JP3042119B2 - Plasma ignition power supply - Google Patents

Plasma ignition power supply

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JP3042119B2
JP3042119B2 JP3348012A JP34801291A JP3042119B2 JP 3042119 B2 JP3042119 B2 JP 3042119B2 JP 3348012 A JP3348012 A JP 3348012A JP 34801291 A JP34801291 A JP 34801291A JP 3042119 B2 JP3042119 B2 JP 3042119B2
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正巳 佐山
克夫 米澤
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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】本発明は、航空機用エンジンの着
火、或いは自動車用エンジン等の着火、或いは溶接、切
断、溶射等に用いられるプラズマトーチのプラズマ着火
電源装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma ignition power supply for a plasma torch used for igniting an aircraft engine, igniting an automobile engine, or welding, cutting or spraying.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、航空機用エンジンや自動車用
エンジンの着火、或いは溶接、切断、溶射等にプラズマ
トーチが用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a plasma torch has been used for igniting an aircraft engine or an automobile engine or for welding, cutting, thermal spraying and the like.

【0003】図3はプラズマトーチ17の一例を示すも
ので、作動流体供給管1から調節弁2を介して作動流体
3を高圧で供給すると共に、供給管4から調節弁5を介
して冷却用流体6を供給するようにしており、作動流体
供給管1から供給された高圧の作動流体3は、通路7か
らリング状の供給通路8を通る間に陰極ロッド9を冷却
し、その後噴出流路10に導かれて、前記陰極ロッド9
と陽極を構成する噴射ノズル11からなるアーク発生電
極12を通過してプラズマ化され、発生したプラズマ1
3はノズル口14により加速されて噴射される。又、供
給管4から供給された冷却用流体6は、噴射ノズル11
内の導入流路15を通って先端に導かれ、噴射ノズル1
1を冷却した後、冷却流体排出路16を介して外部に排
出されるようになっている。
FIG. 3 shows an example of a plasma torch 17 in which a working fluid 3 is supplied at a high pressure from a working fluid supply pipe 1 via a control valve 2 and a cooling fluid is supplied from a supply pipe 4 via a control valve 5. The fluid 6 is supplied, and the high-pressure working fluid 3 supplied from the working fluid supply pipe 1 cools the cathode rod 9 while passing through the ring-shaped supply passage 8 from the passage 7. 10 to the cathode rod 9
And plasma generated by passing through an arc generating electrode 12 composed of an injection nozzle 11 forming an anode.
3 is accelerated and ejected by the nozzle port 14. The cooling fluid 6 supplied from the supply pipe 4 is supplied to the injection nozzle 11
Is guided to the tip through the introduction flow path 15 in the
After cooling, the cooling fluid 1 is discharged to the outside through the cooling fluid discharge passage 16.

【0004】上記した従来のプラズマトーチ17は、該
プラズマトーチ17を着火して作動させるために、図3
に示すように1つのプラズマトーチ17に対して1つの
電源装置18を備えたプラズマ着火電源装置を構成する
ようにしている。プラズマトーチ17が複数備えられて
いる装置の場合には、電源装置18を共用させるように
すれば装置設備を簡略化することができるが、単に電源
装置18を共用しようとしても電流分配が困難で一方の
プラズマトーチ17にのみ電流が流れてしまう結果とな
り、そのために従来電源を共用するようなことは行われ
ていない。
The above-described conventional plasma torch 17 is shown in FIG.
As shown in the figure, a plasma ignition power supply device having one power supply device 18 for one plasma torch 17 is constituted. In the case of an apparatus provided with a plurality of plasma torches 17, it is possible to simplify the equipment if the power supply 18 is shared, but it is difficult to distribute the current even if the power supply 18 is simply shared. As a result, a current flows only to one of the plasma torches 17, and therefore, no conventional power supply is shared.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このため、上記従来の
プラズマ着火電源装置を例えば航空用エンジンのように
多数のプラズマトーチ17が備えられた設備に適用した
場合、大型の電源装置18がプラズマトーチ17と同数
必要になるために構成が複雑、大型化して非常に大きな
占有面積を必要とすると共に、大型の電源装置18はプ
ラズマトーチ17の近傍に配置することができないとい
った配置上の問題も有していた。又重量も増大すること
になるために、重量の軽減が要求される航空機用エンジ
ン等に於いては特に重要な問題となっている。
For this reason, when the above-mentioned conventional plasma ignition power supply device is applied to a facility provided with a large number of plasma torches 17 such as an aircraft engine, for example, the large power supply device 18 becomes a plasma torch. 17 is required, the configuration is complicated, the size is increased, and a very large occupied area is required. In addition, there is an arrangement problem that the large power supply 18 cannot be arranged near the plasma torch 17. Was. In addition, since the weight increases, it is a particularly important problem in an aircraft engine or the like that requires a reduction in weight.

