JPH0413478A - アーク起動装置 - Google Patents
アーク起動装置Info
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- JPH0413478A JPH0413478A JP11324890A JP11324890A JPH0413478A JP H0413478 A JPH0413478 A JP H0413478A JP 11324890 A JP11324890 A JP 11324890A JP 11324890 A JP11324890 A JP 11324890A JP H0413478 A JPH0413478 A JP H0413478A
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- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 9
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 2
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
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Landscapes
- Arc Welding Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電極と被加工物との間に高周波高電圧を印加
し、火花放電を発生させて、これによって加工用アーク
を誘発させる方式のアーク起動装置の改良に関するもの
である。
し、火花放電を発生させて、これによって加工用アーク
を誘発させる方式のアーク起動装置の改良に関するもの
である。
アークスタートを電極と被加工物とを接触させることな
く行うためには、加工に先立って電極とこれに接近して
対向する被加工物との間に高電圧を印加して両者間に火
花放電を発生させて、この火花放電によって電極と被加
工物との間にアークを誘発させるようになっている。こ
のとき印加する高電圧は、作業者に対する感電事故防止
の観点から数ＭＨｚ以上の高周波の高電圧が用いられる
。
く行うためには、加工に先立って電極とこれに接近して
対向する被加工物との間に高電圧を印加して両者間に火
花放電を発生させて、この火花放電によって電極と被加
工物との間にアークを誘発させるようになっている。こ
のとき印加する高電圧は、作業者に対する感電事故防止
の観点から数ＭＨｚ以上の高周波の高電圧が用いられる
。
第４図に従来のアーク加工装置の例を示す。同図におい
て１は電源部、２は高周波発生回路であり通常数ＭＨｚ
、致方ボルトの高周波高電圧を発生する。３は高周波
発生回路２の出力を電源部１の出力回路に重畳させるた
めのカップリングコイルであり、高周波発生回路２の出
力端子に接続される一次巻線３ａと電源部１の出力に直
列接続される二次巻線３ｂとからなる。４ないし７は高
周波をバイパスし電源部１に混入しないように保護する
だめのコンデンサ、１０および１１は電源部１の制御回
路への高周波や他の電磁ノイズの混入を防止するための
チョークコイルである。またコンデンサ４と７との接続
点は接地端子（ｅ）に接続されている。
て１は電源部、２は高周波発生回路であり通常数ＭＨｚ
、致方ボルトの高周波高電圧を発生する。３は高周波
発生回路２の出力を電源部１の出力回路に重畳させるた
めのカップリングコイルであり、高周波発生回路２の出
力端子に接続される一次巻線３ａと電源部１の出力に直
列接続される二次巻線３ｂとからなる。４ないし７は高
周波をバイパスし電源部１に混入しないように保護する
だめのコンデンサ、１０および１１は電源部１の制御回
路への高周波や他の電磁ノイズの混入を防止するための
チョークコイルである。またコンデンサ４と７との接続
点は接地端子（ｅ）に接続されている。
上記電源部工ないしチョークコイル１１は電源部１００
を構成している。また２１は電源部１００の出力端子（
ａ）と加工用トーチ２００の電極２５との間を接続する
電カケープル、２２は加工用トーチ２００に設けられた
起動指令用スイ、ソチ（以後トーチスイッチという）２
３と電源部１００の制御信号入力端子（ｂ） 、 （ｃ
）との間を接続するトーチスイッチ用制御ケーブルであ
り、これらの各ケーブル２１および２２は図示を省略し
た遮蔽用ガスを供給するためのホースや必要に応じて設
けられるトーチ冷却水供給用ホースなどとまとめられて
、共通のシース２４に収められて外見上−本のトーチケ
ーブルを構成している。加工用トーチ２００は電極２５
とこれを囲むノズル２６およびこれらによって形成され
る遮蔽用ガスを導入するためのガス通路とから主として
構成されている。また３１は被加工物、３２は被加工物
３１と電源部１００の他方の出力端子（ｄ）との間を接
続する電カケープルである。
