JPH0573043B2 - - Google Patents
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- JPH0573043B2 JPH0573043B2 JP60056207A JP5620785A JPH0573043B2 JP H0573043 B2 JPH0573043 B2 JP H0573043B2 JP 60056207 A JP60056207 A JP 60056207A JP 5620785 A JP5620785 A JP 5620785A JP H0573043 B2 JPH0573043 B2 JP H0573043B2
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- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 34
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 20
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 5
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- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
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- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/24—Magnetic cores
- H01F27/26—Fastening parts of the core together; Fastening or mounting the core on casing or support
- H01F27/263—Fastening parts of the core together
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F37/00—Fixed inductances not covered by group H01F17/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、たとえば中厚板の高速自動切断など
に用いられるプラズマアーク切断用電源の直流リ
アクトルに関し、さらに詳しくは、小電流に対し
ては高インダクタンスを呈し、大電流に対しては
低インダクタンスを呈して、切断時のプラズマア
ーク長の変動に伴う切断電流の変動を抑制するよ
うな機能を発揮する直流リアクトルの構造に関す
る。
に用いられるプラズマアーク切断用電源の直流リ
アクトルに関し、さらに詳しくは、小電流に対し
ては高インダクタンスを呈し、大電流に対しては
低インダクタンスを呈して、切断時のプラズマア
ーク長の変動に伴う切断電流の変動を抑制するよ
うな機能を発揮する直流リアクトルの構造に関す
る。
（従来の技術）
プラズマアーク切断機においては、母材の板厚
に応じてプラズマアーク長が変化する。つまり、
母材側の極点（アークの足）は切断溝の進行面に
沿つて形成されるが、この極点では上記溝内で上
下方向に高速で繰り返し移動する。このような極
点の移動に対応して、アーク電圧に特徴的な鋸歯
状波が認められ、その周波数は数〜数十ｋHzオー
ダにも及び、それに伴つて切断電流が大きく変動
する。即ち、切断中の切断電圧の変動を考えた場
合、切断電流が大きく設定されていれば、該切断
電流が少々変動しても、アークが消弧するおそれ
はないが、切断電流が小さく設定されている場合
であれば、僅かでも安定領域から外れると、切断
電流が零近くまで減少してアークが消弧してしま
う。したがつて、切断電流の変動にかかわらず、
安定した切断電流を得るためには、インダクタン
スの大きい直流リアクトルが必要となる。
に応じてプラズマアーク長が変化する。つまり、
母材側の極点（アークの足）は切断溝の進行面に
沿つて形成されるが、この極点では上記溝内で上
下方向に高速で繰り返し移動する。このような極
点の移動に対応して、アーク電圧に特徴的な鋸歯
状波が認められ、その周波数は数〜数十ｋHzオー
ダにも及び、それに伴つて切断電流が大きく変動
する。即ち、切断中の切断電圧の変動を考えた場
合、切断電流が大きく設定されていれば、該切断
電流が少々変動しても、アークが消弧するおそれ
はないが、切断電流が小さく設定されている場合
であれば、僅かでも安定領域から外れると、切断
電流が零近くまで減少してアークが消弧してしま
う。したがつて、切断電流の変動にかかわらず、
