JPH06262365A - プラズマ切断用電源装置 - Google Patents
プラズマ切断用電源装置Info
- Publication number
- JPH06262365A JPH06262365A JP7764093A JP7764093A JPH06262365A JP H06262365 A JPH06262365 A JP H06262365A JP 7764093 A JP7764093 A JP 7764093A JP 7764093 A JP7764093 A JP 7764093A JP H06262365 A JPH06262365 A JP H06262365A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- cutting
- power supply
- output
- power source
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- Pending
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- Arc Welding Control (AREA)
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 交流電源から配電されていない場所における
溶接・切断加工において、エンジン発電式溶接用電源叉
は蓄電池式溶接用電源の他、切断用電源装置を設けるこ
となく作業を可能にする。 【構成】 直流溶接用電源装置を入力とし、この溶接用
電源装置の出力を複数のスイッチング素子１２，１４で
交互に高周波スイッチングする。この高周波スイッチン
グした直流を変圧器１６に印加して、直流励磁をさせず
に変圧器１６の出力に切断負荷用の高い交流を得て、こ
の交流を整流器１８，２０で整流し、リアクトル２２に
より平滑して切断用直流出力を得る。
溶接・切断加工において、エンジン発電式溶接用電源叉
は蓄電池式溶接用電源の他、切断用電源装置を設けるこ
となく作業を可能にする。 【構成】 直流溶接用電源装置を入力とし、この溶接用
電源装置の出力を複数のスイッチング素子１２，１４で
交互に高周波スイッチングする。この高周波スイッチン
グした直流を変圧器１６に印加して、直流励磁をさせず
に変圧器１６の出力に切断負荷用の高い交流を得て、こ
の交流を整流器１８，２０で整流し、リアクトル２２に
より平滑して切断用直流出力を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジン発電式溶接用
電源装置、蓄電池式溶接用電源装置又は手溶接用電源装
置、ＴＩＧ溶接用電源装置を入力電源とし、プラズマ切
断用に使用する電源装置に関する。
電源装置、蓄電池式溶接用電源装置又は手溶接用電源装
置、ＴＩＧ溶接用電源装置を入力電源とし、プラズマ切
断用に使用する電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】交流電源が配電されていない場所におけ
る溶接加工には通常エンジン発電機又は蓄電池を使用し
た溶接用直流電源が使用されている。ところが、溶接加
工中にもプラズマ切断を行う必要が生じることがある。
そして、この既設の直流電源を用いて鋼板を切断する場
合、出力電圧が不足し切断できない。このため、従来ガ
スを用いて切断していた。また、溶接現場で手溶接用叉
はＴＩＧ溶接用の直流電源のみがある場合も上述と同じ
ように切断作業が生じるとガスを用いて切断していた。
る溶接加工には通常エンジン発電機又は蓄電池を使用し
た溶接用直流電源が使用されている。ところが、溶接加
工中にもプラズマ切断を行う必要が生じることがある。
そして、この既設の直流電源を用いて鋼板を切断する場
合、出力電圧が不足し切断できない。このため、従来ガ
スを用いて切断していた。また、溶接現場で手溶接用叉
はＴＩＧ溶接用の直流電源のみがある場合も上述と同じ
ように切断作業が生じるとガスを用いて切断していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところがガス切断の場
合、薄板の切断はできるが厚板の切断が難しく切断速度
が遅いなどの問題があった。又、エンジン発電機又は蓄
電池を使用した切断用電源装置を使用することは、大型
の電源装置を２種類使用することになる等の問題があっ
た。さらに手溶接用叉はＴＩＧ溶接用の直流電源装置の
みがある場合も切断作業用に既設の溶接用電源装置の
他、切断用電源装置を設ける必要がある等の問題があっ
た。
合、薄板の切断はできるが厚板の切断が難しく切断速度
が遅いなどの問題があった。又、エンジン発電機又は蓄
電池を使用した切断用電源装置を使用することは、大型
の電源装置を２種類使用することになる等の問題があっ
た。さらに手溶接用叉はＴＩＧ溶接用の直流電源装置の
みがある場合も切断作業用に既設の溶接用電源装置の
他、切断用電源装置を設ける必要がある等の問題があっ
