JP2000312975A - プラズマアーク電源装置 - Google Patents
プラズマアーク電源装置Info
- Publication number
- JP2000312975A JP2000312975A JP11120222A JP12022299A JP2000312975A JP 2000312975 A JP2000312975 A JP 2000312975A JP 11120222 A JP11120222 A JP 11120222A JP 12022299 A JP12022299 A JP 12022299A JP 2000312975 A JP2000312975 A JP 2000312975A
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- JP
- Japan
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- opening
- arc
- current
- resistor
- capacitor
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- Pending
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- Plasma Technology (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 プラズマアーク放電を発生容易にするための
パイロットアーク開閉手段において，アーク電流遮断能
力を向上させ，熱的損傷を防ぐことを目的とする。 【解決手段】 パイロットアーク電流を遮断する開閉手
段３１に並列にコンデンサＣと抵抗器Ｒの直列接続体を
接続して，接点間に発生する瞬時エネルギーを吸収させ
る。
パイロットアーク開閉手段において，アーク電流遮断能
力を向上させ，熱的損傷を防ぐことを目的とする。 【解決手段】 パイロットアーク電流を遮断する開閉手
段３１に並列にコンデンサＣと抵抗器Ｒの直列接続体を
接続して，接点間に発生する瞬時エネルギーを吸収させ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，例えばプラズマア
ーク溶接機や，プラズマアーク切断機のようなプラズマ
アークを利用する電源装置に関する。
ーク溶接機や，プラズマアーク切断機のようなプラズマ
アークを利用する電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラズマアークをトーチ電極とワークピ
ースとの間に発生させ，その熱を利用するときには，す
ぐに安定的にプラズマアークが維持しているようにする
ために，そして，トーチ電極とワークピースとの間隔が
大きくなって該アークが消弧したとしても，常にパイロ
ットアークがトーチ電極とノズル電極との間に点弧して
いて，プラズマアークへの移行できる状態に待機してい
る。こにような従来のプラズマアーク電源装置の構成例
を図２に示す。
ースとの間に発生させ，その熱を利用するときには，す
ぐに安定的にプラズマアークが維持しているようにする
ために，そして，トーチ電極とワークピースとの間隔が
大きくなって該アークが消弧したとしても，常にパイロ
ットアークがトーチ電極とノズル電極との間に点弧して
いて，プラズマアークへの移行できる状態に待機してい
る。こにような従来のプラズマアーク電源装置の構成例
を図２に示す。
【０００３】図２において，三相交流入力端子１から商
用交流を供給したとき，整流器２によって直流に変換さ
れた後，例えばＩＧＢＴやトランジスタなどのスイッチ
ング素子を備えたインバータ３によって，高い周波数の
交流に変換され，小型化されたトランス４によって変圧
されて，整流器５によって直流に変換される。以上の構
成からなる直流生成手段６の出力は，トーチ電極１０
と，該トーチ電極を囲む筒状のノズル電極１１に印加さ
れる。トーチ電極への伝送路中にはパイロットアークを
点弧させる電力を供給するための高周波生成手段７，限
流抵抗器８，これらを入切するための開閉手段３１及び
開閉駆動手段３０を介在させている。一方該直流生成手
段６の出力はトーチ電極１０との間でプラズマアーク電
流を流すワークピース１２にも接続され，その間にプラ
ズマアーク電流を検出するための電流検出手段１３を介
在させている。該電流検出手段は後述の開閉駆動手段３
０を連動させる。
用交流を供給したとき，整流器２によって直流に変換さ
れた後，例えばＩＧＢＴやトランジスタなどのスイッチ
ング素子を備えたインバータ３によって，高い周波数の
交流に変換され，小型化されたトランス４によって変圧
されて，整流器５によって直流に変換される。以上の構
成からなる直流生成手段６の出力は，トーチ電極１０
と，該トーチ電極を囲む筒状のノズル電極１１に印加さ
れる。トーチ電極への伝送路中にはパイロットアークを
点弧させる電力を供給するための高周波生成手段７，限
流抵抗器８，これらを入切するための開閉手段３１及び
開閉駆動手段３０を介在させている。一方該直流生成手
段６の出力はトーチ電極１０との間でプラズマアーク電
流を流すワークピース１２にも接続され，その間にプラ
ズマアーク電流を検出するための電流検出手段１３を介
在させている。該電流検出手段は後述の開閉駆動手段３
０を連動させる。
【０００４】上記のプラズマアーク電源装置では，ノズ
ル電極に圧縮空気やアルゴンガスなどを流している状態
で，例えば１００Ａのプラズマアーク電流でトーチ電極
とワークピースの間にアークを持続させる。しかし，ト
ーチ電極とワークピース間の距離によっては，アークを
