JP2016030282A

JP2016030282A - プラズマ溶接用電源装置

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Publication number: JP2016030282A
Application number: JP2014154001A
Authority: JP
Inventors: 直也小原; Naoya Ohara
Original assignee: Daihen Corp
Current assignee: Daihen Corp
Priority date: 2014-07-29
Filing date: 2014-07-29
Publication date: 2016-03-07
Anticipated expiration: 2034-07-29
Also published as: JP6324836B2

Abstract

【課題】広い範囲に亘って適切な出力制御を行うことができるプラズマ溶接用電源装置を提供する。【解決手段】電源装置１０には、大・中出力用に対応する第１電力生成部１１と、小出力用に対応する第２電力生成部１２とが備えられる。そして、大・中出力仕様の溶接トーチＴＨ１を用いる場合には、この出力向きの第１電力生成部１１がメインアーク用の出力電力を生成し、第２電力生成部１２がパイロットアーク用の出力電力を生成する。小出力仕様の溶接トーチ（ＴＨ２）を用いる場合には、この出力向きの第２電力生成部１２がメインアーク用の出力電力を生成し、第１電力生成部１１がパイロットアーク用の出力電力を生成する。つまり、出力仕様に応じて電力生成部１１，１２の制御が制御切替部２０ｂにて切り替えられる。【選択図】図１

Description

本発明は、プラズマ溶接用電源装置に関する。

特許文献１に開示の電源装置等、出力電流値を検出する電流センサを設置し、該電流センサにて検出した出力電流値に基づいてインバータ回路のスイッチング動作を制御し、所望の出力電力とする出力制御を行う構成となっている。

特開２００９−１３１００７号公報

ところで、プラズマ溶接用電源装置においては、定格出力電流が数百［Ａ］の大出力仕様から十数［Ａ］の小出力仕様のものがあり、各仕様に対応した複数種類の電源装置及び溶接トーチが準備されている。

しかしながら、市場では、１台の電源装置で出力仕様の異なる溶接トーチをそれぞれ使用できる、即ち各仕様の溶接トーチに応じた出力が可能な電源装置が要望されている。この要望に応えるには、広い範囲に亘り適切な出力制御を行う必要がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、広い範囲に亘って適切な出力制御を行うことができるプラズマ溶接用電源装置を提供することにある。

上記課題を解決するプラズマ溶接用電源装置は、出力電流値を検出する電流センサを含んで構成され出力電力の生成を行う電力生成部と、前記電力生成部を制御して所望の出力電力を得る出力制御を行う制御回路を備え、前記出力電流値に基づいて生成する溶接対象の溶接を行うためのメインアーク用の出力電力及びそのメインアーク前のパイロットアーク用の出力電力を溶接トーチに供給するプラズマ溶接用電源装置であって、前記電力生成部は、電源装置の出力範囲で大出力側の第１出力範囲に対応して構成される第１電力生成部と、電源装置の出力範囲で小出力側の第２出力範囲に対応して構成される第２電力生成部とを備え、出力仕様の異なる複数の前記溶接トーチの内で前記第１出力範囲の出力仕様のものを用いる場合には、前記第１電力生成部が前記メインアーク用の出力電力を生成、前記第２電力生成部が前記パイロットアーク用の出力電力を生成するように動作し、前記溶接トーチの内で前記第２出力範囲の出力仕様のものを用いる場合には、前記第２電力生成部が前記メインアーク用の出力電力を生成、前記第１電力生成部が前記パイロットアーク用の出力電力を生成するように動作すべく制御の切り替えを行う制御切替部を備える。

