JP2000288729A - アーク加工装置用電源装置 - Google Patents
アーク加工装置用電源装置Info
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Abstract
電源装置を提供する。 【解決手段】 整流器4が出力端子間に整流電圧を出力
する。この出力端子間にコンデンサ6a、6bが直列接続さ
れている。コンデンサ6a、6bのうち対応するものの直流
電圧を高周波電圧にインバータ8a、8bが変換する。イン
バータ8a、8bの高周波電圧を変圧したものをダイオード
24a 、24b が整流し、アーク加工装置に供給する。イン
バータ8a、8bの制御部38a 、38b は電流検出器50a 、50
b からの検出信号が基準信号に等しくなるようにインバ
ータ8a、8bを制御する。コンデンサ6a、6bに並列に分圧
回路54が接続されて、コンデンサ6a、6bの接続点Aと分
圧回路54の接続点Bの間に電圧検出回路62a 、62b が接
続され、この電圧検出回路62a 、62b は接続点A、B間
電圧を表す電圧検出信号を生成する。電圧検出信号で減
衰量が変化する減衰器70a 、68a 、66a に基準信号が供
給され、電圧検出信号により一方の制御部の基準信号値
を他方の制御手段のものと異ならせる。
Description
ラズマアーク溶接機、アーク切断機及びプラズマアーク
切断機等のアークを利用して、物体を加工するアーク加
工装置に使用するアーク加工装置用電源装置に関する。
化のため、商用交流電圧を入力側の交流−直流変換器に
よって直流電圧に変換し、この直流電圧をインバータに
よって高周波電圧に変換し、この高周波電圧を変圧器に
よって変圧し、変圧された高周波電圧を出力側の高周波
−直流変換器によって直流電圧に変換し、アーク加工装
置に供給する。高周波電圧に直流電圧を一旦変換してか
ら変圧しているので、変圧器には小型のものを使用する
ことができ、電源装置も小型化できる。
系であると、インバータの入力電圧は、例えば400*
√2=565Vと高電圧になる。そこで、インバータに
スイッチング素子として使用されているIGBTまたは
MOSFETには、逆電圧が1200Vクラスのものを
使用する必要がある。ところが、逆電圧が1200Vク
ラスのスイッチング素子は、600Vクラスのスイッチ
ング素子と比較して、市販されているものが少なく、6
00Vクラスのスイッチング素子2個よりも高価であ
る。更に、600Vクラスのスイッチング素子のスイッ
チング周波数は、1200Vクラスのスイッチング周波
数よりも高くできるので、変圧器をより小型化すること
が可能で、この電源装置をより小型化することができ
る。
97号において、入力電圧が高い場合でも、600Vク
ラスのスイッチング素子を使用したインバータを2個直
列に接続することによって、安価でかつより小型の電源
装置を提案した。
では、電源端子2a乃至2cに供給された、例えば40
0V系の三相商用交流電圧が、例えばダイオードブリッ
ジに構成された入力側整流器4によって整流される。商
用交流電圧には、単相のものを使用することもできる。
この入力側整流器4の2つの出力端子、即ち正側の出力
端子Pと負側の出力端子Nとの間に、直列に1対の平滑
用コンデンサ6a、6bが接続され、整流された電圧が
直流電圧に平滑される。
流−高周波変換器の一部をなすインバータ8aの入力側
が接続され、平滑用コンデンサ6bの両端間にインバー
タ8bの入力側が接続されている。インバータ8a、8
bは、例えば逆電圧が600Vクラスの半導体スイッチ
ング素子、例えばIGBT10a、10b、12a、1
2bを有している。インバータ8aでは、IGBT10
a、12aのコレクタ・エミッタ導電路が直列に接続さ
れ、この直列回路と並列にコンデンサ14a、16aの
直列回路が接続されている。IGBT10a、12aの
コレクタ・エミッタ導電路に、フライホイールダイオー
ド18a、20aが、それらのアノード側がエミッタ
に、カソード側がコレクタ側に位置するように、接続さ
れている。インバータ8b側でも、同様にコンデンサ1
4b、16b、フライホイールダイオード18b、20
