JP3467323B2 - プラズマアーク加工装置 - Google Patents
プラズマアーク加工装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマアーーク溶接
またはプラズマアーク切断に使われるプラズマアーク加
工装置の改良に関するものである。
またはプラズマアーク切断に使われるプラズマアーク加
工装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１は、パイロットアークを用いるプラ
ズマアーク加工装置のアーク起動に高周波高電圧を使っ
た従来装置の例を示す接続図である。図１において、１
ないし３は１次入力線、４は被切断物、５は主電極側ケ
ーブル、６はパイロット回路用ケーブル、７は被切断物
側ケーブルである。８は起動スイッチ、９はプラズマア
ーク加工用電源であり、内部においてＤＲ１は１次整流
回路、ＴＲ１はインバータ回路、Ｔ１はインバータトラ
ンス、ＤＲ２は２次整流回路、ＬＤ１は直流リアクト
ル、Ｃ１およびＣ２は高周波バイパスコンデンサ、ＨＦ
は高周波高電圧発生器、ＣＣはカップリングコイル、Ｃ
Ｔ１は出力電流検出器、ＣＬ１は制御回路、ＲＶは出力
調整器、Ｒ１はパイロット電流制限抵抗器、ＳＷ１はリ
レー接点、Ｔm1は主電極側出力端子、Ｔm2はチップ電極
側出力端子、Ｔm3は被溶接物側出力端子、ＣＮ１は起動
スイッチ用コンセントである。１１はトーチボデー、１
２はカップでトーチボデー１１に保持される、１３は主
電極でトーチボデー１１に保持される、１４はチップ電
極でトーチボデー１１に保持される。
ズマアーク加工装置のアーク起動に高周波高電圧を使っ
た従来装置の例を示す接続図である。図１において、１
ないし３は１次入力線、４は被切断物、５は主電極側ケ
ーブル、６はパイロット回路用ケーブル、７は被切断物
側ケーブルである。８は起動スイッチ、９はプラズマア
ーク加工用電源であり、内部においてＤＲ１は１次整流
回路、ＴＲ１はインバータ回路、Ｔ１はインバータトラ
ンス、ＤＲ２は２次整流回路、ＬＤ１は直流リアクト
ル、Ｃ１およびＣ２は高周波バイパスコンデンサ、ＨＦ
は高周波高電圧発生器、ＣＣはカップリングコイル、Ｃ
Ｔ１は出力電流検出器、ＣＬ１は制御回路、ＲＶは出力
調整器、Ｒ１はパイロット電流制限抵抗器、ＳＷ１はリ
レー接点、Ｔm1は主電極側出力端子、Ｔm2はチップ電極
側出力端子、Ｔm3は被溶接物側出力端子、ＣＮ１は起動
スイッチ用コンセントである。１１はトーチボデー、１
２はカップでトーチボデー１１に保持される、１３は主
電極でトーチボデー１１に保持される、１４はチップ電
極でトーチボデー１１に保持される。
【０００３】図１において、起動スイッチ８を押すと、
制御回路ＣＬ１は図示を省略したガス供給回路を駆動す
る。ガス供給回路は主電極１３の周囲を経てチップ電極
１４の先端のオリフィス部へプラズマガスおよび冷却ガ
スを放出する。ガスがチップ電極１４のオリフィス部か
ら放出される頃を見計らって制御回路ＣＬ１は、インバ
ータ回路ＴＲ１および高周波高電圧発生器ＨＦを駆動す
るとともに、リレー接点ＳＷ１を閉じる。インバータ回
路ＴＲ１は、数１０ＫＨｚの周波数でスイッチング動作
し、インバータトランスＴ１の２次側にプラズマアーク
切断に必要な電圧を誘起し２次整流回路ＤＲ２に加え、
無負荷電圧がカップリングコイルＣＣの２次巻線を経て
主電極側出力端子Ｔm1とチップ電極側出力端子Ｔm2の間
に印加され、主電極１３とチップ電極１４との間に加わ
る。高周波発生器ＨＦは高周波高電圧をカップリングコ
イルＣＣの１次コイルに加え、２次コイルに誘起する高
周波高電圧は主電極側出力端子Ｔm1、主電極側ケーブル
５および高周波バイパスコンデンサＣ１、パイロット電
流制限抵抗器Ｒ１、被溶接物側出力端子Ｔm3、パイロッ
ト回路用ケーブル６を経て主電極１３とチップ電極１４