この構成によれば、出力電力の生成を行う電力生成部として、大出力側の第１出力範囲に対応する第１電力生成部と、小出力側の第２出力範囲に対応する第２電力生成部とが備えられる。そして、大出力側の第１出力範囲の出力仕様の溶接トーチを用いる場合には、大出力側の第１出力範囲に対応した構成の第１電力生成部がメインアーク用の出力電力を生成し、小出力側の第２電力生成部がパイロットアーク用の出力電力を生成する。小出力側の第２出力範囲の出力仕様の溶接トーチを用いる場合には、小出力側の第２出力範囲に対応した構成の第２電力生成部がメインアーク用の出力電力を生成し、大出力側の第１電力生成部がパイロットアーク用の出力電力を生成する。つまり、出力仕様に応じて電力生成部の制御が切り替えられるため、対応の電力生成部による適切な出力制御が広い範囲に亘って行うことが可能である。また、パイロットアーク用の出力電力の生成を小出力側の第２電力生成部が担当するのは好ましい選択である。これに対し、パイロットアーク用の出力電力の生成を大出力側の第１電力生成部が担当するのは懸念されるところであるが、パイロットアーク用の出力電力の生成には細やかな制御が不要のため、第１電力生成部であっても十分に対応可能である。

また上記のプラズマ溶接用電源装置において、前記第１電力生成部に備えられる前記電流センサは、検出可能な電流域が広く分解能の粗い仕様のものが用いられ、前記第２電力生成部に備えられる前記電流センサは、検出可能な電流域が狭く分解能の細かい仕様のものが用いられることが好ましい。

この構成によれば、大出力側の第１電力生成部には、検出可能な電流域が広く分解能の粗い仕様の電流センサが用いられ、小出力側の第２電力生成部には、検出可能な電流域が狭く分解能の細かい仕様の電流センサが用いられる。これにより、対応の電流センサにて広い出力範囲の出力電流値を適切に検出でき、広い範囲に亘って適切に出力制御を行うことに貢献する。

また上記のプラズマ溶接用電源装置において、前記第１電力生成部は、自身の出力範囲に応じた高耐性の回路部品にて構成され、前記第２電力生成部は、自身の出力範囲に応じた低耐性の回路部品にて構成されることが好ましい。

この構成によれば、第１及び第２電力生成部は、それぞれ自身の出力範囲に応じた耐性の回路部品にて構成される。つまり、第２電力生成部は低耐性（小型）の回路部品にて構成されるため、２つの電力生成部を備える電源装置であっても大型化が極力抑制される。

また上記のプラズマ溶接用電源装置において、電源装置と前記溶接トーチとの電気的接続に基づいて前記溶接トーチの出力仕様が自動判別される判別手段を備えることが好ましい。

この構成によれば、電源装置と溶接トーチとの電気的接続により、溶接トーチの出力仕様が自動判別されるため、出力仕様の判別が簡易で確実である。
また上記のプラズマ溶接用電源装置において、前記判別手段は、前記溶接トーチの仕様判別を行った後に、前記溶接トーチに備えられる起動スイッチの操作に基づく電源装置の電力生成を禁止から許可に切り替えることが好ましい。

この構成によれば、溶接トーチの仕様判別が行われた後に、溶接トーチの起動スイッチの操作に基づく電源装置の電力生成が禁止から許可に切り替えられる。つまり、溶接トーチの仕様判別が行われた後の起動スイッチの操作で初めてその仕様に合った出力電力の溶接トーチへの供給がなされるため、換言すれば溶接トーチに対して仕様に合わない電力供給がなされることを確実に防止できる。

本発明のプラズマ溶接用電源装置によれば、広い範囲に亘って適切な出力制御を行うことができる。

一実施形態のプラズマ溶接用電源装置（大・中出力時）の構成図である。同形態のプラズマ溶接用電源装置（小出力時）の構成図である。

以下、プラズマ溶接用電源装置の一実施形態について説明する。
図１に示す本実施形態のプラズマ溶接用電源装置１０は、商用電源から供給される三相の交流入力電力からプラズマアーク溶接に適した直流出力電力を生成する電源装置である。本実施形態の電源装置１０は、第１電力生成部１１と第２電力生成部１２との２つの電力生成部を備え、図１及び図２に示すように、接続される溶接トーチＴＨ１，ＴＨ２の出力仕様に応じて溶接時に主動作する電力生成部１１，１２が選択され、各電力生成部１１，１２にて適切な出力電力の生成が行われる。