【0006】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなし
たもので、単一の主電源部で複数のプラズマトーチの着
火を可能にすることにより、装置の簡略化と重量の軽減
を図ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and allows a plurality of plasma torches to be ignited by a single main power supply, thereby simplifying the apparatus and reducing the weight. The purpose is to:

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の基本的構成は主
電源部とトーチと同数の複数の副電源部とからなり、主
電源部には高周波トランスを設けることにより各トーチ
のアーク負荷に関係なく各副電源部に均等に電流を供給
できるようにすると共に、各副電源部では各トーチのア
ーク負荷に応じて供給電流を制御するようにしたところ
にあるが、更に、主電源部は、交流電源を直流電源に整
流する電源整流部と、設定・同期信号を出力する主電流
制御部と、該主電流制御部からの設定・同期信号を入力
して前記電源整流部からの直流電源を高周波交流電源に
変換するトランジスタスイッチング部と、該トランジス
タスイッチング部からの高周波交流電源をアーク負荷と
絶縁し且つアーク負荷に適合した電圧に変換する高周波
トランス部と、該高周波トランス部からの高周波交流電
源を直流電源に変換する高周波整流部とを備えた構成を
有し、且つ副電源部は、前記主電源部の高周波整流部か
らの直流電源を受けて高周波交流電源に変換するスイッ
チング部と、前記主電流制御部からの設定・同期信号を
入力して前記スイッチング部におけるスイッチング時期
と出力電流を制御する副電流制御部とを夫々備えた構成
を有していることを特徴とするプラズマ着火電源装置、
に係るものである。
The basic structure of the present invention comprises a main power supply section and a plurality of sub-power supply sections of the same number as the torch. The main power supply section is provided with a high-frequency transformer to reduce the arc load of each torch. Irrespective of whether the current can be supplied evenly to each sub power supply unit and the sub power supply unit controls the supply current according to the arc load of each torch, the main power supply unit A power rectifier for rectifying an AC power supply to a DC power supply, a main current controller for outputting a setting / synchronization signal, and a DC power supply from the power rectifier for inputting a setting / synchronization signal from the main current controller. A high-frequency AC power supply, a high-frequency transformer unit that insulates the high-frequency AC power supply from the transistor switching unit from an arc load and converts the voltage into a voltage suitable for the arc load. A high-frequency rectifier for converting high-frequency AC power from the high-frequency transformer to DC power; and a sub-power supply receiving the DC power from the high-frequency rectifier of the main power supply. And a sub-current control unit that inputs a setting / synchronization signal from the main current control unit and controls switching timing and output current in the switching unit. A plasma ignition power supply device,
It is related to.

【0008】[0008]

