JPH0324294Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、災害発生現場などで用いられるプラ
ズマ切断機に関する。

〔従来の技術〕

従来、プラズマ切断機は、迅速な切断が望まれ
る交通事故、火災などの種々の災害の発生現場で
用いられるこことが多い。

ところで、発生現場によつては商用交流電源か
らの給電を受けられないことがある。

そして、商用交流電源からの給電が受けられな
い発生現場では、プラズマ切断機の代わりにガス
切断機を用いるか、又はエンジン発電機から給電
することが行われている。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、ガス切断機を用いたときは、プラズ
マ切断機を用いたときのような迅速な切断が行な
えず、作業性が低下する問題点がある。

また、エンジン発電機から給電してプラズマ切
断機を用いる場合は、発電機の駆動などの準備に
時間を要し、直ちに切断を開始することができ
ず、速応性に欠ける問題点がある。

本考案は、交流電源からの給電の有、無によら
ず使用可能なプラズマ切断機を提供することを目
的としている。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するための手段を、実施例に対
応する第１図を参照して以下に説明する。

本考案は、交流電源からの入力交流を整流、平
滑して直流に変換する入力側直流変換部１と、 前記入力側直流変換部１の後部に設けられ、入
力直流を高周波交流に変換する高周波変換部２
と、 前記高周波交流を整流、平滑してプラズマ切断
用の直流に変換する出力側直流変換部３と、 前記高周波変換部２の入力側に放電路用のダイ
オード４を介して接続された蓄電池５と、 前記ダイオード４に並列に設けられた前記蓄電
池５の充電手段としての充電路用のダイオード
６、充電制御用のトランジスタ７と を備えたプラズマ切断機を提供するものであ
る。

〔作用〕

したがつて、交流電源から給電されるときは、
変換部１の直流にもとづき、変換部３からプラズ
マ切断用の直流が出力されるとともに、ダイオー
ド６、トランジスタ７を介して蓄電池５が充電さ
れる。

また、交流電源から給電されないときは、蓄電
池１の直流にもとづき、変換部３からプラズマ切
断用の直流が出力される。

〔実施例〕

つぎに、本考案を、その１実施例を示した第１
図とともに詳細に説明する。

８は商用交流電源などの交流電源からの交流の
入力端子、９は入力端子８の入力交流を整流する
入力側整流器、１０，１１は整流器９の正、負出
力端子間に直列に設けられた平滑用の２個のコン
デンサであり、整流器９とともに入力側直流変換
部１を形成している。

１２，１３はNPN型の２個のスイツチングト
ランジスタであり、トランジスタ１２のコレク
タ、トランジスタのエミツタが整流器９の正、負
出力端子それぞれに接続されるとともに、トラン
ジスタ１２のエミツタとトランジスタ１３のコレ
クタとが接続され、変換部７の出力直流を１〜
20KHzの高周波交流に変換する。１４は１次巻線
１４ａ及び中間タツプ付き２次巻線１４ｂを備え
た変換器であり、１次巻線１４ａ一端がトランジ
スタ１２のエミツタ、トランジスタ１３のコレク
タの接続点に接続されるとともに、１次巻線１４
ａの他端が直流成分除去用のコンデンサ１４′を
介してコンデンサ１０，１１の接続点に接続さ
れ、トランジスタ１２，１３とともに高周波変換
部２に形成している。

１５は２次巻線１４ｂの中間タツプと負出力端
子１６との間に設けられた高周波発生回路であ
り、起動スイツチ（図示せず）がオンされる起動
時にアーク起動用の高周波高電圧を直流に重畳し
て出力する。１７，１８はアノードが２次巻線１
４ｂの両端それぞれに接続された整流用の２個の
ダイオードであり、出力側整流器を形成してい
る。１９は一端がダイオード１７，１８のカソー
ドに接続された平滑用のリアクトルであり、ダイ
オード１７，１８とともに出力側直流変換部３を
形成している。

２０はリアクトル１９の他端と正出力端子２１
との間に設けられた電流検出器であり、変流器な
どからなり、出力端子１６，２１から切断負荷に
供給されるプラズマアーク電流を検出する。

２２は１対の入力端子がコンデンサ１０，１１
の直列回路の両端それぞれに接続されたDC／DC
コンバータであり、変換部２の入力交流を後述の
高周波変換制御回路、充電制御回路それぞれの駆
動直流に変換する。

２３は検出器２０の検出信号が入力される高周
波変換制御回路であり、検出器２２０とともに定
電流制御の帰還路を形成し、コンバータ２２の駆
動直流によつて駆動され、検出信号と内部設定さ
れた基準信号との比較にもとづき、トランジスタ
１２，１３のベースに高周波スイツツチングの駆
動制御信号を出力する。