を構成している。また２１は電源部１００の出力端子（
ａ）と加工用トーチ２００の電極２５との間を接続する
電カケープル、２２は加工用トーチ２００に設けられた
起動指令用スイ、ソチ（以後トーチスイッチという）２
３と電源部１００の制御信号入力端子（ｂ） 、 （ｃ
）との間を接続するトーチスイッチ用制御ケーブルであ
り、これらの各ケーブル２１および２２は図示を省略し
た遮蔽用ガスを供給するためのホースや必要に応じて設
けられるトーチ冷却水供給用ホースなどとまとめられて
、共通のシース２４に収められて外見上−本のトーチケ
ーブルを構成している。加工用トーチ２００は電極２５
とこれを囲むノズル２６およびこれらによって形成され
る遮蔽用ガスを導入するためのガス通路とから主として
構成されている。また３１は被加工物、３２は被加工物
３１と電源部１００の他方の出力端子（ｄ）との間を接
続する電カケープルである。
同図の装置において、トーチスイッチ２３を押すと電源
部１はこれにより出力を発生するとともに高周波発生回
路２を起動させカップリングコイル３に高周波電力を供
給しはじめる。この高周波発生回路２の高周波高電圧の
出力はカップリングコイル３の二次巻線３ｂにて電源部
１の出力に重畳される。この高周波高電圧はコンデンサ
４．７を経て電極２５と被加工物３１との間の絶縁を破
り火花放電を発生させる。この火花放電によって電極２
５と被加工物３１との間に電源部１からの電力によって
アークか誘発される。
部１はこれにより出力を発生するとともに高周波発生回
路２を起動させカップリングコイル３に高周波電力を供
給しはじめる。この高周波発生回路２の高周波高電圧の
出力はカップリングコイル３の二次巻線３ｂにて電源部
１の出力に重畳される。この高周波高電圧はコンデンサ
４．７を経て電極２５と被加工物３１との間の絶縁を破
り火花放電を発生させる。この火花放電によって電極２
５と被加工物３１との間に電源部１からの電力によって
アークか誘発される。
なお、高周波発生回路２は通常アークの発生によって出
力を停止するように構成されている。
力を停止するように構成されている。
第４図の装置において、高周波高電圧を印加して火花放
電を発生させるときの状態を考えてみる。
電を発生させるときの状態を考えてみる。
高周波発生回路２の出力周波数は前述のように数ＭＨｚ
以上であるので、これらは電源部１００においてはコン
デンサ４ないし７にてバイパスされるので第４図におい
てこれらのコンデンサより左側へは伝わらない。それ故
、高周波に対する第４図の装置は第５図のように書き直
すことができる。
以上であるので、これらは電源部１００においてはコン
デンサ４ないし７にてバイパスされるので第４図におい
てこれらのコンデンサより左側へは伝わらない。それ故
、高周波に対する第４図の装置は第５図のように書き直
すことができる。
同図において、Ｚｌは電極側型カケープル２１と大地と
の間の洩れインピーダンス、Ｚ２は電カケプル２１とト
ーチスイッチ用制御ケーブル２２との間の洩れインピー
ダンスをそれぞれ示している。またコンデンサ４ないし
７は各洩れインピーダンスＺｌ、Ｚ２に対しては十分に
低い値であるので高周波に対しては略短絡とみなし得る
ので図示のように示しである。これらの洩れインピーダ
ンスは各ケーブルに分布する浮遊容量や洩れ抵抗であり
、図中に示した方向の閉回路電流ｉ１、ｉ２に関係する
分布洩れインピーダンスを集中定数で示しである。これ
らの洩れインピーダンスの存在のために ｉ −ｉ１＋１２ − （１＋ １ ）ｅ ＺＩ Ｚ２ （但し、ｅはカップリングコイル二次巻線の出力電圧） なる洩れ電流が大地に流れることになる。この洩れ電流
は大地の上に設置された他の電子機器のケースの電位や
これらに接続されているケーブルの電位を高周波的に変
動させ、また接地されたケースやケーブルに高周波が誘
導によって混入して、ノイズ障害を発生することになる
。
の間の洩れインピーダンス、Ｚ２は電カケプル２１とト
ーチスイッチ用制御ケーブル２２との間の洩れインピー
ダンスをそれぞれ示している。またコンデンサ４ないし
７は各洩れインピーダンスＺｌ、Ｚ２に対しては十分に
低い値であるので高周波に対しては略短絡とみなし得る
ので図示のように示しである。これらの洩れインピーダ
ンスは各ケーブルに分布する浮遊容量や洩れ抵抗であり
、図中に示した方向の閉回路電流ｉ１、ｉ２に関係する
分布洩れインピーダンスを集中定数で示しである。これ
らの洩れインピーダンスの存在のために ｉ −ｉ１＋１２ − （１＋ １ ）ｅ ＺＩ Ｚ２ （但し、ｅはカップリングコイル二次巻線の出力電圧） なる洩れ電流が大地に流れることになる。この洩れ電流
は大地の上に設置された他の電子機器のケースの電位や
これらに接続されているケーブルの電位を高周波的に変
動させ、また接地されたケースやケーブルに高周波が誘
導によって混入して、ノイズ障害を発生することになる
。
本発明は高周波重畳のためのカップリングコイルの二次