安定した切断電流を得るためには、インダクタン
スの大きい直流リアクトルが必要となる。
特に、プラズマ作動ガスとしてエアを用いるエ
アプラズマ切断機においては、エア中に小電流で
プラズマアークを維持しなければならず、切断用
電源の無負荷電圧は通常のTIG溶接電源の４〜５
倍程度も必要である。従つて、プラズマアークの
スタート時の切断電流の立上がり変動が大きく、
切断中の電流変動も通常のTIG溶接用電源よりも
大きくなり、上述のような数〜数十ｋHzオーダの
変動に対しても、切断電流を安定化するために
は、図６のプラズマアークの電圧・電流特性図か
らも明らかなように、小電流域（≦Is）でアーク
が消弧しないように、数十ｍＨオーダのインダク
タンスをもつた直流リアクトルが必要である。
アプラズマ切断機においては、エア中に小電流で
プラズマアークを維持しなければならず、切断用
電源の無負荷電圧は通常のTIG溶接電源の４〜５
倍程度も必要である。従つて、プラズマアークの
スタート時の切断電流の立上がり変動が大きく、
切断中の電流変動も通常のTIG溶接用電源よりも
大きくなり、上述のような数〜数十ｋHzオーダの
変動に対しても、切断電流を安定化するために
は、図６のプラズマアークの電圧・電流特性図か
らも明らかなように、小電流域（≦Is）でアーク
が消弧しないように、数十ｍＨオーダのインダク
タンスをもつた直流リアクトルが必要である。
（発明が解決しようとする問題点）
上記の要求を達成するため、従来、特開昭53−
34654号公報の第３図の回路に示されているよう
に、開磁路タイプの直流リアクトルと閉磁路タイ
プの直流リアクトルを直列に２個の接続したもの
が提案されているが、この方法では、上記要求は
満足しても、大型で大重量の構造となり、かつ、
コスト的にも非常に高くなる欠点がある。
34654号公報の第３図の回路に示されているよう
に、開磁路タイプの直流リアクトルと閉磁路タイ
プの直流リアクトルを直列に２個の接続したもの
が提案されているが、この方法では、上記要求は
満足しても、大型で大重量の構造となり、かつ、
コスト的にも非常に高くなる欠点がある。
また、特開昭53−34656号公報の第２図に開示
されているように、開磁路タイプと閉磁路タイプ
との２つの機能を単一の直流リアクトルで具現し
たものも提案されているが、このものは、Ｉ形と
コ字形といつた互いに形状の異なる巻鉄芯を組合
わせてなるものであるために、両巻鉄芯の組立に
溶接を採用する必要がある。したがつて、該直流
リアクトルを経済的に設計し製作しようとする
と、プレス金型の多用および高度な溶接技術を要
し、製作面でのコストアツプは避けられないとい
う問題がある。
されているように、開磁路タイプと閉磁路タイプ
との２つの機能を単一の直流リアクトルで具現し
たものも提案されているが、このものは、Ｉ形と
コ字形といつた互いに形状の異なる巻鉄芯を組合
わせてなるものであるために、両巻鉄芯の組立に
溶接を採用する必要がある。したがつて、該直流
リアクトルを経済的に設計し製作しようとする
と、プレス金型の多用および高度な溶接技術を要
し、製作面でのコストアツプは避けられないとい
う問題がある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、小
型軽量にして、製作コストの低減を図り得るもの
でありながら、小電流域からの大電流域の全域に
わたり数十ｍＨオーダのインダクタンスをもち、
切断電流の変動にかかわらずアークの消弧を確実
に防止することができるプラズマアーク切断用電
源の直流リアクトルを提供することを目的として
いる。
型軽量にして、製作コストの低減を図り得るもの
でありながら、小電流域からの大電流域の全域に
わたり数十ｍＨオーダのインダクタンスをもち、
切断電流の変動にかかわらずアークの消弧を確実
に防止することができるプラズマアーク切断用電
源の直流リアクトルを提供することを目的として
いる。
（問題点を解決するための手段）
上記目的を達成するため、本発明に係るプラズ
マアーク切断用電源の直流リアクトルは、同一大
きさで、かつ同一形状の３個の略Ｃ字状の巻鉄芯
のうち、２個の巻鉄芯を端面合わせして閉磁路を
構成するとともに、該端面合わせされた巻鉄芯の
いずれか一方と残る巻鉄芯を背中合わせして開磁
路を構成し、上記端面合わせされた両巻鉄芯を、
リアクトル取付け架台に挿通して係着した鉄芯締
結バンドで縛着して相互に固定すると共に、上記
背中合わせされた両巻鉄芯に絶縁性巻枠を抱持さ
せ、かつ、この巻枠に巻線を巻回して両巻鉄芯を
相互に固定してなるものである。
マアーク切断用電源の直流リアクトルは、同一大
きさで、かつ同一形状の３個の略Ｃ字状の巻鉄芯
のうち、２個の巻鉄芯を端面合わせして閉磁路を
構成するとともに、該端面合わせされた巻鉄芯の
