JPH10178787A

JPH10178787A - 直流アークスタート回路

Info

Publication number: JPH10178787A
Application number: JP35443696A
Authority: JP
Inventors: Haruo Moriguchi; 晴雄森口; Kenzo Danjo; 謙三檀上; Shigeru Okamoto; 茂岡本; Takashi Hashimoto; 隆志橋本; Atsushi Kinoshita; 敦史木下
Original assignee: Sansha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Sansha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-12-18
Filing date: 1996-12-18
Publication date: 1998-06-30
Anticipated expiration: 2016-12-18
Also published as: JP3300240B2; GB2320627A; GB9726705D0

Abstract

(57)【要約】【課題】ワークピースが正極に、トーチが負極の状態
に直流電圧が供給されていても、アークの発生を維持す
る。【解決手段】直流電圧を高周波電圧にインバータ106
が変換する。インバータ106 からの高周波電圧が変圧
器108 の１次巻線108Pに供給され、２次巻線108S2 に変
圧された高周波電圧が誘起される。ワークピース114 が
正極に、トーチ124 が負極となる直流電圧を、ダイオー
ド118a、118bが、２次巻線108Sの高周波電圧から生成す
る。トーチ124 とワークピース114 との間に、高周波電
圧重畳回路138 が高周波電圧を供給する。トーチ124 か
らワークピース114 に流れる電流を、充放電回路146
が、高周波電圧重畳回路138 の起動時に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばアーク溶接
機またはアーク切断機のようなアーク放電利用機器の電
源において使用する直流スタート回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばアーク溶接用の電源には、トーチ
とワークピースからなる溶接負荷に、交流電流及び直流
電流のいずれも供給できるタイプがある。この交流、直
流両用溶接用電源の一例が図５に示されている。

【０００３】図５では、商用交流電源１０からの商用交
流電圧が、コンバータ１２によって直流電圧に変換され
る。コンバータ１２の直流電圧は、インバータ１４によ
って高周波電圧に変換される。この高周波電圧は、絶縁
変圧器１６の１次巻線１６Ｐに供給され、変圧された高
周波電圧が、絶縁変圧器１６の２つの２次巻線１６Ｓ
１、１６Ｓ２に誘起される。

【０００４】２次巻線１６Ｓ１、１６Ｓ２は、これに誘
起される電圧の極性が黒丸を付した端部において同じと
なるように巻回されている。そして、黒丸が付されてい
ない端部は、互いに接続され、出力端子１８に接続され
ている。この出力端子１８は、ワークピース２０に接続
される。黒丸が付された端部には、ダイオード２２ａ、
２２ｂのアノードが接続され、これらのカソードは接続
され、平滑リアクトル２４、スイッチング素子２６を介
して出力端子２８に接続されている。出力端子２８に
は、トーチ３０が接続される。

【０００５】黒丸が付された端部には、ダイオード３２
ａ、３２ｂのカソードが接続され、これらのアノードは
接続されて、平滑リアクトル３４、スイッチング素子３
６を介して出力端子２８に接続されている。スイッチン
グ素子２６、３６は、制御器３８によってオン、オフ制
御される。

【０００６】従って、スイッチング素子２６がオンのと
き、ダイオード２２ａ、２２ｂから平滑リアクトル２
４、スイッチング素子２６、出力端子２８、トーチ３
０、ワークピース２０、出力端子１８、２次巻線１６Ｓ
１、１６Ｓ２に電流が流れる。また、スイッチング素子
３６がオンのとき、２次巻線１６Ｓ１、１６Ｓ２、出力
端子１８、ワークピース２０、トーチ３０、出力端子２
８、スイッチング素子３６、平滑リアクトル３４、ダイ
オード３２ａ、３２ｂに電流が流れる。スイッチング素
子２６、２８を交互にオンすることによって、ワークピ
ース２０とトーチ３０との間に交流電流を供給すること
ができる。また、スイッチング素子２６、３６の一方を
オンすることによって、ワークピース２０とトーチ３０
との間に直流電流を供給することができる。但し、ワー
クピース２０を正極に、トーチ３０を負極にすると、ワ
ークピース２０が溶融しやすいので、スイッチング素子
３６をオンに、スイッチング素子２６をオフにする。