巻線を２つに分割し、一方は従来通り電極に直列接続し
、他方は被加工物に直列接続するとともに両巻線の極性
を両巻線の誘起電圧の和が主電極と補助電極との間に印
加される極性として、上記従来装置の欠点を改善したも
のである。
巻線を２つに分割し、一方は従来通り電極に直列接続し
、他方は被加工物に直列接続するとともに両巻線の極性
を両巻線の誘起電圧の和が主電極と補助電極との間に印
加される極性として、上記従来装置の欠点を改善したも
のである。
第１図は本発明をＴＩＧアーク溶接装置に適用したとき
の実施−例を示す接続図である。同図は第５図に示した
従来装置において高周波カップリングコイル３の二次巻
線３ｂを２等分して３ｂｌ、３ｂ２とし、巻線３ｂｌは
電極２５と直列に、巻線３ｂ２は被加工物３１と直列に
なるように、またその極性は両巻線３ｂｌと３ｂ２の出
力電圧の和の電圧が電極２５と被加工物３１との間に印
加される極性に定めである。その他の構成は第４図の従
来装置と同じであるので同機能のものに同符号を付しで
ある。
の実施−例を示す接続図である。同図は第５図に示した
従来装置において高周波カップリングコイル３の二次巻
線３ｂを２等分して３ｂｌ、３ｂ２とし、巻線３ｂｌは
電極２５と直列に、巻線３ｂ２は被加工物３１と直列に
なるように、またその極性は両巻線３ｂｌと３ｂ２の出
力電圧の和の電圧が電極２５と被加工物３１との間に印
加される極性に定めである。その他の構成は第４図の従
来装置と同じであるので同機能のものに同符号を付しで
ある。
第２図は第１図の装置の高周波に対する等価回路であり
、同図中２１はケーブル２１と大地の間の洩れインピー
ダンス、Ｚ２はケーブル２１とケーブル２２の間の洩れ
インピーダンス、Ｚ３はケーブル２２とケーブル３２の
間の洩れインピーダンス、Ｚ４はケーブル３２と大地の
間の洩れインピーダンスを示し、それぞれ図中に示した
方向の閉回路洩れ電流１１ないし＋４に関係する分布洩
れインピーダンスを集中定数で示しである。同図におい
て高周波発生回路２の出力電圧をケーブルに重畳するカ
ップリングコイル３ｂｌ、３ｂ２の誘起電圧をｅａとす
ると、 ｉｔ −ｅａ／Ｚｌ 、 ＋２− ｅａ ／ Ｚ２ 。
、同図中２１はケーブル２１と大地の間の洩れインピー
ダンス、Ｚ２はケーブル２１とケーブル２２の間の洩れ
インピーダンス、Ｚ３はケーブル２２とケーブル３２の
間の洩れインピーダンス、Ｚ４はケーブル３２と大地の
間の洩れインピーダンスを示し、それぞれ図中に示した
方向の閉回路洩れ電流１１ないし＋４に関係する分布洩
れインピーダンスを集中定数で示しである。同図におい
て高周波発生回路２の出力電圧をケーブルに重畳するカ
ップリングコイル３ｂｌ、３ｂ２の誘起電圧をｅａとす
ると、 ｉｔ −ｅａ／Ｚｌ 、 ＋２− ｅａ ／ Ｚ２ 。
＋３−ｅａ／Ｚ３゜
＋４＝ ｅ ａ／Ｚ ４
である。ここでｅａ −１７２・ｅであるのでこれらの
閉回路電流は第４図の従来装置において流れる閉回路電
流の１／２であり、かつその方向が図示の通りであるの
で、１１と＋４および１２と１３はそれぞれ互いに相殺
されて実質的にはループ電流ｉｆないし＋４による洩れ
電流は大幅に低減されることになる。
閉回路電流は第４図の従来装置において流れる閉回路電
流の１／２であり、かつその方向が図示の通りであるの
で、１１と＋４および１２と１３はそれぞれ互いに相殺
されて実質的にはループ電流ｉｆないし＋４による洩れ
電流は大幅に低減されることになる。
第３図は、本発明の別の実施例を示す接続図である。同
図においては、高周波カップリングコイル３はその二次
巻線３ ｂｌ、 ３ ｂ２がコンデンサ４および７と
直列接続されて出力端子（ａ）および（ｄ）の間に接続
されており、かつその中間点は接地されている。また１
２および１３は、高周波電力が電源部１に流入しないよ
うに設けたチョークコイルである。
図においては、高周波カップリングコイル３はその二次
巻線３ ｂｌ、 ３ ｂ２がコンデンサ４および７と
直列接続されて出力端子（ａ）および（ｄ）の間に接続
されており、かつその中間点は接地されている。また１
２および１３は、高周波電力が電源部１に流入しないよ
うに設けたチョークコイルである。
第３図の実施例においても第１図に示した実施例と同様
に、高周波発生回路の出力はケーブル２１．３２におい
て、それぞれ大地電位が半分となるように供給され、ま
たケーブル２２に対する洩れ電流は実質的にはほぼ零で
あり、さらにケーブル２１．３２による大地への洩れ電
流もその方向が相反するのでいちぢるしく減少する。
に、高周波発生回路の出力はケーブル２１．３２におい
て、それぞれ大地電位が半分となるように供給され、ま
たケーブル２２に対する洩れ電流は実質的にはほぼ零で
あり、さらにケーブル２１．３２による大地への洩れ電
流もその方向が相反するのでいちぢるしく減少する。
なお、上記各実施例においては、本発明の対象となるア
ーク加工装置としてＴＩＧアーク溶接機を示したが、本
発明はＴＩＧアーク溶接機以外に消耗電極を用いるアー
