JPH08174225A

JPH08174225A - プラズマアーク電源装置

Info

Publication number: JPH08174225A
Application number: JP6339850A
Authority: JP
Inventors: Kunio Kano; 国男狩野; Haruo Moriguchi; 晴雄森口; Toshiichi Fujiyoshi; 敏一藤吉; Atsushi Kinoshita; 敦史木下; Takashi Hashimoto; 隆志橋本
Original assignee: Sansha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Sansha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1994-12-27
Filing date: 1994-12-27
Publication date: 1996-07-09
Anticipated expiration: 2014-07-28
Also published as: CN1041040C; KR960027217A; TW291454B; CN1143853A; JP2925467B2; US5630952A

Abstract

(57)【要約】【目的】パイロットアーク及びプラズマアークの発生
を安定化させる。【構成】直流電源装置２の出力する直流電流Ｉａが、
パイロットアーク発生用電路１２のみを流れるとき、こ
のパイロットアーク発生用電路１２を流れる直流電流Ｉ
ａ、即ちパイロット電流Ｉｐを電流検出手段１１によっ
て検出し、この電流検出手段１１の検出信号と基準信号
２２との差に基づいて直流電流Ｉａが一定値になるよう
に直流電源装置２を制御する。また、直流電流Ｉａが、
プラズマアーク発生用電路１３を流れるとき、スイッチ
１０を開成してパイロット電流Ｉｐの流れを遮断すると
共に、プラズマアーク発生用電路１３を流れる直流電流
Ｉａ、即ちプラズマ電流Ｉｃを電流検出手段１１によっ
て検出し、この電流検出手段１１の検出信号と基準信号
２３との差に基づいて直流電流Ｉａが一定値になるよう
に直流電源装置２を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主電極とノズル電極と
の間にパイロットアークを発生させた後、このパイロッ
トアークを所謂火種にして主電極と対象物との間にプラ
ズマアークを発生させ、このプラズマアークによって対
象物の切断や溶接等の加工を行うプラズマ切断装置や溶
接機用のプラズマアーク電源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のようなプラズマアーク電源装置を
備えたプラズマ切断装置において、上記パイロットアー
ク及びプラズマアークの発生を安定化させる方法とし
て、従来、特公平６−７５７９１号公報に示すような技
術がある。これは、図４に示すような装置を用いて実施
される。同図に示すように、このプラズマ切断装置は、
例えば交流電源１０１を直流化する直流電源装置１０２
を有しており、この直流電源装置１０２の出力する直流
電流が、上記パイロットアーク及びプラズマアークのエ
ネルギ源となる。

【０００３】この直流電源装置１０２の一方の出力側
は、アーク電流検出手段１１１、電流制限用抵抗１０
９、接点手段１１０を介してプラズマトーチ１０３を構
成するノズル電極１０５に接続され、他方の出力側は、
プラズマトーチ１０３を構成する主電極１０４に接続さ
れている。つまり、上記のように主電極１０４とノズル
電極１０５との間にパイロットアークを発生させるため
のパイロットアーク発生用電路１１２が構成されてお
り、このパイロットアーク発生用電路１１２を流れる直
流電流、即ちパイロット電流Ｉｐを、アーク電流検出手
段１１１によって検出するように構成されている。ま
た、上記パイロットアーク発生用電路１１２には、パイ
ロットアークを発生させる際に高周波電流を印加する高
周波発生装置１０７が設けられている。

【０００４】また、直流電源装置１０２の一方の出力側
は、アーク電流検出手段１１１、切断電流検出手段（プ
ラズマ電流検出手段）１１４を介して対象物、即ち被切
断材１０６にも接続されている。つまり、上記のように
主電極１０４と被切断材１０６との間にプラズマアーク
１０８を発生させるための主アーク（プラズマアーク）
発生用電路１１３が構成されており、このプラズマアー
ク発生用電路１１３を流れる直流電流、即ち切断電流
（プラズマ電流）Ｉｃを、アーク電流検出手段１１１及
びプラズマ電流検出手段１１４によって検出するように
構成されている。

【０００５】上記パイロット電流Ｉｐまたはプラズマ電
流Ｉｃを検出したアーク電流検出手段１１１の検出信号
は、定電流制御回路１１５に供給される。定電流制御回
路１１５には、制御設定値設定手段１１６から基準値も
入力されており、この定電流制御回路１１５は、アーク
電流検出手段１１１の検出信号が基準値に等しくなるよ
うに、即ち、パイロット電流Ｉｐまたはプラズマ電流Ｉ
ｃが基準値に応じて一定になるように直流電源装置１０
２を制御する。なお、制御設定値設定手段１１６の基準
値は、プラズマ電流検出手段１１４の検出レベルが或る
レベルに達するとプラズマ電流Ｉｃ制御用の基準値に切
り換えられるように構成されている。

【０００６】上記のように構成されたプラズマ切断装置
において、接点手段１１０を閉成し、かつ高周波発生装
置１０７を起動させると、主電極１０４とノズル電極１
０５との間にパイロットアークが発生し、即ちパイロッ
ト電流Ｉｐが流れる。（但し、主電極１０４と被切断材
１０６との間にプラズマアーク１０８は発生していない
状態とする。）この状態においては、アーク電流検出手
段１１１を流れる電流Ｉａはパイロット電流Ｉｐのみで
あり、即ちアーク電流検出手段１１１はパイロット電流
Ｉｐのみを検出する。従って、このアーク電流検出手段
１１１の検出したパイロット電流Ｉｐが制御設定値設定
手段１１６の基準値に応じて一定になるように、定電流
制御回路１１５は直流電源装置１０２を制御する。

【０００７】このようにパイロット電流Ｉｐを一定に制
御することによって、直流電源装置１０２の入力側の交
流電源１０１の変動に対してもパイロットアークの発生
を安定化させることができる。また、パイロットアーク
発生用電路１１２中に設けられている電流制限用抵抗１
０９の抵抗ロスを軽減できると共に、主電極１０４とノ
ズル電極１０５との間に生じるエネルギーロスを軽減し
て、これらの発熱を抑制することができる。更に、後述
するプラズマアーク１０８を発生させる際に、アークの
被切断材１０６への移行をスムーズに行うこともでき
る。