【０００７】また、ギャップがあるトーチ３０とワーク
ピース２０との間にアークを発生させるために、高周波
発生器４０が設けられている。高周波発生器４０が発生
した高周波電圧は、結合用変圧器４２、バイパスコンデ
ンサ４４を介してトーチ３０とワークピース２０との間
に供給され、この高周波電圧の供給によってアーク放電
が発生する。このアーク放電を維持するため、上述した
交流電流または直流電流が供給される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、ワー
クピース２０を溶融しやすくするため、ワークピース２
０を正極に、トーチ３０を負極にしている。この状態で
は、電流がワークピース２０からトーチ３０に流れるの
で、電子は逆にトーチ３０からワークピース２０に流れ
る。電子がワークピース２０からトーチ３０側に流れる
状態、即ちトーチ３０を正極に、ワークピース２０を負
極にした状態にして、高周波電圧をワークピース２０と
トーチ３０との間に供給すると、アーク放電が発生しや
すいことが知られている。ところが、ワークピース２０
を溶融しやすくするために、ワークピース２０を正極
に、トーチ３０を負極にしているので、高周波発生装置
４０だけでは、アーク放電が発生しにくいことがある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、直流電圧を高周波電圧に変
換するインバータ手段と、このインバータ手段からの高
周波電圧が１次巻線に供給され、２次巻線に変圧された
高周波電圧が誘起される変圧器と、正極性出力側と負極
側出力側との間に、上記２次巻線における変圧された高
周波電圧を変換した直流電圧を生成するコンバータ手段
と、上記正極性出力側に接続されたワークピースに接続
されるべき第１の出力端子と、上記負極性出力側に接続
されたトーチに接続されるべき第２の出力端子と、第１
及び第２の出力端子間に、上記インバータ手段からの高
周波電圧とは別の高周波電圧を供給する高周波電圧供給
手段と、第１及び第２の出力端子間に接続されており、
第１の出力端子側から第２の出力端子側に電流を流す電
流供給手段とを、具備するものである。

【００１０】請求項１記載の発明によれば、コンバータ
手段は、ワークピースに接続される第１の出力端子側が
正極性になり、トーチに接続される第２の出力端子側が
負極性になるように、直流電圧を第１及び第２の出力端
子間に供給する。この状態で、高周波電圧供給手段から
高周波電圧を第１及び第２の出力端子間に供給しても、
アーク放電は発生しにくい。そこで、高周波電圧が第１
及び第２の出力端子間に供給されたとき、電流供給手段
が第１及び第２の出力端子間に電流を供給する。これに
よって、コンバータ手段と電流供給手段の双方から、電
流が第１及び第２の出力端子間に供給されるので、アー
ク放電が発生しやすくなる。

【００１１】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
直流アークスタート回路において、上記電流供給手段
が、上記コンバータの出力電圧が供給される充放電手段
である。

【００１２】請求項２記載の発明によれば、電流供給手
段は、コンバータの出力電圧によって電荷が充電されて
おり、高周波電圧供給手段が、高周波電圧を第１及び第
２の出力端子間に供給したときに、電荷を放電し、第１
及び第２の出力端子間に電流を供給する。コンバータの
出力電圧によって充電されているので、特別な電源が不
要である。

【００１３】請求項３記載の発明は、直流電圧を高周波
電圧に変換するインバータ手段と、このインバータ手段
からの高周波電圧が１次巻線に供給され、２つの２次巻
線にそれぞれ変圧された高周波電圧が誘起される変圧器
と、ワークピースに接続されるべき第１の出力端子と、
トーチに接続されるべき第２の出力端子と、整流手段と
を、有している。整流手段は、第２の出力端子に接続さ
れた第１及び第２の経路と、第１の出力端子に接続され
た第３の経路とを有し、第１の経路から第３の経路に上
記ワークピース及び上記トーチを介して、または第３の
経路から第２の経路に上記ワークピース及び上記トーチ
を介して電流が流れるように、上記変圧された高周波電
圧を、それの極性に応じて整流する。第１の経路に第１
のスイッチング素子が介在し、第２の経路に第２のスイ
ッチング素子が介在する。第１及び第２のスイッチング
素子を制御手段が制御する。この制御は、第１及び第２
のスイッチング素子を相補にかつ交互に開閉する第１の
状態と、第１のスイッチング素子をオフ、第２のスイッ
チング素子をオンにした第２の状態とのうち、選択され
たものが、行われる。第１及び第２の出力端子間に、上
記インバータ手段からの高周波電圧とは別の高周波電圧
を高周波電圧供給手段が、供給する。第２の状態におい
て、上記高周波電圧供給手段が高周波電圧を第１及び第
２の端子間に供給したとき、第３の経路から第２の経路
に電流供給手段が電流を流す。

【００１４】請求項３記載の発明によれば、制御手段
が、第１の状態に、即ち第１及び第２のスイッチング素
子を相補に交互にオン、オフ制御している状態で、高周
波電圧重畳手段が、第１及び第２の出力端子間に高周波
電圧を供給すると、アーク放電が発生し、第１及び第２
の出力端子間にアーク電流が流れる。

【００１５】制御手段が、第２の状態に、即ち、第１の
スイッチング素子をオフに、第２のスイッチング素子を
オンに、制御手段が制御し、高周波電圧供給手段が第１
及び第２の出力端子間に高周波電圧を供給すると、電流
供給手段と、整流手段とが、第１及び第２の出力端子間
に電流を供給し、アーク放電を維持させる。

【００１６】請求項４記載の発明では、請求項３記載の
直流アークスタート回路において、上記電流供給手段
が、上記整流手段の出力電圧が供給される充放電手段で
ある。

【００１７】請求項４記載の発明によれば、電流供給手
段は、整流手段の出力電圧によって電荷が充電されてお
り、高周波電圧供給手段が、高周波電圧を第１及び第２
の出力端子間に供給したときに、電荷を放電し、第１及
び第２の出力端子間に電流を供給する。整流手段の出力
電圧によって充電されているので、特別な電源が不要で
ある。

【００１８】

【発明の実施の形態】本実施の形態は、本発明を交流、
直流両用溶接用電源装置に実施したものである。図１に
示されているように、電源装置１００は、商用交流電源
１０２から商用交流電圧が供給されるコンバータ１０４
を有している。商用交流電源１０２は、三相交流電源ま
たは単相交流電源とすることができる。コンバータ１０
４は、整流手段、例えば全波整流回路または半波整流回
路と、平滑手段、例えば平滑コンデンサとを含み、供給
された交流電圧を直流電圧に変換する。

【００１９】コンバータ１０４からの直流電圧は、イン
バータ１０６に供給される。インバータ１０６は、複
数、例えば２個または４個の半導体スイッチング素子を
ブリッジ接続させた公知のもので、半導体スイッチング
素子を、図示しない制御装置からの制御信号に基づいて
オン、オフ制御することによって、例えば周波数が数十
ＫＨｚである高周波電圧に変換する。半導体スイッチン
グ素子としては、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ、
電力ＦＥＴまたは電力バイポーラトランジスタを使用す
ることができる。

【００２０】インバータ１０６の高周波電圧は、変圧
器、例えば絶縁用変圧器１０８の１次巻線１０８Ｐに供
給されている。この１次巻線１０８Ｐは、コア１０８Ｃ
に巻回されており、コア１０８Ｃには、２つの２次巻線
１０８Ｓ１、１０８Ｓ２も巻回されている。２次巻線１
０８Ｓ１、１０８Ｓ２は、１次巻線１０８Ｐに高周波電
圧が供給されたとき、２次巻線１０８Ｓ１、１０８Ｓ２
に誘起される電圧の極性が、図１において黒丸を付した
端部側において同一になるように、コアに巻回されてい
る。

【００２１】２次巻線１０８Ｓ１、１０８Ｓ２における
黒丸が付されていない端部は、相互に接続され、経路１
１０を介して出力端子１１２に接続されている。出力端
子１１２は、ワークピース１１４に接続されている。２
次巻線１０８Ｓ１、１０８Ｓ２における黒丸が付された
端部には、整流手段、例えばダイオード１１６ａ、１１
６ｂのアノードが接続されている。また、これらダイオ
ード１１６ａ、１１６ｂのカソードは互いに接続されて
いる。同様に、整流手段、例えばダイオード１１８ａ、
１１８ｂのカソードが、２次巻線１０８Ｓ１、１０８Ｓ
２における黒丸が付された端部に接続されている。これ
らダイオード１１８ａ、１１８ｂのアノードは互いに接
続されている。