ク溶接機やアーク切断機、アーク溶射機など種々のアー
ク加工装置における起動装置として用いることができる
。
ーク加工装置としてＴＩＧアーク溶接機を示したが、本
発明はＴＩＧアーク溶接機以外に消耗電極を用いるアー
ク溶接機やアーク切断機、アーク溶射機など種々のアー
ク加工装置における起動装置として用いることができる
。
本発明の装置は上記の通りであるので大地に洩れる高周
波電流が著しく低減できるので近くに設置された他の電
子機器に対する高周波ノイズを極めて少なくすることが
できる。
波電流が著しく低減できるので近くに設置された他の電
子機器に対する高周波ノイズを極めて少なくすることが
できる。
第１図は本発明をプラズマアーク加工装置に適用したと
きの例を示す接続図、第２図は第１図の実施例の高周波
時における等価回路、第３図は本発明の別の実施例を示
す接続図、第４図は従来装置の例を示す接続図、第５図
は第４図の従来装置の高周波時における等価回路を示す
図である。 １・・・電源部、 ２・・・高周波発生回路、３・・
・カップリングコイル、 ３ａ・・・−次コイル、３ｂ
３ｂｌ、 ３ｂ２・・・・・・二次コイル、２１
．２２．３２・・・・・・ケーブル、２３・・・・・・
トーチスイッチ、 ２５・・・・・電極、２６・・・
・・・遮蔽ノズル、 ３１・・・・・・被加工物、１
００・・・・・・加工電源部、 ２００・・・・・・加工用トーチ、 Ｚ １．Ｚ ２．Ｚ ３．Ｚ ４ 、 ・・・・・・洩
れインピーダンス。
きの例を示す接続図、第２図は第１図の実施例の高周波
時における等価回路、第３図は本発明の別の実施例を示
す接続図、第４図は従来装置の例を示す接続図、第５図
は第４図の従来装置の高周波時における等価回路を示す
図である。 １・・・電源部、 ２・・・高周波発生回路、３・・
・カップリングコイル、 ３ａ・・・−次コイル、３ｂ
３ｂｌ、 ３ｂ２・・・・・・二次コイル、２１
．２２．３２・・・・・・ケーブル、２３・・・・・・
トーチスイッチ、 ２５・・・・・電極、２６・・・
・・・遮蔽ノズル、 ３１・・・・・・被加工物、１
００・・・・・・加工電源部、 ２００・・・・・・加工用トーチ、 Ｚ １．Ｚ ２．Ｚ ３．Ｚ ４ 、 ・・・・・・洩
れインピーダンス。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電極と被加工物との間に高周波高電圧を印加して火
花放電を発生させアーク放電を誘発させる方式のアーク
起動装置において、高周波発生器と、前記高周波発生器
の出力を一次巻線の入力とするとともに二次巻線を２分
し前記２分した二次巻線の一方の巻線を前記電極と直列
に接続し前記二次巻線の他方の巻線を前記被加工物と直
列に接続しかつ前記両二次巻線の極性を出力電圧の和が
前記電極と前記被加工物との間に印加される極性とした
高周波カップリングコイルとを具備したアーク起動装置
。 ２、電極と被加工物との間に高周波高電圧を印加して火
花放電を発生させアーク放電を誘発させる方式のアーク
起動装置において、高周波発生器と、前記高周波発生器
の出力を一次巻線の入力とするとともに二次巻線を２分
し前記２分した二次巻線をコンデンサを介して各二次巻
線の出力電圧が加算される極性に直列接続し中間点を接
地した高周波カップリングコイルとを具備し前記高周波
カップリングコイルとコンデンサとからなる直列回路を
前記電極と前記被加工物とからなる負荷に並列に接続し
たアーク起動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11324890A JPH0413478A (ja) | 1990-04-28 | 1990-04-28 | アーク起動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11324890A JPH0413478A (ja) | 1990-04-28 | 1990-04-28 | アーク起動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0413478A true JPH0413478A (ja) | 1992-01-17 |
Family
ID=14607333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11324890A Pending JPH0413478A (ja) | 1990-04-28 | 1990-04-28 | アーク起動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0413478A (ja) |
-
1990
- 1990-04-28 JP JP11324890A patent/JPH0413478A/ja active Pending
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