JP5058841B2 - Inverter power supply and arc machining power supply - Google Patents

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本発明は、電源装置に内蔵されているインバータ回路を複数並列に設けて、並列運転するインバータ電源装置及びアーク加工用電源装置に関するものである。   The present invention relates to an inverter power supply device and an arc machining power supply device that are provided in parallel and are provided with a plurality of inverter circuits built in the power supply device in parallel.

アーク加工用電源装置において、出力電流の増大をはかるためにインバータ回路を複数並列に設け並列運転を行って対応してきた。   In the arc machining power supply device, in order to increase the output current, a plurality of inverter circuits are provided in parallel to perform parallel operation.

図4は、インバータ回路、主変圧器、2次整流回路及び直流リアクトルで形成された主回路を、例えば2つ並列に設けた従来技術のアーク加工用電源装置である。同図において、商用交流電源ACを整流して直流電圧を出力する1次整流回路DR1と、直流電圧を平滑する平滑コンデンサC1とで直流電源回路が形成される。   FIG. 4 shows a conventional arc machining power supply apparatus in which, for example, two main circuits formed of an inverter circuit, a main transformer, a secondary rectifier circuit, and a DC reactor are provided in parallel. In the figure, a DC power supply circuit is formed by a primary rectifier circuit DR1 that rectifies a commercial AC power supply AC and outputs a DC voltage, and a smoothing capacitor C1 that smoothes the DC voltage.

図4に示す、ブリッジ接続された第1のインバータ回路IN1は、第1のスイッチング素子TR1乃至第4のスイッチング素子TR4によって形成され、相対向する第1のスイッチング素子TR1及び第4のスイッチング素子TR4と、第2のスイッチング素子TR2及び第3のスイッチング素子TR3とが一対となり、一対が交互に導通と遮断とを繰り返して直流電圧を高周波交流電圧に変換して出力する。また、第2のインバータ回路IN2は、第5のスイッチング素子TR5乃至第8のスイッチング素子TR8によって形成され、第1のインバータ回路IN1と並列に設けられている。   The bridge-connected first inverter circuit IN1 shown in FIG. 4 is formed by the first switching element TR1 to the fourth switching element TR4, and the first switching element TR1 and the fourth switching element TR4 facing each other. The second switching element TR2 and the third switching element TR3 form a pair, and the pair alternately turns on and off alternately to convert the DC voltage into a high-frequency AC voltage and output it. The second inverter circuit IN2 is formed by the fifth switching element TR5 to the eighth switching element TR8, and is provided in parallel with the first inverter circuit IN1.

第1の主変圧器INT1は、第1のインバータ回路IN1によって変換された高周波交流電圧をアーク加工に適した高周波交流電圧に変換し、第1の2次整流回路DR2は、第1の主変圧器INT1の出力電力を整流し第1の直流リアクトルDCL1を介してトーチTHと被加工物Mとの間に電力を供給する。   The first main transformer INT1 converts the high-frequency AC voltage converted by the first inverter circuit IN1 into a high-frequency AC voltage suitable for arc machining, and the first secondary rectifier circuit DR2 The output power of the vessel INT1 is rectified and supplied between the torch TH and the workpiece M via the first DC reactor DCL1.

第2の主変圧器INT2は、第2のインバータ回路IN2によって変換された高周波交流電圧をアーク加工に適した高周波交流電圧に変換し、第2の2次整流回路DR3は、第2の主変圧器INT2の出力電力を整流して第2の直流リアクトルDCL2を介してトーチTHと被加工物Mとの間に電力を供給する。   The second main transformer INT2 converts the high-frequency AC voltage converted by the second inverter circuit IN2 into a high-frequency AC voltage suitable for arc machining, and the second secondary rectifier circuit DR3 The output power of the container INT2 is rectified and supplied between the torch TH and the workpiece M via the second DC reactor DCL2.

第1の出力電流検出回路ID1は、第1の主変圧器INT1の2次側の整流された出力電流を検出して第1の出力電流検出信号Id1として出力し、第2の出力電流検出回路ID2は、第2の主変圧器INT2の2次側の整流された出力電流を検出して第2の出力電流検出信号Id2として出力する。   The first output current detection circuit ID1 detects the rectified output current on the secondary side of the first main transformer INT1 and outputs it as the first output current detection signal Id1, and the second output current detection circuit ID2 detects the rectified output current on the secondary side of the second main transformer INT2 and outputs it as a second output current detection signal Id2.

電流対応パルス幅変調回路PWIは、パルス周波数が一定でパルス幅を変調するPWM制御を行ない、第1の出力電流検出信号Id1と出力電流設定信号との偏差に基づいて第1のパルス幅変調Pw1及び第2のパルス幅変調信号Pw2のパルス幅を変調すると共に、第2の出力電流検出信号Id2と出力電流設定信号との偏差に基づいて第3のパルス幅変調Pw3及び第4のパルス幅変調Pw4のパルス幅を変調する。   The current-corresponding pulse width modulation circuit PWI performs PWM control for modulating the pulse width with a constant pulse frequency, and performs first pulse width modulation Pw1 based on the deviation between the first output current detection signal Id1 and the output current setting signal. And the second pulse width modulation signal Pw2 and the third pulse width modulation Pw3 and the fourth pulse width modulation based on the deviation between the second output current detection signal Id2 and the output current setting signal. Modulates the pulse width of Pw4.

第1のインバータ駆動回路SD1は、第1のパルス幅変調Pw1に応じて、第1スイッチング素子駆動信号Tr1及び第4スイッチング素子駆動信号Tr4を出力し、第2のパルス幅変調信号Pw2に応じて、第2スイッチング素子駆動信号Tr2及び第3スイッチング素子駆動信号Tr3を出力する。また、第2のインバータ駆動回路SD2は、第3のパルス幅変調信号Pw3に応じて、第5スイッチング素子駆動信号Tr5及び第8スイッチング素子駆動信号Tr8を出力し、第4のパルス幅変調信号Pw4に応じて、第6スイッチング素子駆動信号Tr6及び第7スイッチング素子駆動信号Tr7を出力する。   The first inverter drive circuit SD1 outputs a first switching element drive signal Tr1 and a fourth switching element drive signal Tr4 according to the first pulse width modulation Pw1, and according to the second pulse width modulation signal Pw2. The second switching element drive signal Tr2 and the third switching element drive signal Tr3 are output. The second inverter drive circuit SD2 outputs a fifth switching element drive signal Tr5 and an eighth switching element drive signal Tr8 in response to the third pulse width modulation signal Pw3, and a fourth pulse width modulation signal Pw4. Accordingly, the sixth switching element drive signal Tr6 and the seventh switching element drive signal Tr7 are output.

つぎに、動作について説明する。
電流対応パルス幅変調回路PWIは、第1の出力電流検出回路ID1によって検出された第1の出力電流検出信号Id1と予め定めた出力電流設定信号Irとを比較し、第1のパルス幅変調信号Pw1及び第2のパルス幅変調信号Pw2を生成すると共に、第2の出力電流検出回路ID2によって検出された第2の出力電流検出信号Id2と出力電流設定信号Irとを比較し、第3のパルス幅変調信号Pw3及び第4のパルス幅変調信号Pw4を生成して出力する。
Next, the operation will be described.
The current-corresponding pulse width modulation circuit PWI compares the first output current detection signal Id1 detected by the first output current detection circuit ID1 with a predetermined output current setting signal Ir, and the first pulse width modulation signal The Pw1 and the second pulse width modulation signal Pw2 are generated, the second output current detection signal Id2 detected by the second output current detection circuit ID2 is compared with the output current setting signal Ir, and the third pulse A width modulation signal Pw3 and a fourth pulse width modulation signal Pw4 are generated and output.

