JPH0153155B2

JPH0153155B2 -

Info

Publication number: JPH0153155B2
Application number: JP2458682A
Authority: JP
Inventors: Minoru Shimada; Shunsaku Oonishi
Original assignee: Hitachi Seiko Ltd
Current assignee: Via Mechanics Ltd
Priority date: 1982-02-19
Filing date: 1982-02-19
Publication date: 1989-11-13
Also published as: JPS58141857A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、TIG溶接用始動電圧回路の機能とプ
ラズマアーク発生において用いられるパイロツト
アーク発生回路の機能とを一台で備えたTIG溶接
兼用プラズマアーク発生装置に関するものであ
る。

周知のように定電圧源をフイードバツク制御に
より定電流特性としたサイリスタ式直流TIG電源
では、起動時のアークスタートを容易にするため
無負荷電圧に補助電圧を重畳させるTIG溶接用始
動電圧回路が用いられる。又、プラズマ切断等に
おいてはトーチ電極と被加工材間に発生させるプ
ラズマメインアークの移行を容易にさせるため、
トーチ電極と狭搾用ノズルとの間にパイロツトア
ークを発生させるパイロツトアーク発生回路が装
備される。

第１図は従来のTIG溶接用始動電圧回路の一例
を示す図であり、１は一次巻線１ａと二次巻線１
ｂからなる主トランスであり、２は相間トランス
であり、３は主サイリスタであり、４はサイリス
タ、５は抵抗であり、６は直流リアクタであり、
７はTIGトーチであり、８は被加工材を示してい
る。この回路は、主トランス１の二次巻線１ｂに
補助巻線１ｃを追加して、無負荷電圧を重畳し
（180V以下）、この補助巻線１ｃとサイリスタ４
によつて半波整流した電圧をTIGトーチ７と被加
工物８の間に印加してアーク起動を行うものであ
る。

第２図は従来のプラズマアーク切断用パイロツ
トアーク発生回路の一例を示す図であり、１１は
一次巻線１１ａと二次巻線１１ｂからなる主トラ
ンスであり、１２は一次巻線１２ａと二次巻線１
２ｂからなる専用のパイロツト用トランスであ
り、１３は相間トランスであり、１４は主サイリ
スタであり、１５はサイリスタであり、１６はダ
イオードであり、１７は出力調整用の抵抗であ
り、１８は直流リアクタであり、１９はトーチ電
極１９ａと狭搾用ノズル１９ｂからなる切断トー
チであり、２０は被加工材である。この回路は、
主トランス１１とは別に専用のパイロツトアーク
用トランス１２を設け、サイリスタ１５とダイオ
ード１６を用いて三相全波整流し、抵抗１７によ
つてパイロツトアーク電流値を設定するものであ
る。パイロツトアークを起動させる際には、切断
トーチ１９のトーチ電極１９ａと狭搾用ノズル１
９ｂ間にパイロツトアーク電流を流し、パイロツ
トアークを発生させるものである。このパイロツ
トアーク発生回路は専用のパイロツトアーク用ト
ランスを設けることと、部品点数が多いため経済
的でないという欠点がある。

以上の様なTIG溶接用始動電圧回路とプラズマ
アーク発生の際に用いられるパイロツトアーク発
生回路を兼用する場合、一般に次の様な問題があ
る。

(1) プラズマ切断ではTIG溶接時の負荷電圧（約
20V）に比べ、窒素ガスや水素ガスなどを使用
してアークを狭搾して負荷電圧を高く（約100
〜150V）するため、無負荷電圧の高い電源が
必要となり、プラズマ切断とTIG溶接とで出力
電圧を切換える必要があること。

(2) そのため、TIG溶接用始動電圧回路とパイロ
ツトアーク発生回路を切換える必要が生じる
が、第１図と第２図に示す従来回路で兼用とし
て構成すると、切換個所が多く、回路構成が複
雑となり、大がかりな装置となり大変不経済で
ある。

本発明の目的は上記した従来技術の欠点をな
くし、TIG溶接用始動電圧回路及びプラズマア
ーク発生に用いるパイロツトアーク発生回路を
共用した回路構成のTIG溶接兼用プラズマアー
ク発生装置を提供することにある。