いずれか一方と残る巻鉄芯を背中合わせして開磁
路を構成し、上記端面合わせされた両巻鉄芯を、
リアクトル取付け架台に挿通して係着した鉄芯締
結バンドで縛着して相互に固定すると共に、上記
背中合わせされた両巻鉄芯に絶縁性巻枠を抱持さ
せ、かつ、この巻枠に巻線を巻回して両巻鉄芯を
相互に固定してなるものである。
（実施例）
以下、本発明の一実施例を図面によつて説明す
る。
る。
第１図乃至第４図において、１ａ，１ｂ，１ｃ
は積層タイプの略Ｃ字状の巻鉄芯であつて、これ
らは同一大きさで、かつ、同一形状（合同形）に
製作されたものである。この３個の巻鉄芯１ａ，
１ｂ，１ｃのうち、一対のもの１ａと１ｂがスペ
ーサ２を介して端面合わせされることにより閉磁
路を構成する。残る巻鉄芯１ｃが巻鉄芯１ｂに対
して背中合わせされて開磁路を構成する。上記端
面合わせされた巻鉄芯１ａと１ｂはリアクトル取
付け架台３に挿通係着された鉄芯締結バンド４に
て縛着されて相互に固定される。一方、背中合わ
せされた巻鉄芯１ｂと１ｃに対しては、第４図に
示すように、絶縁性巻枠を構成するプラスチツク
製の半割りボビン５ａ，５ｂを抱かせ、その上に
巻線６を巻回して両巻鉄芯１ｂ，１ｃを固縛し、
さらに巻鉄芯１ｃをリアクトル取付け架台３に溶
接７して固定する。
は積層タイプの略Ｃ字状の巻鉄芯であつて、これ
らは同一大きさで、かつ、同一形状（合同形）に
製作されたものである。この３個の巻鉄芯１ａ，
１ｂ，１ｃのうち、一対のもの１ａと１ｂがスペ
ーサ２を介して端面合わせされることにより閉磁
路を構成する。残る巻鉄芯１ｃが巻鉄芯１ｂに対
して背中合わせされて開磁路を構成する。上記端
面合わせされた巻鉄芯１ａと１ｂはリアクトル取
付け架台３に挿通係着された鉄芯締結バンド４に
て縛着されて相互に固定される。一方、背中合わ
せされた巻鉄芯１ｂと１ｃに対しては、第４図に
示すように、絶縁性巻枠を構成するプラスチツク
製の半割りボビン５ａ，５ｂを抱かせ、その上に
巻線６を巻回して両巻鉄芯１ｂ，１ｃを固縛し、
さらに巻鉄芯１ｃをリアクトル取付け架台３に溶
接７して固定する。
上記のように構成されたプラズマアーク切断用
電源の直流リアクトルにあつては、巻線６に小電
流が流れている状態では、もつぱら磁束は巻鉄芯
１ａと巻鉄芯１ｂによつて形成される閉磁路を通
り、第５図に示すように閉磁路の大きなインダク
タンスL1が得られる。電流が増大して閉磁路が
飽和すると、該閉磁路のインダクタンスL1は零
近くになるが、巻線６を巻回した部分は巻鉄芯１
ｂと１ｃによつて巻鉄芯１ａの倍の磁束断面積が
保証されているから、この２倍の断面積と巻線数
で決まる開磁路がこの部分に実質的に形成された
ことになつてこの開磁路の一定した低いインダク
タンスL2が得られる。
電源の直流リアクトルにあつては、巻線６に小電
流が流れている状態では、もつぱら磁束は巻鉄芯
１ａと巻鉄芯１ｂによつて形成される閉磁路を通
り、第５図に示すように閉磁路の大きなインダク
タンスL1が得られる。電流が増大して閉磁路が
飽和すると、該閉磁路のインダクタンスL1は零
近くになるが、巻線６を巻回した部分は巻鉄芯１
ｂと１ｃによつて巻鉄芯１ａの倍の磁束断面積が
保証されているから、この２倍の断面積と巻線数
で決まる開磁路がこの部分に実質的に形成された
ことになつてこの開磁路の一定した低いインダク
タンスL2が得られる。
これをプラズマアーク切断時について考察して
みると、母材の板厚が薄く、従つて切断電流が小
さい時は本発明直流リアクトルはその閉磁路の高
いインダクタンスL1によつて切断電流の変動を
小さくして安定化できる。一方、母材の板厚が大
になり、切断電流が大きくなると、インダクタン
スL1が低くなるが、切断電流が大きいので、多
少の変動を含んでもプラズマアークが消弧するま
で切断電流が減少しないように、つまり変動が抑
えられるようにインダクタンスL2を設定してあ
るので、安定領域外に大きく外れることがなく、
従つてアークが消弧することがない。故に単一の
直流リアクトルであり乍ら、低電流域から大電流
域を良好にカバーでき、またリアクトル鉄芯とし
て断面積の大きなものを用いる必要がなくなり、
鉄芯断面積を経済的に設計できるに至る。
みると、母材の板厚が薄く、従つて切断電流が小
さい時は本発明直流リアクトルはその閉磁路の高
いインダクタンスL1によつて切断電流の変動を
小さくして安定化できる。一方、母材の板厚が大
になり、切断電流が大きくなると、インダクタン
スL1が低くなるが、切断電流が大きいので、多
少の変動を含んでもプラズマアークが消弧するま
で切断電流が減少しないように、つまり変動が抑
えられるようにインダクタンスL2を設定してあ
るので、安定領域外に大きく外れることがなく、
従つてアークが消弧することがない。故に単一の
直流リアクトルであり乍ら、低電流域から大電流