このとき、電流対応パルス幅変調回路PWIは、第1の出力電流検出信号Id1の値と出力電流設定信号Irとが略同一になるよう第1のパルス幅変調信号Pw1及び第2のパルス幅変調信号Pw2のパルス幅を変調すると共に、第2の出力電流検出信号Id2の値と出力電流設定信号Irとが略同一になるよう第3のパルス幅変調信号Pw3及び第4のパルス幅変調信号Pw4のパルス幅を変調するので、第1のインバータ回路IN1と第2のインバータ回路IN2との出力電流が平衡させることができ、インバータ回路の並列運転が可能となる。(例えば、特許文献1)   At this time, the current corresponding pulse width modulation circuit PWI uses the first pulse width modulation signal Pw1 and the second pulse width modulation so that the value of the first output current detection signal Id1 and the output current setting signal Ir become substantially the same. While modulating the pulse width of the signal Pw2, the third pulse width modulation signal Pw3 and the fourth pulse width modulation signal Pw4 so that the value of the second output current detection signal Id2 and the output current setting signal Ir become substantially the same. Since the output currents of the first inverter circuit IN1 and the second inverter circuit IN2 can be balanced, the inverter circuits can be operated in parallel. (For example, Patent Document 1)

しかし、複数の主回路を並列運転するには、主回路の台数に応じて高価な出力電流検出回路を複数必要とする。   However, in order to operate a plurality of main circuits in parallel, a plurality of expensive output current detection circuits are required according to the number of main circuits.

実開平6−34873号公報Japanese Utility Model Publication No. 6-34873

従来技術において、インバータ回路、主変圧器、2次整流回路及び直流リアクトルから成る主回路をN個並列に設けたアーク加工用電源装置では、各主回路からの出力電流を検出し、この各出力電流を所定の出力電流設定値と比較し各出力電流が出力電流設定値と略同一になるようにパルス幅変調信号を制御し、この各パルス幅変調信号によって各インバータ回路を駆動すると、並列に設けられたN個の主回路の出力電流が略平衡となり並列運転が可能となる。   In the prior art, in an arc machining power supply device in which N main circuits each including an inverter circuit, a main transformer, a secondary rectifier circuit, and a DC reactor are provided in parallel, the output current from each main circuit is detected, and each of these outputs is detected. When the pulse width modulation signal is controlled so that each output current becomes substantially the same as the output current setting value by comparing the current with a predetermined output current setting value, and each inverter circuit is driven by each pulse width modulation signal, The output currents of the N main circuits provided are substantially balanced, and parallel operation is possible.

しかし、N個の主回路を並列運転するには、台数に応じて出力電流検出回路が複数必要となるが、この出力電流検出回路は、高価なホールデバイスとそれに付属する電子部品によって形成されているために、価格が高くなり製品価格を下げる妨げとなる大きな要因となっていた。   However, in order to operate N main circuits in parallel, a plurality of output current detection circuits are required according to the number of units. This output current detection circuit is formed by an expensive hall device and electronic components attached thereto. Therefore, it was a major factor that hindered price increases and product prices.

よって、本発明では、上述した課題を解決することができるアーク加工用電源装置を提供することを目的としている。   Therefore, it is an object of the present invention to provide an arc machining power supply device that can solve the above-described problems.

複数の主回路を並列運転する場合において、各主回路に流れる電流のバランスを取ることが必要となり、この電流バランスが崩れる最も大きな要因は、インバータ駆動回路を形成する部品及びインバータ回路を成する各スイッチング素子のばらつきによるON及びOFFのタイミングの差であることが解明されている。
上述の課題を解決するために、第1の発明は、商用交流電源を整流し直流電圧を出力する1次整流回路と、前記1次整流回路に並列に設けて直流電圧を平滑する平滑コンデンサと、前記直流電圧を高周波交流電圧に変換する第1のインバータ回路と、前記第1のインバータ回路の出力を所定の負荷に適した高周波交流電圧に変換する第1の主変圧器と、前記第1の主変圧器の出力電力を整流する第1の2次整流回路と、前記整流された出力電力を平滑して出力端子に出力する第1の直流リアクトルと、前記平滑コンデンサと出力端子との間にインバータ回路、主変圧器、2次整流回路及び直流リアクトルが直列接続して形成される主回路を(N−1)個並列に設け、前記主回路の総出力電流を検出し総出力電流検出信号として出力する総出力電流検出回路と、予め定めた出力電流設定信号を設定する出力電流設定回路と、前記総出力電流検出信号と前記出力電流設定信号との偏差に基づいて第1のパルス幅変調信号及び第2のパルス幅変調信号のパルス幅を変調するパルス幅変調回路と、前記第1の主変圧器の出力電圧を検出する第1の出力電圧検出回路乃至前記第Nの主変圧器の出力電圧を検出する第Nの出力電圧検出回路と、前記第1の出力電圧を整流し第1の直流電圧として出力する第1の出力電圧整流回路乃至前記第Nの出力電圧を整流し第Nの直流電圧として出力する第Nの出力電圧整流回路と、前記第1の直流電圧乃至第Nの直流電圧の平均を算出し平均基準電圧として出力する平均基準電圧回路と、前記第1の直流電圧と前記平均基準電圧との値が略同一になるように第1のパルス幅変調信号及び第2のパルス幅変調信号のパルス幅を補正し第1のパルス幅補正信号及び第2のパルス幅補正信号として出力する第1のパルス幅補正回路乃至前記第Nの直流電圧と前記平均基準電圧との値が略同一になるように第1のパルス幅変調信号及び第2のパルス幅変調信号のパルス幅を補正し第(2N−1)のパルス幅補正信号及び第(2N)のパルス幅補正信号として出力する第Nのパルス幅補正回路と、第1のパルス幅補正信号及び第2のパルス幅補正信号に応じて前記第1のインバータ回路を駆動する第1のインバータ駆動回路乃至前記第(2N−1)のパルス幅補正信号及び第(2N)のパルス幅補正信号に応じて前記第Nのインバータ回路を駆動する第Nのインバータ駆動回路と、を備えたことを特徴とするインバータ電源装置である。
In the case of operating a plurality of main circuits in parallel, it is necessary to balance the current flowing through each main circuit, and the biggest factor that causes the current balance to be lost is the components that form the inverter drive circuit and each of the inverter circuits. It has been elucidated that this is a difference in ON and OFF timing due to variations in switching elements.
In order to solve the above-mentioned problem, a first invention is a primary rectifier circuit that rectifies a commercial AC power supply and outputs a DC voltage, and a smoothing capacitor that is provided in parallel to the primary rectifier circuit and smoothes the DC voltage. A first inverter circuit for converting the DC voltage into a high-frequency AC voltage, a first main transformer for converting the output of the first inverter circuit into a high-frequency AC voltage suitable for a predetermined load, and the first A first secondary rectifier circuit for rectifying the output power of the main transformer, a first DC reactor for smoothing the rectified output power and outputting it to an output terminal, and between the smoothing capacitor and the output terminal (N-1) main circuits formed by connecting an inverter circuit, a main transformer, a secondary rectifier circuit and a DC reactor in series, and detecting the total output current of the main circuit by detecting the total output current Total output as a signal A current detection circuit; an output current setting circuit for setting a predetermined output current setting signal; and a first pulse width modulation signal and a second pulse width modulation signal based on a deviation between the total output current detection signal and the output current setting signal. A pulse width modulation circuit that modulates a pulse width of a pulse width modulation signal, and a first output voltage detection circuit that detects an output voltage of the first main transformer to an output voltage of the Nth main transformer. An Nth output voltage detection circuit, a first output voltage rectifier circuit that rectifies the first output voltage and outputs it as a first DC voltage, or rectifies and outputs the Nth output voltage as an Nth DC voltage. An Nth output voltage rectifier circuit, an average reference voltage circuit for calculating an average of the first DC voltage to the Nth DC voltage and outputting the average reference voltage, and the first DC voltage and the average reference voltage So that the values of and The first pulse width correction circuit through the Nth pulse width correction signal for correcting the pulse widths of the first pulse width modulation signal and the second pulse width modulation signal and outputting them as the first pulse width correction signal and the second pulse width correction signal. The pulse widths of the first pulse width modulation signal and the second pulse width modulation signal are corrected so that the values of the DC voltage and the average reference voltage are substantially the same, and the (2N-1) th pulse width correction signal and An Nth pulse width correction circuit that outputs as a (2N) pulse width correction signal, and a first inverter that drives the first inverter circuit in response to the first pulse width correction signal and the second pulse width correction signal. Inverter driving circuit to Nth inverter driving circuit for driving the Nth inverter circuit in response to the (2N-1) th pulse width correction signal and the (2N) th pulse width correction signal. It is characterized by A converter power supply.

