行多个开关元件的接通/断开控制。像这样在每隔预先决定的相位的定时以预先决定的顺序将多个开关元件从断开切换为接通的情况下的开关频率成为相当于对单个开关元件的开关频率乘以多个开关元件的个数得到的数值的开关频率。电流的纹波与开关频率成反比地变小，因此由本发明的放电加工机的电源装置在极间产生的电流的纹波的大小成为大致相当于将在使单个开关元件接通/断开的情况下在极间产生的电流的纹波的大小除以多个开关元件的个数得到的值的大小。因此能够使电流的纹波减少。
另外，根据本发明，由开关元件的开关损耗而产生的发热分散于多个开关元件，因此由发热导致的影响消失，能够提高多个开关元件各自的能力。
进而，根据本发明，不需要为了减少电流的纹波而配置电感值高的平滑用电感器，因此没有在配置了电感值高的平滑用电感器时产生的工件的加工速度降低以及异常电弧放电。
优选地，预先决定的相位的定时为将360°除以多个开关元件的个数得到的值的均等的相位的定时。据此，能够减少电流的纹波各自的大小的波动。
优选地，接通/断开控制部在电流的值变为大于第1阈值时使接通期间减少，在电流的值变为小于第2阈值时使接通期间增大，该第1阈值大于预先决定的值，该第2阈值小于预先决定的值。据此能够使电流的值不会大幅偏离与作为目标电流的峰值电流对应的预先决定的值。
优选地，将使电流再生的电流再生部配置于第1连接点与第2连接点之间，该第1连接点在极间与多个开关元件中的一个开关元件之间，该第2连接点在极间与直流电源之间。据此能够使在刚刚将开关元件从接通切换为断开之后在放电加工机的电源装置蓄积的能量减少。
附图说明
图1为示出本发明的一个实施方式的放电加工机的电源装置的电路的图。
图2为用于说明图1的放电加工机的电源装置的工作的流程图。
图3为用于说明图1的放电加工机的电源装置的工作的时序图。
图4为图3的时序图的局部A的放大图。
图5为图3的时序图的局部B的放大图。
附图标记
1：放电加工机的电源装置；2：工件；3：电极；4：极间；5：线缆；6：直流电源；7a、7b、7c、7d：NMOS晶体管；8a、8b、8c、8d、9a、9b、9c、9d：二极管；10：控制单元；10a：电流值获取部；10b：接通/断开控制部；11：分流电阻；12：NC装置；13：脉冲发生电路；21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36：连接点
具体实施方式
参照附图详细说明本发明的放电加工机的电源装置的实施方式。
图1为示出本发明的一个实施方式的放电加工机的电源装置的电路的图。在图1中，放电加工机的电源装置1为了对在加工槽中的放电加工液(均未图示)中浸没的工件2进行放电加工，经由线缆5对由设有预先决定的间隙而相互对置的工件2及电极3构成的极间4供给脉冲状电流。
放电加工机的电源装置1具备直流电源6、NMOS晶体管7a、7b、7c、7d、二极管8a、8b、8c、8d、9a、9b、9c、9d和控制单元10。
直流电源6为了对极间4施加用于生成电流的电压而与极间4并联连接。施加于极间4的脉冲状电压为例如75～160V，具有1KHz左右至几十KHz的频率。在本实施方式中，直流电源6的正极侧连接于电极3，直流电源6的负极侧经由分流电阻11连接于工件2。
NMOS晶体管7a配置于线缆5与直流电源6的正极侧之间。NMOS晶体管7b与NMOS晶体管7a并联连接，配置于电极3与直流电源6的正极侧之间。在本实施方式中，NMOS晶体管7b的一端经由连接点22连接于连接点21，该连接点21在直流电源6的正极侧与NMOS晶体管7a之间，该连接点22在连接点21与NMOS晶体管7b的一端之间，NMOS晶体管7b的另一端连接于线缆5与直流电源6的正极侧之间的连接点23。
NMOS晶体管7c与NMOS晶体管7a、7b并联连接，配置于电极3与直流电源6的正极侧之间。在本实施方式中，NMOS晶体管7c的一端连接于连接点22与NMOS晶体管7c的一端之间的连接点24，NMOS晶体管7c的另一端连接于线缆5与连接点23之间的连接点25。
NMOS晶体管7d与NMOS晶体管7a、7b、7c并联连接，配置于电极3与直流电源6的正极侧之间。在本实施方式中，NMOS晶体管7d的一端连接于连接点24，NMOS晶体管7d的另一端连接于线缆5与连接点25之间的连接点26。