との間に加わり火花放電を発生させる。この火花放電に
よって主電極１３とチップ電極１４との間にパイロット
アークが誘発される。パイロットアークが発生すると、
制御回路ＣＬ１は高周波発生装置ＨＦに高周波高電圧の
発生の停止を指令する。この状態で、トーチを被切断物
４に接近させると主電極１３と被切断物４間にプラズマ
アークが発生して被切断物４を溶融し、チップ電極１４
のオリフィス部より噴出するガスが被切断物４の溶融部
分を吹き飛ばして切断が行われる。制御回路ＣＬ１は主
電極１３と被切断物４間にプラズマアークが発生すると
スイッチＳＷ１に開を指令する。なお、高周波バイパス
コンデンサＣ１，Ｃ２は高周波高電圧がプラズマアーク
切断用電源９内に侵入しないようにするものである。
制御回路ＣＬ１は図示を省略したガス供給回路を駆動す
る。ガス供給回路は主電極１３の周囲を経てチップ電極
１４の先端のオリフィス部へプラズマガスおよび冷却ガ
スを放出する。ガスがチップ電極１４のオリフィス部か
ら放出される頃を見計らって制御回路ＣＬ１は、インバ
ータ回路ＴＲ１および高周波高電圧発生器ＨＦを駆動す
るとともに、リレー接点ＳＷ１を閉じる。インバータ回
路ＴＲ１は、数１０ＫＨｚの周波数でスイッチング動作
し、インバータトランスＴ１の２次側にプラズマアーク
切断に必要な電圧を誘起し２次整流回路ＤＲ２に加え、
無負荷電圧がカップリングコイルＣＣの２次巻線を経て
主電極側出力端子Ｔm1とチップ電極側出力端子Ｔm2の間
に印加され、主電極１３とチップ電極１４との間に加わ
る。高周波発生器ＨＦは高周波高電圧をカップリングコ
イルＣＣの１次コイルに加え、２次コイルに誘起する高
周波高電圧は主電極側出力端子Ｔm1、主電極側ケーブル
５および高周波バイパスコンデンサＣ１、パイロット電
流制限抵抗器Ｒ１、被溶接物側出力端子Ｔm3、パイロッ
ト回路用ケーブル６を経て主電極１３とチップ電極１４
との間に加わり火花放電を発生させる。この火花放電に
よって主電極１３とチップ電極１４との間にパイロット
アークが誘発される。パイロットアークが発生すると、
制御回路ＣＬ１は高周波発生装置ＨＦに高周波高電圧の
発生の停止を指令する。この状態で、トーチを被切断物
４に接近させると主電極１３と被切断物４間にプラズマ
アークが発生して被切断物４を溶融し、チップ電極１４
のオリフィス部より噴出するガスが被切断物４の溶融部
分を吹き飛ばして切断が行われる。制御回路ＣＬ１は主
電極１３と被切断物４間にプラズマアークが発生すると
スイッチＳＷ１に開を指令する。なお、高周波バイパス
コンデンサＣ１，Ｃ２は高周波高電圧がプラズマアーク
切断用電源９内に侵入しないようにするものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図１のような構造の従
来装置においては、大型でかつ高価な高周波発生装置を
用意する必要があるとともに、パイロットアーク起動時
に発生させる高周波高電圧が隣接するケーブルや大地へ
もれ出したり、ケーブルや電極がアンテナとなって空中
に高周波の電磁波を放射したりする。その結果、自機は
もちろん近隣の他機にノイズ障害をもたらし、誤動作を
ひき起こすことが多かった。
来装置においては、大型でかつ高価な高周波発生装置を
用意する必要があるとともに、パイロットアーク起動時
に発生させる高周波高電圧が隣接するケーブルや大地へ
もれ出したり、ケーブルや電極がアンテナとなって空中
に高周波の電磁波を放射したりする。その結果、自機は
もちろん近隣の他機にノイズ障害をもたらし、誤動作を
ひき起こすことが多かった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来装置
の問題点を解決するために、高周波高電圧を用いず、パ
イロットアークの起動に先だって電源内部に設けられて
いるリアクトルに強制的に電流を流しておき、この電流