第2の発明は、前記パルス幅変調信号のパルス幅の補正は、前記平均基準電圧と前記直流電圧との偏差を算出し、前記偏差の値が正のとき前記正の値に基づいてパルス幅を短くし、前記偏差の値が負のとき前記負の値に基づいてパルス幅を長くすること、を特徴とする請求項1に記載のインバータ電源装置である。   According to a second aspect of the present invention, the correction of the pulse width of the pulse width modulation signal is performed by calculating a deviation between the average reference voltage and the DC voltage, and when the deviation value is positive, the pulse width is calculated based on the positive value. The inverter power supply device according to claim 1, wherein when the deviation value is negative, the pulse width is lengthened based on the negative value.

第3の発明は、前記第1の出力電圧検出回路乃至第Nの出力電圧検出回路は、前記第1の主変圧器乃至第Nの主変圧器の2次側に補助巻線を設けて形成すること、を特徴とする請求項1又は請求項2に記載のインバータ電源装置である。   According to a third aspect of the present invention, the first output voltage detection circuit through the Nth output voltage detection circuit are formed by providing an auxiliary winding on the secondary side of the first main transformer through the Nth main transformer. The inverter power supply device according to claim 1 or 2, wherein

第4の発明は、前記請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のインバータ電源装置の出力電圧を、アーク負荷に適したアーク加工用電圧に変換すること、を特徴とするアーク加工用電源装置である。   4th invention converts the output voltage of the inverter power supply device of any one of said Claim 1 thru | or 3 into the voltage for arc machining suitable for arc load, The arc machining characterized by the above-mentioned Power supply device.

第1及び第2の発明によれば、インバータ回路、主変圧器、2次整流回路及び直流リアクトルが直列接続してなる主回路をN個並列に設け、この主回路の総出力電流を1個の出力電流検出回路で検出し、その検出した総出力電流に基づいて各インバータ回路のパルス幅変調信号のパルス幅を制御するアーク加工用電源装置において、抵抗及びホトカプラー等の低価な部品で形成される出力電圧検出回路を各主変圧器の2次側に設けて出力電圧を検出し、各出力電圧を整流して直流電圧とし、この複数の直流電圧を平均して平均基準電圧を求め、平均基準電圧と各主変圧器の直流電圧との偏差の値に基づいてインバータ回路を制御するパルス幅変調信号のパルス幅を補正すると、各直流電圧が平均基準電圧とが略同一になり、並列に設けられたN個の主回路の出力電流が略平衡する。
上記より、高価な出力電流検出回路1個と低価な出力電圧検出回路N個によって並列運転が可能となり、高価な出力電流検出回路の数を減少させることができる。
According to the first and second inventions, N main circuits formed by connecting an inverter circuit, a main transformer, a secondary rectifier circuit, and a DC reactor in series are provided in parallel, and the total output current of the main circuit is one. In an arc machining power supply device that detects the output current detection circuit of the inverter and controls the pulse width of the pulse width modulation signal of each inverter circuit based on the detected total output current, it is formed with low-priced parts such as resistors and photocouplers The output voltage detection circuit is provided on the secondary side of each main transformer to detect the output voltage, and each output voltage is rectified into a DC voltage, and the average reference voltage is obtained by averaging the plurality of DC voltages. When the pulse width of the pulse width modulation signal that controls the inverter circuit is corrected based on the deviation value between the average reference voltage and the DC voltage of each main transformer, each DC voltage becomes substantially the same as the average reference voltage, and in parallel. Provided in The output current of the pieces of the main circuit is substantially balanced.
As described above, one expensive output current detection circuit and N low-value output voltage detection circuits can be operated in parallel, and the number of expensive output current detection circuits can be reduced.

第3の発明によれば、各主変圧器の2次側に補助巻線を設けることによって出力電圧検出回路が形成され、回路構成が非常に簡素化になり価格がさらに下がる。   According to the third invention, the output voltage detection circuit is formed by providing the auxiliary winding on the secondary side of each main transformer, the circuit configuration is greatly simplified, and the price is further reduced.

第4の発明によれば、アーク加工用電源装置にも適用でき溶接電流の増大が低価格で容易にできる。   According to the fourth aspect of the invention, it can be applied to a power supply device for arc machining, and the welding current can be easily increased at a low price.

複数の主回路を並列運転する場合において、並列運転の電流ばらつきの大きな要因は、各インバータ回路のON期間のばらつきであり、これにより、並列に設けられたN個の主回路の出力電流のバランスが取れなくなる。よって、本発明では、各主変圧器の2次側の出力電圧を検出し、この複数の出力電圧を平均して平均出力電圧を求め、この平均出力電圧と各主変圧器の出力電圧とが略同一になるように各インバータ回路を制御するパルス幅変調信号のパルス幅を補正すると、各インバータ回路のON期間のばらつきが抑制され、並列に設けられたN個の主回路の出力電流が略平衡となる。   In the case where a plurality of main circuits are operated in parallel, the major factor of the current variation in the parallel operation is a variation in the ON period of each inverter circuit, thereby balancing the output currents of the N main circuits provided in parallel. Can not be removed. Therefore, in the present invention, the output voltage on the secondary side of each main transformer is detected, the average output voltage is obtained by averaging the plurality of output voltages, and the average output voltage and the output voltage of each main transformer are When the pulse width of the pulse width modulation signal for controlling each inverter circuit is corrected so as to be substantially the same, variation in the ON period of each inverter circuit is suppressed, and the output currents of the N main circuits provided in parallel are substantially reduced. It becomes equilibrium.

図1は、複数のインバータ回路のON期間のばらつきを抑制する本発明の実施形態に係る(例えば、主回路を2つ並列に設けた)アーク加工用電源装置である。同図において、図4に示す従来技術のアーク加工用電源装置の電気接続図と同一符号の構成物は、同一動作を行うので説明は省略し、符号の相違する構成物についてのみ説明する。   FIG. 1 is a power supply device for arc processing according to an embodiment of the present invention that suppresses variations in ON periods of a plurality of inverter circuits (for example, two main circuits are provided in parallel). In the figure, the components having the same reference numerals as those in the electrical connection diagram of the arc machining power supply device of the prior art shown in FIG. 4 perform the same operations, so the description thereof will be omitted, and only the components having different reference numerals will be described.

第1の出力電圧検出回路VD1は、図示省略の抵抗及びホトカプラーによって形成し、第1の主変圧器INT1の2次側に設けることによって交流出力電圧を検出し第1の出力電圧検出信号Vd1として出力し、第2の出力電圧検出回路VD2は、図示省略の抵抗及びホトカプラーによって形成し、第2の主変圧器INT2の2次側に設けることによって交流出力電圧を検出し第2の出力電圧検出信号Vd2として出力する。   The first output voltage detection circuit VD1 is formed by a resistor and a photocoupler (not shown), and is provided on the secondary side of the first main transformer INT1, thereby detecting an AC output voltage and generating a first output voltage detection signal Vd1. The second output voltage detection circuit VD2 is formed by a resistor and a photocoupler (not shown) and provided on the secondary side of the second main transformer INT2, thereby detecting the AC output voltage and detecting the second output voltage. Output as signal Vd2.

第1の出力電圧整流回路AR1は、第1の出力電圧検出信号Vd1を整流し第1の直流電圧Ar1として出力し、第2の出力電圧整流回路AR2は、第2の出力電圧検出信号Vd2を整流し第2の直流電圧Ar2として出力し、第1の直流電圧Ar1及び第2の直流電圧Ar2はスイッチング素子のON時間に比例した電圧となる。   The first output voltage rectifier circuit AR1 rectifies the first output voltage detection signal Vd1 and outputs it as the first DC voltage Ar1, and the second output voltage rectifier circuit AR2 receives the second output voltage detection signal Vd2. Rectified and output as a second DC voltage Ar2, and the first DC voltage Ar1 and the second DC voltage Ar2 are proportional to the ON time of the switching element.

平均基準電圧回路EAは、第1の直流電圧Ar1及び第2の直流電圧Ar2の2つの直流電圧の平均値を算出し平均基準電圧Eaとして出力する。   The average reference voltage circuit EA calculates an average value of two DC voltages of the first DC voltage Ar1 and the second DC voltage Ar2 and outputs it as an average reference voltage Ea.

パルス幅変調回路PWは、パルス周波数が一定でパルス幅を変調するPWM制御を行ない、総出力電流検出信号Idと出力電流設定信号Irとの偏差に基づいて第1のパルス幅変調信号Pw1及び第2のパルス幅変調信号Pw2のパルス幅を変調して出力する。   The pulse width modulation circuit PW performs PWM control that modulates the pulse width with a constant pulse frequency, and based on the deviation between the total output current detection signal Id and the output current setting signal Ir, the first pulse width modulation signal Pw1 and the first pulse width modulation signal Pw1 The pulse width of the second pulse width modulation signal Pw2 is modulated and output.

第1のパルス幅補正回路SV1は、第1の直流電圧Ar1と平均基準電圧Eaとの偏差を算出し、この偏差の値に基づいて第1のパルス幅変調信号Pw1及び第2のパルス幅変調信号Pw2のパルス幅を補正して第1のパルス幅補正信号Sv1及び第2のパルス幅補正信号Sv2として出力する。   The first pulse width correction circuit SV1 calculates a deviation between the first DC voltage Ar1 and the average reference voltage Ea, and based on the value of the deviation, the first pulse width modulation signal Pw1 and the second pulse width modulation are calculated. The pulse width of the signal Pw2 is corrected and output as the first pulse width correction signal Sv1 and the second pulse width correction signal Sv2.

第2のパルス幅補正回路SV2は、第2の直流電圧Ar2と平均基準電圧Eaとの偏差を算出し、この偏差の値に基づいて第1のパルス幅変調信号Pw1及び第2のパルス幅変調信号Pw2のパルス幅を補正して第3のパルス幅補正信号Sv3及び第4のパルス幅補正信号Sv4として出力する。   The second pulse width correction circuit SV2 calculates a deviation between the second DC voltage Ar2 and the average reference voltage Ea, and based on the value of the deviation, the first pulse width modulation signal Pw1 and the second pulse width modulation are calculated. The pulse width of the signal Pw2 is corrected and output as a third pulse width correction signal Sv3 and a fourth pulse width correction signal Sv4.

第1のインバータ駆動回路SD1は、第1のパルス幅補正信号Sv1に応じて第1スイッチング素子駆動信号Tr1及び第4スイッチング素子駆動信号Tr4を出力し、第2のパルス幅補正信号Sv2に応じて、第2スイッチング素子駆動信号Tr2及び第3スイッチング素子駆動信号Tr3を出力する。   The first inverter drive circuit SD1 outputs a first switching element drive signal Tr1 and a fourth switching element drive signal Tr4 according to the first pulse width correction signal Sv1, and according to the second pulse width correction signal Sv2. The second switching element drive signal Tr2 and the third switching element drive signal Tr3 are output.

第2のインバータ駆動回路SD2は、第3のパルス幅補正信号Sv3に応じて第5スイッチング素子駆動信号Tr5及び第8スイッチング素子駆動信号Tr8を出力し、第4のパルス幅補正信号Sv4に応じて、第6スイッチング素子駆動信号Tr6及び第7スイッチング素子駆動信号Tr7を出力する。   The second inverter drive circuit SD2 outputs a fifth switching element drive signal Tr5 and an eighth switching element drive signal Tr8 according to the third pulse width correction signal Sv3, and according to the fourth pulse width correction signal Sv4. The sixth switching element drive signal Tr6 and the seventh switching element drive signal Tr7 are output.

図2は、本発明の実施の形態の動作を説明するための波形タイミング図である。図2において、同図(A)の波形は第1のパルス幅変調号Pw1を示し、同図(B)の波形は第2のパルス幅変調号Pw2を示し、同図(C)の波形は第1のスイッチング素子TR1及び図示省略の第4のスイッチング素子TR4のON時間を示し、同図(D)の波形は第2のスイッチング素子TR2及び図示省略の第3のスイッチング素子TR3のON時間を示し、同図(E)の波形は第1の直流電圧Ar1を示し、同図(F)の波形は第1のパルス幅補正信号Sv1を示し、同図(G)の波形は第2のパルス幅補正信号Sv2を示し、同図(H)の波形は第5のスイッチング素子TR5及び図示省略の第8のスイッチング素子TR8のON時間を示し、同図(I)の波形は第6のスイッチング素子TR6及び図示省略の第7のスイッチング素子TR7のON時間を示し、同図(J)の波形は第2の直流電圧Ar2を示し、同図(K)の波形は第3のパルス幅補正信号Sv3を示し、同図(L)の波形は第4のパルス幅補正信号Sv4を示す。   FIG. 2 is a waveform timing chart for explaining the operation of the embodiment of the present invention. In FIG. 2, the waveform of FIG. 2A shows the first pulse width modulation signal Pw1, the waveform of FIG. 2B shows the second pulse width modulation signal Pw2, and the waveform of FIG. The ON time of the first switching element TR1 and the fourth switching element TR4 (not shown) is shown. The waveform in FIG. 4D shows the ON time of the second switching element TR2 and the third switching element TR3 (not shown). (E) shows the first DC voltage Ar1, the waveform (F) shows the first pulse width correction signal Sv1, and the waveform (G) shows the second pulse. The width correction signal Sv2 is shown, the waveform of FIG. 9H shows the ON time of the fifth switching element TR5 and the eighth switching element TR8 (not shown), and the waveform of FIG. TR6 and seventh switch on not shown The ON time of the element TR7 is shown, the waveform in FIG. 10J indicates the second DC voltage Ar2, the waveform in FIG. 10K indicates the third pulse width correction signal Sv3, and the waveform in FIG. The waveform indicates the fourth pulse width correction signal Sv4.

並列運転の電流ばらつきの大きな要因は、各インバータ回路のON期間のばらつきであり、これにより、並列に設けられたN個の主回路の出力電流のバランスが取れなくなる。よって、本発明では、各主変圧器の2次側の出力電圧を検出し、この複数の出力電圧を平均して平均出力電圧を求め、この平均出力電圧と各主変圧器の出力電圧とが略同一になるように各インバータ回路を制御するパルス幅変調信号のパルス幅を補正すると、各インバータ回路のON期間のばらつきが抑制され、並列に設けられた2個の主回路の出力電流が略平衡となる。   A major factor of the current variation in parallel operation is a variation in the ON period of each inverter circuit, and this makes it impossible to balance the output currents of the N main circuits provided in parallel. Therefore, in the present invention, the output voltage on the secondary side of each main transformer is detected, the average output voltage is obtained by averaging the plurality of output voltages, and the average output voltage and the output voltage of each main transformer are When the pulse width of the pulse width modulation signal for controlling each inverter circuit is corrected so as to be substantially the same, variation in the ON period of each inverter circuit is suppressed, and the output currents of the two main circuits provided in parallel are substantially reduced. It becomes equilibrium.

上記の動作について、図2の波形タイミング図を用いて詳細に説明する。
図1に示す起動スイッチTSから起動信号Tsが出力されるとパルス幅変調回路PWは、総出力電流検出信号Idと出力電流設定信号Irとの偏差に基づいて定まる、図2(A)に示すパルス幅時間T1の第1のパルス幅変調信号Pw1を出力する。
The above operation will be described in detail with reference to the waveform timing chart of FIG.
When the start signal Ts is output from the start switch TS shown in FIG. 1, the pulse width modulation circuit PW is determined based on the deviation between the total output current detection signal Id and the output current setting signal Ir, as shown in FIG. A first pulse width modulation signal Pw1 having a pulse width time T1 is output.

図2に示す時刻t=t1において、図2(A)に示す第1のパルス幅変調信号Pw1が第1のパルス幅補正回路SV1に入力されると、第1のパルス幅補正回路SV1は、第1のパルス幅変調信号Pw1のHighに応じて同図(F)に示す第1のパルス幅補正信号Sv1をHighにすると共に、第1のパルス幅変調信号Pw1は第2のパルス幅補正回路SV2にも入力され、第2のパルス幅補正回路SV2は、第1のパルス幅変調信号Pw1のHighに応じて同図(K)に示す第3のパルス幅補正信号Sv3をHighにする。   When the first pulse width modulation signal Pw1 shown in FIG. 2A is input to the first pulse width correction circuit SV1 at time t = t1 shown in FIG. 2, the first pulse width correction circuit SV1 The first pulse width modulation signal Sv1 shown in FIG. 4F is set to High in response to the High of the first pulse width modulation signal Pw1, and the first pulse width modulation signal Pw1 is a second pulse width correction circuit. Also input to SV2, the second pulse width correction circuit SV2 sets the third pulse width correction signal Sv3 shown in (K) to High in accordance with the High of the first pulse width modulation signal Pw1.

図2に示す時刻t=t2において、図2(A)に示す第1のパルス幅変調信号Pw1がLowになると、第1のパルス幅補正回路SV1は第1のパルス幅変調信号Pw1のLowに応じて第1のパルス幅補正信号Sv1をLowにすると共に、第2のパルス幅補正回路SV2も第1のパルス幅変調信号Pw1のLowに応じて第2のパルス幅補正信号Sv2をLowにする。   When the first pulse width modulation signal Pw1 shown in FIG. 2A becomes Low at time t = t2 shown in FIG. 2, the first pulse width correction circuit SV1 changes to Low of the first pulse width modulation signal Pw1. Accordingly, the first pulse width correction signal Sv1 is set to Low, and the second pulse width correction circuit SV2 also sets the second pulse width correction signal Sv2 to Low according to the Low of the first pulse width modulation signal Pw1. .

しかし、第1のインバータ駆動回路SD1を形成する部品及び第1のスイッチング素子TR1及び第4のスイッチング素子TR4のゲート容量等のばらつきにより、第1のスイッチング素子TR1及び第4のスイッチング素子TR4のOFFのタイミングが遅れ、図2(C)に示すT2の時間、第1のスイッチング素子TR1及び第4のスイッチング素子TR4がONし、時刻t=t4においてOFFする。   However, the first switching element TR1 and the fourth switching element TR4 are turned off due to variations in the components forming the first inverter drive circuit SD1 and the gate capacitances of the first switching element TR1 and the fourth switching element TR4. Is delayed, the first switching element TR1 and the fourth switching element TR4 are turned on for the time T2 shown in FIG. 2C, and are turned off at time t = t4.

さらに、第2のインバータ駆動回路SD2を形成する部品及び第5のスイッチング素子TR1及び第8のスイッチング素子TR8のゲート容量等のばらつきにより、第5のスイッチング素子TR5及び第8のスイッチング素子TR8のOFFのタイミングが速くなり、同図(H)に示すT5の時間、第5のスイッチング素子TR5及び第8のスイッチング素子TR8がONし、時刻t=t3においてOFFする。   Further, the fifth switching element TR5 and the eighth switching element TR8 are turned off due to variations in the components forming the second inverter drive circuit SD2 and the gate capacitances of the fifth switching element TR1 and the eighth switching element TR8. And the fifth switching element TR5 and the eighth switching element TR8 are turned on at time T5 shown in FIG. 5H, and are turned off at time t = t3.

図2に示す時刻t=t5において、図2(B)に示す第2のパルス幅変調信号Pw2が第1のパルス幅補正回路SV1に入力されると、第1のパルス幅補正回路SV1は、第2のパルス幅変調信号Pw2のHighに応じて同図(G)に示す第2のパルス幅補正信号Sv2をHighにすると共に、第2のパルス幅変調信号Pw2は第2のパルス幅補正回路SV2にも入力され、第2のパルス幅補正回路SV2は、第2のパルス幅変調信号Pw2のHighに応じて同図(L)に示す第4のパルス幅補正信号Sv4をHighにする。   When the second pulse width modulation signal Pw2 shown in FIG. 2B is input to the first pulse width correction circuit SV1 at time t = t5 shown in FIG. 2, the first pulse width correction circuit SV1 The second pulse width correction signal Sv2 shown in FIG. 5G is set to High in accordance with the High of the second pulse width modulation signal Pw2, and the second pulse width modulation signal Pw2 is a second pulse width correction circuit. Also input to SV2, the second pulse width correction circuit SV2 sets the fourth pulse width correction signal Sv4 shown in FIG. 5L to High in accordance with the High of the second pulse width modulation signal Pw2.