た。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明は、直流溶接用
電源を入力とし、プラズマ切断負荷に直流を供給するプ
ラズマ切断用電源装置であって、上記直流溶接用電源の
出力を交互に高周波スイッチングする複数のスイッチン
グ素子と、上記複数のスイッチング素子とそれぞれ１次
巻線と直列に接続され１次電圧より高い２次電圧を出力
する変圧器と、上記２次電圧を整流する整流器と、平滑
用リアクトルとを設けたものである。
電源を入力とし、プラズマ切断負荷に直流を供給するプ
ラズマ切断用電源装置であって、上記直流溶接用電源の
出力を交互に高周波スイッチングする複数のスイッチン
グ素子と、上記複数のスイッチング素子とそれぞれ１次
巻線と直列に接続され１次電圧より高い２次電圧を出力
する変圧器と、上記２次電圧を整流する整流器と、平滑
用リアクトルとを設けたものである。
【０００５】
【作用】複数のスイッチング素子を交互にスイッチング
して、変圧器に交流を供給し、変圧器の２次電圧に溶接
電圧より高い切断負荷用の電圧を得て、この交流を整流
・平滑して切断負荷に直流電流を供給する。
して、変圧器に交流を供給し、変圧器の２次電圧に溶接
電圧より高い切断負荷用の電圧を得て、この交流を整流
・平滑して切断負荷に直流電流を供給する。
【０００６】
【実施例】本発明によるプラズマ切断用電源装置の一実
施例を図１に示す。１は既設のエンジン発電式溶接用電
源、蓄電池式溶接用電源、手溶接用直流電源、ＴＩＧ溶
接用直流電源等の垂下特性又は定電流特性を有する溶接
用直流電源、２は溶接用電源１の出力に接続された切断
用電源装置、３は切断用トーチで非消耗式電極４とノズ
ル５により構成されている。６は母材で切断用トーチと
あわせて切断負荷となっている。切断用電源装置２はＩ
ＧＢＴ，ＭＯＳＦＥＴ，パワートランジスタ等の高周波
スイッチングする複数のスイッチング素子１２，１４
と、高周波を変圧する変圧器１６と、変圧された交流を
整流する整流器１８，２０、平滑用リアクトル２２、ス
イッチング素子１２，１４に駆動信号を供給する駆動装
置２４を有している。また、電源装置２には電極４とノ
ズル５との間にパイロットアークを発生させるため、開
閉手段２６、限流抵抗２８、高周波高電圧を発生させる
高周波発生装置３０からなるパイロットアーク回路と溶
接用電源１を出力制御する出力調整器３２を有してい
る。なお、８は出力調整を溶接用電源１と切断用電源２
とを切り換える切換器である。
施例を図１に示す。１は既設のエンジン発電式溶接用電
源、蓄電池式溶接用電源、手溶接用直流電源、ＴＩＧ溶
接用直流電源等の垂下特性又は定電流特性を有する溶接
用直流電源、２は溶接用電源１の出力に接続された切断
用電源装置、３は切断用トーチで非消耗式電極４とノズ
ル５により構成されている。６は母材で切断用トーチと
あわせて切断負荷となっている。切断用電源装置２はＩ
ＧＢＴ，ＭＯＳＦＥＴ，パワートランジスタ等の高周波
スイッチングする複数のスイッチング素子１２，１４
と、高周波を変圧する変圧器１６と、変圧された交流を
整流する整流器１８，２０、平滑用リアクトル２２、ス
イッチング素子１２，１４に駆動信号を供給する駆動装
置２４を有している。また、電源装置２には電極４とノ
ズル５との間にパイロットアークを発生させるため、開
閉手段２６、限流抵抗２８、高周波高電圧を発生させる
高周波発生装置３０からなるパイロットアーク回路と溶
接用電源１を出力制御する出力調整器３２を有してい
る。なお、８は出力調整を溶接用電源１と切断用電源２
とを切り換える切換器である。
【０００７】今、切断用電源装置で出力調整できるよう
に切換器８を選択し、出力調整器３２によって溶接用電
源装置を出力調整する。ここで、駆動装置２４からスイ
ッチング素子１２，１４に駆動信号で入力し、スイッチ
ング素子１２，１４を高周波スイッチングする。
に切換器８を選択し、出力調整器３２によって溶接用電
源装置を出力調整する。ここで、駆動装置２４からスイ
ッチング素子１２，１４に駆動信号で入力し、スイッチ
ング素子１２，１４を高周波スイッチングする。
【０００８】今、図２のＴ１の期間にスイッチング素子
１２を図２（ａ）に示すようにオンさせ、スイッチング
素子１４を図２（ｂ）に示すようにオフさせる。この
時、溶接用電源１，スイッチング素子１２，変圧器１６
のタップ１６ｂ，１６ａ，溶接用電源１に電流が流れ、
変圧器１６のタップ１６ａと１６ｄ間に電圧が誘起し、
この誘起電圧を整流器１８により整流する。一方、図２
のＴ２の期間において、スイッチング素子１２を図２
（ａ）に示すようにオフさせ、スイッチング素子１４を
図２（ｂ）に示すようにオンさせる。この時、溶接用電
源１，スイッチング素子１４，変圧器１６のタップ１６
ｃ，１６ａ、溶接用電源１に電流が流れ、変圧器１６の
タップ１６ａと１６ｅ間に電圧が誘起し、この誘起電圧
を整流器２０により整流し、リアクトル２２により平滑
し、切断用電源装置２の出力に図２（ｃ）に示す平滑さ