【００２２】ダイオード１１６ａ、１１６ｂのカソード
が、経路１２０を介して出力端子１２２に接続されてい
る。出力端子１２２には、トーチ１２４が接続されてい
る。経路１２０中には、平滑手段、例えば平滑リアクト
ル１２６と、スイッチング素子１２８とが直列に接続さ
れている。ダイオード１１８ａ、１１８ｂのアノード
は、経路１３０を介して出力端子１２２に接続されてい
る。この経路１３０中には、平滑手段、例えば平滑リア
クトル１３２と、スイッチング素子１３４とが直列に接
続されている。スイッチング素子１２８、１３４は、制
御器１３６からそれぞれに供給されるスイッチング素子
用駆動信号が、第１の状態、例えばＨレベルのとき、オ
ンとなり、第２の状態、例えばＬレベルのとき、オフと
なる。

【００２３】ダイオード１１６ａ、１１６ｂ、平滑リア
クトル１２６が１つのコンバータを構成し、平滑リアク
トル１２６と半導体スイッチング素子１２８の接続点
が、このコンバータの正極側出力であり、２次巻線１０
８Ｓ１、１０８Ｓ２の接続点が、このコンバータの負極
側出力である。ダイオード１１８ａ、１１８ｂ、平滑リ
アクトル１３２がもう１つのコンバータを構成し、平滑
リアクトル１３２と半導体スイッチング素子１３４の接
続点が、このコンバータの負極側出力であり、２次巻線
１０８Ｓ１、１０８Ｓ２の接続点が、このコンバータの
正極側出力である。

【００２４】スイッチング素子１２８がオンで、スイッ
チング素子１３４がオフであるとすると、２次巻線１０
８Ｓ１、１０８Ｓ２の黒丸を付した端部が正極となる高
周波電圧が、これら巻線１０８Ｓ１、１０８Ｓ２に誘起
されていると、ダイオード１１６ａ、１１６ｂから平滑
リアクトル１２６、半導体スイッチング素子１２８、結
合用変圧器１４２の２次巻線１４２Ｓ、トーチ１２４、
ワークピース１１４を介して２次巻線１０８Ｓ１、１０
８Ｓ２に流れる。

【００２５】逆に、スイッチング素子１２８がオフで、
スイッチング素子１３４がオンであるとすると、２次巻
線１０８Ｓ１、１０８Ｓ２の黒丸を付した端部が負極と
なる高周波電圧が、これら巻線１０８Ｓ１、１０８Ｓ２
に誘起されていると、２次巻線１０８Ｓ１、１０８Ｓ２
の接続点から、ワークピース１１４、トーチ１２４、２
次巻線１４２Ｓ、半導体スイッチング素子１３２を介し
てダイオード１１８ａ、１１８ｂに電流が流れる。従っ
て、半導体スイッチング素子１２８、１３４を相補にオ
ン、オフ制御すると、トーチ１２４とワークピース１１
４との間に交流電流を流すことができる。

【００２６】制御器１３６は、図示されていないスイッ
チから交流動作の指示が与えられていると、図２（ａ）
に示されているように、交互にＨレベルと、Ｌレベルに
変化する、半導体スイッチング素子１２８用の駆動信号
を生成する。同時に、図２（ｂ）に示されているよう
に、交互にＨレベルと、Ｌレベルに変化するが、半導体
スイッチング素子１２８用の駆動信号とは位相が１８０
度異なっている、半導体スイッチング素子１３４用の駆
動信号も生成される。また、制御器１３６は、図示され
ていないスイッチから直流動作の指示が与えられている
と、図２（ｃ）に示されているように、半導体スイッチ
ング素子１２６用の駆動信号をＬレベルとした状態を継
続し、図２（ｄ）に示されているように、半導体スイッ
チング素子１３４用の駆動信号をＨレベルにした状態を
継続する。なお、制御器１３６は、マイクロコンピュー
タを含むものとすることができ、これを適切に作成した
プログラムを実行させることによって、上述した駆動信
号を生成することができる。なお、駆動信号の周波数
は、例えば２０乃至１５０Ｈｚである。

【００２７】出力端子１１２、１２２の間には、高周波
電圧供給回路１３８が設けられている。この重畳回路１
３８は、高周波発生器１４０を含んでいる。高周波発生
器１４０は、スタート信号が供給されると、高周波電圧
を発生する。この高周波電圧は、１周期が例えば数ナノ
秒であり、徐々に振幅が数ミリ秒にわたって減少してい
く減衰振動するものであり、この高周波電圧は停止信号
が供給されるまで繰り返し発生する。

【００２８】この高周波電圧は、結合用変圧器１４２の
１次巻線１４２Ｐに供給されている。この結合用変圧器
１４２は２次巻線１４２Ｓも有しており、これは、バイ
パスコンデンサ１４４と直列に、出力端子１１２、１２
２の間に接続されている。１次巻線１４２Ｐと２次巻線
１４２Ｓの巻き数比は、２次巻線１４２Ｓに誘起される
高周波電圧の最大値が、数ＫＶになるように巻き数比が
選択されている。この２次巻線１４２Ｓに誘起された高
周波電圧は、バイパスコンデンサ１４４を介して出力端
子１１２、１２２に供給される。なお、バイパスコンデ
ンサ１４４は、２次巻線１４２Ｓに誘起された高周波電
圧がダイオード１１６ａ、１１６ｂ、１１８ａ、１１８
ｂ側に流れるのを阻止するために設けられている。

【００２９】バイパスコンデンサ１４４に並列に、電流
供給手段、例えば充放電回路１４６が設けられている。
この充放電回路１４６では、充電用抵抗器１４７と、コ
ンデンサ１４８と、半導体スイッチング素子１５０とか
らなる直列回路を含み、この直列回路が、バイパスコン
デンサ１４４に並列に接続されている。半導体スイッチ
ング素子１５０には、制御器１３６から半導体スイッチ
ング素子１５０用の駆動信号が供給されている。この駆
動信号が、第１の状態、例えばＨレベルのとき、半導体
スイッチング素子１５０は、オンとなり、第２の状態、
例えばＬレベルのとき、半導体スイッチング素子１５０
はオフとなる。図示しないスイッチによって直流動作の
指示が制御器１３６に与えられているとき、制御器１３
６が、この駆動信号をＨレベルとする。

【００３０】充電用抵抗器１４７に並列にダイオード１
５２と放電用抵抗器１５４とが接続されている。ダイオ
ード１５２は、そのアノードが放電用抵抗器１５４側
に、そのカソードが出力端子１１２側に接続されてい
る。また、この駆動信号がＨレベルとなってから、コン
デンサ１４８を完全に充電するのに充分な時間（この時
間は、コンデンサ１４８の容量及び充電用抵抗器１４７
の抵抗値に基づいて算出できる。）が経過した後に、制
御器１３６が高周波発生器１４０にスタート信号を供給
するように、制御器１３６は構成されている。

【００３１】このように構成された電源装置１００で
は、例えば交流動作の指示が、制御器１３６に与えられ
ると、制御器１３６は、図２（ａ）、（ｂ）に示されて
いるスイッチング素子１２８用駆動信号と、スイッチン
グ素子１３４用駆動信号とを、スイッチング素子１２８
と、１３４とに供給する。この状態では、コンバータ１
０６によって生成された高周波電圧を、変圧した高周波
電圧が、変圧器１０８の２次巻線１０８Ｓ１、１０８Ｓ
２に誘起され、２次巻線１０８Ｓ１、１０８Ｓ２の黒丸
を付した端部が正極性となる高周波電圧が誘起されてい
るとき、ダイオード１１６ａ、１１６ｂによって整流さ
れ、同端部が負極性となる高周波電圧が誘起されている
とき、ダイオード１１８ａ、１１８ｂによって整流され
る。

【００３２】トーチ１２４とワークピース１１４との間
にギャップがあるので、半導体スイッチング素子１２
８、１３４がオン、オフされても、これらの間に電流が
流れず、アーク放電は生じない。ここで、高周波発生器
１４０が高周波電圧を発生し、これが結合用変圧器１４
２によって数ＫＶに変圧されて、ワークピース１１４と
トーチ１２４との間に印加される。これによって、両者
の間の絶縁が破壊され、アーク放電が生じる。

【００３３】そして、半導体スイッチング素子１２８が
オンのときには、ダイオード１１６ａ、１１６ｂから平
滑リアクトル１２６、半導体スイッチング素子１２８、
１次巻線１４２Ｓ、出力端子１２２、トーチ１２４、ワ
ークピース１１４、出力端子１１２、２次巻線１０８Ｓ
１、１０８Ｓ２へ電流が流れ、アーク放電が維持され
る。

【００３４】半導体スイッチング素子１３４がオンのと
きには、２次巻線１０８Ｓ１、１０８Ｓ２、出力端子１
１２、ワークピース１１４、トーチ１２４、出力端子１
２２、２次巻線１４２Ｓ、半導体スイッチング素子１３
４、平滑リアクトル１３２、ダイオード１１８ａ、１１
８ｂに電流が流れ、アーク放電が維持される。

【００３５】半導体スイッチング素子１２８、１３４い
ずれがオンであるかによって、トーチ１２４、ワークピ
ース１１４に流れる電流の方向が変化する。即ち、交流
電流によって、アーク放電が維持される。

【００３６】制御器１３６に直流動作の指令が与えられ
ると、制御器１３６は、図２（ｃ）、（ｄ）に示されて
いるように、半導体スイッチング素子１２８にＬレベル
の駆動信号を、半導体スイッチング素子１３４にＨレベ
ルの駆動信号を、それぞれ供給する。同時に、半導体ス
イッチング素子１５０にＨレベルの駆動信号を供給す
る。これによって、半導体スイッチング素子１２８がオ
フにされ、半導体スイッチング素子１３４、１５０がオ
ンとされる。

【００３７】これによって、図３（ａ）に示されている
ように、出力端子１１２、１２２間、即ちトーチ１２４
とワークピース１１４間の電圧が上昇する。但し、この
場合、トーチ１２４とワークピース１１４間にギャップ
があるので、図３（ｄ）に示されているようにトーチ１
２４とワークピース１１４間には電流（アーク電流）は
流れていない。また、充電用抵抗器１４７を介してコン
デンサ１４８の充電が開始され、図３（ｂ）に示されて
いるようにコンデンサ１４８の両端間電圧は上昇を開始
する。

【００３８】やがて、コンデンサ１４８の充電が終了し
て、若干の時間が経過したとき、制御器１３６は、高周
波発生器１４０が高周波電圧を発生する。これは、例え
ば制御器１３６のマイクロコンピュータによってタイマ
を構成し、そのタイマに充電に要する時間に若干の時間
を加算した時間を設定時間として設定しておき、直流動
作指令が制御器１３６に供給されときに、タイマをスタ
ートさせ、その設定時間に達したとき、高周波発生器１
４０にスタート信号を制御器１３６から供給することに
よって達成できる。

【００３９】この高周波電圧の発生によって、トーチ１
２４とワークピース１１４との間にアーク放電が発生
し、これらの間に図３（ｃ）に示すように高周波電流が
流れる。これによって、変圧器１０８の２次巻線１０８
Ｓ２、出力端子１１２、ワークピース１１４、トーチ１
２４、出力端子１２２、結合用変圧器１４２の２次巻線
１４２Ｓ、半導体スイッチング素子１３４、平滑リアク
トル１３２、ダイオード１１８ａ、１１８ｂに電流が流
れる。同時に、コンデンサ１４８から電荷が放電され、
放電用抵抗器１５４、ダイオード１５２、出力端子１１
２、ワークピース１１４、トーチ１２４、出力端子１２
２、結合用変圧器１４２の２次巻線１４２Ｓ、半導体ス
イッチング素子１５０と電流が流れる。

【００４０】即ち、トーチ１２４とワークピース１１４
との間には、２つの経路から電流が供給され、図３
（ｄ）に示されているように多量のアーク電流が流れ
る。その結果、ワークピース１１４が正極で、トーチ１
２４が負極の状態であっても、アーク放電が維持され
る。また、アーク放電を維持するための充放電回路１４
６の電源には、変圧器１０８の２次巻線１０８Ｓ２、ダ
イオード１１８ａ、１１８ｂ等を利用しているので、充
放電回路１４６のために電源を設ける必要はない。

【００４１】なお、抵抗器１４７、１５７の抵抗値の比
率、コンデンサ１４８の容量を適切に選択すると、図３
（ｂ）に示されているように、コンデンサ１４６の電圧
は、放電後も一定の電圧を維持する。また、放電した
後、半導体スイッチ１５０をオフにしてもよいが、出力
端子１１２、１２２間の電圧が安定してると、コンデン
サ１４８には充電電流は流れないので、半導体スイッチ
１５０をオンにしたままでもよい。