bが接続されている。これらインバータ8a、8bは、
入力された直流電圧を高周波電圧に変換する。
T10a、12aのコレクタ・エミッタ導電路の相互接
続点と、コンデンサ14a、16aの相互接続点との間
に、直流−高周波変換器の残りの部分をなす、高周波変
圧器22aの一次巻線22apが接続されている。同様
にインバータ8bの出力端子である、IGBT10b、
12bのコレクタ・エミッタ導電路の相互接続点と、コ
ンデンサ14b、16bの相互接続点との間に、直流−
高周波変換器の残りの部分をなす、高周波変圧器22b
の一次巻線22bpが接続されている。これら変圧器2
2a、22bの二次巻線22as1、22bs1の両端
には、出力側整流ダイオード24a、24b、26a、
26bのアノードが接続され、これらのカソードは相互
に接続され、平滑用リアクトル28を介して正の負荷出
力端子30Pに接続されている。また、各二次巻線22
as1、22bs1の中間タップは、相互に接続され、
負の負荷出力端子30Nに接続されている。これら正負
の出力端子30P、30Nは、アーク加工装置に接続さ
れている。従って、二次巻線22as1、22bs1に
誘起された高周波電圧は、直流電圧に変換され、アーク
加工装置に印加される。
子30Nとの間に、負荷電流検出器32が接続されてお
り、負荷電流を表す負荷電流検出信号を生成する。この
負荷電流検出信号は、誤差増幅器34に供給される。誤
差増幅器34には出力電流設定器36によって設定され
た負荷電流設定信号も供給されている。誤差増幅器34
は、負荷電流検出信号と負荷電流設定信号との差を表す
誤差信号を生成し、この誤差信号をインバータ制御部3
8a、38bに供給する。制御部38aは、インバータ
8aのIGBT10a、12aの導通期間を制御する制
御信号をこれらに供給し、制御部38bは、インバータ
8bのIGBT10b、12bの導通期間を制御する制
御信号をこれらに供給する。これによってフィードバッ
ク制御が行われ、負荷電流は、負荷電流設定信号が表す
負荷電流に等しい値に自動制御される。
2as2、22bs2とを有している。二次巻線22a
s2の両端にはダイオード40a乃至46aからなるダ
イオードブリッジの入力側が接続され、このダイオード
ブリッジの出力側は、抵抗器48aを介して平滑コンデ
ンサ6bの両端間に接続されている。同様に二次巻線2
2bs2の両端にはダイオード40b乃至46bからな
るダイオードブリッジの入力側が接続され、このダイオ
ードブリッジの出力側は、抵抗器48bを介して平滑コ
ンデンサ6aの両端間に接続されている。
の違いによって、インバータ8a、8bの入力電圧にば
らつきが生じることがある。しかし、インバータ8aの
入力電圧がインバータ8bの入力電圧よりも高いとき、
変圧器22aの一次電圧が変圧器22bの一次電圧より
も高くなり、二次巻線22as2の誘起電圧が、二次巻
線22bs2の誘起電圧よりも高くなる。この高い誘起
電圧が、出力電圧の低い平滑用コンデンサ6bの両端に
印加され、低い誘起電圧が出力電圧の高い平滑用コンデ
ンサ6aの両端に印加される。その結果、インバータ8
a、8bの入力電圧はバランスする。インバータ8aの
入力電圧がインバータ8bの入力電圧よりも低い場合も
同様に動作する。
源装置では、インバータ8a、8bの入力電圧のばらつ
きの補正を速く行おうとすると、抵抗器48a、48b
に低抵抗のものを使用しなければならない。しかし、こ
のような低抵抗で且つ、インバータ8a、8bの入力側
に流れるような大きな電流を流すことが可能なものは、
大型となり、折角、インバータ8a、8bを使用して、
小型化を図った効果が相殺される。
することができる上に、小型化が可能な直流電源装置を
提供することを目的とする。
流信号を整流して2つの出力端子間に整流信号を出力す
る入力側整流器を有している。この入力側整流器の2つ
の正負出力端子間に直列に1対の平滑用コンデンサが接
続されている。これら1対の平滑用コンデンサのうち対
応するものから供給された直流信号を高周波信号に、1
対の直流−高周波変換器が変換する。これら1対の直流
−高周波変換器は、それぞれ半導体スイッチング素子を