域を良好にカバーでき、またリアクトル鉄芯とし
て断面積の大きなものを用いる必要がなくなり、
鉄芯断面積を経済的に設計できるに至る。
この直流リアクトルの組立ては、次のように行
われる鉄芯締結バンド４を間に挟んで巻鉄芯１ｂ
と１ｃを背中合わせし、両巻鉄芯１ｂ，１ｃに半
割りボビン５ａ，5bを対向方向から嵌めた後、
両半割りボビン５ａ，５ｂにわたつて巻線６を巻
回し、巻鉄芯１ｂ，１ｃ、半割りボビン５ａ，６
ｂ、鉄芯締結バンド４を固縛する。次に、鉄芯締
結バンド４をリアクトル取付け架台３のバンド通
し穴８，８に通すと共に、巻鉄芯１ｂに対し巻鉄
芯１ａをスペーサ２を介し端面合わせし、鉄芯締
結バンド４の一端に取着した連結部材９から他端
の連結部材１０にビス１１を捻じ込んで、該バン
ド４にて巻鉄芯１ａと１ｂとを縛着し、しかる後
巻鉄芯１ｃをリアクトル取付け架台３に溶接７す
る。
われる鉄芯締結バンド４を間に挟んで巻鉄芯１ｂ
と１ｃを背中合わせし、両巻鉄芯１ｂ，１ｃに半
割りボビン５ａ，5bを対向方向から嵌めた後、
両半割りボビン５ａ，５ｂにわたつて巻線６を巻
回し、巻鉄芯１ｂ，１ｃ、半割りボビン５ａ，６
ｂ、鉄芯締結バンド４を固縛する。次に、鉄芯締
結バンド４をリアクトル取付け架台３のバンド通
し穴８，８に通すと共に、巻鉄芯１ｂに対し巻鉄
芯１ａをスペーサ２を介し端面合わせし、鉄芯締
結バンド４の一端に取着した連結部材９から他端
の連結部材１０にビス１１を捻じ込んで、該バン
ド４にて巻鉄芯１ａと１ｂとを縛着し、しかる後
巻鉄芯１ｃをリアクトル取付け架台３に溶接７す
る。
（効果）
以上のように、この発明によれば、同一大きさ
で、同一形状の３個の略Ｃ字状の巻鉄芯を使用し
て、巻鉄芯の量産化によるコストダウンを図り得
るのはもとより、それら３個の巻鉄芯の端面合わ
せと背中合わせの配置によつて、単一のリアクト
ルでありながら、小電流域で数十ｍＨオーダの大
きなインダクタンスをもつ閉磁路と大電流域で最
低限必要な数ｍＨオーダの小さなインダクタンス
をもつ開磁路とを巧妙に作り出して、小電流域か
ら大電流域の全域において、数〜数十ｋHzオーダ
にも及び切断電流の変動にもかかわらず、プラズ
マアークの消弧の発生を確実に防止することがで
きる。
で、同一形状の３個の略Ｃ字状の巻鉄芯を使用し
て、巻鉄芯の量産化によるコストダウンを図り得
るのはもとより、それら３個の巻鉄芯の端面合わ
せと背中合わせの配置によつて、単一のリアクト
ルでありながら、小電流域で数十ｍＨオーダの大
きなインダクタンスをもつ閉磁路と大電流域で最
低限必要な数ｍＨオーダの小さなインダクタンス
をもつ開磁路とを巧妙に作り出して、小電流域か
ら大電流域の全域において、数〜数十ｋHzオーダ
にも及び切断電流の変動にもかかわらず、プラズ
マアークの消弧の発生を確実に防止することがで
きる。
しかも、端面合わせされた巻鉄芯同士の固定に
は締結バンドを使用し、かつ、背中合わせされた
巻鉄芯同士の固定には、巻線を利用することがで
きるので、溶接作業がほとんど不要で、巻鉄芯の
組立も容易であり、巻鉄芯自体の量産化と相埃つ
て製作コストの著しい低減を図ることができる。
は締結バンドを使用し、かつ、背中合わせされた
巻鉄芯同士の固定には、巻線を利用することがで
きるので、溶接作業がほとんど不要で、巻鉄芯の
組立も容易であり、巻鉄芯自体の量産化と相埃つ
て製作コストの著しい低減を図ることができる。
また、締結バンドを利用してリアクトル本体を
取付け架台上にセツトしたので、プラズマアーク
切断機の内部に簡単に組込むことができるという
効果も奏する。
取付け架台上にセツトしたので、プラズマアーク
切断機の内部に簡単に組込むことができるという
効果も奏する。
図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図
は直流リアクトルの正面図、第２図は縦断正面
図、第３図は第１図−線矢視切断図、第４図
は分解図、第５図は電流対インダクタンスの特性
図、第６図はプラズマアークの電圧・電流特性図
である。 １ａ，１ｂ，１ｃ……巻鉄芯、３……リアクト
ル取付け架台、４……鉄芯締結バンド、５ａ，５
ｂ……半割りボビン、６……巻線。
は直流リアクトルの正面図、第２図は縦断正面
図、第３図は第１図−線矢視切断図、第４図
は分解図、第５図は電流対インダクタンスの特性
図、第６図はプラズマアークの電圧・電流特性図
である。 １ａ，１ｂ，１ｃ……巻鉄芯、３……リアクト
ル取付け架台、４……鉄芯締結バンド、５ａ，５
ｂ……半割りボビン、６……巻線。
Claims (1)
- １ 同一大きさで、かつ同一形状の３個の略Ｃ字
状の巻鉄芯のうち、２個の巻鉄芯を端面合わせし
て閉磁路を構成するとともに、該端面合わせされ
た巻鉄芯のいずれか一方と残る巻鉄心を背中合わ