を遮断することによってパイロットアークの起動に必要
な高電圧を発生させ、主電極極とチップ電極との間の絶
縁を破ってパイロットアークを誘発させるようにしたプ
ラズマアーク加工装置を提案したものである。
の問題点を解決するために、高周波高電圧を用いず、パ
イロットアークの起動に先だって電源内部に設けられて
いるリアクトルに強制的に電流を流しておき、この電流
を遮断することによってパイロットアークの起動に必要
な高電圧を発生させ、主電極極とチップ電極との間の絶
縁を破ってパイロットアークを誘発させるようにしたプ
ラズマアーク加工装置を提案したものである。
【０００６】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例によって説明す
る。
る。
【０００７】図２は、本発明を、プラズマアーク切断に
適用した場合の実施例を示す接続図である。同図におい
て、ＣＬ２は制御回路であり、またＴＲ２は出力端子Ｔ
m1とＴm2との間を短絡する出力短絡回路であり、スイッ
チングトランジスタやゲートターンオフサイリスタ（Ｇ
ＴＯ）などの自己消弧型半導体スイッチング素子または
適当な転流回路を備えたサイリスタなどの半導体スイッ
チング素子あるいは真空スイッチなどが使用出来る。制
御回路ＣＬ２は出力短絡回路ＴＲ２の開閉も制御する。
同図においてその他は、図１と同じ機能の部品またはア
センブリに、同符号を付して説明を省略する。また、同
図において、２次整流回路ＤＲ２からリアクトルＬＤ１
をへて主電極側出力端子Ｔm1にいたる回路は、主電極側
出力回路を構成し、２次整流回路ＤＲ２からリレー接点
ＳＷ１、電流制限用抵抗器Ｒ１およびチップ電極側出力
端子Ｔm2にいたる回路はチップ電極側出力回路を構成す
る。
適用した場合の実施例を示す接続図である。同図におい
て、ＣＬ２は制御回路であり、またＴＲ２は出力端子Ｔ
m1とＴm2との間を短絡する出力短絡回路であり、スイッ
チングトランジスタやゲートターンオフサイリスタ（Ｇ
ＴＯ）などの自己消弧型半導体スイッチング素子または
適当な転流回路を備えたサイリスタなどの半導体スイッ
チング素子あるいは真空スイッチなどが使用出来る。制
御回路ＣＬ２は出力短絡回路ＴＲ２の開閉も制御する。
同図においてその他は、図１と同じ機能の部品またはア
センブリに、同符号を付して説明を省略する。また、同
図において、２次整流回路ＤＲ２からリアクトルＬＤ１
をへて主電極側出力端子Ｔm1にいたる回路は、主電極側
出力回路を構成し、２次整流回路ＤＲ２からリレー接点
ＳＷ１、電流制限用抵抗器Ｒ１およびチップ電極側出力
端子Ｔm2にいたる回路はチップ電極側出力回路を構成す
る。
【０００８】 図２において、起動スイッチ８を押す
と、制御回路ＣＬ２はインバータ回路ＴＲ１に駆動信号
を送るとともにスイッチＳＷ１を閉じ、出力短絡回路Ｔ
Ｒ２を導通させる。２次整流回路ＤＲ２の出力は、直流
リアクトルＬＤ１、出力短絡回路ＴＲ２、抵抗器Ｒ１お
よびスイッチＳＷ１からなる直列回路に加わる。この回
路の電流は抵抗器Ｒ１によって制限された値迄リアクト
ルＬＤ１のインダクタンスと抵抗器Ｒ１の抵抗値とによ
って定まる時定数にしたがって増加して行く。制御回路
ＣＬ２は、インバータ回路ＴＲ１への駆動信号は加えた
ままで、かつスイッチＳＷ１を閉じたままの状態で、出
力短絡回路ＴＲ２を遮断する。その結果直流リアクトル
ＬＤ１に流れていた電流が急変することになるので、そ
の急変を阻止する方向に大きな起電力すなわちパルス状
の高電圧がチップ電極側端子Ｔm2と主電極側出力端子Ｔ
m1との間にあらわれる。このパルス状電圧によって両電
極間の絶縁が破壊され、主電極１３とチップ電極１４間
にパイロットアークが誘発される。パイロットアークが
発生した状態でトーチを被切断物４に接近させると、こ
のパイロットアークによって主電極１３と被切断物４間
にプラズマアークが発生して被切断物４を溶融し、チッ