因此NMOS晶体管7a、7b、7c、7d相互并联，配置于电极3与直流电源6的正极侧之间。NMOS晶体管7a、7b、7c、7d为多个开关元件的例子。
二极管8a是为了防止逆流而设置的，具有连接于连接点23的阳极及连接于NMOS晶体管7a的阴极。二极管8b是为了防止逆流而设置的，具有连接于连接点23的阳极及连接于NMOS晶体管7b的阴极。二极管8c是为了防止逆流而设置的，具有连接于连接点25的阳极及连接于NMOS晶体管7c的阴极。二极管8d是为了防止逆流而设置的，具有连接于连接点26的阳极及连接于NMOS晶体管7d的阴极。
二极管9a是为了在NMOS晶体管7a刚从接通切换为断开之后使电流再生而设置的，配置于连接点27与连接点28之间，该连接点27在NMOS晶体管7a与二极管8a的阴极之间，该连接点28在极间4与直流电源6的负极侧之间。连接点27为第1连接点的例子，连接点28为第2连接点的例子。
二极管9b是为了在NMOS晶体管7b刚从接通切换为断开之后使电流再生而设置的，配置于连接点29与连接点30之间，该连接点29在NMOS晶体管7b与二极管8b的阴极之间，该连接点30在极间4与连接点28之间。连接点29为第1连接点的例子，连接点30为第2连接点的例子。
二极管9c是为了在NMOS晶体管7c刚从接通切换为断开之后使电流再生而设置的，配置于连接点31与连接点32之间，该连接点31在NMOS晶体管7c与二极管8c的阴极之间，该连接点32在极间4与连接点30之间。连接点31为第1连接点的例子，连接点32为第2连接点的例子。
二极管9d是为了在NMOS晶体管7d刚从接通切换为断开之后使电流再生而设置的，配置于连接点33与连接点34之间，该连接点33在NMOS晶体管7d与二极管8d的阴极之间，该连接点34在极间4与连接点32之间。连接点33为第1连接点的例子，连接点34为第2连接点的例子。
二极管9a、9b、9c、9d为电流再生部的例子。
控制单元10例如由现场可编程门阵列(FPGA)构成，具有电流值获取部10a和接通/断开控制部10b。
电流值获取部10a连接于连接点35及连接点36，具有将与流过极间4的电流的值对应的分流电阻11的两端的电压放大并输出的电流感测放大器(未图示)，该连接点35在连接点34与分流电阻11的一端之间，该连接点36在分流电阻11的另一端与工件2之间。
另外，电流值获取部10a基于在控制单元10的存储部(未图示)保存的表示电压及电流的关系的表格将从电流感测放大器输出的电压的值变换为电流的值，从而获取流过极间4的电流的值。然后，电流值获取部10a将获取的电流的值Id的数据供给至接通/断开控制部10b。
控制单元10的存储部除了保存表示电压及电流的关系的表格以外，还保存将在后面说明的目标电流It、目标上限及目标下限的数据及控制计算机程序。
基于与自动地或者由操作员用NC装置12设定的工件2的加工条件设定对应的脉冲发生条件而由脉冲发生电路13产生的脉冲信号P被输入接通/断开控制部10b。工件2的加工条件设定是与工件2的材质、电极3的材质、工件2的加工形状等关联地决定的。脉冲发生条件包括脉冲串的脉冲接通/断开时间、脉冲串的脉冲数、脉冲停止时间等。
然后，接通/断开控制部10b基于电流的值Id的数据及脉冲信号P，生成用于使NMOS晶体管7a接通/断开的脉冲信号S1、用于使NMOS晶体管7b接通/断开的脉冲信号S2、用于使NMOS晶体管7c接通/断开的脉冲信号S3及用于使NMOS晶体管7d接通/断开的脉冲信号S4。
在本实施方式中，接通/断开控制部10b在从电流的值Id达到与峰值电流对应的目标电流It到开始下降为止的期间，将使NMOS晶体管7a、7b、7c、7d从断开切换为接通的开关周期设定为相同周期T。目标电流It为预先决定的值的一例。
另外，接通/断开控制部10b在从电流的值Id达到目标电流It到开始下降为止的期间，在每隔与开关周期的1/4对应的90°的相位的定时以NMOS晶体管7a、NMOS晶体管7b、NMOS晶体管7c及7d的顺序从断开切换为接通。即，接通/断开控制部10b在从电流的值Id达到目标电流It到开始下降为止的期间，在每隔90°的相位的定时依次将NMOS晶体管7a、7b、7c、7d从断开切换为接通。
90°的相位的定时为将360°除以多个开关元件的个数得到的值的相位的定时的例子。相位的定时不需要像这样为均等的，只要预先决定为一周360°即可，可以为例如80°100°、80°、100°。另外，接通/断开控制部10b基于控制单元10的时钟(未图示)来决定NMOS晶体管7a、7b、7c、7d各自的开关周期及NMOS晶体管7a、7b、7c、7d各自的开关周期上升的定时。NMOS晶体管7a、7b、7c、7d各自的开关周期上升的定时与将NMOS晶体管7a、7b、7c、7d分别从断开切换为接通的定时对应。
另外，接通/断开控制部10b在从电流的值Id达到目标电流It到开始下降为止的期间，基于电流的值Id与目标电流It之差来设定NMOS晶体管7a、7b、7c、7d各自的接通期间。
在本实施方式中，接通/断开控制部10b在电流的值Id变为大于目标上限时，使NMOS晶体管7a、7b、7c、7d中的从断开切换为接通的NMOS晶体管的接通期间减少，该目标上限大于目标电流It。目标上限为第1阈值的一例。
另外，在本实施方式中，在电流的值Id变为小于目标下限时，接通/断开控制部10b使NMOS晶体管7a、7b、7c、7d中的从断开切换为接通的NMOS晶体管7a、7b、7c、7d的接通期间增大，该目标下限小于目标电流It。目标下限为第2阈值的一例。
例如，在将电流的值Id处于目标上限与目标下限之间时的NMOS晶体管7a、7b、7c、7d的接通期间设为Ta、将电流的值Id变为小于目标下限时的NMOS晶体管7a、7b、7c、7d的接通期间设为Tb、将电流的值Id变为大于目标上限时的NMOS晶体管7a、7b、7c、7d的接通期间设为Tc、将校正系数设为Kb时，接通期间Tb是基于下式来决定的：
[数学式1]
Tb＝Tc+(It-Id)×kb
接通期间Tc是基于下式来决定的：
[数学式2]
Tc-Ta-(It-Id)×kc
例如，接通期间Ta为开关周期的1/8，接通期间Tb为开关周期的1/4，接通期间Tc为开关周期的1/16。
然后，在从电流的值Id达到与峰值电流对应的目标电流It到开始下降为止的期间，接通/断开控制部10b基于开关周期、90°的相位的定时及NMOS晶体管7a、7b、7c、7d各自的接通期间进行NMOS晶体管7a、7b、7c、7d的接通/断开控制。
图2为用于说明图1的放电加工机的电源装置的工作的流程图。基于在控制单元10的存储部存储的控制计算机程序，主要由控制单元10的各要素在每当将脉冲信号P从断开切换为接通时执行该流程。
首先，接通/断开控制部10b将用于使全部的NMOS晶体管7a、7b、7c、7d接通的脉冲信号S1、S2、S3、S4分别输出至NMOS晶体管7a、7b、7c、7d(步骤S1)。
接下来，电流值控制部10b获取电流的值Id(步骤S2)。接下来，接通/断开控制部10b判定电流的值Id是否达到目标电流It(步骤S3)。在电流的值Id未达到目标电流It的情况下，处理返回至步骤S3(步骤S3的否)。与此相对，在电流的值Id达到了目标电流It的情况下(步骤S3的是)，接通/断开控制部10b将用于使全部的NMOS晶体管7a、7b、7c、7d断开的脉冲信号S1、S2、S3、S4分别输出至NMOS晶体管7a、7b、7c、7d(步骤S4)。
接下来，接通/断开控制部10b开始NMOS晶体管7a、7b、7c、7d中的任意方的开关周期(步骤S5)。
接通/断开控制部10b使与开始了开关周期的NMOS晶体管(例如NMOS晶体管7a)对应的周期计数器(未图示)开始计数(步骤S6)。另外，在步骤S6中，电流值获取部10a获取电流的值Id。
接下来，接通/断开控制部10b判定电流的值Id是否大于目标上限(步骤S7)。在电流的值Id大于目标上限的情况下(步骤S7的是)，接通/断开控制部10b将开始了开关周期的NMOS晶体管的接通期间设定为Tc，将对应的脉冲信号输出至该NMOS晶体管(步骤S8)。
与此相对，在电流的值Id不大于目标上限的情况下(步骤S7的否)，接通/断开控制部10b判定电流的值Id是否小于目标下限(步骤S9)。在电流的值Id小于目标下限的情况下(步骤S9的是)，接通/断开控制部10b将开始了开关周期的NMOS晶体管的接通期间设定为Tb，将对应的脉冲信号输出至该NMOS晶体管(步骤S10)。
与此相对，在电流的值Id不小于目标下限的情况下(步骤S9的否)，接通/断开控制部10b将开始了开关周期的NMOS晶体管的接通期间设定为Ta，将对应的脉冲信号输出至该NMOS晶体管(步骤S11)。
在步骤S8、步骤S10或步骤S11之后，接通/断开控制部10b判定脉冲信号P是否下降(步骤S12)。在脉冲信号P下降了的情况下(步骤S12的是)，控制单元10结束处理。与此相对，在脉冲信号P未下降的情况下(步骤S12的否)，接通/断开控制部10b将与开始了开关周期的NMOS晶体管对应的周期计数器的计数递增1/4周期(步骤S13)，返回至步骤S6。
在此，可以说，NMOS晶体管7a、7b、7c、7d的接通期间Tb为电流的值Id变为小于目标下限后到达到目标电流It为止的接通期间，接通期间Tc为电流的值Id变为大于目标上限后到达到目标电流It为止的接通期间。
图3为用于说明图1的放电加工机的电源装置的工作的时序图，图4为图3的时序图的局部A的放大图，图5为图3的时序图的局部B的放大图。
在图3的时序图中，对为了加工工件2而供给至接通/断开控制部10b的脉冲信号P的多次上升及下降的循环中的一个循环进行说明。
另外，在图3的时序图中，对在局部A中示出的期间中电流的值Id变为小于目标下限并且在局部B中示出的期间中电流的值Id变为大于目标上限的情况进行说明。
在图3中，(a)表示脉冲信号P，(b)表示极间4的电压，(c)表示电流的值Id。另外，在图3中，(d)、(e)及(f)分别表示流过NMOS晶体管7a的电流、NMOS晶体管7a的开关周期及脉冲信号S1。另外，在图3中，(g)、(h)及(i)分别表示流过NMOS晶体管7b的电流、NMOS晶体管7b的开关周期及脉冲信号S2。另外，在图3中，(j)、(k)及(l)分别表示流过NMOS晶体管7c的电流、NMOS晶体管7c的开关周期及脉冲信号S3。另外，在图3中，(m)、(n)及(o)分别表示流过NMOS晶体管7d的电流、NMOS晶体管7d的开关周期及脉冲信号S4。
在图3的时序图中，每当检测到NMOS晶体管7a、7b、7c、7d中的任意方的开关周期的上升时，电流值获取部10a获取电流的值Id。
当在时刻t1脉冲信号P上升时，NMOS晶体管7a、7b、7c、7d全部从断开切换为接通，由直流电源6对极间4施加电压Vs1。在时刻t1时NMOS晶体管7a、7b、7c、7d全部从断开切换为接通的工作与图2的步骤S1的处理对应。
在时刻t2在极间4产生介电击穿，当由介电击穿产生的电流的值Id在时刻t3达到目标电流时，NMOS晶体管7a、7b、7c、7d全部从接通切换为断开。在时刻t2时NMOS晶体管7a、7b、7c、7d全部从接通切换为断开的工作与图2的步骤S3的处理对应。另外，每当检测到NMOS晶体管7a、7b、7c、7d中的任意方的开关周期的上升时电流值获取部10a获取电流的值Id的工作与图2的步骤S2的处理对应。
在NMOS晶体管7d的开关周期的波形上升的时刻t4电流的值Id大于目标下限的情况下，NMOS晶体管7d的接通时间为Ts。在NMOS晶体管7a的开关周期的波形上升的时刻t5电流的值Id变为小于目标下限的情况下，NMOS晶体管7b的接通时间成为Tb。在时刻t5将NMOS晶体管7b的接通期间设定为Tb的工作与步骤S7的是的处理及步骤S8的处理对应。
在NMOS晶体管7d的开关周期的波形上升的时刻t6电流的值Id变为大于目标上限的情况下，NMOS晶体管7c的接通时间成为Tc。在时刻t6将NMOS晶体管7c的接通期间设定为Tc的工作与步骤S9的是的处理及步骤S10的处理对应。在NMOS晶体管7a的开关周期的波形上升的时刻t7电流的值Id变为小于目标上限而在目标上限与目标电流It之间的情况下，NMOS晶体管7a的接通时间成为Ta。
当在时刻t8脉冲信号P下降时，电流的值Id降低，在时刻t9变为零。该处理与步骤S12的是的处理对应。另外，在从时刻t3至时刻t4的期间、从时刻t5+T/4至时刻t6的期间及从时刻t7+T/4至时刻t8的期间中，每当NMOS晶体管7a、7b、7c、7d中的任意方的开关周期的波形上升时，NMOS晶体管7a、7b、7c、7d中的任意方的接通时间被设定为Ta。这些处理与步骤S7的否的处理、步骤S9的否的处理及步骤S11的处理对应。