第１電力生成部１１は、中〜大出力用の電力生成を行う回路部である。第１電力生成部１１は、一次側整流回路ＤＲ１ａ、平滑コンデンサＣ１、インバータ回路ＩＮＶ１、溶接トランスＩＮＴ１、二次側整流回路ＤＲ１ｂ、直流リアクトルＤＣＬ１及び電流センサＩＤ１を備えている。

一次側整流回路ＤＲ１ａ及び平滑コンデンサＣ１は、交流入力電力から一旦直流に変換しその直流電力をインバータ回路ＩＮＶ１に出力する。インバータ回路ＩＮＶ１は、ＩＧＢＴ等の半導体スイッチング素子を用いた例えばフルブリッジ回路にて構成され、スイッチング動作により直流電力を高周波交流電力に変換する。インバータ回路ＩＮＶ１は、制御回路２０による出力制御としてスイッチング制御（パルス幅変調制御：ＰＷＭ制御）が行われる。インバータ回路ＩＮＶ１は、生成した高周波交流電力を溶接トランスＩＮＴ１に出力する。溶接トランスＩＮＴ１の二次側の二次側整流回路ＤＲ１ｂ及び直流リアクトルＤＣＬ１は、インバータ回路ＩＮＶ１にて生成した高周波交流電力に基づく溶接トランスＩＮＴ１の二次側交流電力をプラズマアーク溶接に適した直流出力電力に変換する。そして、第１電力生成部１１にて生成された出力電力は、電源装置１０に設けた出力端子Ｔ１，Ｔ２から出力される。

因みに、第１電力生成部１１は、中〜大出力に対応、例えば３００［Ａ］の定格出力電流が生成可能に構成され、第１電力生成部１１を構成するインバータ回路ＩＮＶ１（スイッチング素子）や溶接トランスＩＮＴ１等の各種回路部品はそれに対応した高耐性の部品が用いられる。

第１電力生成部１１に備えられる電流センサＩＤ１は、例えばホール式電流センサであり、中〜大出力に対応して広い範囲の電流検出が可能な、例えば３００［Ａ］用のセンサが用いられる。つまり、この電流センサＩＤ１は、分解能の粗い仕様（後述の電流センサＩＤ２よりも粗い仕様）のセンサとなっている。そして、電流センサＩＤ１の検出信号は、制御回路２０に入力される。

第２電力生成部１２は、小出力用の電力生成を行う回路部である。第２電力生成部１２は、一次側整流回路ＤＲ２ａ、平滑コンデンサＣ２、インバータ回路ＩＮＶ２、溶接トランスＩＮＴ２、二次側整流回路ＤＲ２ｂ、直流リアクトルＤＣＬ２及び電流センサＩＤ２を備えている。

第２電力生成部１２は、出力の違いはあるものの第１電力生成部１１と基本的に同様な構成及び動作を行うものである。第２電力生成部１２にて生成された出力電力は、電源装置１０に設けた出力端子Ｔ３，Ｔ２から出力される。

因みに、第２電力生成部１２は、小出力に対応、例えば３０［Ａ］の定格出力電流が生成可能に構成され、第２電力生成部１２を構成するインバータ回路ＩＮＶ２（スイッチング素子）や溶接トランスＩＮＴ２等の各種回路部品はそれに対応した低耐性（小型）の部品が用いられる。つまり、第２電力生成部１２は第１電力生成部１１よりも十分に小さく構成できるため、２つの電力生成部１１，１２を備える本実施形態の電源装置１０としてはさほど大型化せず、比較的コンパクトに構成可能である。