プ電極１４のオリフィス部より噴出するガスが被切断物
４の溶融部を吹き飛ばして切断が行われる。制御回路Ｃ
Ｌ２は主電極１３と被切断物４間にプラズマアークが発
生するとスイッチＳＷ１を解放してパイロットアークを
停止する。その後制御回路ＣＬ２は出力調整器ＲＶから
の指令値により出力電流を制御する。
と、制御回路ＣＬ２はインバータ回路ＴＲ１に駆動信号
を送るとともにスイッチＳＷ１を閉じ、出力短絡回路Ｔ
Ｒ２を導通させる。２次整流回路ＤＲ２の出力は、直流
リアクトルＬＤ１、出力短絡回路ＴＲ２、抵抗器Ｒ１お
よびスイッチＳＷ１からなる直列回路に加わる。この回
路の電流は抵抗器Ｒ１によって制限された値迄リアクト
ルＬＤ１のインダクタンスと抵抗器Ｒ１の抵抗値とによ
って定まる時定数にしたがって増加して行く。制御回路
ＣＬ２は、インバータ回路ＴＲ１への駆動信号は加えた
ままで、かつスイッチＳＷ１を閉じたままの状態で、出
力短絡回路ＴＲ２を遮断する。その結果直流リアクトル
ＬＤ１に流れていた電流が急変することになるので、そ
の急変を阻止する方向に大きな起電力すなわちパルス状
の高電圧がチップ電極側端子Ｔm2と主電極側出力端子Ｔ
m1との間にあらわれる。このパルス状電圧によって両電
極間の絶縁が破壊され、主電極１３とチップ電極１４間
にパイロットアークが誘発される。パイロットアークが
発生した状態でトーチを被切断物４に接近させると、こ
のパイロットアークによって主電極１３と被切断物４間
にプラズマアークが発生して被切断物４を溶融し、チッ
プ電極１４のオリフィス部より噴出するガスが被切断物
４の溶融部を吹き飛ばして切断が行われる。制御回路Ｃ
Ｌ２は主電極１３と被切断物４間にプラズマアークが発
生するとスイッチＳＷ１を解放してパイロットアークを
停止する。その後制御回路ＣＬ２は出力調整器ＲＶから
の指令値により出力電流を制御する。
【０００９】図３は、図２の実施例を改善した別の実施
例を示す接続図である。同図において、ＬＤ２はリアク
トルであるが中間端子を有するところが図２に示した実
施例のリアクトルＬＤ１と異なる。出力短絡回路ＴＲ２
はリアクトルＬＤ２の中間端子とチップ電極側出力端子
Ｔm2との間に接続される。同図においてその他は、図２
に示した実施例と同じ機能の部品またはアセンブリのも
のに同符号を付して説明を省略する。
例を示す接続図である。同図において、ＬＤ２はリアク
トルであるが中間端子を有するところが図２に示した実
施例のリアクトルＬＤ１と異なる。出力短絡回路ＴＲ２
はリアクトルＬＤ２の中間端子とチップ電極側出力端子
Ｔm2との間に接続される。同図においてその他は、図２
に示した実施例と同じ機能の部品またはアセンブリのも
のに同符号を付して説明を省略する。
【００１０】図３において、起動時に起動スイッチ８を
押すと起動信号が制御回路ＣＬ２に入力され、これによ
ってインバータ回路ＴＲ１が起動するとともに出力短絡
回路ＴＲ２が導通する。この時、主電極側出力回路とチ
ップ電極側出力回路とはリアクトルＬＤ２の２次整流回
路ＤＲ２側とその中間端子間との間の巻線と出力短絡回
路ＴＲ２の直列回路によって短絡される。ここで、リア
クトルＬＤ２の２次整流回路ＤＲ２側端子と中間端子と
の間の巻数をＮ１、リアクトルＬＤ２の中間端子と電極
側出力端子Ｔm1との間の巻数をＮ２とすると、出力短絡
回路ＴＲ２が導通状態から遮断するときに主電極１３と
チップ電極１４との間に加わる電圧は、リアクトルＬＤ
２の両端間に現れる電圧で、これはリアクトルＬＤ２の
２次整流回路ＤＲ２側端子と中間端子間の電圧の｛（Ｎ
１＋Ｎ２）／Ｎ１｝倍である。このことは、パイロット
アーク起動のために出力端子Ｔm1とＴm2との間に要求さ
れる電圧は同じであり、かつ出力短絡回路ＴＲ２にかか
る電圧はリアクトルＬＤ２の２次整流回路ＤＲ２側端子
と中間端子間の電圧のみであるので、出力短絡回路ＴＲ
２に必要な耐電圧は、図２の実施例の場合のＮ１／（Ｎ