【作用】交流電源が、後方に設置するトランス部を小型
化するため主電源部の電源整流部により直流電源に整流
された後、トランジスタスイッチング部により高周波交
流電源に変換される。トランジスタスイッチング部は主
電流制御部からの設定・同期信号(副電流制御部への設
定電流信号と各トーチの同時着火のための同期信号)が
入力されていることにより、前記電源整流部からの直流
電源を高周波交流電源に変換するスイッチング動作と出
力電流設定とを行う。トランジスタスイッチング部から
の高周波交流電源は高周波トランスに導かれてアーク負
荷と絶縁され、且つアーク負荷に適合した電圧に変換さ
れる。高周波トランスからの高周波交流電源は高周波整
流部に導かれて直流電源に再変換される。
The AC power supply is rectified into a DC power supply by a power supply rectification unit of the main power supply unit in order to reduce the size of a transformer unit installed behind, and then converted into a high-frequency AC power supply by a transistor switching unit. The transistor switching unit receives the setting / synchronization signal from the main current control unit (the setting current signal to the sub-current control unit and the synchronization signal for simultaneous ignition of each torch). A switching operation for converting a DC power supply to a high-frequency AC power supply and an output current setting are performed. The high-frequency AC power from the transistor switching unit is guided to the high-frequency transformer, insulated from the arc load, and converted into a voltage suitable for the arc load. The high-frequency AC power from the high-frequency transformer is guided to the high-frequency rectifier and converted back into a DC power.

【0009】主電源部の高周波整流部からの直流電源は
複数設けられた副電源部の夫々のスイッチング部に導か
れて高周波交流電源に変換される。この時、スイッチン
グ部は前記主電流制御部からの設定・同期信号を入力し
ている副電流制御部により、スイッチング時期と出力電
流が制御される。
The DC power from the high-frequency rectifier of the main power supply is guided to the respective switching units of the plurality of sub-power supplies and converted into a high-frequency AC power. At this time, the switching timing and the output current of the switching unit are controlled by the sub-current control unit to which the setting / synchronization signal from the main current control unit is input.

【0010】[0010]

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0011】図1及び図2は本発明のプラズマ着火電源
装置22の一例を示すもので、図示の例では1つの主電
源部19と2つのプラズマトーチ17に接続される2つ
の副電源部20,21により構成している。
FIGS. 1 and 2 show an example of the plasma ignition power supply 22 of the present invention. In the illustrated example, one main power supply 19 and two sub-power supplies 20 connected to two plasma torches 17 are shown. , 21.

【0012】上記したように、1つの主電源部19で複
数のプラズマトーチ17の着火を共用して行わせるに
は、各プラズマトーチ17に同時に同一電圧の電流を安
定して供給する必要がある。
As described above, in order for one main power supply unit 19 to share the ignition of a plurality of plasma torches 17, it is necessary to simultaneously and stably supply the same voltage current to each plasma torch 17. .

【0013】このために、上記主電源部19には、電源
とアーク負荷との電位的な絶縁作用、副電源部20,2
1の作動管理、副電源部20,21の一次直流電源とし
ての機能、全体のシーケンス制御等の働きを持たせるよ
うにしている。
For this reason, the main power supply section 19 has a potential insulating action between the power supply and the arc load, and the sub power supply sections 20 and 2
1 as a primary DC power supply for the sub-power supply units 20 and 21, and functions such as overall sequence control.

【0014】即ち、主電源部19には、交流電源23を
直流電源に整流する電源整流部24と、直流電源の電源
リップル(凹凸)を平滑にしリップルを軽減する平滑部
25と、トランジスタによるハーフブリッジで構成され
前記平滑部25からの直流電源を高周波の交流電源に変
換するトランジスタスイッチング部26と、トランジス
タスイッチング部26で変換された高周波交流電源を負
荷と絶縁し且つアーク負荷(アーク発生)に必要な電圧
に変換する高周波トランス部27と、高周波トランス部
27からの高周波交流電源は不整流のためこれを一旦整
流し直流電源に再変換する高周波整流部28と、2系統
ある副電源部20,21とのインピーダンスを整合し、
且つ高周波リップルを低減する負荷整合部29とを備え
ている。
That is, the main power supply section 19 includes a power supply rectification section 24 for rectifying the AC power supply 23 into a DC power supply, a smoothing section 25 for smoothing the power supply ripples (irregularities) of the DC power supply and reducing the ripples, and a transistor half. A transistor switching unit 26 configured by a bridge to convert the DC power from the smoothing unit 25 to a high-frequency AC power; and insulate the high-frequency AC power converted by the transistor switching unit 26 from the load and generate an arc load (arc generation). A high-frequency transformer section 27 for converting to a required voltage, a high-frequency AC power supply from the high-frequency transformer section 27 is non-rectified, and a high-frequency rectification section 28 for once rectifying the power and reconverting it into a DC power supply; , 21 are matched,
And a load matching section 29 for reducing high frequency ripples.

【0015】更に、主電源部19にはシーケンス制御部
30が設けてあり、該シーケンス制御部30には起動・
停止スイッチ31からの起動・停止信号と出力電流設定
器32からの出力電流設定信号が入力されて出力電流設
定とスイッチング制御動作指令からなる制御信号33が
演算されて出力されるようになっていると共に、ガス制
御部34への指令信号35の出力とガス制御部34から
のガス不足信号36の入力を行って、着火制御とガス制
御を行うようになっている。
Further, the main power supply section 19 is provided with a sequence control section 30.
A start / stop signal from the stop switch 31 and an output current setting signal from the output current setting unit 32 are input, and a control signal 33 including an output current setting and a switching control operation command is calculated and output. At the same time, the output of the command signal 35 to the gas control unit 34 and the input of the gas shortage signal 36 from the gas control unit 34 are performed to perform the ignition control and the gas control.

【0016】前記シーケンス制御部30からの出力電流
設定とスイッチング制御動作指令の2つの指令からなる
制御信号33を受けて、前記トランジスタスイッチング
部26に前記直流電源を高周波交流電源に変換するスイ
ッチング動作と出力電流設定とを行う設定・同期信号3
7を出力する主電流制御部38を設ける。上記主電流制
御部38には、トランジスタスイッチング部26のイン
バータ回路の保護のために電源電圧の過不足を検出し電
圧異常信号39を入力する電源電圧検出部40が接続し
てある。
Upon receiving a control signal 33 consisting of two commands, an output current setting and a switching control operation command from the sequence control unit 30, the transistor switching unit 26 performs a switching operation of converting the DC power supply into a high-frequency AC power supply. Setting and synchronization signal 3 for setting the output current
7 is provided. The main current control unit 38 is connected to a power supply voltage detection unit 40 that detects excess or deficiency of the power supply voltage and inputs a voltage abnormality signal 39 for protecting the inverter circuit of the transistor switching unit 26.

【0017】他方、2つの副電源部20,21は各々、
1石のトランジスタにより構成されて前記主電源部19
の負荷整合部29からの直流電源を高周波交流電源に変
換するスイッチング部41,42と、該スイッチング部
41,42からの高周波交流電源を目的のアーク負荷に
インピーダンス整合させる負荷整合部43,44と、出
力電流をDCCT(直流電流変換)により検出する電流
検出部45,46と、着火用の高電圧高周波電源47,
48を出力電圧に重畳する高周波重畳部49,50と、
前記シーケンス制御部30からの指令信号51により約
1MHzの高周波発振により高周波重畳部49,50に
印加する高電圧高周波電源47,48を生成する高周波
発振部52,53とを備えている。
On the other hand, the two sub power supply units 20 and 21 are respectively
The main power supply unit 19 is constituted by one transistor.
Switching units 41 and 42 for converting the DC power supply from the load matching unit 29 into a high-frequency AC power supply, and load matching units 43 and 44 for impedance-matching the high-frequency AC power supply from the switching units 41 and 42 to a target arc load. Current detection units 45 and 46 for detecting an output current by DCCT (DC current conversion);
High-frequency superimposing units 49 and 50 for superimposing 48 on the output voltage;
High-frequency oscillating units 52 and 53 for generating high-voltage high-frequency power supplies 47 and 48 to be applied to the high-frequency superimposing units 49 and 50 by high-frequency oscillation of about 1 MHz in response to a command signal 51 from the sequence control unit 30 are provided.

【0018】更に、副電源部20,21の夫々には、前
記主電流制御部19からの設定・同期信号37を入力し
て前記スイッチング部41,42におけるスイッチング
時期と出力電流を制御する副電流制御部54,55を備
える。この時、副電流制御部54,55は、前記電流検
出部45,46からの電流フィードバック信号56,5
7により出力電流を所定値になるように制御するように
なっている。図中58,59は出力電源を示す。
Further, a setting / synchronization signal 37 from the main current control unit 19 is input to each of the sub power supply units 20 and 21 to control a switching timing and an output current in the switching units 41 and 42. Control units 54 and 55 are provided. At this time, the sub-current control units 54 and 55 output the current feedback signals 56 and 5 from the current detection units 45 and 46, respectively.
7, the output current is controlled to a predetermined value. In the figure, 58 and 59 indicate output power supplies.

【0019】又、前記電源整流部24、トランジスタス
イッチング部26、高周波トランス部27、高周波整流
部28、スイッチング部41,42等の温度を検出した
温度信号60が前記シーケンス制御部30に入力されて
異常を管理し、異常があった場合には図2の冷却用流体
6以外の全ての動作を停止するようにしている。
Further, a temperature signal 60 which detects the temperature of the power rectifier 24, the transistor switching unit 26, the high-frequency transformer 27, the high-frequency rectifier 28, the switching units 41 and 42, etc. is input to the sequence control unit 30. The abnormality is managed, and when an abnormality occurs, all operations other than the cooling fluid 6 in FIG. 2 are stopped.

【0020】以下作動を説明する。The operation will be described below.

【0021】起動・停止スイッチ31の起動信号を受け
たシーケンス制御部30は、ガス制御部34に対して図
2の作動流体3及び冷却用流体6の各々の調節弁2,5
を開とする指令信号35を出力する。プラズマトーチ1
7先端での作動流体3の流量が十分得られる時間を経過
した後(プリフロータイム後)、シーケンス制御部30
は主電流制御部38に対して出力電流設定とスイッチン
グ制御動作指令からなる制御信号33を出力する。主電
流制御部19はシーケンス制御部30からの制御信号3
3により設定・同期信号37を出力するPWM制御(パ
ルス幅調整制御)を開始する。PWM制御により生成さ
れたパルスは、分周同期制御され正のパルスと負のパル
スに分割される。これら正、負のパルスは共に2系統に
分けられ、1つはサブ情報として副電源部20,21の
副電流制御部54,55へ送られ、他の1つはパワー増
幅されトランジスタスイッチング部26のトランジスタ
の駆動信号として出力される。トランジスタスイッチン
グ部26は2石のハーフブリッジ構成となっており、
正、負のパルスがトランジスタに交互に加えられること
により直流電源を周波数約8KHzの高周波交流電源に
変換する。トランジスタスイッチング部26からの高周
波交流電源は、高周波トランス部27を経た後、高周波
整流部28により直流電源に再変換される。
The sequence control unit 30, which has received the start signal of the start / stop switch 31, sends a control valve 2, 5 for the working fluid 3 and the cooling fluid 6 shown in FIG.
Is output. Plasma torch 1
After a lapse of time (after the preflow time) at which the flow rate of the working fluid 3 at the tip 7 is sufficiently obtained, the sequence control unit 30
Outputs a control signal 33 including an output current setting and a switching control operation command to the main current control unit 38. The main current controller 19 controls the control signal 3 from the sequence controller 30.
In step 3, PWM control (pulse width adjustment control) for outputting the setting / synchronization signal 37 is started. The pulse generated by the PWM control is frequency-synchronized and divided into a positive pulse and a negative pulse. These positive and negative pulses are both divided into two systems, one is sent as sub-information to the sub-current control units 54 and 55 of the sub-power supply units 20 and 21, and the other is power-amplified and transistor-switched unit 26. Is output as a drive signal of the transistor of. The transistor switching section 26 has a two-bridge half-bridge configuration,
A DC power supply is converted into a high-frequency AC power supply having a frequency of about 8 KHz by alternately applying positive and negative pulses to the transistor. The high-frequency AC power from the transistor switching unit 26 passes through the high-frequency transformer unit 27 and is converted back to a DC power by the high-frequency rectification unit 28.

【0022】前記高周波トランス部27は、電源とアー
ク負荷との絶縁と、アーク負荷に適合した電圧にするた
めに設けられている。再変換された直流電源は、次段の
負荷整合部29に送られて、アークとの整合をとり且つ
リップルを軽減し、副電源部20,21への電送路での
損失の補償とインバータ電流による放射ノイズの軽減が
行われるようになっている。
The high-frequency transformer section 27 is provided for insulation between a power supply and an arc load and for setting a voltage suitable for the arc load. The reconverted DC power is sent to the next stage load matching section 29 to match with the arc and reduce the ripple, to compensate for the loss in the transmission path to the sub power sections 20 and 21 and to reduce the inverter current. Radiation noise is reduced.

【0023】主電源部のシーケンス制御部は、A.イン
バータの保護・電源電圧の適不適、B.インバータ部の
故障による破損拡大の防止・アーム過電流、C.インバ
ータ部の故障の未然防止・冷却ガス、プラズマガスの不
足・使用率オーバーによるトランスやトランジスタの過
熱等に対して、冷却ガス以外の全ての動作を停止する異
常管理機能を有している。
The sequence control section of the main power supply section includes: B. Inverter protection / inappropriate power supply voltage. Prevents damage from spreading due to inverter failure. It has an abnormality management function to stop all operations other than the cooling gas in order to prevent failure of the inverter unit, and to overheat the transformers and transistors due to lack of cooling gas and plasma gas and excess usage rate.

【0024】2系統ある副電源部20,21の電流制御
は、夫々主電源部19の主電流制御部38から送出され
た設定・同期信号37による出力電流設定指令とスイッ
チングのサブ情報を副電流制御部54,55が受け取
り、該副電流制御部54,55は、これらの信号と電流
検出部45,46で検出した電流フィードバック信号5
6,57によりスイッチング部41,42の出力電流を
一定とするPWM制御(パルス幅調整制御)を行う。サ
ブ情報は、主電源部19のスイッチング動作と副電源部
20,21のスイッチング動作とを同期させる同期信号
である。今、一方の副電源部20のスイッチングを主電
源部19の高周波交流電源の正の半波と同期させて動作
させたとき、他の副電源部21は負の半波に同期して動
作するようにした信号である。この同期信号は副電源部
20,21の2つの系統が互いに相互干渉することを防
止し、結果として副電源部20,21の夫々の出力とが
異なった電圧で動作することが可能である。
The current control of the two sub-power supply units 20 and 21 is performed by transmitting an output current setting command and switching sub-information based on the setting / synchronization signal 37 sent from the main current control unit 38 of the main power supply unit 19, respectively. The sub-current controllers 54 and 55 receive these signals and the current feedback signal 5 detected by the current detectors 45 and 46.
The PWM control (pulse width adjustment control) for keeping the output currents of the switching units 41 and 42 constant is performed by the control units 6 and 57. The sub information is a synchronization signal that synchronizes the switching operation of the main power supply unit 19 and the switching operation of the sub power supply units 20 and 21. Now, when the switching of one sub power supply unit 20 is operated in synchronization with the positive half wave of the high frequency AC power supply of the main power supply unit 19, the other sub power supply unit 21 operates in synchronization with the negative half wave. This is the signal that was made. This synchronization signal prevents the two systems of the sub power supply units 20 and 21 from mutually interfering with each other, and as a result, the outputs of the sub power supply units 20 and 21 can operate at different voltages.

【0025】スイッチング部41,42の次段の負荷整
合部43は、2つの目的を持っており、1つは各副電源
部20,21間での出力電圧のタイミングを合わせるこ
とである。他の1つはアーク負荷に対する着火及び保持
特性を改善することである。各副電源部20,21間で
のスイッチング開始のタイミングが半波分だけずれるた
め各々の出力を遅延させ、着火時の出力電圧のタイミン
グを合せる目的とアークの着火及び保持に整合したL,
C,R(リアクタンス、コンデンサ、抵抗)により安定
したアークを得る目的を有する。
The load matching section 43 at the next stage of the switching sections 41 and 42 has two purposes. One is to match the timing of the output voltage between the sub power supply sections 20 and 21. Another is to improve the ignition and holding properties for arc loads. Since the switching start timing between the sub power supply units 20 and 21 is shifted by a half-wave, each output is delayed, and L and L are adjusted to match the output voltage timing at the time of ignition and to the ignition and holding of the arc.
The purpose is to obtain a stable arc by C, R (reactance, capacitor, resistance).

【0026】最終段に接続された高周波重畳部49,5
0において、高周波発進部52,53により生成された
高電圧高周波電源47,48をカップリングコイルによ
り出力回路と結合させることにより、前記高周波交流電
源に重畳して出力電源58,59を図2のプラズマトー
チ17,17に出力し、着火を行わせてプラズマ13を
生じさせる。高電圧高周波電源47,48は、高周波交
流電源の半波に同期して発進するため、副電源部20,
21相互間の着火のずれを防止することができる。
High frequency superimposing sections 49, 5 connected to the last stage
At 0, the high-voltage high-frequency power supplies 47 and 48 generated by the high-frequency starting units 52 and 53 are coupled to the output circuit by a coupling coil, so that the output power supplies 58 and 59 are superimposed on the high-frequency AC power supply and are connected to the high-frequency AC power supply in FIG. The plasma 13 is output to the plasma torches 17 and ignited to generate plasma 13. Since the high-voltage high-frequency power supplies 47 and 48 start in synchronization with a half-wave of the high-frequency AC power supply,
It is possible to prevent misalignment of ignition between the two.

【0027】起動、停止スイッチ31の停止信号を受け
たシーケンス制御部30は、冷却用流体6の供給を除い
て全ての動作を停止する。冷却用流体6は一定時間後に
停止される。冷却用流体6は、プラズマトーチ17やト
ランジスタスイッチング部26及び高周波トランス部2
7等を十分に冷却するために用いられる。
Upon receiving the stop signal of the start / stop switch 31, the sequence control unit 30 stops all operations except for the supply of the cooling fluid 6. The cooling fluid 6 is stopped after a certain time. The cooling fluid 6 includes the plasma torch 17, the transistor switching unit 26, and the high-frequency transformer unit 2.
It is used to sufficiently cool 7 and the like.

【0028】尚、本発明は上記実施例にのみ限定される
ものではなく、主電源部に対して3個以上の副電源部を
備えるようにしても良いこと、その他本発明の要旨を逸
脱しない範囲内に於いて種々変更を加え得ることは勿論
である。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but that a main power supply unit may be provided with three or more sub-power supply units, and that the present invention does not depart from the gist of the present invention. Of course, various changes can be made within the range.

【0029】[0029]

【発明の効果】上記した本発明のプラズマ着火電源装置
によれば、電源部を主電源部と複数の副電源部とで構成
し、電源とアーク負荷とを絶縁し、且つ主電源部と複数
の副電源部の出力電流を同期させるようにしたことによ
り、主電源部を共用して複数のプラズマトーチのプラズ
マ着火を可能にすることができ、よって構成を簡素化し
て設置面積の削減及び重量の低減を図ることができ、更
に副電源部は非常に小型化することができるので、プラ
ズマトーチ近傍への設置も容易となりとなり、且つ副電
源部を主電源部から離してプラズマトーチ近傍へ設置す
ることが可能になることにより高周波発振部が他に及ぼ
す影響も軽減できる等、種々の優れた効果を奏し得る。
According to the plasma ignition power supply of the present invention described above, the power supply comprises a main power supply and a plurality of sub-power supplies, insulates a power supply from an arc load, and comprises a main power supply and a plurality of sub-power supplies. By synchronizing the output currents of the sub-power units, the main power unit can be shared to enable plasma ignition of a plurality of plasma torches, thereby simplifying the configuration and reducing the installation area and weight. The power supply can be reduced, and the sub-power supply can be made very small, so that it can be easily installed near the plasma torch, and the sub-power supply is installed near the plasma torch away from the main power supply. By doing so, various excellent effects can be achieved, such as the effect of the high-frequency oscillator on other components can be reduced.

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

【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の概略説明図である。FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of the present invention.