第２電力生成部１２に備えられる電流センサＩＤ２は、同様に例えばホール式電流センサであり、小出力に対応して狭い範囲の電流検出が可能な、例えば３０［Ａ］用のセンサが用いられる。つまり、この電流センサＩＤ２は、分解能の細かい仕様（上記の電流センサＩＤ１よりも細かい仕様）のセンサとなっている。そして、電流センサＩＤ２の検出信号は、制御回路２０に入力される。

また、電源装置１０には、第１及び第２電力生成部１１，１２と共に、高周波発生回路ＰＡ、カップリングコイルＣＫ及びコンデンサＣｘが備えられている。高周波発生回路ＰＡ、カップリングコイルＣＫ及びコンデンサＣｘを経て生成されるパイロットアーク用の高周波電圧は、電力生成部１１，１２で共用するマイナス側の出力端子Ｔ２と電源装置１０に設けた出力端子Ｔ４とから出力される。高周波発生回路ＰＡは、制御回路２０の制御に基づいて動作する。

ここで、図１及び図２に示す溶接トーチＴＨ１，ＴＨ２の構造及び接続態様について、大・中出力用の溶接トーチＴＨ１及び小出力用の溶接トーチＴＨ２は、それぞれ中心に電極ａが設けられ、その外側にカソードスリーブｂが、更にその外側にアノードスリーブｃが、最も外側にシールドキャップｄが設けられてなる。電極ａとカソードスリーブｂとの間、及びカソードスリーブｂとアノードスリーブｃとの間からはプラズマガスが噴射され、アノードスリーブｃとシールドキャップｄとの間からはシールドガスが噴射される。ガスの供給路及び供給源については図示を省略している。そして、プラズマガス及びシールドガスの噴射時期や噴射量等は、制御回路２０にて制御される。

大・中出力用の溶接トーチＴＨ１は、例えば定格出力電流が２００［Ａ］や１００［Ａ］の仕様のものである。この溶接トーチＴＨ１の電源装置１０に対する接続態様は図１の通りであり、電極ａは出力端子Ｔ２に、溶接対象Ｍは出力端子Ｔ１に、アノードスリーブｃは出力端子Ｔ３に、カソードスリーブｂは出力端子Ｔ４にそれぞれ接続される。つまりこの場合、中〜大出力用の第１電力生成部１１がメインアーク用の電力生成（メインアーク出力動作）を行い、小出力用の第２電力生成部１２がパイロットアーク用の電力生成（パイロットアーク出力動作）を行うことになる。

小出力用の溶接トーチＴＨ２は、例えば定格出力電流が１５［Ａ］の仕様のものである。この溶接トーチＴＨ２の電源装置１０に対する接続態様は図２の通りであり、電極ａは出力端子Ｔ２に、溶接対象Ｍは出力端子Ｔ３に、アノードスリーブｃは出力端子Ｔ１に、カソードスリーブｂは出力端子Ｔ４にそれぞれ接続される。つまりこの場合、小出力用の第２電力生成部１２がメインアーク用の電力生成（メインアーク出力動作）を行い、中〜大出力用の第１電力生成部１１がパイロットアーク用の電力生成（パイロットアーク出力動作）を行うことになる。

因みに、これらの溶接トーチＴＨ１，ＴＨ２には、電源装置１０から延びるコネクタＣＯＮが装着可能であり、溶接トーチＴＨ１，ＴＨ２の使用時にコネクタＣＯＮを介して何れの出力仕様の溶接トーチＴＨ１，ＴＨ２が接続されたかが制御回路２０（接続判別部２０ａ）にて判別できるようになっている。具体的には、溶接トーチＴＨ１，ＴＨ２毎に自身の出力仕様を電気的に読取可能な識別情報（複数端子の電位の組み合わせ等）を有し、制御回路２０の接続判別部２０ａはその溶接トーチＴＨ１，ＴＨ２に装着可能なコネクタＣＯＮを介して仕様毎の情報を読み取ることで各仕様の判別を行うようになっている。そして、制御回路２０（制御切替部２０ｂ）は、溶接トーチＴＨ１，ＴＨ２の何れが接続されたかで制御態様を切り替える。