れ、かつ溶接用電源の出力電圧より高い電圧を有する直
流を出力し、切断用負荷の母材６，電極４に直流電圧を
印加する。
１２を図２（ａ）に示すようにオンさせ、スイッチング
素子１４を図２（ｂ）に示すようにオフさせる。この
時、溶接用電源１，スイッチング素子１２，変圧器１６
のタップ１６ｂ，１６ａ，溶接用電源１に電流が流れ、
変圧器１６のタップ１６ａと１６ｄ間に電圧が誘起し、
この誘起電圧を整流器１８により整流する。一方、図２
のＴ２の期間において、スイッチング素子１２を図２
（ａ）に示すようにオフさせ、スイッチング素子１４を
図２（ｂ）に示すようにオンさせる。この時、溶接用電
源１，スイッチング素子１４，変圧器１６のタップ１６
ｃ，１６ａ、溶接用電源１に電流が流れ、変圧器１６の
タップ１６ａと１６ｅ間に電圧が誘起し、この誘起電圧
を整流器２０により整流し、リアクトル２２により平滑
し、切断用電源装置２の出力に図２（ｃ）に示す平滑さ
れ、かつ溶接用電源の出力電圧より高い電圧を有する直
流を出力し、切断用負荷の母材６，電極４に直流電圧を
印加する。
【０００９】変圧器１６はスイッチング素子１２，１４
が交互にオン、オフするので、直流励磁されることなく
運転される。
が交互にオン、オフするので、直流励磁されることなく
運転される。
【００１０】一方、切断用電源装置２の出力電圧は、開
閉手段２６，限流素子２８，高周波発生装置３０を介し
て、ノズル５，電極４に印加する。そして、高周波発生
装置３０を動作させ、ノズル５と電極４に高周波高電圧
を印加すると、ノズル５，電極４間にパイロットアーク
が発生する。ここで、トーチ３を母材６に近づけると、
パイロットアークによって励起されたプラズマ流が電極
４から母材６に移行し、プラズマアークが発生して母材
６の切断が開始される。なお、プラズマアークが発生す
ると、高周波発生回路３２は遮断され、開閉手段２６を
遮断してパイロットアークも停止させる。
閉手段２６，限流素子２８，高周波発生装置３０を介し
て、ノズル５，電極４に印加する。そして、高周波発生
装置３０を動作させ、ノズル５と電極４に高周波高電圧
を印加すると、ノズル５，電極４間にパイロットアーク
が発生する。ここで、トーチ３を母材６に近づけると、
パイロットアークによって励起されたプラズマ流が電極
４から母材６に移行し、プラズマアークが発生して母材
６の切断が開始される。なお、プラズマアークが発生す
ると、高周波発生回路３２は遮断され、開閉手段２６を
遮断してパイロットアークも停止させる。
【００１１】従って、スイッチング素子１２，１４を交
互にスイッチングして変圧器１６に交流を供給し、巻き
足されたタップ１６ｄ，１６ｅに溶接電圧より高い切断
負荷用の２次電圧を得て、この交流を整流・平滑して切
断用負荷に直流を供給することができる。
互にスイッチングして変圧器１６に交流を供給し、巻き
足されたタップ１６ｄ，１６ｅに溶接電圧より高い切断
負荷用の２次電圧を得て、この交流を整流・平滑して切
断用負荷に直流を供給することができる。
【００１２】上記実施例では、変圧器１６に１次巻線に
巻き足された非絶縁変圧器を用いていたが、１次巻線と
２次巻線を絶縁させた絶縁変圧器を用いてもよい。ま
た、溶接用電源装置の出力調整器３２を溶接用電源装置
に設けてもよい。
巻き足された非絶縁変圧器を用いていたが、１次巻線と
２次巻線を絶縁させた絶縁変圧器を用いてもよい。ま
た、溶接用電源装置の出力調整器３２を溶接用電源装置
に設けてもよい。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のプラズマ
切断用電源装置は、溶接用電源装置の出力を入力とし、
スイッチング素子を交互にスイッチングして変圧器に交
流を供給し、変圧器の２次電圧に溶接電圧より高い切断
用電圧を得て、この交流を整流・平滑して切断用負荷に
直流電流を供給するので、交流電源が配電されていない
場合の溶接・切断作業であっても、既設の溶接用電源装
置の他に大型の切断用電源装置を設ける必要もない。
又、ガス切断に比較し作業性のよい切断を行うことがで
きる。
切断用電源装置は、溶接用電源装置の出力を入力とし、
スイッチング素子を交互にスイッチングして変圧器に交
流を供給し、変圧器の２次電圧に溶接電圧より高い切断
用電圧を得て、この交流を整流・平滑して切断用負荷に
直流電流を供給するので、交流電源が配電されていない
場合の溶接・切断作業であっても、既設の溶接用電源装
置の他に大型の切断用電源装置を設ける必要もない。
又、ガス切断に比較し作業性のよい切断を行うことがで
きる。
【図１】本発明のプラズマ切断用電源装置の１実施例の
一部ブロック結線図である。
一部ブロック結線図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は図１に示す装置の動作状態を
示すタイミングチャート説明図である。
示すタイミングチャート説明図である。