せして開磁路を構成し、上記端面合わせされた両
巻鉄芯を、リアクトル取付け架台に挿通して係着
した鉄芯締結バンドで縛着して相互に固定すると
共に、上記背中合わせされた両巻鉄芯に絶縁性巻
枠を抱持させ、かつ、この巻枠に巻線を巻回して
両巻鉄芯を相互に固定してなるプラズマアーク切
断用電源の直流リアクトル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5620785A JPS61214507A (ja) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | プラズマアーク切断用電源の直流リアクトル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5620785A JPS61214507A (ja) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | プラズマアーク切断用電源の直流リアクトル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61214507A JPS61214507A (ja) | 1986-09-24 |
| JPH0573043B2 true JPH0573043B2 (ja) | 1993-10-13 |
Family
ID=13020661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5620785A Granted JPS61214507A (ja) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | プラズマアーク切断用電源の直流リアクトル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61214507A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5020837B2 (ja) * | 2008-01-25 | 2012-09-05 | 西日本旅客鉄道株式会社 | 直流リアクトル |
| JP4717904B2 (ja) * | 2008-05-22 | 2011-07-06 | 株式会社タムラ製作所 | リアクトル |
| WO2023188293A1 (ja) * | 2022-03-31 | 2023-10-05 | Tdk株式会社 | 固定構造、及び電子ユニット |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5334656A (en) * | 1976-09-14 | 1978-03-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electric power source for dc arc welding |
| JPS5880817A (ja) * | 1981-11-10 | 1983-05-16 | Nippon Ferrite Ltd | チヨ−クコイル |
| JPS5840820B2 (ja) * | 1978-04-28 | 1983-09-08 | 株式会社日立製作所 | 電子ビ−ム自動軸調整装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5840820U (ja) * | 1981-09-10 | 1983-03-17 | 株式会社ユニオン電機 | 巻芯 |
-
1985
- 1985-03-20 JP JP5620785A patent/JPS61214507A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5334656A (en) * | 1976-09-14 | 1978-03-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electric power source for dc arc welding |
| JPS5840820B2 (ja) * | 1978-04-28 | 1983-09-08 | 株式会社日立製作所 | 電子ビ−ム自動軸調整装置 |
| JPS5880817A (ja) * | 1981-11-10 | 1983-05-16 | Nippon Ferrite Ltd | チヨ−クコイル |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61214507A (ja) | 1986-09-24 |
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