次に、制御回路２０の制御を含めた電源装置１０の動作を説明する。
［大・中出力用の溶接トーチＴＨ１による溶接］
図１のように定格２００［Ａ］や１００［Ａ］等の大・中出力用の溶接トーチＴＨ１が接続されると、制御回路２０の接続判別部２０ａは、コネクタＣＯＮを介して溶接トーチＴＨ１の接続を認識すると共に、各種起動スイッチＴＳ１，ＴＳ２の操作に基づく電源装置１０の電力生成を禁止から許可に切り替える。制御回路２０の制御切替部２０ｂは、その接続態様に対応すべく、第１電力生成部１１をメインアーク用の電力生成部として機能させ、第２電力生成部１２をパイロットアーク用の電力生成部として機能させる制御態様とする。

溶接トーチＴＨ１のパイロットアーク用起動スイッチＴＳ１がオンされると、制御回路２０は高周波発生回路ＰＡを動作させ、カップリングコイルＣＫ及びコンデンサＣｘを介して溶接トーチＴＨ１に高周波電圧を印加させる。また、制御回路２０は、第２電力生成部１２に対して制御信号Ｓｃ２を出力し、この第２電力生成部１２にてパイロットアーク用の出力電力の生成を行わせる。溶接トーチＴＨ１では、パイロットアーク用の出力電力の供給に基づいて電極ａとアノードスリーブｃとの間にパイロットアークが発生する。

因みに、このパイロットアークの発生の際、数［Ａ］程度の比較的小さな電流が用いられるが、電流センサＩＤ２の検出性能も含め元々得意な電流域の小出力用の第２電力生成部１２にて適切なパイロットアーク用の出力電力の生成が行われる。また、パイロットアークの発生の際の出力制御には電流フィードバックを用いた細やかな制御が不要であるため、第２電力生成部１２では特段細やかな制御は行われない。

次いで、溶接トーチＴＨ１のメインアーク用起動スイッチＴＳ２がオンされると、制御回路２０は、第１電力生成部１１に対して制御信号Ｓｃ１を出力し、この第１電力生成部１１にてメインアーク用の出力電力の生成を行わせる。溶接トーチＴＨ１では、メインアーク用の出力電力の供給に基づいて電極ａと溶接対象Ｍとの間にメインアークが発生し、パイロットアークからメインアークに移行する。尚、パイロットアーク用の出力電力の生成はメインアーク用の出力電力の生成中も継続してもよく、またメインアーク用の出力電力の生成中は停止させてもよい。

そして、実溶接を行うメインアーク出力動作時においては、制御回路２０は、第１電流センサＩＤ１の検出に基づく出力電流値と電流設定器ＩＲによる設定電流値とに基づいて、第１電力生成部１１のインバータ回路ＩＮＶ１のスイッチング制御（ＰＷＭ制御）を行い、その時々で適切な出力電力となるような制御を行う。つまり、大・中出力用の溶接トーチＴＨ１による溶接では、この出力向きの第１電流センサＩＤ１を用いる電流フィードバックが行われることから、適切な出力制御が実施される。

［小出力用の溶接トーチＴＨ２による溶接］
図２のように定格１５［Ａ］等の小出力用の溶接トーチＴＨ２が接続されると、制御回路２０の接続判別部２０ａは、コネクタＣＯＮを介して溶接トーチＴＨ２の接続を認識すると共に、各種起動スイッチＴＳ１，ＴＳ２の操作に基づく電源装置１０の電力生成を禁止から許可に切り替える。また、制御回路２０の制御切替部２０ｂは、その接続態様に対応すべく、第２電力生成部１２をメインアーク用の電力生成部として機能させ、第１電力生成部１１をパイロットアーク用の電力生成部として機能させる制御態様とする。

