JP2564453B2 - Power supply for plasma processing machine - Google Patents

Power supply for plasma processing machine

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JP2564453B2
JP2564453B2 JP4243433A JP24343392A JP2564453B2 JP 2564453 B2 JP2564453 B2 JP 2564453B2 JP 4243433 A JP4243433 A JP 4243433A JP 24343392 A JP24343392 A JP 24343392A JP 2564453 B2 JP2564453 B2 JP 2564453B2
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current
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power supply
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晴雄 森口
敏一 藤吉
哲朗 池田
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、プラズマ加工機用電
源装置において、プラズマアーク発生時の特性の改良に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to improvement of characteristics when a plasma arc is generated in a power supply device for a plasma processing machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4は、従来のプラズマ加工機用電源装
置の回路構成図である。従来のプラズマ加工機用電源装
置は、入力電圧を変成する入力部、前記入力部の出力を
整流する整流部、プラズマアークにて加工を行う加工
部、前記整流部の出力を制御する制御部、及びパイロッ
トアーク発生させるパイロットアーク電源により構成さ
れている。入力部は、入力端子41と入力端子41より
入力された入力電圧を変成する変圧器42により構成さ
れている。整流部は、変圧器42の出力を整流する全波
整流回路43、全波整流回路43の出力を平滑する直流
リアクトル44により構成されている。加工部は、直流
リアクトル44の+側出力が接続された被加工物45、
直流リアクトル44の−側出力が接続された主電極4
6、パイロットアーク電源の+側出力が接続されたノズ
ル電極47により構成されている。制御部は、前記主電
極46と被加工物45に流れる電流を検出するプラズマ
アーク電流検出回路48、プラズマアーク電流検出回路
48の検出量が入力され全波整流回路43の出力を制御
するサイリスタコントロール回路49により構成されて
いる。又パイロットアーク電源は、入力端子41より入
力された入力電圧を変成する変圧器51、前記変圧器5
1の出力を整流する整流回路52、前記整流回路52の
出力を平滑する平滑用リアクトル53、主電極46とノ
ズル電極47間に高周波を印加する高周波発生回路5
4、限流抵抗55により構成されている。
2. Description of the Related Art FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional power supply device for a plasma processing machine. A conventional plasma processing machine power supply device, an input unit that transforms an input voltage, a rectifying unit that rectifies the output of the input unit, a processing unit that performs plasma arc processing, a control unit that controls the output of the rectifying unit, And a pilot arc power source for generating a pilot arc. The input unit includes an input terminal 41 and a transformer 42 that transforms the input voltage input from the input terminal 41. The rectification unit is configured by a full-wave rectification circuit 43 that rectifies the output of the transformer 42 and a DC reactor 44 that smoothes the output of the full-wave rectification circuit 43. The processing part is a workpiece 45 to which the + side output of the DC reactor 44 is connected,
Main electrode 4 to which the minus output of DC reactor 44 is connected
6. The nozzle electrode 47 is connected to the + side output of the pilot arc power source. The control unit is a thyristor control that controls the output of the full-wave rectification circuit 43 by inputting the detection amounts of the plasma arc current detection circuit 48 and the plasma arc current detection circuit 48 that detect the currents flowing through the main electrode 46 and the workpiece 45. It is composed of a circuit 49. Further, the pilot arc power supply includes a transformer 51 that transforms the input voltage input from the input terminal 41, and the transformer 5 described above.
1. A rectifying circuit 52 for rectifying the output of No. 1, a smoothing reactor 53 for smoothing the output of the rectifying circuit 52, and a high frequency generating circuit 5 for applying a high frequency between the main electrode 46 and the nozzle electrode 47.
4 and a current limiting resistor 55.