１＋Ｎ２）の低いものでよいことを意味することにな
り、より経済的な装置となる。
押すと起動信号が制御回路ＣＬ２に入力され、これによ
ってインバータ回路ＴＲ１が起動するとともに出力短絡
回路ＴＲ２が導通する。この時、主電極側出力回路とチ
ップ電極側出力回路とはリアクトルＬＤ２の２次整流回
路ＤＲ２側とその中間端子間との間の巻線と出力短絡回
路ＴＲ２の直列回路によって短絡される。ここで、リア
クトルＬＤ２の２次整流回路ＤＲ２側端子と中間端子と
の間の巻数をＮ１、リアクトルＬＤ２の中間端子と電極
側出力端子Ｔm1との間の巻数をＮ２とすると、出力短絡
回路ＴＲ２が導通状態から遮断するときに主電極１３と
チップ電極１４との間に加わる電圧は、リアクトルＬＤ
２の両端間に現れる電圧で、これはリアクトルＬＤ２の
２次整流回路ＤＲ２側端子と中間端子間の電圧の｛（Ｎ
１＋Ｎ２）／Ｎ１｝倍である。このことは、パイロット
アーク起動のために出力端子Ｔm1とＴm2との間に要求さ
れる電圧は同じであり、かつ出力短絡回路ＴＲ２にかか
る電圧はリアクトルＬＤ２の２次整流回路ＤＲ２側端子
と中間端子間の電圧のみであるので、出力短絡回路ＴＲ
２に必要な耐電圧は、図２の実施例の場合のＮ１／（Ｎ
１＋Ｎ２）の低いものでよいことを意味することにな
り、より経済的な装置となる。
【００１１】図４は本発明のさらに別の実施例を示す接
続図である。Ｃ２およびＣ３はバイパスコンデンサ、Ｌ
Ｄ３は２個の巻線(1/2) および(2/2) を有するリアクト
ル、ＧＤは大地電位である。同図においてその他は、図
２と同じ機能の部品またはアセンブリのものに同符号を
付して説明を省略する。リアクトルＬＤ３は互いに絶縁
された二つの巻線が一つの共通の鉄心に巻かれて磁気的
に結合した二つのリアクトル巻線からなっており、各巻
線の電流は同じ向きに鉄心を励磁する極性となるように
巻き方向が定められている。リアクトルＬＤ３の各巻線
は、２次整流器ＤＲ２の負出力端子と主極側出力端子Ｔ
m1間およびパイロットアーク用電流制限抵抗器Ｒ１とチ
ップ電極側出力端子Ｔm2間に接続される。バイパスコン
デンサＣ２とＣ３とは直列にされて２次整流器ＤＲ２の
負側出力端子と電流制限用抵抗器Ｒ１との間に接続さ
れ、これらのバイパスコンデンサＣ２とＣ３との共通接
続点は大地電位ＧＤに接続、すなわち接地される。
続図である。Ｃ２およびＣ３はバイパスコンデンサ、Ｌ
Ｄ３は２個の巻線(1/2) および(2/2) を有するリアクト
ル、ＧＤは大地電位である。同図においてその他は、図
２と同じ機能の部品またはアセンブリのものに同符号を
付して説明を省略する。リアクトルＬＤ３は互いに絶縁
された二つの巻線が一つの共通の鉄心に巻かれて磁気的
に結合した二つのリアクトル巻線からなっており、各巻
線の電流は同じ向きに鉄心を励磁する極性となるように
巻き方向が定められている。リアクトルＬＤ３の各巻線
は、２次整流器ＤＲ２の負出力端子と主極側出力端子Ｔ
m1間およびパイロットアーク用電流制限抵抗器Ｒ１とチ
ップ電極側出力端子Ｔm2間に接続される。バイパスコン
デンサＣ２とＣ３とは直列にされて２次整流器ＤＲ２の
負側出力端子と電流制限用抵抗器Ｒ１との間に接続さ
れ、これらのバイパスコンデンサＣ２とＣ３との共通接
続点は大地電位ＧＤに接続、すなわち接地される。
【００１２】図４の実施例において、その動作は図２の
実施例とリアクトル部分を除いて同じである。図４にお
いて、各巻線の極性は前述のように同じ方向に鉄心を励
磁する極性に定められているので、両巻線の発生する電
圧は加算されることになる。そこで、リアクトルＬＤ３
の各巻線の巻回数をそれぞれ図２のリアクトルＬＤ１の
２分の１とすると出力短絡回路ＴＲ２が短絡から解放に
なるときに主電極１３とチップ電極１４間に発生するパ
ルス状の高電圧の大きさは図２に示した実施例と同じ電
圧が得られる。また、図４の実施例においては、リアク