溶接トーチＴＨ２のパイロットアーク用起動スイッチＴＳ１がオンされると、制御回路２０は高周波発生回路ＰＡを動作させ、カップリングコイルＣＫ及びコンデンサＣｘを介して溶接トーチＴＨ２に高周波電圧を印加させる。また、制御回路２０は、第１電力生成部１１に対して制御信号Ｓｃ１を出力し、この第１電力生成部１１にてパイロットアーク用の出力電力の生成を行わせる。溶接トーチＴＨ２では、パイロットアーク用の出力電力の供給に基づいて電極ａとアノードスリーブｃとの間にパイロットアークが発生する。

上記したように、このパイロットアークの発生の際には、数［Ａ］程度の比較的小さな電流が用いられる。電流センサＩＤ１の検出性能も含め不得意な電流域の大出力用の第１電力生成部１１による電力生成ではあるが、このパイロットアークの発生の際の出力制御には電流フィードバックを用いた細やかな制御が不要であるため、分解能の粗い仕様の電流センサＩＤ１を用いる第１電力生成部１１でも十分に対応可能である。

次いで、溶接トーチＴＨ２のメインアーク用起動スイッチＴＳ２がオンされると、制御回路２０は、第２電力生成部１２に対して制御信号Ｓｃ２を出力し、この第２電力生成部１２にてメインアーク用の出力電力の生成を行わせる。溶接トーチＴＨ２では、メインアーク用の出力電力の供給に基づいて電極ａと溶接対象Ｍとの間にメインアークが発生する。

そして、実溶接を行うメインアーク出力動作時においては、制御回路２０は、第２電流センサＩＤ２の検出に基づく出力電流値と電流設定器ＩＲによる設定電流値とに基づいて、第２電力生成部１２のインバータ回路ＩＮＶ２のスイッチング制御（ＰＷＭ制御）を行い、その時々で適切な出力電力となるような制御を行う。つまり、小出力用の溶接トーチＴＨ２による溶接では、この出力向きの第２電流センサＩＤ２を用いる電流フィードバックが行われることから、適切な出力制御の実施が可能である。

このように本実施形態の電源装置１０では、溶接トーチＴＨ１，ＴＨ２の出力仕様に応じて、電流センサＩＤ１，ＩＤ２を含めた電力生成部１１，１２がメインアーク担当かパイロットアーク担当かが適切に選択されるため、１つの電源装置１０であっても広い範囲の（各出力仕様に応じた）出力制御を適切に行うことができるものとなっている。

次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）電源装置１０には、大・中出力用（第１出力範囲）に対応する第１電力生成部１１と、小出力用（第２出力範囲）に対応する第２電力生成部１２とが備えられている。そして、大・中出力仕様の溶接トーチＴＨ１を用いる場合には、この出力向きの第１電力生成部１１がメインアーク用の出力電力を生成し、第２電力生成部１２がパイロットアーク用の出力電力を生成する。小出力仕様の溶接トーチＴＨ２を用いる場合には、この出力向きの第２電力生成部１２がメインアーク用の出力電力を生成し、第１電力生成部１１がパイロットアーク用の出力電力を生成する。つまり、出力仕様に応じて電力生成部１１，１２の制御が制御切替部２０ｂにて切り替えられるため、対応の電力生成部１１，１２による適切な出力制御を広い範囲に亘って行うことができる。また、パイロットアーク用の出力電力の生成を小出力用の第２電力生成部１２が担当するのは好ましい選択である。これに対し、パイロットアーク用の出力電力の生成を大・中出力用の第１電力生成部１１が担当するのは懸念されるところであるが、パイロットアーク用の出力電力の生成には細やかな制御が不要のため、第１電力生成部１１であっても十分に対応することができる。