図2に示す時刻t=t6において、図2(B)に示す第2のパルス幅変調信号Pw2がLowになると、第1のパルス幅補正回路SV1は第2のパルス幅変調信号Pw2のLowに応じて第2のパルス幅補正信号Sv2をLowにすると共に、第2のパルス幅補正回路SV2も第2のパルス幅変調信号Pw2のLowに応じて第4のパルス幅補正信号Sv4をLowにする。   When the second pulse width modulation signal Pw2 shown in FIG. 2B becomes Low at time t = t6 shown in FIG. 2, the first pulse width correction circuit SV1 changes to Low of the second pulse width modulation signal Pw2. Accordingly, the second pulse width correction signal Sv2 is set to Low, and the second pulse width correction circuit SV2 also sets the fourth pulse width correction signal Sv4 to Low according to the Low of the second pulse width modulation signal Pw2. .

しかし、第2のインバータ駆動回路SD1を形成する部品及び第2のスイッチング素子TR2及び第3のスイッチング素子TR3のゲート容量等のばらつきにより、第2のスイッチング素子TR2及び第3のスイッチング素子TR3のOFFのタイミングが遅れ、図2(D)に示すT2の時間、第2のスイッチング素子TR2及び第3のスイッチング素子TR3がONし、時刻t=t8においてOFFする。   However, the second switching element TR2 and the third switching element TR3 are turned off due to variations in the components forming the second inverter drive circuit SD1 and the gate capacitances of the second switching element TR2 and the third switching element TR3. , The second switching element TR2 and the third switching element TR3 are turned on at time T2 shown in FIG. 2D, and are turned off at time t = t8.

さらに、第2のインバータ駆動回路SD2を形成する部品及び第6のスイッチング素子TR6及び第7のスイッチング素子TR7のゲート容量等のばらつきにより、第6のスイッチング素子TR6及び第7のスイッチング素子TR7のOFFのタイミングが速くなり、同図(I)に示すT5の時間、第6のスイッチング素子TR6及び第7のスイッチング素子TR7がONし、時刻t=t7においてOFFする。   Further, the sixth switching element TR6 and the seventh switching element TR7 are turned off due to variations in the components forming the second inverter drive circuit SD2 and the gate capacitances of the sixth switching element TR6 and the seventh switching element TR7. , The sixth switching element TR6 and the seventh switching element TR7 are turned on at time T5 shown in FIG. 11I, and are turned off at time t = t7.

つぎに、時刻t=t8において、第1のパルス幅補正回路SV1は、図2(E)に第1の直流電圧Ar1と平均基準電圧Eaとの偏差を求めて正の偏差値を算出する。   Next, at time t = t8, the first pulse width correction circuit SV1 calculates a positive deviation value by obtaining the deviation between the first DC voltage Ar1 and the average reference voltage Ea in FIG.

時刻t=t9において、図2(A)に示す第1のパルス幅変調信号Pw1が第1のパルス幅補正回路SV1に入力されると、第1のパルス幅補正回路SV1は、第1のパルス幅変調信号Pw1のHighに応じて同図(F)に示す第1のパルス幅補正信号Sv1をHighにする。そして、正の偏差値に基づいて第1のパルス幅補正信号Sv1のON時間がT4と短くなるように補正を行ない、時刻t=t10において、第1のパルス幅補正信号Sv1をLowにし、所定時間が経過した時刻t=t11において、第1のパルス幅変調信号Pw1がLowになる。   When the first pulse width modulation signal Pw1 shown in FIG. 2A is input to the first pulse width correction circuit SV1 at time t = t9, the first pulse width correction circuit SV1 The first pulse width correction signal Sv1 shown in FIG. 4F is set to High in accordance with the High of the width modulation signal Pw1. Then, based on the positive deviation value, correction is performed so that the ON time of the first pulse width correction signal Sv1 is shortened to T4. At time t = t10, the first pulse width correction signal Sv1 is set to Low, and predetermined At time t = t11 when the time has elapsed, the first pulse width modulation signal Pw1 becomes Low.

第1のスイッチング素子TR1及び第4のスイッチング素子TR4のON時間は、補正された第1のパルス幅補正信号Sv1に応じて、図2(C)に示すT3のON時間が決定され時刻t=t13においてOFFする。   The ON times of the first switching element TR1 and the fourth switching element TR4 are determined according to the corrected first pulse width correction signal Sv1, and the ON time of T3 shown in FIG. Turns off at t13.

時刻t=t8において、第2のパルス幅補正回路SV2は、図2(J)に第2の直流電圧Ar2と平均基準電圧Eaとの偏差を求めて負の偏差値を算出する。   At time t = t8, the second pulse width correction circuit SV2 calculates a negative deviation value by obtaining the deviation between the second DC voltage Ar2 and the average reference voltage Ea in FIG.

時刻t=t9において、図2(A)に示す第1のパルス幅変調信号Pw1が第2のパルス幅補正回路SV2に入力されると、第2のパルス幅補正回路SV2は、第1のパルス幅変調信号Pw1のHighに応じて同図(K)に示す第3のパルス幅補正信号Sv3をHighにする。そして、負の偏差値に基づいて第3のパルス幅補正信号Sv3のON時間がT6と長くなるように補正を行ない、時刻t=t12において、第3のパルス幅補正信号Sv3をLowにする。   At time t = t9, when the first pulse width modulation signal Pw1 shown in FIG. 2A is input to the second pulse width correction circuit SV2, the second pulse width correction circuit SV2 The third pulse width correction signal Sv3 shown in FIG. 5K is set to High according to the High of the width modulation signal Pw1. Then, based on the negative deviation value, correction is performed so that the ON time of the third pulse width correction signal Sv3 is increased to T6, and the third pulse width correction signal Sv3 is set to Low at time t = t12.

第5のスイッチング素子TR5及び第8のスイッチング素子TR8のON時間は、補正された第3のパルス幅補正信号Sv3に応じて、図2(H)に示すT3のON時間が決定され時刻t=t13においてOFFする。   The ON time of the fifth switching element TR5 and the eighth switching element TR8 is determined according to the corrected third pulse width correction signal Sv3, and the ON time of T3 shown in FIG. Turns off at t13.

時刻t=t14において、図2(B)に示す第2のパルス幅変調信号Pw2が第1のパルス幅補正回路SV1に入力されると、第1のパルス幅補正回路SV1は、第2のパルス幅変調信号Pw2のHighに応じて同図(G)に示す第2のパルス幅補正信号Sv2をHighにする。そして、正の偏差値に基づいて第2のパルス幅補正信号Sv2のON時間がT4と短くなるように補正を行ない、時刻t=t15において、第2のパルス幅補正信号Sv2をLowにし、所定時間が経過した時刻t=t16において、第2のパルス幅変調信号Pw2がLowになる。   When the second pulse width modulation signal Pw2 shown in FIG. 2B is input to the first pulse width correction circuit SV1 at time t = t14, the first pulse width correction circuit SV1 receives the second pulse. The second pulse width correction signal Sv2 shown in FIG. 4G is set to High in accordance with the High of the width modulation signal Pw2. Then, correction is performed so that the ON time of the second pulse width correction signal Sv2 is shortened to T4 based on the positive deviation value, and at time t = t15, the second pulse width correction signal Sv2 is set to Low, and predetermined At time t = t16 when the time has elapsed, the second pulse width modulation signal Pw2 becomes Low.

第2のスイッチング素子TR2及び第3のスイッチング素子TR3のON時間は、補正された第2のパルス幅補正信号Sv2に応じて、図2(D)に示すT3のON時間が決定され時刻t=t16においてOFFする。   The ON time of the second switching element TR2 and the third switching element TR3 is determined according to the corrected second pulse width correction signal Sv2, and the ON time of T3 shown in FIG. Turns off at t16.

時刻t=t14において、図2(B)に示す第2のパルス幅変調信号Pw2が第2のパルス幅補正回路SV2に入力されると、第2のパルス幅補正回路SV2は、第2のパルス幅変調信号Pw2のHighに応じて同図(K)に示す第4のパルス幅補正信号Sv4をHighにする。そして、負の偏差値に基づいて第4のパルス幅補正信号Sv4のON時間がT6と長くなるように補正を行ない、時刻t=t17において、第4のパルス幅補正信号Sv4をLowにする。   When the second pulse width modulation signal Pw2 shown in FIG. 2B is input to the second pulse width correction circuit SV2 at time t = t14, the second pulse width correction circuit SV2 receives the second pulse. The fourth pulse width correction signal Sv4 shown in FIG. 10K is set to High in accordance with the High of the width modulation signal Pw2. Then, correction is performed so that the ON time of the fourth pulse width correction signal Sv4 is increased to T6 based on the negative deviation value, and the fourth pulse width correction signal Sv4 is set to Low at time t = t17.

第6のスイッチング素子TR6及び第7のスイッチング素子TR7のON時間は、補正された第4のパルス幅補正信号Sv4に応じて、図2(H)に示すT3のON時間が決定され時刻t=t18においてOFFする。このとき、各インバータ回路を形成する第1のスイッチング素子乃至第8のスイッチング素子の各ON時間が略同一になる。   The ON time of the sixth switching element TR6 and the seventh switching element TR7 is determined according to the corrected fourth pulse width correction signal Sv4, and the ON time of T3 shown in FIG. Turns off at t18. At this time, the ON times of the first to eighth switching elements forming each inverter circuit are substantially the same.

上述の補正により時刻t=t18において、第1の直流電圧Ar1と第2の直流電圧Ar2とが略同一になり補正が終了し、時刻t=t18以後は、第1の直流電圧Ar1と第2の直流電圧Ar2とが略同一になり、並列に設けられたインバータ回路の出力電流が略平衡となり、高価な出力電流検出回路を複数使用しなくても並列運転が可能となる。   With the above correction, at time t = t18, the first DC voltage Ar1 and the second DC voltage Ar2 become substantially the same, and the correction ends. After time t = t18, the first DC voltage Ar1 and the second DC voltage Ar2 The DC voltage Ar2 is substantially the same, the output currents of the inverter circuits provided in parallel are substantially balanced, and parallel operation is possible without using a plurality of expensive output current detection circuits.

図3は、実施形態2に係る(例えば、主回路を2つ並列に設けた)アーク加工用電源装置である。同図において、図1及び図4に示すアーク加工用電源装置の電気接続図と同一符号の構成物は、同一動作を行うので説明は省略し、符号の相違する構成物についてのみ説明する。   FIG. 3 shows an arc machining power supply apparatus according to the second embodiment (for example, two main circuits are provided in parallel). In the figure, components having the same reference numerals as those in the electrical connection diagrams of the arc machining power supply device shown in FIGS. 1 and 4 perform the same operations, and thus the description thereof will be omitted, and only components having different reference numerals will be described.

第1の出力電圧検出回路VD1は、第1の主変圧器INT1の2次側の補助巻線の交流出力電圧を検出し第1の出力電圧検出信号Vd1として出力し、第2の出力電圧検出回路VD2は、第2の主変圧器INT2の2次側の補助巻線の交流出力電圧を検出し第2の出力電圧検出信号Vd2として出力する。以後は上述の同一動作を行うので説明は省略する。   The first output voltage detection circuit VD1 detects the AC output voltage of the secondary auxiliary winding of the first main transformer INT1, outputs it as the first output voltage detection signal Vd1, and detects the second output voltage detection The circuit VD2 detects the AC output voltage of the secondary auxiliary winding of the second main transformer INT2 and outputs it as the second output voltage detection signal Vd2. Thereafter, the same operation as described above is performed, and thus the description thereof is omitted.

本発明の実施の形態1のアーク加工用電源装置の電気接続図である。It is an electrical connection diagram of the power supply device for arc machining of Embodiment 1 of this invention. 図1に示す本発明の動作を説明するための波形タイミング図である。It is a waveform timing diagram for demonstrating the operation | movement of this invention shown in FIG. 実施の形態2のアーク加工用電源装置の電気接続図である。FIG. 5 is an electrical connection diagram of the arc machining power supply device according to the second embodiment. 従来技術のアーク加工用電源装置の電気接続図である。It is an electrical connection figure of the power supply apparatus for arc processing of a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

AR1 第1の出力電圧整流回路
AR2 第2の出力電圧整流回路
AR3 第3の出力電圧整流回路
C1 平滑コンデンサ
DR1 1次整流回路
DR2 第1の2次整流回路
DR3 第2の2次整流回路
DR4 第3の2次整流回路
DCL1 第1の直流リアクトル
DCL2 第2の直流リアクトル
DCL3 第3の直流リアクトル
EA 平均基準電圧回路
ID 総出力電流検出回路
ID1 第1の出力電流検出回路
ID2 第2の出力電流検出回路
Id 総出力電流検出信号
Id1 第1の出力電流検出信号
Id2 第2の出力電流検出信号
IR 出力電流設定回路
Ir 出力電流設定値
INT1 第1の主変圧器
INT2 第2の主変圧器
INT3 第3の主変圧器
M 被加工物
PW パルス幅変調回路
PWI 電流対応パルス幅変調回路
Pw1 第1のパルス幅変調信号
Pw2 第2のパルス幅変調信号
Pw3 第3のパルス幅変調信号
Pw4 第4のパルス幅変調信号
SV1 第1のパルス幅補正回路
SV2 第2のパルス幅補正回路
Sv1 第1のパルス幅補正信号
Sv2 第2のパルス幅補正信号
Sv3 第3のパルス幅補正信号
Sv4 第4のパルス幅補正信号
SD1 第1のインバータ駆動回路
SD2 第2のインバータ駆動回路
TH トーチ
TS 起動スイッチ
Ts 起動信号
TR1 第1のスイッチング素子
TR2 第2のスイッチング素子
TR3 第3のスイッチング素子
TR4 第4のスイッチング素子
TR5 第5のスイッチング素子
TR6 第6のスイッチング素子
TR7 第7のスイッチング素子
TR8 第8のスイッチング素子
Tr1 第1スイッチング素子駆動信号
Tr2 第2スイッチング素子駆動信号
Tr3 第3スイッチング素子駆動信号
Tr4 第4スイッチング素子駆動信号
Tr5 第5スイッチング素子駆動信号
Tr6 第6スイッチング素子駆動信号
Tr7 第7スイッチング素子駆動信号
Tr8 第8スイッチング素子駆動信号
VD1 第1の出力電圧検出回路
VD2 第2の出力電圧検出回路