【0003】次に動作について説明する。入力端子41
に交流電源が入力され変圧器42で変圧され全波整流回
路43に入力される。全波整流回路43は、サイリスタ
により構成されており整流後直流リアクトル44により
平滑される。また、直流リアクトル44の出力は、+側
を被加工物45に−側を主電極46に接続されているの
で被加工物45と主電極46の間に高い無負荷電圧が印
加されるがこの間に電流は、流れていない。一方、変圧
器51により変圧され整流器52で整流され平滑用リア
クトル53で平滑された出力は、+側をノズル電極47
に−側を主電極46に接続されているのでノズル電極4
7と主電極46の間に高い無負荷電圧が印加されるがこ
の間にも電流は、流れていない。その後、高周波発生回
路54を動作させることによりノズル電極47と主電極
46の間にパイロットアークが発生しパイロットアーク
電流が流れる。パイロットアークの発生後、主電極46
を被加工物45に近づけることにより被加工物45と主
電極46の間にプラズマアークが発生しプラズマアーク
電流が流れる。
Next, the operation will be described. Input terminal 41
The AC power is input to the transformer 42, is transformed by the transformer 42, and is input to the full-wave rectifier circuit 43. The full-wave rectifier circuit 43 is composed of a thyristor and is smoothed by the DC reactor 44 after rectification. Further, since the output of the DC reactor 44 is connected to the workpiece 45 on the + side and the main electrode 46 on the − side, a high no-load voltage is applied between the workpiece 45 and the main electrode 46. No current is flowing through. On the other hand, the output that has been transformed by the transformer 51, rectified by the rectifier 52, and smoothed by the smoothing reactor 53 has the + side on the nozzle electrode 47.
Since the negative side is connected to the main electrode 46, the nozzle electrode 4
A high no-load voltage is applied between 7 and the main electrode 46, but no current flows during this time. Then, by operating the high frequency generation circuit 54, a pilot arc is generated between the nozzle electrode 47 and the main electrode 46, and a pilot arc current flows. After the pilot arc is generated, the main electrode 46
Is brought closer to the workpiece 45, a plasma arc is generated between the workpiece 45 and the main electrode 46, and a plasma arc current flows.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、被加工
物45と主電極46の間に高い無負荷電圧が印加されプ
ラズマアーク電流が流れていない状態の時、プラズマア
ーク電流検出回路48の検出量は0となる為サイリスタ
コントロール回路49は、全波整流回路43の最大出力
が出力できるようにサイリスタを制御している。この
為、プラズマアークが発生すると同時に過大なプラズマ
アーク電流が流れる。又、一般的に入力端子41に入力
される交流電源は、商用電源を使用するためその周波数
は50Hz又は60Hzで直流リアクトル44は、大き
くなっている為応答速度が遅くなりプラズマアーク発生
後過大なプラズマアーク電流が流れる時間が長くこれに
より主電極46の損傷が大きい。
However, when a high no-load voltage is applied between the workpiece 45 and the main electrode 46 and the plasma arc current is not flowing, the detection amount of the plasma arc current detection circuit 48 is Since it becomes 0, the thyristor control circuit 49 controls the thyristor so that the maximum output of the full-wave rectification circuit 43 can be output. Therefore, an excessive plasma arc current flows at the same time when the plasma arc is generated. Further, generally, the AC power source input to the input terminal 41 uses a commercial power source, so the frequency thereof is 50 Hz or 60 Hz, and the DC reactor 44 is large, so that the response speed becomes slow and becomes excessive after the plasma arc is generated. The plasma arc current flows for a long time, so that the main electrode 46 is largely damaged.