像本实施方式这样，在每隔90°的相位的定时以预先决定的顺序将NMOS晶体管7a、7b、7c、7d从断开切换为接通的情况下的开关频率成为单个NMOS晶体管的开关频率的4倍的开关频率。电流的纹波与开关频率成反比地变小，因此在极间4产生的电流的纹波的大小成为相当于在将单个NMOS晶体管接通/断开的情况下在极间4产生的电流的纹波的大小的1/4的大小。因此能够使电流的纹波减少。
另外，根据本实施方式，由NMOS晶体管7a、7b、7c、7d的开关损耗产生的发热被分散于NMOS晶体管7a、7b、7c、7d，因此由发热导致的影响消失，能够提高多个开关元件各自的能力。
另外，根据本实施方式，不需要为了减少电流的纹波而配置电感值高的平滑用电感器，因此没有在配置了电感值高的平滑用电感器时产生的工件2的加工速度降低及异常电弧放电。
另外，根据本实施方式，在电流的值Id变为小于目标下限时使NMOS晶体管7a、7b、7c、7d的接通时间变长并且在电流的值Id变为大于目标上限时使NMOS晶体管7a、7b、7c、7d的接通时间变短，因此能够使电流的值Id不会大幅偏离目标电流。
进而，根据本实施方式，通过配置用于使电流再生的二极管9a、9b、9c、9d，能够使在刚刚将NMOS晶体管7a、7b、7c、7d从接通切换为断开之后在放电加工机的电源装置1蓄积的能量减少。
本发明不限于上述实施方式，能够进行大量的变更及变形。例如，可以将NMOS晶体管的个数设为两个、三个、五个或更多，在将NMOS晶体管的个数设为两个的情况下，在每隔180°的相位的定时以预先决定的顺序将两个NMOS晶体管7从断开切换为接通。另外，可以省略二极管8a、8b、8d、8d、9a、9b、9c、9d中的至少一个。而且，也可以使用PMOS晶体管等作为开关元件。

Claims (4)

1.一种放电加工机的电源装置，为了对工件进行放电加工而向极间供给脉冲状电流，该极间由设有预先决定的间隙而相互对置的工件及电极构成，该放电加工机的电源装置具备：
直流电源，为了对极间施加用于生成所述电流的电压而与极间并联连接；
多个开关元件，配置于极间与所述直流电源之间且相互并联；
电流值获取部，获取所述电流的值；以及
接通/断开控制部，在从所述电流的值达到预先决定的值到开始下降为止的期间，将使所述多个开关元件从断开切换为接通的周期设定为相同周期，在每隔预先决定的相位的定时以预先决定的顺序将所述多个开关元件从断开切换为接通，基于所述电流的值与所述预先决定的值之差设定所述多个开关元件各自的接通期间，基于所述周期、所述定时及所述接通期间进行所述多个开关元件的接通/断开控制。
2.根据权利要求1所述的放电加工机的电源装置，其中，
所述预先决定的相位的定时为将360°除以所述多个开关元件的个数得到的值的均等的相位的定时。
3.根据权利要求1或2所述的放电加工机的电源装置，其中，
所述接通/断开控制部在所述电流的值变为大于第1阈值时，使所述接通期间减少，在所述电流的值变为小于第2阈值时，使所述接通期间增大，该第1阈值大于所述预先决定的值，该第2阈值小于所述预先决定的值。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的放电加工机的电源装置，其中，
将使所述电流再生的电流再生部配置于第1连接点与第2连接点之间，该第1连接点在极间与所述多个开关元件中的一个开关元件之间，该第2连接点在极间与所述直流电源之间。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0484672A (ja) * 1990-07-26 1992-03-17 I N R Kenkyusho:Kk 通電加工用パルス電源装置
CN101932402A (zh) * 2008-01-31 2010-12-29 三菱电机株式会社 放电加工装置
US20110220615A1 (en) * 2009-02-27 2011-09-15 Sodick Co., Ltd. Power supply device for sinker electric discharge machining
CN102770225A (zh) * 2011-02-25 2012-11-07 三菱电机株式会社 放电加工机用电源装置及其控制方法