AR1 first output voltage rectifier circuit AR2 second output voltage rectifier circuit AR3 third output voltage rectifier circuit C1 smoothing capacitor DR1 primary rectifier circuit DR2 first secondary rectifier circuit DR3 second secondary rectifier circuit DR4 second 3 secondary rectifier circuit DCL1 first DC reactor DCL2 second DC reactor DCL3 third DC reactor EA average reference voltage circuit ID total output current detection circuit ID1 first output current detection circuit ID2 second output current detection Circuit Id Total output current detection signal Id1 First output current detection signal Id2 Second output current detection signal IR Output current setting circuit Ir Output current setting value INT1 First main transformer INT2 Second main transformer INT3 Third Main transformer M Workpiece PW Pulse width modulation circuit PWI Current corresponding pulse width modulation circuit Pw1 Width modulation signal Pw2 second pulse width modulation signal Pw3 third pulse width modulation signal Pw4 fourth pulse width modulation signal SV1 first pulse width correction circuit SV2 second pulse width correction circuit Sv1 first pulse width Correction signal Sv2 Second pulse width correction signal Sv3 Third pulse width correction signal Sv4 Fourth pulse width correction signal SD1 First inverter drive circuit SD2 Second inverter drive circuit TH Torch TS Start switch Ts Start signal TR1 First 1 switching element TR2 2nd switching element TR3 3rd switching element TR4 4th switching element TR5 5th switching element TR6 6th switching element TR7 7th switching element TR8 8th switching element Tr1 1st switching Element drive signal Tr2 Second switch Switching element driving signal Tr3 Third switching element driving signal Tr4 Fourth switching element driving signal Tr5 Fifth switching element driving signal Tr6 Sixth switching element driving signal Tr7 Seventh switching element driving signal Tr8 Eighth switching element driving signal VD1 First Output voltage detection circuit VD2 Second output voltage detection circuit


Claims (4)

商用交流電源を整流し直流電圧を出力する1次整流回路と、前記1次整流回路に並列に設けて直流電圧を平滑する平滑コンデンサと、前記直流電圧を高周波交流電圧に変換する第1のインバータ回路と、前記第1のインバータ回路の出力を所定の負荷に適した高周波交流電圧に変換する第1の主変圧器と、前記第1の主変圧器の出力電力を整流する第1の2次整流回路と、前記整流された出力電力を平滑して出力端子に出力する第1の直流リアクトルと、前記平滑コンデンサと出力端子との間にインバータ回路、主変圧器、2次整流回路及び直流リアクトルが直列接続して形成される主回路を(N−1)個並列に設け、前記主回路の総出力電流を検出し総出力電流検出信号として出力する総出力電流検出回路と、予め定めた出力電流設定信号を設定する出力電流設定回路と、前記総出力電流検出信号と前記出力電流設定信号との偏差に基づいて第1のパルス幅変調信号及び第2のパルス幅変調信号のパルス幅を変調するパルス幅変調回路と、前記第1の主変圧器の出力電圧を検出する第1の出力電圧検出回路乃至前記第Nの主変圧器の出力電圧を検出する第Nの出力電圧検出回路と、前記第1の出力電圧を整流し第1の直流電圧として出力する第1の出力電圧整流回路乃至前記第Nの出力電圧を整流し第Nの直流電圧として出力する第Nの出力電圧整流回路と、前記第1の直流電圧乃至第Nの直流電圧の平均を算出し平均基準電圧として出力する平均基準電圧回路と、前記第1の直流電圧と前記平均基準電圧との値が略同一になるように第1のパルス幅変調信号及び第2のパルス幅変調信号のパルス幅を補正し第1のパルス幅補正信号及び第2のパルス幅補正信号として出力する第1のパルス幅補正回路乃至前記第Nの直流電圧と前記平均基準電圧との値が略同一になるように第1のパルス幅変調信号及び第2のパルス幅変調信号のパルス幅を補正し第(2N−1)のパルス幅補正信号及び第(2N)のパルス幅補正信号として出力する第Nのパルス幅補正回路と、第1のパルス幅補正信号及び第2のパルス幅補正信号に応じて前記第1のインバータ回路を駆動する第1のインバータ駆動回路乃至前記第(2N−1)のパルス幅補正信号及び第(2N)のパルス幅補正信号に応じて前記第Nのインバータ回路を駆動する第Nのインバータ駆動回路と、を備えたことを特徴とするインバータ電源装置。   A primary rectifier circuit that rectifies a commercial AC power supply and outputs a DC voltage, a smoothing capacitor that is provided in parallel with the primary rectifier circuit and smoothes the DC voltage, and a first inverter that converts the DC voltage into a high-frequency AC voltage Circuit, a first main transformer for converting the output of the first inverter circuit into a high-frequency AC voltage suitable for a predetermined load, and a first secondary for rectifying the output power of the first main transformer A rectifier circuit; a first DC reactor that smoothes the rectified output power and outputs the output power to an output terminal; and an inverter circuit, a main transformer, a secondary rectifier circuit, and a DC reactor between the smoothing capacitor and the output terminal (N-1) main circuits formed by connecting in series, a total output current detection circuit for detecting the total output current of the main circuit and outputting it as a total output current detection signal, and a predetermined output Current setting signal An output current setting circuit to be set, and pulse width modulation for modulating the pulse width of the first pulse width modulation signal and the second pulse width modulation signal based on the deviation between the total output current detection signal and the output current setting signal A first output voltage detection circuit for detecting an output voltage of the first main transformer to an Nth output voltage detection circuit for detecting an output voltage of the Nth main transformer; A first output voltage rectifier circuit that rectifies an output voltage and outputs it as a first DC voltage to an Nth output voltage rectifier circuit that rectifies the Nth output voltage and outputs it as an Nth DC voltage; An average reference voltage circuit that calculates an average of the DC voltage to the Nth DC voltage and outputs the average as the average reference voltage, and the first DC voltage and the average reference voltage are substantially equal to each other. Pulse width modulation signal and second pulse width variation The first pulse width correction circuit that corrects the pulse width of the signal and outputs it as the first pulse width correction signal and the second pulse width correction signal, and the values of the Nth DC voltage and the average reference voltage are substantially the same. The pulse widths of the first pulse width modulation signal and the second pulse width modulation signal are corrected so as to become the (2N-1) th pulse width correction signal and the (2N) pulse width correction signal. N pulse width correction circuits, a first inverter driving circuit for driving the first inverter circuit in accordance with the first pulse width correction signal and the second pulse width correction signal, through the (2N-1) th to (2N-1) th inverter circuits. An inverter power supply apparatus comprising: an Nth inverter drive circuit that drives the Nth inverter circuit in response to a pulse width correction signal and a (2N) th pulse width correction signal. 前記パルス幅変調信号のパルス幅の補正は、前記平均基準電圧と前記直流電圧との偏差を算出し、前記偏差の値が正のとき前記正の値に基づいてパルス幅を短くし、前記偏差の値が負のとき前記負の値に基づいてパルス幅を長くすること、を特徴とする請求項1に記載のインバータ電源装置。   The correction of the pulse width of the pulse width modulation signal is to calculate a deviation between the average reference voltage and the DC voltage, and when the deviation value is positive, the pulse width is shortened based on the positive value, and the deviation The inverter power supply device according to claim 1, wherein when the value of is negative, the pulse width is lengthened based on the negative value. 前記第1の出力電圧検出回路乃至第Nの出力電圧検出回路は、前記第1の主変圧器乃至第Nの主変圧器の2次側に補助巻線を設けて形成すること、を特徴とする請求項1又は請求項2に記載のインバータ電源装置。   The first output voltage detection circuit to the Nth output voltage detection circuit are formed by providing an auxiliary winding on the secondary side of the first main transformer to the Nth main transformer. The inverter power supply device according to claim 1 or 2. 前記請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のインバータ電源装置の出力電圧を、アーク負荷に適したアーク加工用電圧に変換すること、を特徴とするアーク加工用電源装置。   An arc machining power supply device, wherein the output voltage of the inverter power supply device according to any one of claims 1 to 3 is converted into an arc machining voltage suitable for an arc load.
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