【０００８】そして、上記のようにパイロットアークが
発生している状態において、主電極１０４とノズル電極
１０５とから成るプラズマトーチ１０３を被切断材１０
６に接近させると、主電極１０４と被切断材１０６との
間にプラズマアーク１０８が発生し、プラズマ電流Ｉｃ
が流れる。この状態において、接点手段１１０を開成し
てパイロット電流Ｉｐの流れ、即ちパイロットアークの
発生を無くすると、アーク電流検出手段１１１を流れる
電流Ｉａはプラズマ電流Ｉｃのみになり、つまりアーク
電流検出手段１１１はプラズマ電流Ｉｃのみを検出す
る。これと同時に、プラズマ電流検出手段１１４の検出
レベルも上記或るレベルに達するので、制御設定値設定
手段１１６の基準値も、プラズマ電流Ｉｃ制御用の基準
値に切り換えられる。従って、今度は、プラズマ電流Ｉ
ｃがプラズマ電流Ｉｃ制御用の基準値に応じて一定にな
るように、定電流制御回路１１５が直流電源装置１０２
を制御する。

【０００９】このようにプラズマ電流Ｉｃを一定に制御
することによって、直流電源装置１０２の入力側の交流
電源１０１の変動に対してもプラズマアーク１０８の発
生を安定化することができ、これによって、主電極１０
４及びノズル電極１０５における発熱ロスを抑制して、
その加熱損傷を効果的に防止することができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
においては、アーク電流検出手段１１１と切断電流検出
手段１１４とのいずれの電流検出手段に対しても、プラ
ズマ電流Ｉｃが流れるように構成されているが、通常、
このプラズマ電流Ｉｃは、パイロット電流Ｉｐに比べて
非常に大きく、例えば数百アンペアという大電流であ
る。従って、この非常に大きいプラズマ電流Ｉｃを検出
するには大容量型（大型）の検出手段（装置）が必要に
なり、即ち上記２つの電流検出手段として大容量型（大
型）の検出手段（装置）を２台用いる必要があり、これ
によってプラズマ切断装置自体が大型化してしまうとい
う問題がある。

【００１１】本発明は、パイロット電流Ｉｐ及びプラズ
マ電流Ｉｃを、各々の電流容量に応じた容量の電流検出
手段で検出することによって、上記のような大容量型
（大型）の検出手段の数を１台に抑えることができ、ひ
いては装置自体を従来よりも小型化することのできるプ
ラズマアーク電源装置を提供することを目的とする。ま
た、本発明は、１台の電流検出手段によってパイロット
電流Ｉｐ及びプラズマ電流Ｉｃを検出することのできる
プラズマアーク電源装置を提供することも目的とする。
なお、パイロット電流Ｉｐ及びプラズマ電流Ｉｃ（パイ
ロットアーク及びプラズマアークの発生）を安定化させ
た上で、上記目的を達成させることは勿論のことであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】第１の発明のプラズマア
ーク電源装置は、直流電流を出力する直流電源装置と、
該直流電源装置からプラズマ負荷の主電極とノズル電極
との間に延びており、上記直流電流を伝送させて上記主
電極と上記ノズル電極との間にパイロットアークを発生
させるパイロットアーク発生用電路と、該パイロットア
ーク発生用電路中に設けられ、上記パイロットアーク発
生用電路を流れる上記直流電流を検出し、その電流の大
きさに応じたパイロット電流検出信号を出力するパイロ
ット電流検出手段と、上記パイロットアーク発生用電路
中に設けられ、上記パイロットアーク発生用電路を開閉
する開閉手段と、上記直流電源装置から上記主電極とプ
ラズマ負荷の対象物との間に延びており、上記直流電流
を伝送させて上記主電極と上記対象物との間にプラズマ
アークを発生させるプラズマアーク発生用電路と、該プ
ラズマアーク発生用電路中に設けられ、上記プラズマア
ーク発生用電路を流れる上記直流電流を検出し、その電
流の大きさに応じたプラズマ電流検出信号を出力するプ
ラズマ電流検出手段と、上記プラズマ電流検出信号が所
定のレベル以下のとき、例えばプラズマアークが発生し
ていないとき、上記パイロットアーク発生用電路を閉路
させる状態に上記開閉手段を制御すると共に、上記パイ
ロット電流検出信号と予め設定した第１の基準信号との
差に基づいて上記直流電源装置を制御して上記直流電流
を一定値に制御し、上記プラズマ電流検出信号が上記所
定のレベルを越えるとき、例えばプラズマアークが発生
しているとき、上記パイロットアーク発生用電路を開路
させる状態に上記開閉手段を制御すると共に、上記プラ
ズマ電流検出信号と予め設定した第２の基準信号との差
に基づいて上記直流電源装置を制御して上記直流電流を
一定値に制御する制御手段とを、具備することを特徴と
するものである。

【００１３】第２の発明のプラズマアーク電源装置は、
第１の発明のプラズマアーク電源装置において、上記パ
イロット電流検出手段及び上記プラズマ電流検出手段
が、上記パイロットアーク発生用電路及び上記プラズマ
アーク発生用電路を一次巻線とする鉄心と該鉄心に巻装
され上記一次巻線を流れる電流に基づいて変流電流を発
生する検出用巻線とから成る一つの直流変流器と、上記
変流電流を検出しその電流の大きさに応じた検出信号を
出力する検出信号出力部とによって構成され、上記制御
手段が、上記検出信号が上記プラズマアーク発生用電路
を流れる電流が所定の値以下であることを表すとき、例
えばプラズマアークが発生していないとき、上記パイロ
ットアーク発生用電路を閉路する状態に上記開閉手段を
制御すると共に、上記パイロット電流検出信号と上記第
１の基準信号との差に基づいて上記直流出力手段を制御
して上記直流電流を一定値に制御し、上記検出信号が上
記プラズマアーク発生用電路を流れる電流が上記所定の
値を越えることを表すとき、例えばプラズマアークが発
生しているとき、上記パイロットアーク発生用電路を開
路する状態に上記開閉手段を制御すると共に、上記プラ
ズマ電流検出信号と上記第２の基準信号との差に基づい
て上記直流出力手段を制御して上記直流電流を一定値に
制御する状態に構成されたことを特徴とするものであ
る。

【００１４】第３の発明のプラズマアーク電源装置は、
第２の発明のプラズマアーク電源装置において、上記鉄
心に対する上記プラズマアーク発生用電路の巻数を、上
記鉄心に対する上記パイロットアーク発生用電路の巻数
よりも多くしたことを特徴とするものである。

【００１５】

【作用】第１の発明によれば、パイロットアーク発生用
電路が閉路状態にあり、このパイロットアーク発生用電
路に直流電流が流れ、即ち主電極とノズル電極との間に
パイロットアークが発生しており、かつ、主電極と対象
物との間のギャップが大きく、これらの間にはプラズマ
アークが発生していない状態であるとする。この状態に
おいては、直流電源装置の出力する直流電流は、パイロ
ットアーク発生用電路のみを流れる。そして、制御手段
が、パイロットアーク発生用電路の閉路状態を保つよう
に開閉手段を制御すると共に、パイロット電流検出手段
のパイロット電流検出信号と予め設定した第１の基準信
号との差に基づいて、上記パイロットアーク発生用電路
を流れる直流電流、即ちパイロット電流が所望値になる
ように直流電源装置を制御する。

【００１６】この状態で、ノズル電極と主電極とを対象
物に接近させ、これらのギャップを小さくすると、主電
極と対象物との間にプラズマアークが発生し、即ちプラ
ズマアーク発生用電路に直流電流が流れる。これによっ
て、制御手段は、パイロットアーク発生用電路を開路状
態に切り換えるように開閉手段を制御し、その結果、パ
イロット電流は遮断され、即ち直流電源装置の直流電流
はプラズマアーク発生用電路のみを流れる。そして、制
御手段は、プラズマ電流検出手段のプラズマ電流検出信
号と予め設定した第２の基準信号との差に基づいて、上
記プラズマアーク発生用電路を流れる直流電流、即ちプ
ラズマ電流が所望値になるように直流電源装置を制御す
る。

【００１７】第２の発明によれば、パイロット電流のみ
が流れているとき、このパイロット電流に基づいた変流
電流が直流変流器の検出用巻線に発生する。そして、検
出信号出力部が、この変流電流を検出してこの変流電流
の大きさに応じた検出信号を出力する。そして、制御手
段が、この検出信号と上記第１の基準信号との差に基づ
いて、パイロット電流が所望値になるように直流電源装
置を制御する。

【００１８】また、プラズマアークが発生してプラズマ
電流が流れると、このプラズマ電流に応じて上記変流電
流が変化し、即ちプラズマアークが発生したことを表
す。そして、制御手段がパイロット電流を遮断し、即ち
プラズマ電流のみが流れる。これによって、このプラズ
マ電流に基づいた変流電流が直流変流器の検出用巻線に
発生し、検出信号出力部が、この変流電流を検出してこ
の変流電流の大きさに応じた検出信号を出力する。そし
て、制御手段が、この検出信号と上記第２の基準信号と
の差に基づいて、プラズマ電流が所望値になるように直
流電源装置を制御する。つまり、直流変流器と検出信号
出力部とによって所謂電流検出手段が構成されており、
この一つの電流検出手段によってパイロット電流及びプ
ラズマ電流の両方を検出することができる。

【００１９】第３の発明によれば、検出用巻線に発生す
る変流電流、ひいては検出信号に対して、プラズマ電流
の方がパイロット電流よりも大きく影響する。従って、
例えばパイロット電流とプラズマ電流とが同程度の電流
値であるとき、プラズマ電流によって発生する変流電
流、ひいては検出信号の方が、パイロット電流によるも
のよりも大きくなる。

【００２０】

【実施例】本発明に係るプラズマアーク電源装置の第１
実施例を図１及び図２を参照して説明する。図１は、こ
のプラズマアーク電源装置を備えたプラズマ切断装置の
概略構成を示すブロック図である。なお、このプラズマ
切断装置も、主電極４とノズル電極５とから成るプラズ
マトーチ３を備えており、この主電極４とノズル電極５
との間にパイロットアークを発生させた後、このパイロ
ットアークを所謂火種にして主電極５と対象物、即ち被
切断材６との間にプラズマアーク８を発生させるもので
ある。

【００２１】同図に示すように、このプラズマ切断装置
は、例えば交流電源１を直流化して直流電流を出力する
直流電源装置２を有しており、この直流電源装置２の出
力する直流電流が上記パイロットアーク及びプラズマア
ーク８のエネルギ源となる。なお、この直流電源装置２
は、その内部において、入力した上記交流電源１を一度
整流した後、これを例えば制御用スイッチング素子等に
より構成されるインバータによって高周波交流に変換
し、更にこの高周波交流を整流することによって上記直
流電流を生成するインバータ方式の直流電源装置であ
る。そして、上記インバータを制御することによって出
力する直流電流を可変できるように構成されている。

【００２２】この直流電源装置２の一方の出力側（陽
極）は、スイッチ１０、電流検出器１１、電流制限用抵
抗９を介してノズル電極５に接続され、他方の出力側
（陰極）は、高周波発生装置７を介して主電極４に接続
されている。つまり、上記のように主電極４とノズル電
極５との間にパイロットアークを発生させるためのパイ
ロットアーク発生用電路１２が構成されている。そし
て、このパイロットアーク発生用電路１２を流れる電
流、即ちパイロット電流Ｉｐを電流検出器１１で検出す
るように構成されている。なお、高周波発生装置７は、
パイロットアークを発生させる際に、パイロットアーク
発生用電路１２に高周波電流を印加するためのものであ
る。

【００２３】更に、直流電源装置２の上記一方の出力側
（陽極）は、電流検出器１１を介して被切断材６にも接
続されている。つまり、上記のように主電極４と被切断
材６との間にプラズマアーク８を発生させるためのプラ
ズマアーク発生用電路１３が構成されている。そして、
このプラズマアーク発生用電路１２を流れる電流、即ち
プラズマ電流Ｉｃを電流検出器１１で検出するように構
成されている。

【００２４】ここで、電流検出器１１の概略構成図を図
２に示す。この電流検出器１１は、パイロットアーク発
生用電路１２及びプラズマアーク発生用電路１３を一次
側とする環状の鉄心１４と、この鉄心１４の二次側に巻
装された検出用巻線（図示せず）とから成る直流変流器
と、例えばホールＩＣ等により構成され上記検出用巻線
に流れる電流を検出しその電流の大きさに応じた検出信
号を出力する検出信号出力部（図示せず）とによって構
成されている。

【００２５】同図に示すように、パイロットアーク発生
用電路１２及びプラズマアーク発生用電路１３は、鉄心
１４に対して各々逆方向に巻装されており、即ち、パイ
ロット電流Ｉｐによって検出用巻線に発生する変流電流
と、プラズマ電流Ｉｃによって検出用巻線に発生する変
流電流とが各々逆方向に流れるように構成されている。
従って、これらの各変流電流を検出する検出信号出力部
からは、各変流電流に応じた検出信号が各々逆極性で出
力される。なお、本実施例においては、パイロット電流
Ｉｐに応じた検出信号が負極性で、一方、プラズマ電流
Ｉｃに応じた検出信号が正極性で各々出力されるように
構成されている。

【００２６】また、上記のようにパイロット電流Ｉｐ及
びプラズマ電流Ｉｃによって検出用巻線に発生する各変
流電流が各々逆方向に、即ち互いに打ち消し合う方向に
流れるので、結果的には、これらの電流の差分が検出用
巻線に流れることになる。従って、検出信号出力部から
は、上記差分に応じた検出信号が出力される。なお、こ
の電流検出器１１は、パイロット電流Ｉｐ及びプラズマ
電流Ｉｃとして、比較的に大きい電流が流れても、それ
に十分耐え得る容量のものである。

【００２７】更に、図２に示すように、この電流検出器
１１においては、鉄心１４に対するパイロットアーク発
生用電路１２の巻数よりもプラズマアーク発生用電路１
３の巻数を多くしている。（但し、本実施例において
は、パイロットアーク発生用電路１２については、鉄心
１４に巻装せずに鉄心１４の中空部を貫通させている
（棒型構造を形成している）だけで、また、プラズマア
ーク発生用電路１３については、鉄心１４に対して一巻
きしているだけである。）従って、パイロット電流Ｉｐ
及びプラズマアークＩｃが同時に流れているとき、例え
ばこれらの電流が互いに同程度の大きさであるか、また
はパイロット電流Ｉｐがプラズマ電流Ｉｃに比べて若干
大きい程度（本実施例においては、パイロット電流Ｉｐ
がプラズマ電流Ｉｃに比べて２倍未満の大きさ）である
場合は、検出用巻線にはプラズマ電流Ｉｃによって発生
する変流電流の向きに上記差分の電流が流れ、即ち検出
信号出力部からは正極性の検出信号が出力される。

【００２８】そして、上記のように構成された電流検出
器１１から出力された検出信号は、図１に示すように、
比較器５１、誤差増幅器２５の反転入力端子に供給され
ると共に、反転器２１を介して誤差増幅器２４の反転入
力端子に供給される。なお、反転器２１は、電流検出器
１１の検出信号の極性を反転させるものである。

【００２９】比較器５１は、電流検出器１１の検出信号
が或るレベル、例えば零以下であるか否かを比較するも
ので、電流検出器１１の検出信号が零以下、即ち零を含
む負極性である場合はＯＮ信号を、また、電流検出器１
１の検出信号が零を越える、即ち正極性である場合はＯ
ＦＦ信号を出力し、この出力信号を開閉器５２に供給す
る。即ち、比較器５１は、電流検出器１１の検出信号の
極性判別手段として機能する。そして、開閉器５２は、
比較器５１の出力信号に従ってパイロットアーク発生用
電路１２中に設けられているスイッチ１０の開閉を制御
するもので、比較器５１からＯＮ信号を受信したときス
イッチ１０を閉成してパイロットアーク発生用電路１２
を閉路状態にし、また、ＯＦＦ信号を受信したときスイ
ッチ１０を開成してパイロットアーク発生用電路１２を
開路状態にする。なお、図１は、スイッチ１０が開成し
ている状態を示している。

【００３０】一方、誤差増幅器２４及び２５の非反転入
力端子には、予め設定した正極性の基準信号２２及び２
３が各々供給されている。これらの誤差増幅器２４及び
２５は、電流検出器１１の検出信号及びこの検出信号の
極性を反転させた反転器２１の出力信号と、上記基準信
号２２及び２３との差を増幅するものである。そして、
これらの誤差増幅器２４及び２５は、回路用電源Ｖを駆
動電源としており、電流検出器１１の検出信号及び反転
器２１の出力が負極性の場合、この負極性の信号と正極
性の基準信号２２及び２３との差を増幅したこれらの誤
差増幅器２４及び２５の出力は回路用電源Ｖの電圧値に
飽和するように構成されている。

【００３１】これらの誤差増幅器２４及び２５の出力
は、ダイオード２６及び２７のカソードからアノードを
介してＰＷＭ制御回路３１の入力側に接続されている。
また、ダイオード２６及び２７のアノード側は、抵抗２
８を介して回路用電源Ｖにプルアップされている。即
ち、電流検出器１１検出信号の極性に応じてダイオード
２６、２７によって構成されたスイッチが切り換わり、
これによって誤差増幅器２４及び２５の出力のうち、回
路用電源Ｖの電圧値に飽和していない側の誤差増幅器の
出力が、ＰＷＭ制御回路３１の入力側に供給されるよう
に構成されている。

【００３２】ＰＷＭ制御回路３１は、上記誤差増幅器２
４及び２５のうち、出力が飽和していない側の誤差増幅
器の出力信号に従ってドライブ回路３２を駆動して、直
流電源装置２（詳しくは、この直流電源装置２のインバ
ータ）を制御する。即ち、このＰＷＭ制御回路３１は、
誤差増幅器２４の出力信号を入力したとき、反転器２１
の出力信号が基準信号２２に等しくなるように直流電源
装置２を制御する。また、誤差増幅器２５の出力信号を
入力したときは、電流検出器１１の検出信号が基準信号
２３に等しくなるように直流電源装置２を制御する。

【００３３】上記のように構成されたプラズマ切断装置
は、次のように動作する。今、主電極４とノズル電極５
とのギャップが小さく、主電極４と被切断材６とのギャ
ップが大きく、直流電源装置２によって主電極４とノズ
ル電極５との間、及び主電極４と被切断材６との間に電
圧が印加されているが、パイロットアーク及びプラズマ
アーク８は発生していないものとする。この状態におい
ては、パイロット電流Ｉｐ及びプラズマ電流Ｉｃは流れ
ていない、即ち電流検出器１１の検出信号は零であるの
で、比較器５１は、ＯＮ信号を出力する。従って、開閉
器５２は、スイッチ１０を閉成してパイロットアーク発
生用電路１２を閉路状態にする。

【００３４】この状態において、高周波発生装置７を起
動させてパイロットアーク発生用電路１２に高周波電流
を印加すると、主電極４とノズル電極５との間にパイロ
ットアークが発生し、即ちパイロット電流Ｉｐがパイロ
ットアーク発生用電路１２を流れる。なお、この状態に
おいては、被切断材６と主電極４とのギャップが大きい
ため、プラズマアーク８は発生せず、即ちプラズマ電流
Ｉｃは流れない。つまり、直流電源装置２の出力する直
流電流Ｉａは、パイロットアーク発生用電路１２のみを
流れ、即ち、上記直流電流Ｉａは全てパイロット電流Ｉ
ｐになる。

【００３５】このパイロット電流Ｉｐは、電流検出器１
１によって検出され、電流検出器１１は、パイロット電
流Ｉｐの大きさに応じた負極性の検出信号を出力する。
そして、この検出信号は、比較器５１、誤差増幅器２５
の反転入力端子に供給されると共に、反転器２１を介し
て誤差増幅器２４の反転入力端子に供給される。

【００３６】比較器５１は、電流検出器１１の検出信号
が負極性であるのでＯＮ信号を開閉器５２に出力し、こ
のＯＮ信号を受信した開閉器５２は、スイッチ１０を閉
成してパイロットアーク発生用電路１２の閉路状態を保
つ。これによって、パイロット電流Ｉｐは、パイロット
アーク発生用電路１２を流れ続け、即ちパイロットアー
クは発生し続ける。

【００３７】誤差増幅器２５は、負極性の検出信号と正
極性の基準信号２３との差を増幅するため、この誤差増
幅器２５の出力は回路用電源Ｖの電圧値に飽和する。一
方、誤差増幅器２４は、反転器２１の出力信号、即ち負
極性の検出信号を正極性に反転させた信号と基準信号２
２との差を増幅する。従って、誤差増幅器２４の出力信
号がＰＷＭ制御回路３１の入力側に供給される。

【００３８】ＰＷＭ制御回路３１は、誤差増幅器２４の
出力信号に従って、反転器２１の出力信号が基準信号２
２に等しくなるように、即ち直流電源装置２の出力する
直流電流Ｉａ、つまりはパイロット電流Ｉｐが基準信号
２２に応じて一定になるようにドライブ回路３２を介し
て直流電源装置２を制御する。これによって、パイロッ
トアークの発生が安定化される。なお、基準信号２２
が、パイロット電流Ｉｐの基準信号となり、特許請求の
範囲に記載の第１の基準信号に対応する。

【００３９】次に、上記のようにパイロットアークが発
生している状態において、主電極４とノズル電極５とか
ら成るプラズマトーチ３を被切断材６に接近させる。こ
れによって、パイロットアークが種火となり、主電極４
と被切断材６との間にプラズマアーク８が発生し、即ち
プラズマ電流Ｉｃがプラズマアーク発生用電路１３を流
れる。

【００４０】このプラズマアーク８が発生した瞬間、即
ちプラズマ電流Ｉｃの流れ始めの瞬間においては、直流
電流Ｉａは、パイロットアーク発生用電路１２とプラズ
マアーク発生用電路１３とに分流する。つまり、電流検
出器１１は、パイロット電流Ｉｐ及びプラズマ電流Ｉｃ
の両方を検出するが、この電流検出器１１は、上述した
ようにパイロット電流Ｉｐよりもプラズマ電流Ｉｃによ
り発生する検出信号の方が大きくなるように構成されて
いるので、この電流検出器１１からは正極性の信号が出
力される。たとえパイロット電流Ｉｐよりもプラズマ電
流Ｉｃの方がある程度小さくても（本実施例において
は、パイロット電流Ｉｐがプラズマ電流Ｉｃの２倍未満
の大きさであれば）、電流検出器１１からは正極性の信
号が出力される。この電流検出器１１から出力される正
極性の信号は、比較器５１、誤差増幅器２５の反転入力
端子に供給されると共に、反転器２１を介して誤差増幅
器２４の反転入力端子に供給される。

【００４１】比較器５１は、電流検出器１１の検出信号
が正極性であるのでＯＦＦ信号を開閉器５２に出力し、
このＯＦＦ信号を受信した開閉器５２は、スイッチ１０
を開成してパイロットアーク発生用電路１２の開路状態
にする。これによって、パイロット電流発生用電路１２
のパイロット電流Ｉｐの流れが遮断され、即ちパイロッ
トアークが消滅する。その結果、直流電源装置２の出力
する直流電流Ｉａはプラズマアーク発生用電路１３のみ
を流れ、即ち上記直流電源装置Ｉａは全てプラズマ電流
Ｉｃになり、このプラズマ電流Ｉｃのみが電流検出器１
１によって検出される。従って、電流検出器１１は、こ
のプラズマ電流Ｉｃの大きさに応じた正極性の検出信号
を出力する。

【００４２】誤差増幅器２５は、検出信号と基準信号２
３との差を増幅する。一方、誤差増幅器２４は、反転器
２１の出力信号、即ち正極性の検出信号を負極性に反転
させた信号と正極性の基準信号２２との差を増幅するた
め、この誤差増幅器２４の出力は回路用電源Ｖの電圧値
に飽和する。従って、誤差増幅器２５の出力信号がＰＷ
Ｍ制御回路３１の入力側に供給される。

【００４３】ＰＷＭ制御回路３１は、誤差増幅器２５の
出力信号に従って、電流検出器１１の検出信号が基準信
号２３に等しくなるように、即ち直流電源装置２の出力
する直流電流Ｉａ、つまりはプラズマ電流Ｉｃが基準信
号２３に応じて一定になるようにドライブ回路３２を介
して直流電源装置２を制御する。これによって、プラズ
マアーク８の発生が安定化される。なお、基準信号２３
が、プラズマ電流Ｉｃの基準信号となり、特許請求の範
囲に記載の第２の基準信号に対応する。

【００４４】なお、スイッチ１０が、特許請求の範囲に
記載の開閉手段に対応する。また、図１の一点鎖線で囲
まれた反転器２１、基準信号２２、２３、誤差増幅器２
４、２５、ダイオード２６、２７、抵抗器２８、回路用
電源Ｖ、ＰＷＭ制御回路３１、ドライブ回路３２、比較
器５１、及び開閉器５２によって、制御部２０が構成さ
れており、この制御部２０が、特許請求の範囲に記載の
制御手段に対応する。

【００４５】上記のように、このプラズマアーク電源装
置は、１台の電流検出器１１によってパイロット電流Ｉ
ｐ及びプラズマ電流Ｉｃを検出している。そして、プラ
ズマ電流Ｉｃが流れていないとき、即ちプラズマアーク
８が発生していないときはパイロット電流Ｉｐを一定に
制御してパイロットアークの発生を安定化させ、プラズ
マ電流Ｉｃが流れたとき、即ちプラズマアーク８が発生
したときにプラズマ電流Ｉｃを一定に制御してプラズマ
アーク８の発生を安定化させるように構成されている。
従って、図４に示す従来技術のように大容量型（大型）
の電流検出手段１１１、１１４を２台も設ける必要がな
いので、プラズマアーク電源装置自体を小型化すること
ができると共に、装置のコストダウンを計ることができ
る。

【００４６】また、電流検出器１１は、パイロット電流
Ｉｐよりもプラズマ電流Ｉｃの方が比較的に小さい場合
でも、例えば本実施例においてはパイロット電流Ｉｐが
プラズマ電流Ｉｃの２倍未満であれば、パイロット電流
Ｉｐ及びプラズマ電流Ｉｃが同時に流れたときに正極性
の検出信号を出力するように構成されている。従って、
パイロット電流Ｉｐ及びプラズマ電流Ｉｃの大小の関係
が上記のような場合でも、プラズマ電流Ｉｃを検出する
ことができ、パイロットアークからプラズマアーク８へ
のアークの移行をスムーズに行うことができる。

【００４７】なお、本第１実施例においては、プラズマ
切断装置用のプラズマアーク電源装置について説明した
が、このプラズマアーク電源装置は、プラズマ切断装置
に限らずプラズマ溶接機等、他のプラズマアーク機器用
の電源装置としても使用することができる。

【００４８】また、直流電源装置２をインバータ方式の
装置としたが、これに限らず、サイリスタ方式の装置で
もよい。

【００４９】そして、電流検出器１１を構成する直流変
流器の鉄心１４に対して、パイロットアーク発生用電路
１２の巻数よりもプラズマアーク発生用電路１３の巻数
の方が多くなるように構成したが、パイロット電流Ｉｐ
に対して検出用巻線に発生する変流電流よりもプラズマ
電流Ｉｃに対して検出用巻線に発生する変流電流の方が
大きいのであれば、各電路の巻数の関係は上記に限るこ
とはない。また、電流検出器１１を直流変流器と検出信
号出力部とによって構成したが、これに限らず、分流器
等の他の電流検出手段によって構成してもよい。

【００５０】また、パイロットアーク発生用電路１２及
びプラズマアーク発生用電路１３を、鉄心１４に対して
各々逆方向に巻装した。これは、パイロット電流Ｉｐと
プラズマ電流Ｉｃとでその極性を反対にし、１台の比較
器５１で検出信号のレベルが０以上であるか否を判断す
ることによって両者の識別を行えるようにするためであ
るが、各々同一方向に巻装してもよい。この場合、プラ
ズマアーク発生用電路１３の鉄心１４に対する巻数を、
パイロットアーク発生用電路１２の巻数よりも多くし、
プラズマ電流Ｉｃが流れたときに検出用巻線に発生する
変流電流、ひいては検出信号が、パイロット電流Ｉｐに
よるものよりも大きくなるように構成する。これによっ
て、プラズマ電流Ｉｃが流れたこと、即ちプラズマアー
ク８が発生したことを、検出信号のレベルを適当な基準
信号と比較することによって確認することができ、ひい
ては、上述の制御部２０と同様な作用を奏する回路を構
成することができる。

【００５１】更に、電流検出器１１は、パイロット電流
Ｉｐに応じて負極性の検出信号を出力し、プラズマ電流
Ｉｃに応じて正極性の検出信号を出力するように構成さ
れているが、これらの極性とは逆の極性で各検出信号が
出力されるように構成してもよい。この場合、誤差増幅
器２４に対して電流検出器１１の検出信号を直接供給
し、誤差増幅器２５及び比較器５１に対して反転器２１
の出力信号を供給するように構成すればよい。

【００５２】また、パイロットアーク発生用電路１２及
びプラズマアーク発生用電路１３の各々に対して、別々
に電流検出器を設けてもよい。このとき、パイロット電
流Ｉｐがプラズマ電流Ｉｃに比べて十分小さい場合は、
パイロットアーク発生用電路１２に設ける電流検出器
は、プラズマアーク発生用電路１３に設けるものよりも
小さい容量（小型）のものでよい。

【００５３】なお、１台の電流検出器を使用することを
考えた場合、この電流検出器を、高周波発生装置７の入
力側若しくは出力側、または直流電源装置２の（陽極
の）出力側とパイロットアーク発生用電路１２及びプラ
ズマアーク発生用電路１３の分岐点との間に設けること
もできる。しかし、これでは、パイロットアークが発生
している状態で電流検出器が検出しているのはパイロッ
ト電流Ｉｐであり、この状態においてプラズマトーチ３
を被切断材６に近付けてプラズマアーク８を発生させて
も、制御部２０は電流検出器によって検出されている電
流をパイロットアークを維持できる電流値に維持しよう
とするので、プラズマ電流Ｉｃが増加せず、アークがプ
ラズマアーク８へ完全に移行しない。そこで、プラズマ
アーク８が発生した時点、即ちプラズマ電流Ｉｃが流れ
出したことを検出する必要があるので、電流検出器を各
電路１２、１３に夫々設けている。

【００５４】そして、基準信号２２、２３は、その基準
値を可変することができるように構成してもよい。この
基準値を可変することによって、パイロット電流Ｉｐ及
びプラズマ電流Ｉｃを変化させ、ひいてはパイロットア
ーク及びプラズマアークのエネルギを調整することがで
きる。

【００５５】また、パイロットアーク発生用電路１２を
開閉させるスイッチ１０をスイッチング素子等の他の手
段によって構成してもよい。

【００５６】図３は、本発明に係るプラズマアーク電源
装置を備えたプラズマ切断装置の第２実施例を示すもの
である。なお、本第２実施例は、上記図１に示す第１実
施例の制御部２０を、制御部２０ａに置き換えたもので
あり、これ以外の構成については、上記第１実施例と同
様であるので、同等部分には同一符号を付し、その詳細
な説明を省略する。なお、制御部２０ａは、絶対値変換
器３３、スイッチ３４、３５、誤差増幅器３７、ＰＷＭ
制御回路３１、ドライブ回路３２、比較器５１、及び開
閉器５２ａによって構成されており、特許請求の範囲に
記載の制御手段に対応する。

【００５７】電流検出器１１から出力された検出信号
は、比較器５１に供給されると共に、絶対値変換器３３
を介して誤差増幅器３７の反転入力端子に供給される。
なお、絶対値変換器３３は、電流検出器１１の検出信号
の極性を正極性に変換するものである。

【００５８】比較器５１は、電流検出器１１の検出信号
が或るレベル、例えば零以下であるか否かを比較するも
ので、電流検出器１１の検出信号が零以下、即ち零を含
む負極性である場合はＯＮ信号を、また、電流検出器１
１の検出信号が零を越える、即ち正極性である場合はＯ
ＦＦ信号を出力し、この出力信号を開閉器５２ａに供給
する。

【００５９】そして、開閉器５２ａは、比較器５１の出
力信号に従ってパイロットアーク反転器１２中に設けら
れているスイッチ１０、及び基準信号切換手段３６を構
成するスイッチ３４、３５の開閉を制御するものであ
る。即ち、この開閉器５２ａは、比較器５１からＯＮ信
号を受信したときスイッチ１０を閉成してパイロットア
ーク発生用電路１２を閉路状態し、これと同時に、スイ
ッチ３４を閉成すると共にスイッチ３５を開成する。一
方、ＯＦＦ信号を受信したときは、スイッチ１０を開成
してパイロットアーク発生用電路１２を開路状態にし、
これと同時に、スイッチ３４を開成すると共にスイッチ
３５を閉成する。なお、図３は、スイッチ１０が開成、
スイッチ３４が開成、スイッチ３５が閉成している状態
を示している。

【００６０】一方、誤差増幅器３７の非反転入力端子に
は、予め設定された基準信号２２及び２３のうちのどち
らか一方が供給されるように構成されている。この基準
信号２２及び２３の選択は、基準信号切換手段３６によ
って行われる。誤差増幅器３７は、電流検出手段１１の
検出信号の極性を絶対値変換した絶対値変換器３３の出
力信号と、基準信号切換手段３６によって選択された基
準信号２２又は２３との差を増幅するものである。そし
て、この誤差増幅器３７の出力は、ＰＷＭ制御回路３１
に供給される。

【００６１】ＰＷＭ制御回路３１は、誤差増幅器３７の
出力信号に従ってドライブ回路３２を駆動して、直流電
源装置２を制御する。即ち、このＰＷＭ制御回路３１
は、絶対値変換器３３の出力信号、つまりは電流検出器
１１の検出信号を絶対値変換した信号が基準信号２２又
は２３に等しくなるように直流電源装置２を制御する。

【００６２】上記のように構成されたプラズマ切断装置
は、次のように動作する。今、主電極４とノズル電極５
とのギャップが小さく、主電極４と被切断材６とのギャ
ップが大きく、またパイロットアーク及びプラズマアー
ク８は発生していないものとする。この状態において
は、パイロット電流Ｉｐ及びプラズマ電流Ｉｃは流れて
いない、即ち電流検出器１１の検出信号は零であるの
で、比較器５１は、ＯＮ信号を出力する。従って、開閉
器５２ａは、スイッチ１０を閉成してパイロットアーク
発生用電路１２を閉路状態にし、これと同時に、基準信
号切換手段３６のスイッチ３４を閉成し、スイッチ３５
を開成する。

【００６３】この状態において、高周波発生装置７を起
動させてパイロットアーク発生用電路１２に高周波電流
を印加すると、主電極４とノズル電極５との間にパイロ
ットアークが発生し、パイロット電流Ｉｐがパイロット
アーク発生用電路１２を流れる。

【００６４】このパイロット電流Ｉｐは、電流検出器１
１によって検出され、電流検出器１１は、パイロット電
流Ｉｐの大きさに応じた負極性の検出信号を出力する。
そして、この検出信号は、比較器５１に供給されると共
に、絶対値変換器３３を介して誤差増幅器３７に供給さ
れる。

【００６５】比較器５１は、電流検出器１１の検出信号
が負極性であるのでＯＮ信号を開閉器５２ａに出力し、
このＯＮ信号を受信した開閉器５２ａは、パイロットア
ーク発生用電路１２の閉路状態を保ち、これと同時に、
基準信号切換手段３６のスイッチ３４を閉成し、スイッ
チ３５を開成する。これによって、パイロット電流Ｉｐ
は、パイロットアーク発生用電路１２を流れ続け、即ち
パイロットアークは発生し続ける。

【００６６】誤差増幅器３７は、絶対値変換器３３の出
力信号、即ち負極性の検出信号を正極性に絶対値変換さ
せた信号と、基準信号切換手段３６の閉成している側の
スイッチ３４に接続された、即ち選択された基準信号２
２との差を増幅する。そして、誤差増幅器３７は、この
増幅した信号をＰＷＭ制御回路３１の入力側に供給す
る。

【００６７】ＰＷＭ制御回路３１は、誤差増幅器３７の
出力信号に従って、絶対値変換器３３の出力信号が選択
された基準信号２２に等しくなるように、ドライブ回路
３２を介して直流電源装置２を制御する。これによっ
て、パイロットアークの発生が安定化される。

【００６８】次に、上記のようにパイロットアークが発
生している状態において、プラズマトーチ３を被切断材
６に接近させると、パイロットアークが種火となり、主
電極４と被切断材６との間にプラズマアーク８が発生
し、プラズマ電流Ｉｃがプラズマアーク発生用電路１３
を流れる。そして、このプラズマ電流Ｉｃを検出した電
流検出器１１からは、正極性の検出信号が出力される。

【００６９】比較器５１は、電流検出器１１の検出信号
が正極性であるのでＯＦＦ信号を開閉器５２に出力し、
このＯＦＦ信号を受信した開閉器５２は、スイッチ１０
を開成してパイロットアーク発生用電路１２の開路状態
にする。これによって、パイロット電流発生用電路１２
のパイロット電流Ｉｐの流れが遮断され、パイロットア
ークは消滅する。その結果、直流電源装置２の出力する
直流電流Ｉａは全てプラズマ電流Ｉｃになり、このプラ
ズマ電流Ｉｃのみが電流検出器１１によって検出され
る。従って、電流検出器１１は、このプラズマ電流Ｉｃ
の大きさに応じた正極性の検出信号を出力する。これに
よって、基準信号切換手段３６のスイッチ３４が開成
し、スイッチ３５が閉成し、スイッチ３５に接続された
基準信号２３を選択する。

【００７０】誤差増幅器３７は、絶対値変換器３３の出
力信号、即ち正極性の検出信号と、選択された基準信号
２３との差を増幅する。そして、誤差増幅器３７は、こ
の増幅した信号をＰＷＭ制御回路３１の入力側に供給す
る。

【００７１】ＰＷＭ制御回路３１は、誤差増幅器３７の
出力信号に従って、絶対値変換器３３の出力信号が選択
された基準信号２３とが等しくなるように、即ち直流電
源装置２の出力する直流電流Ｉａ、つまりはプラズマ電
流Ｉｃが基準信号２３に応じて一定になるようにドライ
ブ回路３２を介して直流電源装置２を制御する。これに
よって、プラズマアークの発生が安定化される。

【００７２】このように、上記第１実施例の制御部２０
とは異なる構成の制御部２０ａによっても、上記第１実
施例と同様に、パイロット電流Ｉｐ及びプラズマ電流Ｉ
ｃを制御し、即ちパイロットアーク及びプラズマアーク
の発生を安定化させることができる。また、この制御部
２０ａでは、誤差増幅器が１台でよく、基準信号２２、
２３の切換も比較器５１による極性の判別だけでよいの
で、回路構成を簡略化できる。

【００７３】

【発明の効果】第１の発明のプラズマアーク電源装置
は、パイロット電流についてはパイロット電流検出手段
によって検出し、プラズマ電流についてはプラズマ電流
検出手段によって検出するように、即ち大電流のプラズ
マ電流がパイロット電流検出手段に流れないように構成
されている。このように構成されているので、プラズマ
電流検出手段にのみ大容量型（大型）の検出手段を用い
て、パイロット電流検出手段にはプラズマ電流検出手段
よりも小容量型（小型）の検出手段を用いることができ
る。従って、従来のように２台の大容量型（大型）の検
出手段を用いる必要がないので、プラズマアーク電源装
置自体を従来よりも小型化することができ、これによっ
て、装置のコストダウンを計ることができるという効果
がある。なお、本プラズマアーク電源装置により、パイ
ロット電流及びプラズマ電流の安定化、即ちパイロット
アーク及びプラズマアークの発生の安定化を実現できる
ことは勿論のことである。

【００７４】第２の発明のプラズマアーク電源装置は、
パイロット電流及びプラズマ電流の両方を、一つの電流
検出手段で検出できるように構成されている。即ち、１
台の大容量型（大型）の検出手段を設けるだけで上記第
１の発明と同様な効果を奏するので、上記第１の発明よ
りもプラズマアーク電源装置自体を更に小型化すること
ができるという効果がある。

【００７５】第３の発明のプラズマアーク電源装置は、
プラズマ電流の方がパイロット電流よりも、検出用巻線
に発生する変流電流、ひいては検出信号に対して大きく
影響するように構成されている。このように構成されて
いるので、プラズマ電流の流れ、即ちプラズマアークの
発生をより確実に検出することができ、これによって、
パイロットアークからプラズマアークへの移行をよりス
ムーズに行うことができるという効果がある。また、例
えばプラズマ電流がパイロット電流よりも小さい場合で
も、プラズマアーク発生用電路の巻数をより増やすこと
によって、上記アークの移行をスムーズに行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るプラズマアーク電源
装置の概略構成を示すブロック図である。

【図２】同実施例における電流検出手段の概略構成図で
ある。

【図３】本発明の第２実施例に係るプラズマアーク電源
装置の概略構成を示すブロック図である。

【図４】従来のプラズマアーク電源装置の概略構成を示
すブロック図である。

【符号の説明】

１交流電源２直流電源装置３プラズマトーチ４主電極５ノズル電極６対象物８プラズマアーク１０スイッチ１１電流検出器１２パイロットアーク発生用電路１３プラズマアーク発生用電路２０制御部２２基準信号（パイロット電流Ｉｐ制御用）２３基準信号（プラズマ電流Ｉｃ制御用）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者木下敦史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 (72)発明者橋本隆志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

【特許請求の範囲】

【請求項１】直流電流を出力する直流電源装置と、該直流電源装置からプラズマ負荷の主電極とノズル電極
との間に延びており、上記直流電流を伝送させて上記主
電極と上記ノズル電極との間にパイロットアークを発生
させるパイロットアーク発生用電路と、該パイロットアーク発生用電路中に設けられ、上記パイ
ロットアーク発生用電路を流れる上記直流電流を検出
し、その電流の大きさに応じたパイロット電流検出信号
を出力するパイロット電流検出手段と、上記パイロットアーク発生用電路中に設けられ、上記パ
イロットアーク発生用電路を開閉する開閉手段と、上記直流電源装置から上記主電極とプラズマ負荷の対象
物との間に延びており、上記直流電流を伝送させて上記
主電極と上記対象物との間にプラズマアークを発生させ
るプラズマアーク発生用電路と、該プラズマアーク発生用電路中に設けられ、上記プラズ
マアーク発生用電路を流れる上記直流電流を検出し、そ
の電流の大きさに応じたプラズマ電流検出信号を出力す
るプラズマ電流検出手段と、上記プラズマ電流検出信号が所定のレベル以下のとき、
上記パイロットアーク発生用電路を閉路させる状態に上
記開閉手段を制御すると共に、上記パイロット電流検出
信号と予め設定した第１の基準信号との差に基づいて上
記直流電源装置を制御して上記直流電流を一定値に制御
し、上記プラズマ電流検出信号が上記所定のレベルを越
えるとき、上記パイロットアーク発生用電路を開路させ
る状態に上記開閉手段を制御すると共に、上記プラズマ
電流検出信号と予め設定した第２の基準信号との差に基
づいて上記直流電源装置を制御して上記直流電流を一定
値に制御する制御手段とを、具備することを特徴とする
プラズマアーク電源装置。
【請求項２】請求項１に記載のプラズマアーク電源装
置において、上記パイロット電流検出手段及び上記プラズマ電流検出
手段が、上記パイロットアーク発生用電路及び上記プラ
ズマアーク発生用電路を一次巻線とする鉄心と該鉄心に
巻装され上記一次巻線を流れる電流に基づいて変流電流
を発生する検出用巻線とから成る一つの直流変流器と、
上記変流電流を検出しその電流の大きさに応じた検出信
号を出力する検出信号出力部とによって構成され、上記制御手段が、上記検出信号が上記プラズマアーク発
生用電路を流れる電流が所定の値以下であることを表す
とき、上記パイロットアーク発生用電路を閉路する状態
に上記開閉手段を制御すると共に、上記パイロット電流
検出信号と上記第１の基準信号との差に基づいて上記直
流出力手段を制御して上記直流電流を一定値に制御し、
上記検出信号が上記プラズマアーク発生用電路を流れる
電流が上記所定の値を越えることを表すとき、上記パイ
ロットアーク発生用電路を開路する状態に上記開閉手段
を制御すると共に、上記プラズマ電流検出信号と上記第
２の基準信号との差に基づいて上記直流出力手段を制御
して上記直流電流を一定値に制御する状態に構成された
ことを特徴とするプラズマアーク電源装置。
【請求項３】請求項２に記載のプラズマアーク電源装
置において、上記鉄心に対する上記プラズマアーク発生用電路の巻数
を、上記鉄心に対する上記パイロットアーク発生用電路
の巻数よりも多くしたことを特徴とするプラズマアーク
電源装置。