CN103958103A (zh) * 2011-11-30 2014-07-30 三菱电机株式会社 放电加工机用电源装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61182721A (ja) * 1985-02-07 1986-08-15 Amada Co Ltd 放電加工装置の放電回路
DE4017207A1 (de) * 1989-07-24 1991-12-05 Boehringer Andreas Verbesserte einrichtung zur speisung eines verbraucherzweipols mit einem weitgehend oberschwingungsfreien und dennoch rasch veraenderbaren gleichstrom
US5539178A (en) * 1992-11-18 1996-07-23 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method and apparatus for controlling the power supply for electrical discharge machine
JP2914103B2 (ja) 1993-06-30 1999-06-28 三菱電機株式会社 放電加工装置
JPH08118148A (ja) * 1994-10-19 1996-05-14 Fanuc Ltd 放電加工機の電源装置
JP3245087B2 (ja) * 1997-05-12 2002-01-07 三菱電機株式会社 放電加工装置用電源装置
CN1325215C (zh) * 2004-08-27 2007-07-11 哈尔滨工业大学 循环叠加斩波式节能电火花加工脉冲电源
ES2353520T3 (es) * 2005-08-01 2011-03-02 Agie Charmilles Sa Procedimiento de funcionamiento de una máquina de mecanizado por electroerosión y un sistema de mecanizado por electroerosión.
JP2007301682A (ja) 2006-05-11 2007-11-22 Denso Corp 放電加工装置
DE112009002139T5 (de) 2008-09-02 2012-01-12 Mitsubishi Electric Corporation Stromversorgungsvorrichtung für eine Elektroerosionsmaschine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0484672A (ja) * 1990-07-26 1992-03-17 I N R Kenkyusho:Kk 通電加工用パルス電源装置
CN101932402A (zh) * 2008-01-31 2010-12-29 三菱电机株式会社 放电加工装置
US20110220615A1 (en) * 2009-02-27 2011-09-15 Sodick Co., Ltd. Power supply device for sinker electric discharge machining
CN102770225A (zh) * 2011-02-25 2012-11-07 三菱电机株式会社 放电加工机用电源装置及其控制方法
CN103958103A (zh) * 2011-11-30 2014-07-30 三菱电机株式会社 放电加工机用电源装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
OBARA ETC, JOURNAL OF THE JAPAN SOCIETY OF ELECTRICAL MACHINING ENGINEERS, pages 153 - 160 *

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Publication number Publication date
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