有する。この直流−高周波変換器は、この他に変圧器を
含むものとできる。これら1対の直流−高周波変換器か
ら供給された高周波信号を高周波−直流変換器が直流信
号に変換して、アーク加工装置に供給する。アーク加工
装置に前記高周波−直流変換器から供給される直流信号
値を表す検出信号を生成する。検出手段としては、アー
ク加工装置に供給される出力電流又は出力電圧を検出す
るものや直流−高周波変換器を流れる電流を検出するも
のを使用することができる。1対の直流−高周波変換器
それぞれに対応させて1対の制御手段が設けられてい
る。これらは、入力された検出信号が、入力された基準
信号に等しくなるように、対応する高周波−直流変換器
のスイッチング素子の導通期間を制御する。前記1対の
コンデンサに並列に分圧回路が接続されている。この分
圧回路では、1対の分圧抵抗器が直列に接続されてい
る。1対のコンデンサの相互接続点と、1対の分圧抵抗
器の相互接続点との間に、電圧検出手段が接続されてい
る。この電圧検出手段は、両相互接続点間の電圧を検出
し、電圧検出信号を生成する。基準信号及び信号検出信
号の一方が補正手段に供給され、電圧検出信号の供給に
応じて、この電圧検出信号がほぼ零となるように、一方
の制御手段に供給される基準信号及び検出信号の一方の
値を、他方の制御手段に供給される基準信号及び検出信
号の一方の値と異なる値に、補正する。
の両端間の電圧にばらつきが生じていると、1対のコン
デンサの相互接続点と、1対の分圧抵抗器の相互接続点
との間に電圧が発生する。この電圧が発生していると
き、電圧検出信号が補正手段に供給され、一方の直流−
高周波変換器の制御部に供給される基準信号又は検出信
号が、電圧検出信号がほぼ零となるように、補正され
る。この電源装置では、電圧検出信号に応じて、一方の
直流−高周波変換器の半導体スイッチング素子の導通期
間を制御しているので、1対のコンデンサそれぞれにバ
ランサーを設けたものよりも応答性を速くすることがで
きる。
は、対応する分圧抵抗器の両端間にそれぞれ接続された
ものとできる。この場合、前記補正手段は、両端間の電
圧が他のコンデンサの両端間電圧よりも高いコンデンサ
に前記分圧抵抗器を介在させて接続されている直流−高
周波変換器の直流信号を減少させるように、前記基準信
号及び検出信号の一方の値を補正する。
ら直流電圧の供給を受けている直流−高周波変換器への
入力電圧が高くされ、ばらつきのある両端間電圧にそれ
ぞれ対応した電圧を、直流−高周波変換器に供給するよ
うに構成してある。
相互接続点の電圧が、コンデンサの相互接続点の電圧よ
りも高いときに、非接触型で第1の制御信号を生成し、
かつ分圧抵抗器側の相互接続点の電圧が、コンデンサの
相互接続点の電圧よりも低いときに、非接触型で第2の
制御信号を生成するものとできる。この場合、補正手段
は、第1の制御信号が生成されたとき、前記入力側整流
器の正の出力端子側にあるコンデンサに接続されている
直流−高周波変換器の制御手段に供給される基準信号を
減少させるか、検出信号を増加させ、第2の制御信号が
生成されたとき、前記入力側整流器の負の出力端子側に
あるコンデンサに接続されている直流−高周波変換器の
制御手段に供給される基準信号を減少させるか、検出信
号を増加させる。
接触型で生成されているので、分圧抵抗器の相互接続点
と、コンデンサの相互接続点との間に電圧が発生してか
ら、第1及び第2の制御信号が生成されるまでの期間が
短く、応答性が速い。
は、1対のコンデンサのうち対応するものの両端間にそ
れぞれ接続されたものとできる。この場合、補正手段
は、両端間電圧が他のコンデンサの両端間電圧よりも高
いコンデンサに接続されている直流−高周波変換器の直
流信号を他方の直流−高周波変換器の直流信号よりも増
加させるように、基準信号及び検出信号の一方の値を補
正する。
コンデンサに接続されている直流−高周波変換器から出
力される高周波信号を増加させることによって、両端電
圧が高いコンデンサから、この直流−高周波変換器に供
給される直流信号を増加させ、このコンデンサの両端電
圧を低下させ、両コンデンサの両端間電圧をほぼ等しく
できる。
互接続点の電圧が、コンデンサの相互接続点の電圧より