（２）大・中出力用の第１電力生成部１１には、検出可能な電流域が広く分解能の粗い仕様の電流センサＩＤ１が用いられ、小出力用の第２電力生成部１２には、検出可能な電流域が狭く分解能の細かい仕様の電流センサＩＤ２が用いられている。これにより、対応の電流センサＩＤ１，ＩＤ２にて広い出力範囲の出力電流値を適切に検出でき、広い範囲に亘って適切に出力制御を行うことに貢献できる。

（３）第１及び第２電力生成部１１，１２は、それぞれ自身の出力範囲に応じた耐性の回路部品（インバータ回路ＩＮＶ１，ＩＮＶ２（ＩＧＢＴ等の半導体スイッチング素子）や溶接トランスＩＮＴ１，ＩＮＴ２等）にて構成されている。つまり、第２電力生成部１２は低耐性（小型）の回路部品にて構成されるため、２つの電力生成部１１，１２を備える本実施形態の電源装置１０であっても大型化を極力抑制することができる。

（４）電源装置１０と溶接トーチＴＨ１，ＴＨ２とをコネクタＣＯＮを通じて電気的に接続することで、制御回路２０は溶接トーチＴＨ１，ＴＨ２の出力仕様を自動判別し、この判別に応じた電力生成部１１，１２等の制御の切り替えを行う。これにより、溶接トーチＴＨ１，ＴＨ２の出力仕様の判別を簡易で確実とすることができる。

（５）溶接トーチＴＨ１，ＴＨ２の仕様判別が行われた後に、溶接トーチＴＨ１，ＴＨ２の起動スイッチＴＳ１，ＴＳ２の操作に基づく電源装置１０の電力生成が禁止から許可に切り替えられる。つまり、溶接トーチＴＨ１，ＴＨ２の仕様判別が行われた後の起動スイッチＴＳ１，ＴＳ２の操作で初めてその仕様に合った出力電力の溶接トーチＴＨ１，ＴＨ２への供給がなされるため、換言すれば溶接トーチＴＨ１，ＴＨ２に対して仕様に合わない電力供給がなされることを確実に防止することができる。

尚、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・出力仕様の具体例として２００［Ａ］、１００［Ａ］、１５［Ａ］の３種類を示したが、これに限定されるものではない。また、電源装置１０（溶接トーチＴＨ１，ＴＨ２）は、２種類又は４種類以上の対応のものでもよい。

・電流センサＩＤ１，ＩＤ２の具体例として３００［Ａ］、３０［Ａ］を示したが、これに限定されるものではない。第１電力生成部１１の電流センサＩＤ１には広い範囲の電流検出が可能で分解能の粗い仕様のものを用い、第２電力生成部１２の電流センサＩＤ２には狭い範囲の電流検出が可能で分解能の細かい仕様のものを用いるのが好ましい。

・インバータ回路ＩＮＶ１，ＩＮＶ２を例えばフルブリッジ回路としたが、ハーフブリッジ回路やチョッパ回路等、その他のスイッチング回路にて構成してもよい。また、インバータ回路ＩＮＶ１とインバータ回路ＩＮＶ２とを異なるスイッチング回路にて構成してもよい。

・インバータ回路ＩＮＶ１，ＩＮＶ２のスイッチング制御を例えばパルス幅変調制御（ＰＷＭ制御）としたが、これ以外のスイッチング制御を用いてもよい。例えば、電路上で対をなすスイッチング素子のオンパルスの位相を相対的にずらして、後段の溶接トランスＩＮＴ１，ＩＮＴ２への電力伝達期間を調整する位相シフト制御（ＰＳＭ制御）を用いてもよい。また、ＰＷＭ制御やＰＳＭ制御を含め、複数のスイッチング制御を組み合わせてもよい。