トルＬＤ３の２次整流回路ＤＲ２側にバイパスコンデン
サＣ２とＣ３を介して接地してあるので、主電極１３側
とチップ電極１４側の大地に対する高電圧の高周波成分
は大きさが等しく逆位相となる。この結果、パルス状電
圧の大地への漏れ分は互いに打ち消しあってほとんど零
となる。
実施例とリアクトル部分を除いて同じである。図４にお
いて、各巻線の極性は前述のように同じ方向に鉄心を励
磁する極性に定められているので、両巻線の発生する電
圧は加算されることになる。そこで、リアクトルＬＤ３
の各巻線の巻回数をそれぞれ図２のリアクトルＬＤ１の
２分の１とすると出力短絡回路ＴＲ２が短絡から解放に
なるときに主電極１３とチップ電極１４間に発生するパ
ルス状の高電圧の大きさは図２に示した実施例と同じ電
圧が得られる。また、図４の実施例においては、リアク
トルＬＤ３の２次整流回路ＤＲ２側にバイパスコンデン
サＣ２とＣ３を介して接地してあるので、主電極１３側
とチップ電極１４側の大地に対する高電圧の高周波成分
は大きさが等しく逆位相となる。この結果、パルス状電
圧の大地への漏れ分は互いに打ち消しあってほとんど零
となる。
【００１３】図５は本発明のさらに別の実施例を示す接
続図である。ＬＤ４は図４に示した実施例に用いたリア
クトルとほぼ同様のリアクトルであるが、各巻線には中
間端子を設けてある。同図においてその他は図４に示し
た実施例と同じ機能の部品またはアセンブリに同符号を
付して説明を省略する。
続図である。ＬＤ４は図４に示した実施例に用いたリア
クトルとほぼ同様のリアクトルであるが、各巻線には中
間端子を設けてある。同図においてその他は図４に示し
た実施例と同じ機能の部品またはアセンブリに同符号を
付して説明を省略する。
【００１４】図５において、リアクトルＬＤ４のそれぞ
れの巻線は２次整流器ＤＲ２の負出力端子と主電極側出
力端子Ｔm1間および電流制限用抵抗器とチップ電極側出
力端子Ｔm2間に接続される。それぞれの巻線には中間端
子を設け両中間端子間に出力短絡回路ＴＲ２を接続して
いる。同図の実施例は、図４の実施例に対して図３の実
施例に用いたリアクトルを応用したものであり、図３の
実施例において説明したのと同じ理由で出力短絡回路Ｔ
Ｒ２に印加される電圧は中間端子間での巻き数に応じて
低くなるのでその耐電圧は低いものでよい。また、バイ
パスコンデンサＣ２とＣ３とを設けてその共通接続点を
接地しているのでノイズの大地への漏れはほとんど発生
しない。
れの巻線は２次整流器ＤＲ２の負出力端子と主電極側出
力端子Ｔm1間および電流制限用抵抗器とチップ電極側出
力端子Ｔm2間に接続される。それぞれの巻線には中間端
子を設け両中間端子間に出力短絡回路ＴＲ２を接続して
いる。同図の実施例は、図４の実施例に対して図３の実
施例に用いたリアクトルを応用したものであり、図３の
実施例において説明したのと同じ理由で出力短絡回路Ｔ
Ｒ２に印加される電圧は中間端子間での巻き数に応じて
低くなるのでその耐電圧は低いものでよい。また、バイ
パスコンデンサＣ２とＣ３とを設けてその共通接続点を
接地しているのでノイズの大地への漏れはほとんど発生
しない。
【００１５】前記いずれの実施例においても、プラズマ
アーク用電源の主回路はインバータ制御式を用いて説明
したが、本発明の実施に当たっては溶接電源の主回路方
式はインバータ制御式に限られるものではない。すなわ
ちトランスの２次側でのサイリスタ制御、直流のチョッ
パ制御等であってもよい。さらにその出力形態としては
直流出力でも交流出力でも良く、さらには直流あるいは
交流の各波形に周期的に脈動する成分を含むものやパル
ス波形を含むのものでも良いのはもちろんである。
アーク用電源の主回路はインバータ制御式を用いて説明
したが、本発明の実施に当たっては溶接電源の主回路方
式はインバータ制御式に限られるものではない。すなわ
ちトランスの２次側でのサイリスタ制御、直流のチョッ