も高いときに、非接触型の第1の制御信号を生成し、か
つ分圧抵抗器側の相互接続点の電圧が、コンデンサの相
互接続点の電圧よりも低いときに、非接触型の第2の制
御信号を生成するものとできる。この場合、補正手段
は、入力側整流器の負の出力端子側にあるコンデンサに
接続されている直流−高周波変換器の制御手段に供給さ
れる基準信号を減少させるか、検出信号を増加させ、第
2の制御信号が生成されたとき、入力側整流器の正の出
力端子側にあるコンデンサに接続されている直流−高周
波変換器の制御手段に供給される基準信号を減少させる
か、検出信号を増加させる。
接触型のものであるので、分圧抵抗器の相互接続点と、
コンデンサの相互接続点との間に電圧が発生してから、
実際に第1及び第2の制御信号が生成されるまでに要す
る時間は短く、応答性を高めることができる。
れを流れる信号を検出するものとできる。この場合、各
直流−高周波変換器をそれぞれ流れる信号に基づいて、
各直流−高周波変換器の半導体スイッチング素子が制御
されるので、高精度に制御を行うことができる。
ク加工用電源装置を、図1に示す。この電源装置も、上
述した従来の電源装置と同様に、入力側整流器、1対の
平滑用コンデンサ、直流−高周波変換器等を有してい
る。同等部分には、同一符号を付して、その説明を省略
する。
22bの二次巻線22as1、22bs1の両端に、高
周波−直流変換器の一部をなす整流用ダイオード24
a、26a、24b、26bのアノードが接続され、こ
れらのカソードが相互接続され、正の負荷出力端子30
Pに接続されている。また、二次巻線22as1、22
bs1の中間タップは高周波−直流変換器の一部をなす
平滑用リアクトル28a、28bの一端に接続され、他
端は負の負荷出力端子30Nに接続されている。
出力端子30Nとの間に、検出手段、例えば出力電流検
出器50aが設けられている。同様に、平滑用リアクト
ル28bの他端と負の負荷出力端子30Nとの間に、出
力電流検出器50bが設けられている。出力電流検出器
50a、50bは、高周波−直流変換器から流れる電流
を表わす出力電流検出信号を生成する。
信号は、制御手段の一部をなす誤差増幅器52aに供給
されている。この誤差増幅器52aには、基準信号入力
端子53から基準信号が供給されており、誤差増幅器5
2aは、両者の差を表す誤差信号を制御手段の一部をな
すインバータ制御部38aに供給する。なお、基準信号
入力端子53に供給される基準信号の値は、アーク加工
装置に供給する電流の値を表わし、任意の値に変更可能
である。インバータ制御部38aは、出力電流検出信号
の値が、基準信号に等しくなるように、インバータ8a
のIGBT10a、12aの導通期間を制御する。従っ
て、基準信号の値を変化させると、これに追従して、出
力電流検出器50aからの出力電流検出信号の値も、変
化後の基準信号の値に等しくなる。
電流検出信号は、制御手段の一部をなす誤差増幅器52
bに供給されている。この誤差増幅器52bには、基準
信号入力端子53から基準信号が供給されており、誤差
増幅器52bは、両者の差を表す誤差信号を制御手段の
一部をなすインバータ制御部38bに供給する。インバ
ータ制御部38bは、出力電流検出信号の値が、基準信
号に等しくなるように、インバータ8bのIGBT10
b、12bの導通期間を制御する。従って、基準信号の
値を変化させると、これに追従して、出力電流検出器5
0bからの出力電流検出信号の値も、変化後の基準信号
の値に等しくなる。
滑コンデンサ6a、6bの両端に接続されるのではな
く、分圧回路54の直列に接続された分圧抵抗器54
a、54bに接続されている。分圧抵抗器54a、54
bは、同一の抵抗値を持つものである。この分圧回路1
4は、直列に接続されている平滑コンデンサ6a、6b
に並列に接続されている。
Aと、分圧抵抗器54a、54bの相互接続点Bとの間
に、電圧検出手段、例えば電圧検出回路56a、56b
が接続されている。
電圧が両端間に印加されたとき導通するスイッチング素
子、例えばツエナーダイオード60aのカソードが接続
点B側に接続され、このアノードには発光素子、例えば
ホトダイオード62aのアノードが接続され、そのカソ
ードには保護用ダイオード64aのアノードが接続さ
れ、カソードが相互接続点Aに接続されている。従っ
て、接続点Bの電圧が接続点Aの電圧よりも高く、かつ
ツエナーダイオード60aの両端間の電圧が予め定めた
値以上となると、ツエナーダイオード60aが導通し、
発光ダイオード62aが発光し、光信号を第1の制御信
号として発生する。この制御信号の発生には、例えばリ
レー回路のような機械的接点の開閉は関連してなく、純
粋に非接触型での発生である。
ード60bのアノードが接続点B側に接続され、このカ
ソードにはホトダイオード62bのカソードが接続さ
れ、そのアノードには保護用ダイオード64bのカソー
ドが接続され、アノードが相互接続点Aに接続されてい
る。従って、接続点Aの電圧が接続点Bの電圧よりも高
く、かつツエナーダイオード60bの両端間の電圧が予
め定めた値以上となると、ツエナーダイオード60bが
導通し、発光ダイオード62bが発光し、第2の制御信
号として光信号を発生する。
は、同一の特性のものであり、導通するときに両端間に
印加される電圧も同じ値である。また、発光ダイオード
62a、62bも同一の特性のものである。同様に、保
護用ダイオード64a、64bも同一の特性のものであ
る。保護用ダイオード64a、64bは、場合によって
は不要である。
子、例えば受光トランジスタ66a、66bとそれぞれ
ホトカプラーを構成している。受光トランジスタ66
a、66bは、補正手段の一部をなしている。即ち、受
光トランジスタ66aのエミッタは接地され、コレクタ
は抵抗器68aを誤差増幅器52aの入力側に接続され
ている。また、この誤差増幅器52aの入力側は、抵抗
器70aを介して基準信号入力端子53に接続されてい
る。抵抗器68a、68b、70a、70bが残りの補
正手段をなしている。また、これら抵抗器68a、70
a、受光トランジスタ66aは、例えば2段階に減衰量
が変化する可変減衰器を構成している。
制御信号としての光信号を受光していないとき、受光ト
ランジスタ66aは、オフであり、基準信号入力端子5
3の基準信号がそのまま誤差増幅器52aに供給され
る。しかし、受光トランジスタ66aが第1の制御信号
としての光信号を受光し、導通したとき、抵抗器68a
が接地されるので、誤差増幅器52aには、抵抗器70
a、68aによって分圧された基準信号が供給される。
タは接地され、コレクタは抵抗器68bを誤差増幅器5
2bの入力側に接続されている。また、この誤差増幅器
52bの入力側は、抵抗器70bを介して基準信号入力
端子53に接続されている。これら抵抗器68b、70
b、受光トランジスタ66bも、可変減衰器を構成して
いる。
ンデンサ6a、6bそれぞれの両端間電圧がほぼ等し
く、ツエナーダイオード60a、60bそれぞれの両端
間の電圧が、ツエナーダイオード60a、60bが導通
する電圧未満の時には、受光トランジスタ66a、66
bは共にオフであり、誤差増幅器52a、52bには、
基準信号がそのまま供給され、出力電流検出信号の値
が、基準信号に等しくなるように、両インバータ8a、
8bのIGBT10a、12a、10b、12bの導通
期間が制御される。
用コンデンサ6bの両端間電圧よりも高いとき、分圧抵
抗器54a、54bそれぞれの両端間電圧は、これらが
等しい抵抗値を持っているので、共に平滑コンデンサ6
a、6bの直列回路の両端電圧の1/2である。従っ
て、相互接続点Bの電圧が相互接続点Aの電圧よりも高
くなり、特にツエナーダイオード60aの両端間電圧
が、予め定めた値以上となると、発光ダイオード62a
が発光し、受光トランジスタ66aが導通し、誤差増幅
器52aに供給される基準信号は、抵抗器70a、68
aによって分圧された値となる。即ち、基準信号は予め
定められた値だけ、減少したものとなる。その結果、イ
ンバータ8aを流れる電流が減少し、出力電流検出器5
0aの出力電流検出信号の値も減少し、減少させられた
基準信号の値に等しくなる。その結果、インバータ8a
の入力インピーダンスが大きくなる。
ないので、誤差増幅器52bには基準信号がそのまま供
給され、出力電流検出信号の値が基準信号の値に等しく
なるようにインバータ8bのIGBT10b、12bが
制御される。
インバータ8bを流れる電流よりも少なくなり、インバ
ータ8aの入力電圧が上昇し、インバータ8bの入力電
圧が低下し、インバータ8aの入力電圧はコンデンサ6
aの両端間電圧にほぼ等しくなり、インバータ8bの入
力電圧は、コンデンサ6bの両端間電圧にほぼ等しくな
る。
用コンデンサ6bの両端間電圧よりも低いとき、分圧抵
抗器54a、54bそれぞれの両端間電圧は、共に平滑
コンデンサ6a、6bの直列回路の両端電圧の1/2で
ある。従って、相互接続点Bの電圧が相互接続点Aの電
圧よりも低くなり、特にツエナーダイオード60bの両
端間電圧が、予め定めた値以上となると、発光ダイオー
ド56bが発光し、受光トランジスタ66bが導通し、
誤差増幅器52bに供給される基準信号は、抵抗器70
b、68bによって分圧された値となる。即ち、基準信
号は予め定められた値だけ、減少したものとなる。その
結果、インバータ8bを流れる電流が減少し、出力電流
検出器50bの出力電流検出信号の値も減少し、減少さ
せられた基準信号の値に等しくなる。その結果、インバ
ータ8bの入力インピーダンスが大きくなる。
ないので、誤差増幅器52bには基準信号がそのまま供
給され、出力電流検出信号の値が基準信号の値に等しく
なるようにインバータ8aのIGBT10a、12aが
制御される。
インバータ8aを流れる電流よりも少なくなり、インバ
ータ8bの入力電圧が上昇し、インバータ8aの入力電
圧が低下し、インバータ8bの入力電圧はコンデンサ6
bの両端間電圧にほぼ等しくなり、インバータ8aの入
力電圧は、コンデンサ6aの両端間電圧にほぼ等しくな
る。
ック図を示す。図1の電源装置では、直流−高周波変換
器として、インバータ8a、8b、変圧器22a、22
bを使用していたのに対し、図2の電源装置では、2石
ファードコンバータ81a、81bが使用されている。
チング素子としてIGBT101a及び121aが使用
されている。IGBT101aのエミッタはダイオード
200aのカソードに接続され、そのアノードはIGB
T121aのエミッタに接続されている。IGBT10
1aのコレクタは、ダイオード202aのカソードに接
続され、そのアノードはIGBT121aのコレクタに
接続されている。
GBT101aのエミッタとダイオード200aのカソ
ードとの接続点は変圧器22aの一次巻線22apの一
端に接続されている。また、このコンバータの他方の出
力端子であるIGBT121aのコレクタとダイオード
202aのアノードとの接続点は、出力電流検出器50
aを介して変圧器22aの一次巻線22apの他端に接
続されている。
あるダイオード202aのカソードと、ダイオード20
0aのアノードとは、分圧抵抗器54aではなく、コン
デンサ6aの両端間に接続されている。なお、IGBT
101a、121aのコレクタ・エミッタ導電路の両端
間には、それぞれフライホイールダイオード181a、
201aが接続されている。
巻線22as1、22bs1の一端には、整流用ダイオ
ード24a、24bのアノードが接続され、これらのカ
ソードは相互に接続され、正の負荷出力端子30Pに接
続されている。また、二次巻線22as1、22bs1
の他端は、平滑用リアクトル28a、28bの一端に接
続され、他端はそれぞれ検出手段、例えば出力電流検出
器50a、50bを介して負の負荷出力端子30Nに接
続されている。また、二次巻線22as1、22bs1
の他端には、フライホイールダイオード26a、26b
のアノードが接続され、これらのカソードは整流用ダイ
オード24a、24bのカソードに接続されている。
1a、121aが制御部38aからの制御信号に基づい
て導通したとき、コンデンサ6aから電流が、IGBT
101aのコレクタ・エミッタ導電路、変圧器22aの
一次巻線22aP、IGBT121aのコレクタ・エミ
ッタ導電路に流れる。また、IGBT101a、121
aが制御部38aからの制御信号に基づいて非導通にな
ったとき、一次巻線22apに蓄積されていたエネルギ
ーがダイオード202a、平滑コンデンサ6a、ダイオ
ード200aに流れる。このようなIGBT101a、