本発明のTIG溶接兼用プラズマアーク発生装置
は、次のような構成を有している。すなわち、主
トランスの１次巻線がTIG溶接時とプラズマアー
ク切断時においてタツプ切り換え可能に形成さ
れ、主トランスの２次巻線に発生する電圧値が
TIG溶接時とプラズマアーク切断時とにおいて切
り換えられるように形成されている。さらに、主
トランスの２次側に上記２次巻線の他に補助巻線
が設けられ、この補助巻線はTIG溶接時とプラズ
マアーク切断時においてタツプ切り換え可能に形
成され、TIG溶接時とプラズマアーク切断時にお
いて補助巻線から出力される電圧値が切り換えら
れるように形成されている。さらに、上記主トラ
ンスの２次巻線には第１の整流回路が接続され、
２次巻線から出力される電流を整流して出力す
る。また、上記補助巻線には第２の整流回路が接
続され、補助巻線から出力される電流を整流し、
かつ出力電流値をTIG溶接時とプラズマアーク切
断時において切り換えて出力するように形成され
ている。さらに、上記第１の整流回路の出力を高
周波電圧に変換する高周波重畳回路が設けられて
いる。また、上記高周波重畳回路の出力をTIG溶
接時においてはTIGトーチに供給しプラズマアー
ク切断時においては切断トーチのトーチ電極に供
給し、かつ第２の整流回路の出力をTIG溶接時に
おいては被加工物に供給しプラズマアーク切断時
においては切断トーチの狭搾用ノズルに供給する
ための切換スイツチが設けられている。

本発明のTIG溶接兼用プラズマアーク発生装置
によれば、主トランスの１次巻線をTIG溶接時と
プラズマアーク切断時においてタツプ切り換え可
能に形成し、主トランスの２次巻線に発生させる
電圧値をTIG溶接時とプラズマアーク切断時とに
おいて切り換え可能に形成したため、TIG溶接時
とプラズマアーク切断時における負荷電圧を切り
換えることが可能になる。

また、主トランスの２次側に上記２次巻線の他
に補助巻線を設け、この補助巻線をTIG溶接時と
プラズマアーク切断時においてタツプ切り換え可
能に形成したため、TIG溶接時とプラズマアーク
切断時において補助巻線から出力される電圧が切
り換えられ、かつ補助巻線には第２の整流回路が
設けられているため、TIG溶接時にはTIG溶接に
適した補助電圧／電流を重畳し、プラズマアーク
切断時にはプラズマアーク切断に適した補助電
圧／電流を重畳することができる。

また、上記切換スイツチの働きにより、TIG溶
接時においては上記高周波切換回路の出力をTIG
トーチに供給しかつ上記第２の整流回路の出力を
被加工物に供給し、プラズマアーク切断時におい
ては上記高周波切換回路の出力を切断トーチのト
ーチ電極に供給しかつ第２の整流回路の出力を切
断トーチの狭搾用ノズルに供給することができ
る。

以下添付の図面に示す実施例により、更に詳細
に本発明について説明する。

第３図は本発明の一実施例を示す図であり、本
実施例は三相相間トランス付二重星型整流方式の
電源の場合であり、本発明と直接関係しない制御
回路等は省略している。同図において、２１は一
次巻線２１ａと二次巻線２１ｂと補助巻線２１ｃ
と相間トランス２２とからなる主トランスであ
る。また、２３は上記第１の整流回路を構成する
主サイリスタである。また、２４は抵抗であり、
２５ａ，２５ｂは接点であり、２６はダイオード
であり、上記第２の整流回路は抵抗２４と接点２
５ａ，２５ｂとダイオード２６とから構成されて
いる。また、２７は直流リアクタであり、２８は
TIGトーチであり、３０はトーチ電極３０ａと狭
搾用ノズル３０ｂからなる切断トーチであり、２
９，３１は被加工材である。また、Ｓ１，Ｓ２は
切換スイツチである。

この実施例の動作は、図示しないトーチスイツ
チのオンにより、切換スイツチＳ１の設定位置に
応じて、主トランス２１の一次巻線２１ａのいず
れかのタツプ側に電力が供給され、二次出力電圧
の発生と同時に切換用接点２５ａ又は２５ｂのい
ずれかがオンし、補助巻線２１ｃから供給される
電力によりTIG始動電圧又はパイロツトアークが
発生する。