パ制御等であってもよい。さらにその出力形態としては
直流出力でも交流出力でも良く、さらには直流あるいは
交流の各波形に周期的に脈動する成分を含むものやパル
ス波形を含むのものでも良いのはもちろんである。
【００１６】さらに、上記各実施例は、本発明をプラズ
マアーク切断に使用する場合についてのみ説明したが、
本発明はプラズマアークを利用して加工を行うものであ
ればなんでも適用出来るものであり、例えば切断以外に
プラズマアーク溶接、プラズマアーク溶射、加熱、溶融
などに適用出来る。
マアーク切断に使用する場合についてのみ説明したが、
本発明はプラズマアークを利用して加工を行うものであ
ればなんでも適用出来るものであり、例えば切断以外に
プラズマアーク溶接、プラズマアーク溶射、加熱、溶融
などに適用出来る。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、上記の通り高周波発生装置が
発生する高周波を使わずに、加工用電源の出力回路のリ
アクトルにあらかじめ強制的に電流を流しておき、これ
を遮断するときに発生するパルス状の高電圧をパイロッ
トアーク起動に利用するものであるので大形で高価な高
周波発生装置が不要となり、高周波ノイズ障害を著しく
低減できるものである。
発生する高周波を使わずに、加工用電源の出力回路のリ
アクトルにあらかじめ強制的に電流を流しておき、これ
を遮断するときに発生するパルス状の高電圧をパイロッ
トアーク起動に利用するものであるので大形で高価な高
周波発生装置が不要となり、高周波ノイズ障害を著しく
低減できるものである。
【図１】高周波高電圧回路によってパイロットアークを
起動をする従来装置の例を示す接続図
起動をする従来装置の例を示す接続図
【図２】本発明をプラズマアーク切断に適用した実施例
を示す接続図
を示す接続図
【図３】本発明をプラズマアーク切断に適用した別の実
施例を示す接続図
施例を示す接続図
【図４】本発明をプラズマアーク切断に適用したさらに
別の実施例を示す接続図
別の実施例を示す接続図
【図５】本発明をプラズマアーク切断に適用したさらに
別の実施例を示す接続図
別の実施例を示す接続図
４ 被切断物
５ 主電極側ケーブル
６ パイロット回路用ケーブル
７ 被切断物側ケーブル
８ 起動スイッチ
９ プラズマアーク切断電源
１１ トーチボデー
１２ カップ
１３ 主電極
１４ チップ電極
Ｔ１ インバータトランス
ＤＲ１ １次整流回路
ＤＲ２ ２次整流回路
ＴＲ１ インバータ回路
帆Ｒ２ 出力短絡回路
ＬＤ１ 直流リアクトル
ＬＤ２ 直流リアクトル
ＬＤ３(1/2) 、ＬＤ３(1/2) 直流リアクトル
ＬＤ４(1/2) 、ＬＤ４(1/2) 直流リアクトル
ＣＴ１ 出力電流検出器
ＣＬ１ 制御回路
ＣＬ２ 制御回路
ＲＶ 出力調整器
Ｒ１ パイロット電流制限抵抗器
ＳＷ１ リレー接点
Ｔm1 主電極側出力端子
Ｔm2 チップ電極側出力端子
Ｔm3 被溶接物側出力端子
ＧＤ 大地電位
ＨＦ 高周波高電圧発生器
ＣＣ カップリングコイル
Ｃ１、Ｃ２ 高周波バイパスコンデンサ
Ｃ３、Ｃ４ バイパスコンデンサ
ＣＮ１ 起動スイッチ用コンセント
Claims (4)
- 【請求項１】主電極とチップ電極との間に小電流のパイ
ロットアークを点じ、前記パイロットアークの助けによ
って前記主電極と被加工物との間に加工用主アークを発
生させる方式のプラズマアーク加工装置において、前記
主電極側出力回路または前記チップ電極側出力回路の少
なくとも一方にリアクトルを設けるとともに、パイロッ
トアークの起動時に前記主電極側出力回路と前記チップ
電極側出力回路との間を所定時間短絡して前記リアクト
ルに強制的に電流を流す出力短絡回路を設けたプラズマ
アーク加工装置。 - 【請求項２】前記リアクトルは、前記主電極側出力回路
と前記チップ電極側出力回路との両方にそれぞれ設けら