【図3】従来のプラズマ着火電源装置の一例を示す概略
説明図である。
FIG. 3 is a schematic explanatory view showing an example of a conventional plasma ignition power supply device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

19 主電源部 20 副電源部 21 副電源部 22 プラズマ着火電源装置 23 交流電源 24 電源整流器 26 トランジスタスイッチング部 27 高周波トランス部 28 高周波整流部 37 設定・同期信号 38 主電流制御部 41 スイッチング部 42 スイッチング部 54 副電流制御部 55 副電流制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 19 Main power supply part 20 Sub power supply part 21 Sub power supply part 22 Plasma ignition power supply 23 AC power supply 24 Power supply rectifier 26 Transistor switching part 27 High frequency transformer part 28 High frequency rectification part 37 Setting / synchronization signal 38 Main current control part 41 Switching part 42 Switching Unit 54 Sub-current control unit 55 Sub-current control unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F23D 14/38 F23D 14/38 Z (72)発明者 入沢 敏夫 神奈川県横浜市磯子区新中原町1番地 石川島播磨重工業株式会社 技術研究所 内 (72)発明者 佐山 正巳 東京都田無市向台町三丁目5番1号 石 川島播磨重工業株式会社 田無工場内 (72)発明者 米澤 克夫 東京都田無市向台町三丁目5番1号 石 川島播磨重工業株式会社 田無工場内 (56)参考文献 特開 昭58−59376(JP,A) 特開 昭57−151072(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05H 1/36 B23K 10/00 F02P 3/01 F02P 15/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI F23D 14/38 F23D 14/38 Z (72) Inventor Toshio Irisawa 1 Shinnakahara-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Ishikawajima-Harima Heavy Industries, Ltd. Inside the Technical Research Institute (72) Inventor Masami Sayama 3-5-1 Mukodai-cho, Tanashi-shi, Tokyo Ishikawashima-Harima Heavy Industries, Ltd. Inside the Tanashi Plant (72) Inventor Katsuo Yonezawa 3-5-1 Mukodai-cho, Tanashi-shi, Tokyo No. Ishikawashima Harima Heavy Industries, Ltd. Tanashi Factory (56) References JP-A-58-59376 (JP, A) JP-A-57-151072 (JP, A) (58) Fields studied (Int. Cl. 7 , (DB name) H05H 1/36 B23K 10/00 F02P 3/01 F02P 15/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 主電源部と、プラズマトーチと同数の副
電源部とから構成され、主電源部は、交流電源を直流電
源に整流する電源整流部と、設定・同期信号を出力する
主電流制御部と、該主電流制御部からの設定・同期信号
を入力して前記電源整流部からの直流電源を高周波交流
電源に変換するトランジスタスイッチング部と、該トラ
ンジスタスイッチング部からの高周波交流電源をアーク
負荷と絶縁し且つアーク負荷に適合した電圧に変換する
高周波トランス部と、該高周波トランス部からの高周波
交流電源を直流電源に変換する高周波整流部とを備えた
構成を有し、且つ副電源部は、前記主電源部の高周波整
流部からの直流電源を受けて高周波交流電源に変換する
スイッチング部と、前記主電流制御部からの設定・同期
信号を入力して前記スイッチング部におけるスイッチン
グ時期と出力電流を制御する副電流制御部とを夫々備え
た構成を有していることを特徴とするプラズマ着火電源
装置。
1. A power supply comprising: a main power supply unit; and a sub-power supply unit having the same number as the number of plasma torches, wherein the main power supply unit rectifies an AC power supply to a DC power supply, and a main current which outputs a setting / synchronization signal. A control unit, a transistor switching unit that inputs a setting / synchronization signal from the main current control unit and converts DC power from the power rectification unit to high-frequency AC power, and arcs the high-frequency AC power from the transistor switching unit. A sub-power supply unit having a configuration including a high-frequency transformer unit that insulates from a load and converts the voltage into a voltage suitable for an arc load, and a high-frequency rectification unit that converts a high-frequency AC power supply from the high-frequency transformer unit to a DC power supply; A switching unit that receives a DC power supply from a high-frequency rectification unit of the main power supply unit and converts it into a high-frequency AC power supply, and inputs a setting / synchronization signal from the main current control unit and A plasma ignition power supply device having a configuration including a switching timing in a switching unit and a sub-current control unit for controlling an output current.
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