TIG溶接用始動電圧回路として作動させる場合
は、切換スイツチＳ１，Ｓ２をTIG側に設定し、
続いて接点２５ａがオンとなる。従つて、抵抗２
４と接点２５ａとダイオード２６と切換スイツチ
Ｓ２とを介して、始動電圧（180V以下）がTIG
トーチ２８と被加工材２９の間に印加されアーク
起動が行なわれる。

また、このとき、スイツチＳ１がTIG側に設定
されるため、２次巻線２１ｂに発生する電圧はプ
ラズマアーク切断時と比較して低い電圧にするこ
とができる。従つて、TIG溶接時とプラズマアー
ク切断時とで、負荷電圧を切換えることができ
る。

プラズマアーク発生に用いるパイロツトアーク
発生回路として作動させる場合は、切換スイツチ
Ｓ１，Ｓ２を切断側に設定し、続いて接点２５ｂ
がオンとなり、抵抗２４で設定されたパイロツト
アーク電流により切断トーチ３０のトーチ電極３
０ａと狭搾用ノズル３０ｂ間にパイロツトアーク
を発生させ、メインアークへの移行が行なわれ
る。また、このとき、スイツチＳ１が切断側に設
定されるため、２次巻線２１ｂに発生する電圧は
TIG溶接時と比較して高い電圧にすることができ
る。従つて、プラズマ切断時とTIG溶接時とで、
負荷電圧を切換えることができる。

なおメインアークへ移行した後直ちに又は一定
時間経過後に、接点２５ｂをオフにして、パイロ
ツトアークの発生を停止させることも可能であ
る。また、抵抗２４は、直列又は並列に抵抗を組
合せて抵抗値を調整することも可能である。

以上の説明から明らかな様に、本発明によれ
ば、TIG溶接用始動電圧回路とプラズマアーク発
生に用いるパイロツトアーク発生回路とを共用化
したため、従来のプラズマアーク切断用パイロツ
トアーク発生回路の様に専用のパイロツト用トラ
ンスを設ける必要がない。従つて、部品点数が削
減でき安価に構成できる効果がある。また、TIG
始動電圧の発生とパイロツトアークの発生とをス
イツチで切換えることができ、操作も大変簡単で
ある効果を有する。尚、この発明はプラズマ切断
とプラズマ溶接の兼用としても応用できる効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のTIG溶接用始動電圧回路を示す
図、第２図は従来のプラズマアーク用パイロツト
アーク発生回路を示す図、第３図は本発明の一実
施例を示す図である。１，１１，２１……主トランス、２，１３，２
２……相間トランス、３，１４，２３……主サイ
リスタ、５，１７，２４……抵抗、６，１８，２
７……直流リアクタ、７，２８……TIGトーチ、
８，２０，２９，３１……被加工材、１２……パ
イロツト用トランス、１９，３０……切断トー
チ、２５ａ，２５ｂ……接点、Ｓ１，Ｓ２……切
換スイツチ。

Claims

【特許請求の範囲】１主トランスの１次巻線をTIG溶接時とプラズ
マアーク切断時においてタツプ切り換え可能に形
成し、主トランスの２次巻線に発生させる電圧値
をTIG溶接時とプラズマアーク切断時とにおいて
切り換え可能に形成した主トランスの１次巻線
と、主トランスの２次側に上記２次巻線の他に補
助巻線を設け、TIG溶接時とプラズマアーク切断
時においてタツプ切り換え可能に形成し、TIG溶
接時とプラズマアーク切断時において補助巻線か
ら出力される電圧値を切り換え可能に形成した補
助巻線とを有している主トランスと、上記主トランスの２次巻線に接続され、２次巻
線から出力される電流を整流する第１の整流回路
と、上記補助巻線に接続され、補助巻線から出力さ
れる電流の値をTIG溶接時とプラズマアーク切断
時において切り換えて整流する第２の整流回路
と、上記第１の整流回路の出力を高周波電圧に変換
する高周波重畳回路と、上記高周波重畳回路の出力をTIG溶接時におい
てはTIGトーチに供給しプラズマアーク切断時に
おいては切断トーチのトーチ電極に供給し、かつ
上記第２の整流回路の出力をTIG溶接時において
は被加工物に供給しプラズマアーク切断時におい
ては切断トーチの狭搾用ノズルに供給するための
切換スイツチと、を含んで構成されていることを特徴とするTIG溶
接兼用プラズマアーク発生装置。