４はカソードが整流器９の正出力端子、すなわ
ちトランジスタ１２のコレクタに接続された放電
路用のダイオード、５は陽極がダイオード４のア
ノードに接続された蓄電池であり、陰極が整流器
９の負出力端子、すなわちトランジスタ１３のエ
ミツタに接続されている。６はアノードがダイオ
ード４のカソードに接続された充電路用のダイオ
ード、７はコレクタがダイオード６のカソードに
接続されたNPN型のスイツチングトランジスタ
であり、エミツタが蓄電池５の陽極に接続され、
ダイオード６ととも充電手段を形成している。

２４はコンバータ２２の駆動直流が供給される
充電制御回路であり、トランジスタ７のベースに
高周波スイツチングの駆動制御信号を出力する。

なお、出力端子６，２１は切断負荷を形成する
プラズマトーチの電極、被切断物それぞれに接続
される。

そして、入力端子８が商用交流電源などに接続
される交流給電時は、入力端子８の入力交流が整
流器９、コンデンサ１０，１１で整流、平滑さ
れ、入力交流にもとづく直流が変換部２及びコン
バータ２２に供給される。

このとき、トランジスタ１２，１３の高周波ス
イツチングにもとづき、変圧器１４から１〜20K
Hzの高周波交流が出力されるととも、該高周波交
流がダイオード１７，１８、リアクトル１９によ
つて整流、平滑され、プラズマ切断用の直流が形
成される。

そして、プラズマトーチなどに設けられた起動
スイツチをオンすると、出力端子１６，２１と負
荷との間が閉成されるとともに発生回路１５が起
動され、出力端子１６，２１間、すなわち電極、
被切断物間に、直流に重畳した高周波高電圧が印
加され、電極、被切断物間にアークが発生する。

さらに、アークが発生すると、電極、被切断物
間に直流のプラズマアーク電流が流れ、プラズマ
アークによる熱エネルギーの高い集中により、被
切断物が迅速に切断される。

また、プラズマアーク電流が検出器２０で検出
され、検出器２０から制御回路２３に、プラズマ
アーク電流に比例した検出信号が出力される。

そして、制御回路２３により、検出信号が基準
信号に一致するように、トランジスタ１２，１３
の駆動制御信号の周波数が可変制御され、プラズ
マアーク電流が定電流制御される。

ところで、入力交流を整流、平滑して形成され
た直流の電圧は、蓄電池５の定格電圧より少し高
い電圧に設定されている。

そのため、ダイオード４が逆バイアスされてオ
フするとともに、形成された直流がダイオード
６，トランジスタ７の充電路を介して蓄電池５に
供給され、蓄電池５が浮動充電される。

なお、制御回路２４の駆動制御信号により、ト
ランジスタ７は高周波スイツチングをくり返す。

一方、入力端子８が商用交流電源などの交流電
源に接続されない交流非給電時は、ダイオード４
がオンし、蓄電池５がダイオード４を介して放電
し、蓄電池５の直流が変換部２、コンバータ２２
に供給される。

そして、変換部２の変換などにもとづき、交流
給電時と同様にしてプラズマ切断用の直流が形成
され、被処理物が切断される。

したがつて、交流電源の給電の有、無によらず
使用することができ、商用交流電源からの給電が
不可能な災害現場でも、たとえば、現場に搬入す
るまで蓄電池５を交流電源で充電することによ
り、蓄電池５の直流にもとづき、搬入後に、エン
ジン発電機などの外部交流電源から給電すること
なく、直ちにプラズマ切断を開始して迅速に被切
断物を切断することができる。

また、変換部２の高周波変換により、電源の利
用効率が向上するとともに軽量化などが図れ、機
動性が向上する。

なお、蓄電池５にはシール型の蓄電池を用いる
ことが望ましい。

一方、各変換部１〜３の構成などが実施例と異
なつていてもよいのは勿論である。

〔効果〕

以上のように、本考案のプラズマ切断機による
と、交流電源から給電されるときには、入力交流
を利用してプラズマ切断用の直流が形成され、交
流電源から給電されないときには、内蔵の蓄電池
を利用してプラズマ切断用の直流が形成され、し
かも、交流電源からの給電中に蓄電池が充電され
交流電源からの給電の有、無によらず使用するこ
とができ、災害発生現場などでの切断作業を迅速
に行うことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のプラズマ切断機の１実施例の
ブロツク結線図である。 １……入力側直流変換部、２……高周波変換
部、３……出力側直流変換部、４，６………放電
路用、充電路用のダイオード、５……蓄電池、７
……充電制御用のトランジスタ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 交流電源からの入力交流を整流、平滑して直流
   に変換する入力側直流変換部と、 前記入力側直流変換部の後段に設けられ、入力
   直流を高周波交流に変換する高周波変換部と、 前記高周波交流を整流、平滑してプラズマ切断
   用の直流に変換する出力側直流変換部と、 前記高周波変換部の入力側に放電路用のダイオ
   ードを介して接続された蓄電池と、 前記ダイオードに並列に設けられた前記蓄電池
   の充電手段と を備えたプラズマ切断機。