点弧させるのが，困難であるので，トーチ電極とノズル
電極との間でパイロットアークを発生させて，このアー
クをワークピースへと移行させる方式が用いられてい
る。
ル電極に圧縮空気やアルゴンガスなどを流している状態
で，例えば１００Ａのプラズマアーク電流でトーチ電極
とワークピースの間にアークを持続させる。しかし，ト
ーチ電極とワークピース間の距離によっては，アークを
点弧させるのが，困難であるので，トーチ電極とノズル
電極との間でパイロットアークを発生させて，このアー
クをワークピースへと移行させる方式が用いられてい
る。
【０００５】パイロットアークの発生を容易にするため
に，高周波生成手段で，高周波・高電圧を生成して，例
えば電磁開閉器のコイルのような開閉駆動手段３０と，
その開閉接点のような開閉手段３１によって高周波生成
手段を入切するが，その切り離しの瞬間にパイロットア
ーク電流が遮断され難いとう欠点があった。
に，高周波生成手段で，高周波・高電圧を生成して，例
えば電磁開閉器のコイルのような開閉駆動手段３０と，
その開閉接点のような開閉手段３１によって高周波生成
手段を入切するが，その切り離しの瞬間にパイロットア
ーク電流が遮断され難いとう欠点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のようなプラズマ
アーク電源装置におけるパイロットアーク電流の開閉接
点はその使用頻度が高く，高周波・高電圧が重畳した直
流を開閉するために，該接点のアーク熱による消耗が激
しいという問題があった。開閉接点の問題点を解決する
技術としては，開閉接点そのものを無接点の半導体スイ
ッチング素子で構成する方法が考えられる。しかし，５
〜１０ｋＶの高周波・高電圧に耐えるための信頼性と経
済性の問題が残る。
アーク電源装置におけるパイロットアーク電流の開閉接
点はその使用頻度が高く，高周波・高電圧が重畳した直
流を開閉するために，該接点のアーク熱による消耗が激
しいという問題があった。開閉接点の問題点を解決する
技術としては，開閉接点そのものを無接点の半導体スイ
ッチング素子で構成する方法が考えられる。しかし，５
〜１０ｋＶの高周波・高電圧に耐えるための信頼性と経
済性の問題が残る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に， 直流電源をインバータによって交流に変換し，こ
の交流を整流，平滑化して直流電圧を生成する直流生成
手段と，該直流生成手段の出力のプラズマアーク電流を
検出したとき，連動して，パイロットアーク電流回路を
遮断する開閉駆動手段を具備しており，上記直流生成手
段からプラズマ負荷のトーチ電極と，トーチ電極を囲む
ノズル電極とに，延びる伝送路中に介在し，トーチ電極
とノズル電極との間にパイロットアークを点弧する高周
波生成手段を設けて，開路状態においては該高周波生成
手段が切り離され，閉成状態においては接続される開閉
手段を有するプラズマアーク電源装置において，該開閉
手段に対して，抵抗器とコンデンサとの直列接続体が常
に並列に接続されるように構成される。
に， 直流電源をインバータによって交流に変換し，こ
の交流を整流，平滑化して直流電圧を生成する直流生成
手段と，該直流生成手段の出力のプラズマアーク電流を
検出したとき，連動して，パイロットアーク電流回路を
遮断する開閉駆動手段を具備しており，上記直流生成手
段からプラズマ負荷のトーチ電極と，トーチ電極を囲む
ノズル電極とに，延びる伝送路中に介在し，トーチ電極
とノズル電極との間にパイロットアークを点弧する高周
波生成手段を設けて，開路状態においては該高周波生成
手段が切り離され，閉成状態においては接続される開閉
手段を有するプラズマアーク電源装置において，該開閉
手段に対して，抵抗器とコンデンサとの直列接続体が常
に並列に接続されるように構成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明によるプラズマアーク電源
装置の一実施の形態を図１に示す。図２に示した従来の
ものと同様の直流生成手段６に，パイロットアークの点
弧を助ける手段としては，例えば１０ｋＶＡ，２ＭＨｚ
程度の高周波生成手段７を有し，該高周波生成手段７と
直列に接続した限流抵抗器８とを，接続，遮断するため
の開閉手段３１と，その開閉駆動手段３０を具備し，プ
ラズマアーク電流を検出する電流検出手段１３を介在さ
せている。
装置の一実施の形態を図１に示す。図２に示した従来の
ものと同様の直流生成手段６に，パイロットアークの点
弧を助ける手段としては，例えば１０ｋＶＡ，２ＭＨｚ
程度の高周波生成手段７を有し，該高周波生成手段７と
直列に接続した限流抵抗器８とを，接続，遮断するため
の開閉手段３１と，その開閉駆動手段３０を具備し，プ
ラズマアーク電流を検出する電流検出手段１３を介在さ
せている。
【０００９】上記の開閉手段３１は，例えば電磁開閉器
の接点であり，該電磁開閉器のコイルが開閉駆動手段３
０として用いられ，電流検出器１３がある電流値以上を
検知したときに，上記電磁開閉器のコイル電流を通電す
ることで，開閉手段３１の接点が開く。該接点に並列に
コンデンサＣと抵抗器Ｒの直列体が接続されている。
の接点であり，該電磁開閉器のコイルが開閉駆動手段３
０として用いられ，電流検出器１３がある電流値以上を
検知したときに，上記電磁開閉器のコイル電流を通電す
ることで，開閉手段３１の接点が開く。該接点に並列に
コンデンサＣと抵抗器Ｒの直列体が接続されている。
【００１０】開閉手段３１の接点を開く瞬間に接点間に
発生するアーク発生エネルギーを，コンデンサＣと抵抗
器Ｒの直列接続体に印加させて，接点間のアークを防止