１ 溶接用電源装置 ２ 切断用電源装置 ３ 切断用トーチ ４ 電極 ５ ノズル ６ 母材 １２，１４ スイッチング素子 １６ 変圧器 １８，２０ 整流器 ２２ リアクトル ２４ 駆動装置 ３０ 高周波発生装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 狩野 国男 大阪府大阪市東淀川区淡路２丁目14番３号 株式会社三社電機製作所内
Claims (1)
- 【請求項１】 直流溶接用電源を入力とし、プラズマ切
断負荷に直流を供給するプラズマ切断用電源装置におい
て、上記直流溶接用電源の出力を交互に高周波スイッチ
ングする複数のスイッチング素子と、上記複数のスイッ
チング素子とそれぞれ１次巻線と直列に接続され１次電
圧より高い２次電圧を出力する変圧器と、上記２次電圧
を整流する整流器と、平滑用リアクトルとを設けたこと
を特徴とするプラズマ切断用電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7764093A JPH06262365A (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | プラズマ切断用電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7764093A JPH06262365A (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | プラズマ切断用電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06262365A true JPH06262365A (ja) | 1994-09-20 |
Family
ID=13639500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7764093A Pending JPH06262365A (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | プラズマ切断用電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06262365A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7838797B2 (en) | 2004-06-01 | 2010-11-23 | Illinois Tool Works Inc. | Fuel saving engine driven welding-type device and method of use |
| US8080761B2 (en) | 2004-08-17 | 2011-12-20 | Lincoln Global, Inc. | Hybrid powered welder |
-
1993
- 1993-03-10 JP JP7764093A patent/JPH06262365A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7838797B2 (en) | 2004-06-01 | 2010-11-23 | Illinois Tool Works Inc. | Fuel saving engine driven welding-type device and method of use |
| US8791388B2 (en) | 2004-06-01 | 2014-07-29 | Illinois Tool Works Inc. | Hybrid welding-type power source |
| US8841583B2 (en) | 2004-06-01 | 2014-09-23 | Illinois Tool Works Inc. | Hybrid welder |
| US9278403B2 (en) | 2004-06-01 | 2016-03-08 | Illinois Tool Works Inc. | Power source with rechargeable energy storage device |
| US9925614B2 (en) | 2004-06-01 | 2018-03-27 | Illinois Tool Works Inc. | Power source with rechargeable energy storage device |
| US10661375B2 (en) | 2004-06-01 | 2020-05-26 | Illinois Tool Works Inc. | Hybrid welding-type power source |
| US8080761B2 (en) | 2004-08-17 | 2011-12-20 | Lincoln Global, Inc. | Hybrid powered welder |
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