れた２個のリアクトル巻線と前記各リアクトル巻線が共
に巻回されて各巻線を流れる電流によって同方向に励磁
される１個の鉄心とからなる請求項１に記載のプラズマ
アーク加工装置。 - 【請求項３】主電極とチップ電極との間に小電流のパイ
ロットアークを点じ、前記パイロットアークの助けによ
って前記主電極と被加工物との間に加工用主アークを発
生させる方式のプラズマアーク加工装置において、前記
主電極側出力回路または前記チップ電極側出力回路の少
なくとも一方に中間端子を有するリアクトルを設け、パ
イロットアークの起動時に前記リアクトルの中間端子を
介して前記主電極側出力回路と前記チップ電極側出力回
路とを所定期間短絡させて前記リアクトルの一部に強制
的に電流を流す短絡回路を設けたプラズマアーク加工装
置。 - 【請求項４】前記リアクトルは前記主電極側出力回路と
前記チップ電極側出力回路とにそれぞれ設けられた中間
端子を有する２個のリアクトル巻線と、前記各リアクト
ル巻線が共に巻回されて各巻線を流れる電流によって同
方向に励磁される１個の鉄心とからなり、前記短絡回路
は前記２個のリアクトル巻線の中間端子の間を短絡する
回路である請求項３に記載のプラズマアーク加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17346394A JP3467323B2 (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | プラズマアーク加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17346394A JP3467323B2 (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | プラズマアーク加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0819872A JPH0819872A (ja) | 1996-01-23 |
| JP3467323B2 true JP3467323B2 (ja) | 2003-11-17 |
Family
ID=15960948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17346394A Expired - Fee Related JP3467323B2 (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | プラズマアーク加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3467323B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6444804B2 (ja) * | 2015-05-07 | 2018-12-26 | 株式会社ダイヘン | プラズマ溶接電源装置 |
| CN106238886B (zh) * | 2016-08-12 | 2019-04-19 | 上海交通大学 | 逆变型直流等离子电源切割方法 |
| US20200306890A1 (en) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | The Esab Group Inc. | Multi-process welding and cutting machine |
-
1994
- 1994-06-30 JP JP17346394A patent/JP3467323B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0819872A (ja) | 1996-01-23 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |