JP2850083B2 - プラズマ切断用電源装置 - Google Patents
プラズマ切断用電源装置Info
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Description
置に係り、特に電極の保護に関するものである。
と電極間及びノズルと電極間に高い無負荷電圧を印加す
るが、母材と電極間の大きなギャップ及びノズルと電極
間の比較的小さなギャップがあるため、電流が流れな
い。一方、プラズマアークに用いられるトーチは、中心
に高融点の金属を設けその周りに通常銅の低融点の金属
が配置され、さらにその周囲にギャップを介して通常銅
を用いた低融点の金属が配置される。
印加すると、ノズルと電極間にパイロットアークが発生
する。この時、電極の高い融点の金属のインピーダンス
が低融点のそれより高く選定されているため、高融点の
金属の熱電子の放出が良くノズルから高融点の金属の電
極にパイロットアーク電流が流れる。この後、トーチを
母材に近づけると、パイロットアークによって励起され
たプラズマ流が母材に移行して母材と高融点の金属の電
極にプラズマ電流が流れる。そして、起動時すぐにパイ
ロットアークによってプラズマ流が励起させる電流に立
ち上がらせると、高融点金属から周囲の低融点金属への
熱伝導が十分行われないため、高融点金属の損傷を招
く。そこで、従来のプラズマ切断機はまず、低電流のパ
イロット電流を流し、その後、徐々にパイロット電流を
増加(ソフトスタート)させて、所定のパイロットアー
ク電流を流している。また、トーチを母材に近づけ、母
材から電極にプラズマ電流を流す場合も、上述と同様に
高融点金属の損傷を避けるために、プラズマ電流を徐々
に上昇(ソフトスタート)させている。プラズマ電流が
流れると、パイロット電流を遮断している。
マ切断装置では、停止させる場合に停止信号と同時にプ
ラズマ電流を遮断して切断装置を遮断する。切断装置を
遮断すると高融点金属から低融点金属への熱伝導より高
融点金属の冷却が早く、高融点金属と低融点金属間に熱
応力が働いて電極を損傷させることがあった。
インバータの電力制御手段により交流化し、この交流を
整流平滑して直流を生成又は直流電源をチョッパの電力
制御手段により高周波スイッチングし、この電力制御手
段の出力を平滑して直流を生成する直流生成手段と、こ
の直流生成手段の出力電流を検出する電流検出手段と、
この電流検出手段の出力信号を予め設定した設定信号と
の差に基づいて上記電力制御手段を制御して上記出力電
流を所定値に制御する制御手段とを有し、プラズマ切断
負荷の主電極と母材とに上記直流生成手段から出力電流
を提供するプラズマ切断用電源装置であって、上記設定
信号を上記プラズマ切断用電源装置の停止時出力電流を
減少させる出力電流漸減手段で構成されたものである。
り、出力制御される直流生成手段の出力電流を電流検出
手段により検出し、この検出信号を出力設定する設定信
号との差に基づいて、上記電力制御手段を制御して出力
電流を所定値し、停止時に出力電流漸減手段により出力
電流をスロープダウンさせる。
実施例では図1に示すように交流電源を接続する入力端
子に接続された入力整流器2と、入力整流器2の出力を
平滑するコンデンサ4と、電流平滑された直流を高周波
に変換するインバータの電力制御手段8と、高周波を変
圧する変圧器10と、変圧された交流を再度整流する出
力整流器12と、整流出力を平滑するリイクトル14と
によって直流生成手段15が構成され、交流を一旦整流
し、高周波交流に変換後変圧し、変圧した交流を整流・
平滑して直流を生成している。
印加するとともに、開閉手段16,限流素子17と、高
周波高電圧を出力する高周波発生装置18を介してノズ
ル22と電極20間に印加する。ここで高周波発生装置
18を動作させると、ノズル22と電極20間にパイロ
ットアークが発生し、整流器12,リアクトル14,開
閉手段16,限流素子17,高周波発生装置18,ノズ
ル22,電極20,電流検出手段26,整流器12にパ
イロット電流が流れる。そして、ノズル22,電極20
で構成される切断用トーチを母材24に近づけると、パ
イロットアークによって励起されたプラズマ流が電極2
0,母材24間に移行し、電極20,母材24にプラズ
マアークが発生し、整流器12,リアクトル14,プラ
ズマ電流検出器32,母材24,電極20,電流検出手
段26,整流器12に主電流が流れる。
段26により検出し、この検出信号が出力設定手段6
9,誤差増幅器28,電力制御手段の制御素子を駆動す
る駆動装置30により構成される制御手段31に入力さ
れ、フィードバックが構成されて直流生成手段15の出
力電流は出力設定手段69による所定値になる。
ート電流を設定するスタート電流設定器68と、積分器
61と出力電流設定手段51により構成されている。
力され、アナログスイッチ等の開閉手段42をオンさせ
ると、直流電源端子40,開閉手段42、パイロット電
流設定器46,抵抗54を介してコンデンサ60が充電
され、積分器61の出力は上昇する。ところがダイオー
ド64,66のオア回路によって、スタート電流設定器
68の出力が出力設定手段69となってノズル22と電
極20間に図2(b)で示すようにスタート電流が流れ
る。コンデンサ60が充電されていくと、積分器61の
出力は徐々に上昇し、出力設定手段69の出力には積分
器61から出力し、ノズル22,電極20には図2
(b)に示すようにパイロット電流は上昇する。そして
パイロット電流設定器46の設定値までコンデンサ60
が充電されると図2(b)に示すようにパイロット電流
は一定値となる。
24,電極20に主電流が流れる。この電流をプラズマ
電流検出器32により検出し、アナログスイッチ等の開
閉手段48をオンさせる。これにより直流電源端子4
0,開閉手段48,主電流設定器52,抵抗56を介し
てコンデンサ60はさらに充電され、その充電とともに
主電流は図2(c)に示すように徐々に上昇する。コン
デンサ60の充電が設定器52の設定値まで充電される
と、図2(c)に示すように主電流は一定値となる。こ
の間、プラズマ電流検出器32により開閉手段16をオ
フさせ、パイロット電流を図2(b)に示すように遮断
する。
せ、開閉手段48をオフさせアナログスイッチ等の開閉
手段50をオンさせると、コンデンサ60の充電電荷は
抵抗56,設定器52,開閉手段50,直流電源装置4
1を介して放電し、積分器61の出力は徐々に減少し、
図2(c)に示すように主電源は徐々に減少し、スター
ト電流設定値68で設定される電流になる。なお、図示
していないが、信号の停止によってタイマを動作させ駆
動回路30の出力信号や出力設定手段69等の出力を遮
断すれば、スタート電流設定値68の設定値に関係な
く、主電流を0にすることができる。また、図2(d)
は電流検出器26に流れるパイロット電流と主電流のタ
イムチャートである。
設定されるので、積分器61の時定数は抵抗56,コン
デンサ60により決定される。従って、主電流に関係な
く単位時間当たりの電流の減少は同じになる。すなわ
ち、図3に示すように主電流が大電流I1の場合は、ス
ロープダウンの時間は長く、主電流が小電流I3の場合
はスロープダウンの時間は短くなる。
符号のものは同じ機能のものを示し、異なる点は、直流
生成手段15を図1の実施例では電力制御手段をインバ
ータにて出力制御をしていたが、図4の実施例はチョッ
パにより出力制御している点にある。すなわち、直流生
成手段は交流電源を整流する入力が整流器2と、平滑用
コンデンサ4と、直流を高周波スイッチングさせるチョ
ッパの出力制御手段6と、チョッパされた直流を平滑す
るリアクトル14と、フライホイルダイオード15によ
り構成されている。出力制御手段6はチョッパ駆動装置
29により駆動される。そして、出力設定手段69は図
1の実施例と同じで主電流のスロープダウンは上記の図
1の実施例のものと同じである。
停止信号により出力電流漸減手段を動作させて主電流を
スロープダウンさせており、電極内の高融点金属と低融
点金属間に働く熱応力は小さく、電極の損傷が少なくな
る。
例のブロック図である。
る。
のブロック図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 直流電源をインバータの電力制御手段に
より交流化し、この交流を整流平滑して直流を生成又は
直流電源をチョッパの電力制御手段により高周波スイッ
チングし、この電力制御手段の出力を平滑して直流を生
成する直流生成手段と、この直流生成手段の出力電流を
検出する電流検出手段と、この電流検出手段の出力信号
を予め設定した設定信号との差に基づいて上記電力制御
手段を制御して上記出力電流を所定値に制御する制御手
段とを有し、プラズマ切断負荷の主電極と母材とに上記
直流生成手段から出力電流を提供するプラズマ切断用電
源装置において、 上記設定信号を上記プラズマ切断用電源装置の停止時出
力電流を減少させる出力電流漸減手段で構成されたこと
を特徴とするプラズマ切断用電源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11232193A JP2850083B2 (ja) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | プラズマ切断用電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11232193A JP2850083B2 (ja) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | プラズマ切断用電源装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06297157A JPH06297157A (ja) | 1994-10-25 |
JP2850083B2 true JP2850083B2 (ja) | 1999-01-27 |
Family
ID=14583751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11232193A Expired - Fee Related JP2850083B2 (ja) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | プラズマ切断用電源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2850083B2 (ja) |
-
1993
- 1993-04-14 JP JP11232193A patent/JP2850083B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06297157A (ja) | 1994-10-25 |
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