・電極ａとシールドキャップｄとの間にカソードスリーブｂとアノードスリーブｃを用いた所謂２重ノズル方式の溶接トーチＴＨ１，ＴＨ２を用いたが、カソードスリーブｂとアノードスリーブｃとを１つのノズルとした１重ノズル方式の溶接トーチを用いてもよい。

・溶接トーチＴＨ１，ＴＨ２の何れが接続されたか（何れの出力仕様か）を作業者に対して表示や音声等を用いて報知する手段を設けてもよい。このようにすれば、作業者に対して何れの溶接トーチＴＨ１，ＴＨ２を使用しているかをより確実に認識させることができる。

・電源装置１０と溶接トーチＴＨ１，ＴＨ２とをコネクタＣＯＮを通じて電気的に接続して溶接トーチＴＨ１，ＴＨ２の出力仕様を自動判別したが、出力仕様を切り替えるスイッチや出力仕様の数値入力を行う手段を溶接トーチや電源装置に設けて、作業者にて切り替える態様としてもよい。

１０プラズマ溶接用電源装置（電源装置）
１１第１電力生成部（電力生成部）
１２第２電力生成部（電力生成部）
２０制御回路
２０ａ接続判別部（判別手段）
２０ｂ制御切替部
ＩＤ１，ＩＤ２電流センサ
ＴＨ１，ＴＨ２溶接トーチ
Ｍ溶接対象
ＣＯＮコネクタ（判別手段）

Claims

出力電流値を検出する電流センサを含んで構成され出力電力の生成を行う電力生成部と、前記電力生成部を制御して所望の出力電力を得る出力制御を行う制御回路を備え、前記出力電流値に基づいて生成する溶接対象の溶接を行うためのメインアーク用の出力電力及びそのメインアーク前のパイロットアーク用の出力電力を溶接トーチに供給するプラズマ溶接用電源装置であって、
前記電力生成部は、電源装置の出力範囲で大出力側の第１出力範囲に対応して構成される第１電力生成部と、電源装置の出力範囲で小出力側の第２出力範囲に対応して構成される第２電力生成部とを備え、
出力仕様の異なる複数の前記溶接トーチの内で前記第１出力範囲の出力仕様のものを用いる場合には、前記第１電力生成部が前記メインアーク用の出力電力を生成、前記第２電力生成部が前記パイロットアーク用の出力電力を生成するように動作し、前記溶接トーチの内で前記第２出力範囲の出力仕様のものを用いる場合には、前記第２電力生成部が前記メインアーク用の出力電力を生成、前記第１電力生成部が前記パイロットアーク用の出力電力を生成するように動作すべく制御の切り替えを行う制御切替部を備えたことを特徴とするプラズマ溶接用電源装置。
請求項１に記載のプラズマ溶接用電源装置において、
前記第１電力生成部に備えられる前記電流センサは、検出可能な電流域が広く分解能の粗い仕様のものが用いられ、前記第２電力生成部に備えられる前記電流センサは、検出可能な電流域が狭く分解能の細かい仕様のものが用いられていることを特徴とするプラズマ溶接用電源装置。
請求項１又は２に記載のプラズマ溶接用電源装置において、
前記第１電力生成部は、自身の出力範囲に応じた高耐性の回路部品にて構成され、前記第２電力生成部は、自身の出力範囲に応じた低耐性の回路部品にて構成されていることを特徴とするプラズマ溶接用電源装置。
請求項１〜３の何れか１項に記載のプラズマ溶接用電源装置において、
電源装置と前記溶接トーチとの電気的接続に基づいて前記溶接トーチの出力仕様が自動判別される判別手段を備えたことを特徴とするプラズマ溶接用電源装置。
請求項４に記載のプラズマ溶接用電源装置において、
前記判別手段は、前記溶接トーチの仕様判別を行った後に、前記溶接トーチに備えられる起動スイッチの操作に基づく電源装置の電力生成を禁止から許可に切り替えることを特徴とするプラズマ溶接用電源装置。