する。抵抗器ＲはコンデンサＣへの突入電流値を制限す
る作用を行う。
発生するアーク発生エネルギーを，コンデンサＣと抵抗
器Ｒの直列接続体に印加させて，接点間のアークを防止
する。抵抗器ＲはコンデンサＣへの突入電流値を制限す
る作用を行う。
【００１１】
【発明の効果】パイロットアークを発生させるための高
周波生成手段を接続・遮断するための開閉手段３１に，
並列に接続されたコンデンサＣと，該コンデンサに突入
して流れる電流値を制限するための抵抗器Ｒの直列接続
体が，パイロットアーク電流を遮断する瞬間の放電エネ
ルギーを吸収するために，該開閉手段の熱的損傷を防
ぎ，接点の寿命を長くする利点がある。また，該開閉手
段として接点を用いることが可能となるため，半導体ス
イッチング素子など無接点のものを用いる場合に比較し
て，高電圧使用での信頼性と経済性に利点がある。
周波生成手段を接続・遮断するための開閉手段３１に，
並列に接続されたコンデンサＣと，該コンデンサに突入
して流れる電流値を制限するための抵抗器Ｒの直列接続
体が，パイロットアーク電流を遮断する瞬間の放電エネ
ルギーを吸収するために，該開閉手段の熱的損傷を防
ぎ，接点の寿命を長くする利点がある。また，該開閉手
段として接点を用いることが可能となるため，半導体ス
イッチング素子など無接点のものを用いる場合に比較し
て，高電圧使用での信頼性と経済性に利点がある。
【図１】本発明によるプラズマアーク電源装置の一実施
の形態のブロック図である。
の形態のブロック図である。
【図２】従来のプラズマアーク電源装置の一例のブロッ
ク図である。
ク図である。
３ インバータ ６ 直流生成手段 ７ 高周波生成手段 ８ 限流抵抗器 １０ トーチ電極 １１ ノズル電極 １２ ワークピース １３ 電流検出手段 ３０ 開閉駆動手段 ３１ 開閉手段（電磁開閉器の接点） Ｒ 抵抗器 Ｃ コンデンサ
Claims (1)
- 【請求項１】 直流電源をインバータによって交流に変
換し，この交流を整流，平滑化して直流電圧を生成する
直流生成手段と，該直流生成手段の出力であるプラズマ
アーク電流を検出し連動して，パイロットアーク電流回
路を遮断する開閉駆動手段を具備し，上記直流生成手段
からプラズマ負荷のトーチ電極と，トーチ電極を囲むノ
ズル電極とに，延びる伝送路中に介在し，トーチ電極と
ノズル電極との間にパイロットアークを点弧する高周波
生成手段を設けて，開路状態においては該高周波生成手
段が切り離され，閉成状態においては接続される開閉手
段を具備し，該開閉手段に対して，抵抗器とコンデンサ
との直列接続体が常に並列に接続されるように構成され
たプラズマアーク電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11120222A JP2000312975A (ja) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | プラズマアーク電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11120222A JP2000312975A (ja) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | プラズマアーク電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000312975A true JP2000312975A (ja) | 2000-11-14 |
Family
ID=14780917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11120222A Pending JP2000312975A (ja) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | プラズマアーク電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000312975A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT411442B (de) * | 2001-02-09 | 2004-01-26 | Fronius Schweissmasch Prod | Verfahren zum löten von werkstücken |
-
1999
- 1999-04-27 JP JP11120222A patent/JP2000312975A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT411442B (de) * | 2001-02-09 | 2004-01-26 | Fronius Schweissmasch Prod | Verfahren zum löten von werkstücken |
| US7009143B2 (en) | 2001-02-09 | 2006-03-07 | Fronius International Gmbh | Method for soldering work pieces |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050114 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050201 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050215 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050906 |