121aの導通、非導通に応じて二次巻線22as1に
電圧が誘起され、これが整流平滑されて、アーク加工装
置に印加される。
101b、121b、ダイオード200b、202b、
フライホイールダイオード181b、201bが、コン
バータ81aと同様に接続され、かつ同様に動作する。
は、抵抗器68aではなく、抵抗器68bに接続され、
受光トランジスタ66bのコレクタは、抵抗器68bで
はなく、抵抗器68aに接続されている。
が、平滑コンデンサ6bの両端間電圧よりも高く、発光
ダイオード62aから光信号が受光トランジスタ66a
に供給されたとき、誤差増幅器52bに供給される基準
信号が小さくなり、誤差増幅器52aに供給される基準
信号は元のままである。従って、コンバータ81bを流
れる電流が今までも少なくなり、コンバータ81aを流
れる電流は元のままである。即ち、コンバータ81aを
流れる電流が、コンバータ81bを流れる電流よりも多
くなり、コンデンサ6aの放電が進み、コンデンサ6b
の放電量が少なくなる。その結果、コンバータ81aの
入力電圧が低下し、コンバータ81bの入力電圧が上昇
し、これらコンバータ81a、81bの入力電圧がほぼ
等しい値となる。平滑コンデンサ6aの両端間電圧が、
平滑コンデンサ6bの両端間電圧より低い場合も、同様
に動作する。
と同様に、インバータ8aの入力側を平滑用コンデンサ
6aの両端に接続し、インバータ8bの入力側を平滑用
コンデンサ6bの両端に接続し、受光トランジスタ66
aのコレクタを抵抗器68bに接続し、受光トランジス
タ66bのコレクタを抵抗器68aに接続してもよい。
逆に、図2の電源装置において、図1の電源装置と同様
に、コンバータ81aの入力側を分圧抵抗器54aの両
端に接続し、コンバータ81bの入力側を分圧抵抗器5
4bの両端に接続し、受光トランジスタ66bのコレク
タを抵抗器68aに接続し、受光トランジスタ66bの
コレクタを抵抗器68aに接続してもよい。
信号の値を変更したが、これに代えて、出力電流検出器
50a、50bからの出力電流検出信号をそれぞれ増幅
器を介して誤差増幅器52a、52bに供給するように
構成し、発光トランジスタ62aまたは62bが発光し
たとき、その光信号に基づいて増幅器の増幅度を上昇さ
せるように構成してもよい。また、出力電流検出器50
a、50bを個別に高周波−直流変換器の出力に設けた
が、場合によっては各インバータ8a、8bやコンバー
タ81a、81bの電流をこれらをそれぞれ流れる電流
に基づいて制御してもよい。また、出力電流を検出する
のに代えて、出力電圧を検出してもよい。
とからなるホトカプラーを用いたが、これらに代えてソ
リッドステートリレーを使用することもできる。また、
電圧検出回路62a、62bは、ツエナーダイオード6
0a、60bを用いたので、抵抗器68a、70aによ
って構成された減衰器、抵抗器68b、70bによって
構成された減衰器の減衰量を2段階に変更させている
が、接続点A、B間の電圧を電圧検出器によって検出
し、その値に応じて無段階に減衰量を変化させることも
できるし、2段階以上の段階に減衰量を変化させること
もできる。
よれば、平滑用コンデンサの接続点と分圧用抵抗器の接
続点との間の電圧を検出し、これに応じて基準信号また
は検出信号を変更しているので、速く各コンデンサの電
圧に応じた値に直流−高周波変換器の電圧を変更した
り、各コンデンサの電圧をバランスさせたりすることが
でき、しかも基準信号又は検出信号を変更する構成であ
るので、電源装置全体が大型になることもない。
ク図である。
ク図である。
器) 38a 38b 制御部(制御手段) 54 分圧回路 62a 62b 電圧検出回路 68a 68b 70a 70b 抵抗器(補正手段)
Claims (6)
- 【請求項1】 交流信号を整流して2つの出力端子間に
整流信号を出力する入力側整流器と、 この入力側整流器の2つの正負出力端子間に直列に接続
された1対の平滑用コンデンサと、 半導体スイッチング素子を有し、上記1対の平滑用コン
デンサのうち対応するものから供給された直流信号を高
周波信号に変換する1対の直流−高周波変換器と、 これら1対の直流−高周波変換器から供給された高周波
信号を直流信号に変換して、アーク加工装置に供給する
高周波−直流変換器と、 前記アーク加工装置に前記高周波−直流変換器から供給
される直流信号の値を検出信号を生成する信号検出手段
と、 前記1対の直流−高周波変換器それぞれに対応させて設
けられ、入力された前記検出信号が入力された基準信号
に等しくなるように、対応する高周波−直流変換器の半
導体スイッチング素子の導通期間を制御する1対の制御
手段と、 前記1対のコンデンサに並列に接続されており、1対の
分圧抵抗器が直列に接続された分圧回路と、 前記1対のコンデンサの相互接続点と、前記1対の分圧
抵抗器の相互接続点との間に接続され、前記両相互接続
点間の電圧を検出し、電圧検出信号を生成する電圧検出
手段と、 前記基準信号及び検出信号の一方が供給され、前記電圧
検出信号の供給に応じて、この電圧検出信号がほぼ零と
なるように、一方の制御手段に供給される前記基準信号
及び検出信号の一方の値を、他方の制御手段に供給され
る前記基準信号及び検出信号の一方の値と異なる値に、
補正する補正手段とを、具備するアーク加工装置用電源
装置。 - 【請求項2】 請求項1記載のアーク加工装置用電源装
置において、前記1対の直流−高周波変換器の入力側
は、対応する分圧抵抗器の両端間にそれぞれ接続され、
前記補正手段は、両端間の電圧が他のコンデンサの両端
間電圧よりも高いコンデンサに前記分圧抵抗器を介在さ
せて接続されている直流−高周波変換器の出力電流を減
少させるように、前記基準信号及び検出信号の一方の値
を補正するアーク加工装置用電源装置。 - 【請求項3】 請求項2記載のアーク加工装置用電源装
置において、 前記電圧検出手段は、分圧抵抗器側の相互接続点の電圧
が、コンデンサの相互接続点の電圧よりも高いときに、
非接触型の第1の制御信号を生成し、かつ分圧抵抗器側
の相互接続点の電圧が、コンデンサの相互接続点の電圧
よりも低いときに、非接触型の第2の制御信号を生成
し、 前記補正手段は、第1の制御信号が生成されたとき、前
記入力側整流器の正の出力端子側にあるコンデンサに接
続されている直流−高周波変換器の制御手段に供給され
る前記基準信号を減少させるか、前記検出信号を増加さ
せ、第2の制御信号が生成されたとき、前記入力側整流
器の負の出力端子側にあるコンデンサに接続されている
直流−高周波変換器の制御手段に供給される前記基準信
号を減少させるか、前記検出信号を増加させるアーク加
工装置用電源装置。 - 【請求項4】 請求項1記載のアーク加工装置用電源装
置において、前記1対の直流−高周波変換器の入力側
は、前記1対のコンデンサのうち対応するものの両端間
にそれぞれ接続され、前記補正手段は、両端間電圧が他
のコンデンサの両端間電圧よりも高いコンデンサに接続
されている直流−高周波変換器に供給される直流信号を
他方の直流−高周波変換器に供給される直流信号よりも
増加させるように、前記基準信号及び前記検出信号の一
方の値を補正するアーク加工装置用電源装置。 - 【請求項5】 請求項4記載のアーク加工装置用電源装
置において、 前記電圧検出手段は、分圧抵抗器側の相互接続点の電圧
が、コンデンサの相互接続点の電圧よりも高いときに、
非接触型の第1の制御信号を生成し、かつ分圧抵抗器側
の相互接続点の電圧が、コンデンサの相互接続点の電圧
よりも低いときに、非接触型の第2の制御信号を生成
し、 前記補正手段は、前記入力側整流器の負の出力端子側に
あるコンデンサに接続されている直流−高周波変換器の
制御手段に供給される前記基準信号を減少させるか、前
記検出信号を増加させ、第2の制御信号が生成されたと
き、前記入力側整流器の正の出力端子側にあるコンデン
サに接続されている直流−高周波変換器の制御手段に供
給される前記基準信号を減少させるか、前記検出信号を
増加させるアーク加工装置用電源装置。 - 【請求項6】 請求項1乃至5記載のアーク加工装置用
電源装置のいずれかにおいて、 前記検出手段は、各直流−高周波変換器それぞれを流れ
る高周波信号を検出するものであるアーク加工装置用電
源装置。
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