【0005】この発明の目的は、プラズマアークの発生
時に過大なプラズマアーク電流を流さず、応答速度が早
いプラズマ加工機用電源装置を提供する事にある。
An object of the present invention is to provide a power supply device for a plasma processing machine which does not flow an excessive plasma arc current when a plasma arc is generated and has a fast response speed.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明のプラズマ加工
機用電源装置は、入力された交流電源を整流する整流回
路と、前記整流回路の出力を入力として交流に変換する
インバータと、前記インバータの出力を変成する変圧器
と、変成された電圧を整流する整流器と、前記整流器の
出力を検出するプラズマアーク電流検出回路をもち前記
プラズマアーク電流検出回路の検出量によりインバータ
をフィードバック制御し、プラズマアーク電流を定電流
にする制御回路を有する2つの定電流用プラズマアーク
電源において、前記定電流用プラズマアーク電源の1つ
の前記変圧器に出力用の巻線を付加し、前記巻線の出力
を整流する整流回路とその出力にパイロットアーク電流
検出回路とパイロットアーク電流発生用の高周波発生回
路を備えたパイロットアーク電源により構成されている
ことを特徴とする。
A power supply device for a plasma processing machine according to the present invention includes a rectifier circuit for rectifying an input AC power source, an inverter for converting an output of the rectifier circuit into an AC current as an input, and an inverter for the inverter. A transformer that transforms the output, a rectifier that rectifies the transformed voltage, and a plasma arc current detection circuit that detects the output of the rectifier.The inverter is feedback-controlled by the detection amount of the plasma arc current detection circuit. In two constant-current plasma arc power supplies having a control circuit for making a current constant, an output winding is added to one of the transformers of the constant-current plasma arc power supply, and the output of the windings is rectified. Pyroscope equipped with a rectifier circuit and a high frequency generation circuit for generating a pilot arc current at its output Characterized in that it is constituted by Toaku power.

【0007】さらにこの発明は、パイロットアーク発生
後パイロットアーク電流を遮断させるスイッチ手段を有
することを特徴とする。
Further, the present invention is characterized by having a switch means for cutting off the pilot arc current after the pilot arc is generated.

【0008】[0008]

【作用】この発明のプラズマ加工機用電源装置において
は、入力された交流電源は、整流回路により整流されイ
ンバータにより高周波交流に変換される。パイロットア
ーク電源を有するプラズマアーク電源は、主電極とノズ
ル電極に無負荷電圧を印加する。高周波発生回路により
主電極とノズル電極間に高周波な高電圧を印加すること
によりパイロットアークが発生する。パイロットアーク
が発生しているとき、パイロットアーク電流検出回路の
検出量によりインバータを制御してパイロットアーク電
流を定電流制御する。他方のプラズマアーク電源は、主
電極と被加工物間に無負荷電圧を印加するが、パイロッ
トアーク電源と変圧器を共用している一方のプラズマア
ーク電源は、パイロットアークの定電流制御のためその
出力電圧は、プラズマアークを発生させるのに十分な大
きさでない。この状態で、パイロットアークが発生して
いる時に主電極を被加工物に近づけると、他方の(パイ
ロットアーク電源と変圧器を共用していない方の)プラ
ズマアーク電源の無負荷電圧が高いことから、この他方
のプラズマアーク電源によってプラズマアークが発生す
る。すると、この電源におけるプラズマアーク電流が、
プラズマアーク電流検出回路によって検出され、その検
出量によりインバータが制御されプラズマアーク電流が
定電流制御されるその後、上記一方のプラズマアーク電
源も作動し、並行運転によりアーク加工が可能になる。
このような電源装置において、パイロットアーク電源が
一方のプラズマーク電源の変圧器を共用しているため
に、電源装置の大型化を避けることができる。また、個
々のプラズマアーク電源は、容量が小さくてよく、ま
た、各電源は定電流制御されるためにプラズマアークが
発生時に主電極を損傷しない。また、プラズマアーク発
生後パイロットアーク電流をスイッチにより遮断するこ
とにより、プラズマアーク発生後、パイロットアークに
よる無駄な損失を防ぐことができる。
In the power supply device for the plasma processing machine of the present invention, the input AC power is rectified by the rectifier circuit and converted into high frequency AC by the inverter. A plasma arc power supply having a pilot arc power supply applies a no-load voltage to the main electrode and the nozzle electrode. A pilot arc is generated by applying a high frequency high voltage between the main electrode and the nozzle electrode by the high frequency generating circuit. When the pilot arc is generated, the inverter is controlled by the detection amount of the pilot arc current detection circuit to control the pilot arc current at a constant current. The other plasma arc power source applies a no-load voltage between the main electrode and the workpiece, while the one plasma arc power source that shares the transformer with the pilot arc power source uses the pilot arc for constant current control. The output voltage is not large enough to generate a plasma arc. In this state, if the main electrode is brought close to the work piece while the pilot arc is generated, the other plasma arc power source (the one that does not share the transformer with the pilot arc power source) has a high no-load voltage. A plasma arc is generated by the other plasma arc power source. Then, the plasma arc current in this power supply is
The plasma arc current is detected by the plasma arc current detection circuit, and the inverter is controlled by the detected amount to control the plasma arc current at a constant current. After that, the one plasma arc power source is also operated, and the arc machining can be performed by the parallel operation.
In such a power supply device, since the pilot arc power supply shares the transformer of one plasma ark power supply, it is possible to avoid an increase in size of the power supply device. Further, each plasma arc power source may have a small capacity, and since each power source is controlled by constant current, the main electrode is not damaged when the plasma arc is generated. Further, by cutting off the pilot arc current by the switch after the plasma arc is generated, it is possible to prevent unnecessary loss due to the pilot arc after the plasma arc is generated.

【0009】[0009]

【実施例】図1は、この発明の実施例であるプラズマ加
工機用電源装置の回路構成図である。この発明によるプ
ラズマ加工機用電源装置は、商用電源を入力する入力
部、入力部が共通であり並行運転が可能なように出力側
を共通接続した2つのプラズマアーク電源、前記プラズ
マアーク電源の変圧器を共用しパイロットアークを発生
させるパイロットアーク電源、及びプラズマアークにて
加工を行う加工部により構成されている。プラズマアー
ク電源は、入力電源を高周波交流電圧に変換するインバ
ータ部、前記インバータ部の出力を整流する整流部、及
びプラズマアーク電流を検出し前記インバータ部を制御
する制御部で構成されている。パイロットアーク電源
は、前記プラズマアーク電源のインバータ部の出力を整
流する整流部、前記整流部の出力をON、OFFするス
イッチ部、パイロットアーク発生器部により構成されて
いる。入力部は、入力端子1と前記入力端子1より入力
された商用電源を整流する整流回路2により構成されて
いる。プラズマアーク電源におけるインバータ部は、前
記整流回路2の出力を高周波交流に変換するインバータ
回路3・21及び前記インバータ回路3・21の出力を
変圧する変圧器4・22により構成されている。整流部
は、前記変圧器4・22の出力を整流する整流回路5・
23及び前記整流回路5・23の出力を平滑する平滑リ
アクトル6・24により構成されている。制御部は、プ
ラズマアーク電流を検出するプラズマアーク電流検出回
路11・25及び前記プラズマアーク電流検出回路11
・25の検出量により前記インバータ回路3・21制御
するインバータ制御回路12・26により構成されてい
る。又パイロットアーク電源における整流部は、前記プ
ラズマアーク電源の1つの変圧器4の3次巻線4c の出
力を整流する整流回路15及前記整流回路15の出力を
平滑する平滑リアクトル17により構成されている。ス
イッチ部は、前記整流回路15の出力を前記平滑リアク
トル17への入力を制限するスイッチング素子16及び
前記スイッチング素子16を制御するスイッチング素子
制御回路19により構成されている。パイロットアーク
発生器部は、パイロットアーク電流検出するパイロット
アーク電流検出回路18及びパイロットアーク発生時に
主電極8とノズル電極9に高周波を印加する高周波発生
回路30により構成されている。また加工部は、被加工
物7、主電極8、及びノズル電極9により構成されてい
る。
1 is a circuit configuration diagram of a power source device for a plasma processing machine according to an embodiment of the present invention. A power supply device for a plasma processing machine according to the present invention includes an input unit for inputting a commercial power supply, two plasma arc power supplies having a common input unit and having output sides commonly connected to enable parallel operation, and a transformer for the plasma arc power supply. It is composed of a pilot arc power supply that shares a vessel and generates a pilot arc, and a processing unit that performs processing with a plasma arc. The plasma arc power supply includes an inverter unit that converts an input power supply into a high-frequency AC voltage, a rectification unit that rectifies the output of the inverter unit, and a control unit that detects the plasma arc current and controls the inverter unit. The pilot arc power supply is composed of a rectification unit that rectifies the output of the inverter unit of the plasma arc power supply, a switch unit that turns on and off the output of the rectification unit, and a pilot arc generator unit. The input section includes an input terminal 1 and a rectifying circuit 2 that rectifies the commercial power source input from the input terminal 1. The inverter unit in the plasma arc power supply is composed of an inverter circuit 3.21 for converting the output of the rectifier circuit 2 into high frequency AC and a transformer 4.22 for converting the output of the inverter circuit 3.21. The rectification unit is a rectification circuit 5 that rectifies the outputs of the transformers 4 and 22.
23 and a smoothing reactor 6.24 for smoothing the output of the rectifying circuit 5.23. The control unit includes plasma arc current detection circuits 11 and 25 for detecting plasma arc current and the plasma arc current detection circuit 11 described above.
・ Inverter control circuits 12 and 26 for controlling the inverter circuits 3 and 21 according to the detected amount of 25. The rectifying unit in the pilot arc power supply is composed of a rectifying circuit 15 for rectifying the output of the tertiary winding 4 c of one transformer 4 of the plasma arc power supply and a smoothing reactor 17 for smoothing the output of the rectifying circuit 15. ing. The switch section includes a switching element 16 that limits the output of the rectifier circuit 15 to the input to the smoothing reactor 17, and a switching element control circuit 19 that controls the switching element 16. The pilot arc generator section includes a pilot arc current detection circuit 18 for detecting a pilot arc current and a high frequency generation circuit 30 for applying a high frequency to the main electrode 8 and the nozzle electrode 9 when a pilot arc is generated. The processed portion is composed of the workpiece 7, the main electrode 8 and the nozzle electrode 9.

【0010】次に動作について説明する。図2は、実施
例における起動時のタイムチャートを示している。図2
におけるT0 時、入力端子1に交流電源が入力されると
整流回路2により整流される。整流回路2の出力は、イ
ンバータ回路3、21により高周波交流電圧に変換され
る。インバータの出力は、変圧器4、22により変圧さ
れ整流回路5、23に入力される。整流回路5、23に
より整流された出力は、平滑リアクトル6、24で平滑
され被加工物7と主電極8間に高い無負荷電圧を印加す
る。
Next, the operation will be described. FIG. 2 shows a time chart at the time of startup in the embodiment. Figure 2
When the AC power is input to the input terminal 1 at T 0 in rectification, the rectification circuit 2 rectifies the AC power. The output of the rectifier circuit 2 is converted into a high frequency AC voltage by the inverter circuits 3 and 21. The output of the inverter is transformed by the transformers 4 and 22 and input to the rectifier circuits 5 and 23. The outputs rectified by the rectifier circuits 5 and 23 are smoothed by the smoothing reactors 6 and 24, and a high no-load voltage is applied between the workpiece 7 and the main electrode 8.

【0011】また、パイロットアーク電源は、変圧器4
の3次巻線4c の出力を整流回路15により整流する。
スイッチング素子16は、スイッチング素子制御回路1
9により閉じた状態である。整流回路15の出力は、ス
イッチング素子16を通って平滑リアクトル17で平滑
され主電極8とノズル電極9間に無負荷電圧を印加す
る。この時、パイロットアーク電流が流れていないので
電流検出回路18の検出量は、0となっている。同様
に、プラズマアーク電流も流れていないので電流検出回
路11・25の検出量は、0となっている。このような
状態のときには、インバータ制御回路12・26は、イ
ンバータ回路3・21の出力が、最大となるよう制御さ
れている。
The pilot arc power source is the transformer 4
The output of the third winding 4 c of the above is rectified by the rectifier circuit 15.
The switching element 16 is the switching element control circuit 1
It is in a closed state by 9. The output of the rectifier circuit 15 passes through the switching element 16 and is smoothed by the smoothing reactor 17 to apply a no-load voltage between the main electrode 8 and the nozzle electrode 9. At this time, since the pilot arc current is not flowing, the detection amount of the current detection circuit 18 is zero. Similarly, since the plasma arc current is not flowing, the detection amount of the current detection circuits 11 and 25 is 0. In such a state, the inverter control circuits 12 and 26 are controlled so that the outputs of the inverter circuits 3 and 21 become maximum.

【0012】その後(図2におけるT1 時)、高周波発
生回路30をONさせることによりパイロットアーク
が、発生しパイロットアーク電流が流れる。さらに、電
流検出回路18によりパイロットアーク電流が検出さ
れ、この検出量によりインバータ制御回路12が、イン
バータ回路3を制御してパイロットアーク電流を定電流
制御する。さらに、パイロットアーク電流が検出される
と高周波発生回路30もOFFされる。この状態のと
き、インバータ回路3により被加工物7と主電極8間に
印加されている無負荷電圧は、パイロットアーク電流の
定電流制御のため低くなっており、この出力だけではプ
ラズマアークへの移行ができなくなっている。
After that (at T 1 in FIG. 2), the high frequency generating circuit 30 is turned on to generate a pilot arc and a pilot arc current flows. Further, the pilot arc current is detected by the current detection circuit 18, and the inverter control circuit 12 controls the inverter circuit 3 by the detected amount to control the pilot arc current at a constant current. Further, when the pilot arc current is detected, the high frequency generation circuit 30 is also turned off. In this state, the no-load voltage applied between the workpiece 7 and the main electrode 8 by the inverter circuit 3 is low due to the constant current control of the pilot arc current, and this output alone does not affect the plasma arc. The migration is no longer possible.

【0013】これを助けるために、インバータ回路21
を有する他方のプラズマアーク電源により被加工物7と
主電極8間に高い無負荷電圧を印加しプラズマアークへ
の移行を容易にしている。
In order to help this, the inverter circuit 21
With the other plasma arc power source having the above, a high no-load voltage is applied between the workpiece 7 and the main electrode 8 to facilitate the transition to the plasma arc.

【0014】図2におけるT2 時、主電極8を被加工物
7に近づけるとプラズマアークが、発生しプラズマアー
ク電流が流れ電流検出回路25により検出される。この
検出量によりインバータ制御回路26が、インバータ回
路21を制御してプラズマアーク電流を定電流にする。
またパイロットアーク電源を有するプラズマアーク電源
のインバータ制御回路12がパイロットアーク電流を定
電流とするためインバータ回路3の出力は、低出力とな
っている。このため、プラズマアーク発生時のプラズマ
アーク電流は、最大でも主電極8に損傷を与えない電流
値である。
[0014] at T 2 in FIG. 2, when brought close to the main electrode 8 to the object 7 plasma arc, generated plasma arc current is detected by the current detection circuit 25 flows. The inverter control circuit 26 controls the inverter circuit 21 by the detected amount to make the plasma arc current constant.
Further, since the inverter control circuit 12 of the plasma arc power supply having the pilot arc power supply makes the pilot arc current a constant current, the output of the inverter circuit 3 is low. Therefore, the plasma arc current when the plasma arc is generated has a maximum current value that does not damage the main electrode 8.

【0015】パイロットアークは、プラズマアークの発
生を助けるものである。このことよりプラズマアークの
発生後パイロットアークは、不要となる。さらに、パイ
ロットアーク電流による損失のため効率は、悪くなる。
図2におけるT3 時、効率を上げるためにインバータ制
御回路12内のインバータ停止回路12aに電流検出回
路25より信号を送りインバータ回路3を停止させる。
さらに、停止させると同時にインバータ制御回路12内
のタイマー回路12bを起動させる。このインバータ回
路3の停止によりパイロットアークは、消失しパイロッ
トアーク電流は0となる。
The pilot arc helps to generate a plasma arc. As a result, the pilot arc becomes unnecessary after the plasma arc is generated. Moreover, the efficiency is poor due to losses due to the pilot arc current.
At T 3 in FIG. 2, to stop the inverter circuit 3 sends a signal from the current detecting circuit 25 to the inverter stop circuit 12a of the inverter control circuit 12 in order to increase the efficiency.
Further, the timer circuit 12b in the inverter control circuit 12 is started at the same time as the stop. By stopping the inverter circuit 3, the pilot arc disappears and the pilot arc current becomes zero.

【0016】さらに、タイマー回路12bは、起動後設
定時間を経過(図2におけるT4 時)すると、インバー
タ制御回路12に信号を送り、この信号によりインバー
タ制御回路12は、インバータ回路3を再起動させる。
その後2つのプラズマアーク電源の並行運転によりプラ
ズマアーク電流を最終設定値(加工時のアーク電流値)
にて定電流制御を行う。その際に、再起動したインバー
タ回路3は、その制御を行うインバータ制御回路12に
内蔵されている積分器・コンデンサや定電流による系の
遅れ時間によりプラズマアーク電流は、図2に示す様に
立ち上がる。
Further, the timer circuit 12b sends a signal to the inverter control circuit 12 when a set time has elapsed after starting (at T 4 in FIG. 2), and the inverter control circuit 12 restarts the inverter circuit 3 by this signal. Let
After that, the plasma arc current is set to the final setting value (arc current value during processing) by parallel operation of the two plasma arc power supplies.
Performs constant current control. At that time, in the restarted inverter circuit 3, the plasma arc current rises as shown in FIG. 2 due to the delay time of the system due to the integrator / capacitor and the constant current built in the inverter control circuit 12 for controlling the inverter circuit 3. .

【0017】なお、図3に他の実施例を示す。図1と異
なる点は、パイロットアーク電源の入力を変圧器4の3
次巻線4c より入力しているのに対してプラズマアーク
電源の整流回路5の出力より入力している点である。特
に動作上の違いは無い。
FIG. 3 shows another embodiment. The difference from FIG. 1 is that the input of the pilot arc power supply is
It is input from the output of the rectifier circuit 5 of the plasma arc power source, while the input is from the next winding 4c . There is no particular difference in operation.

【0018】さらに、スイッチング素子制御回路19
は、プラズマアーク電流検出回路25より信号をもら
い、この信号によりスイッチング素子16を開放するこ
とによりインバータ回路3を停止させずにパイロットア
ークを消失させることができる。
Further, the switching element control circuit 19
Receives a signal from the plasma arc current detection circuit 25, and by opening the switching element 16 by this signal, the pilot arc can be extinguished without stopping the inverter circuit 3.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、プラズ
マアークの発生時に過大電流が流れず主電極を損傷しな
い。また、入力電源をインバータにより高周波交流に変
換しているために応答速度が、速くなり精度の高い制御
を行うことができる。又、大容量のプラズマ加工機用電
源装置においては、プラズマアーク電源の並行運転によ
り個々のプラズマアーク電源を小容量のものにすること
ができる。このことは、高周波制御を行うインバータ回
路に使用されるスイッチング素子は、現在高容量のもの
が少なく、現行の大容量プラズマ加工機用電源に適合で
きる。
As described above, according to the present invention, an excessive current does not flow when a plasma arc is generated and the main electrode is not damaged. Further, since the input power source is converted into high-frequency alternating current by the inverter, the response speed becomes faster, and highly accurate control can be performed. Further, in a large-capacity power supply device for a plasma processing machine, individual plasma arc power supplies can be made small in capacity by parallel operation of the plasma arc power supplies. This means that there are few high-capacity switching elements currently used in inverter circuits that perform high-frequency control, and it can be adapted to the current large-capacity plasma processing machine power supplies.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の実施例であるプラズマ加工機用電源
装置の回路構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of a power supply device for a plasma processing machine according to an embodiment of the present invention.

【図2】同プラズマ加工機用電源装置の起動時のタイム
チャートを示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a time chart at the time of starting the power supply device for the plasma processing machine.

【図3】この発明の他の実施例であるプラズマ加工機用
電源装置の回路構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a circuit configuration of a power supply device for a plasma processing machine according to another embodiment of the present invention.

【図4】従来のプラズマ加工機用電源装置の回路構成を
示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a circuit configuration of a conventional power supply device for a plasma processing machine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1−入力端子 2・5・15・23−整流回路 3・21−インバータ回路 4・22−変圧器 6・17・24−平滑用リアクトル 7−被加工物 8−主電極 9−ノズル電極 11・18・25−電流検出回路 12・26−インバータ制御回路 16−スイッチング素子 19−スイッチング素子制御回路 1-input terminal 2/5/15 / 23-rectifier circuit 3.21 / inverter circuit 4.22 / transformer 6/17 / 24-smoothing reactor 7-workpiece 8-main electrode 9-nozzle electrode 11 / 18.25-Current detection circuit 12.26-Inverter control circuit 16-Switching element 19-Switching element control circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 哲朗 大阪市東淀川区淡路2丁目14番3号 株 式会社三社電機製作所内 (72)発明者 檀上 謙三 大阪市東淀川区淡路2丁目14番3号 株 式会社三社電機製作所内 (72)発明者 青山 雅洋 大阪市東淀川区淡路2丁目14番3号 株 式会社三社電機製作所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Tetsuro Ikeda 2-14-3 Awaji, Higashi-Yodogawa-ku, Osaka-shi Inside Sansha Electric Manufacturing Co., Ltd. (72) Inventor Kenzo Danjo 2-14-3, Awaji, Higashi-Yodogawa-ku, Osaka-shi No. 3 Sansha Electric Manufacturing Co., Ltd. (72) Inventor Masahiro Aoyama 2-14-3 Awaji, Higashiyodogawa-ku, Osaka

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 入力された交流電源を整流する整流回路
と、前記整流回路の出力を入力として交流に変換するイ
ンバータと、前記インバータの出力を変成する変圧器
と、変成された電圧を整流する整流器と、前記整流器の
出力を検出するプラズマアーク電流検出回路と、前記プ
ラズマアーク電流検出回路の検出量によりインバータを
フィードバック制御し、プラズマアーク電流を定電流に
する制御回路を有する2つ以上の定電流用プラズマアー
ク電源と、前記定電流用プラズマアーク電源のインバー
タの出力を変成する変圧器の1つに出力用の巻線を付加
し、前記巻線の出力を整流する整流回路とその出力にパ
イロットアーク電流検出回路とパイロットアーク電流発
生用の高周波発生回路を備え、パイロットアーク電流検
出回路の検出量を前記出力用巻線が付加された側の定電
流用プラズマアーク電源の前記制御回路に入力し、前記
インバータをフィードバック制御してパイロットアーク
電流を定電流に制御するパイロットアーク電源とにより
構成されていることを特徴とするプラズマ加工機用電源
装置。
1. A rectifier circuit for rectifying an input AC power source, an inverter for converting an output of the rectifier circuit into an AC current, a transformer for converting an output of the inverter, and a rectified voltage thus converted. A rectifier, a plasma arc current detection circuit that detects the output of the rectifier, and two or more constant circuits having a control circuit that feedback-controls the inverter based on the detection amount of the plasma arc current detection circuit to make the plasma arc current a constant current. An output winding is added to one of the current plasma arc power supply and a transformer that transforms the output of the inverter of the constant current plasma arc power supply, and a rectifier circuit for rectifying the output of the winding and its output are provided. Equipped with a pilot arc current detection circuit and a high frequency generation circuit for generating pilot arc current, the detection amount of the pilot arc current detection circuit It is configured by a pilot arc power source for inputting to the control circuit of the constant current plasma arc power source on the side to which the output winding is added and feedback controlling the inverter to control the pilot arc current to a constant current. Power supply device for plasma processing machines.
【請求項2】 パイロットアーク発生後、一旦パイロッ
トアーク電流を遮断させるスイッチ手段を有する請求項
1記載のプラズマ加工機用電源装置。
2. The power supply device for a plasma processing machine according to claim 1, further comprising a switch means for interrupting the pilot arc current once the pilot arc is generated.
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