【００４２】上記の実施の形態では、本発明を交流、直
流両用の溶接用電源に実施したが、直流専用の溶接用電
源に本発明を実施することができる。その場合、例えば
変圧器１０８の１次巻線１０８Ｓ１、ダイオード１１６
ａ、１１６ｂ、半導体スイッチ１２８、１３４を除去
し、平滑リアクトル１３２を直接に結合用変圧器１４２
の２次巻線１４２Ｓに接続すればよい。また、上記の実
施の形態では、出力端子１１２、１２２の供給する電流
を多くするために、ダイオード１１６ａ、１１６ｂ、１
１８ａ、１１８ｂを設けたが、この電流が少なくてもよ
い場合には、ダイオード１１６ｂ、１１８ａを除去して
もよい。また、上記の実施の形態では、本発明をアーク
溶接機に実施したが、アーク切断機に実施することもで
きる。

【００４３】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、ワークピースに接続される第１の出力端子側が正
極性で、トーチに接続される第２の出力端子側が負極性
である直流電圧が第１及び第２の出力端子間に供給され
ていても、高周波電圧重畳手段から高周波電圧が第１及
び第２の出力端子間に供給されたとき、電流供給手段が
第１及び第２の出力端子間に電流を供給する。これによ
って、コンバータ手段と電流供給手段の双方から、電流
が第１及び第２の出力端子間に供給されるので、アーク
放電を維持しやすくなる。

【００４４】請求項２記載の発明によれば、電流供給手
段は、コンバータの出力電圧によって充電されるので、
電流供給手段専用の電源を設ける必要はなく、回路構成
を簡略化することができる。

【００４５】請求項３記載の発明によれば、交流動作
も、直流動作も可能であり、しかも直流動作の場合、請
求項１記載の発明と同様にして、アーク放電を維持する
ことができる。

【００４６】請求項４記載の発明によれば、電流供給手
段は、整流手段の出力電圧によって充電されているの
で、請求項２記載の発明と同様に、専用の電源が不要で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による直流アークスタート回路を設けた
交流、直流両用溶接用電源の１実施例の回路図である。

【図２】同実施例において制御器１３６が発生する駆動
信号を示す波形図である。

【図３】同実施例の直流動作における各部の波形図であ
る。

【図４】従来の交流、直流両用溶接用電源の回路図であ
る。

【符号の説明】

１０６インバータ１０８変圧器１１６ａ、１１６ｂ１１８ａ、１１８ｂダイオード
（整流手段）１１０第３の経路１２０第１の経路１２８１３４半導体スイッチング素子１３０第２の経路１３８高周波電圧重畳回路１４６充放電回路（電流供給手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直流電圧を高周波電圧に変換するインバ
ータ手段と、このインバータ手段からの高周波電圧が１次巻線に供給
され、２次巻線に変圧された高周波電圧が誘起される変
圧器と、正極性出力側と負極側出力側との間に、上記２次巻線に
おける変圧された高周波電圧を変換した直流電圧を生成
するコンバータ手段と、上記正極性出力側に接続されており、ワークピースに接
続されるべき第１の出力端子と、上記負極性出力側に接続されており、トーチに接続され
るべき第２の出力端子と、第１及び第２の出力端子間に、上記インバータ手段から
の高周波電圧とは別の高周波電圧を供給する高周波電圧
供給手段と、第１及び第２の出力端子間に接続されており、第１の出
力端子側から第２の出力端子側に電流を流す電流供給手
段とを、具備する直流アークスタート回路。
【請求項２】請求項１記載の直流アークスタート回路
において、上記電流供給手段は、上記コンバータの出力
電圧が供給される充放電手段である直流アークスタート
回路。
【請求項３】直流電圧を高周波電圧に変換するインバ
ータ手段と、このインバータ手段からの高周波電圧が１次巻線に供給
され、２つの２次巻線にそれぞれ変圧された高周波電圧
が誘起される変圧器と、ワークピースに接続されるべき第１の出力端子と、トーチに接続されるべき第２の出力端子と、第２の出力端子にそれぞれ接続された第１及び第２の経
路と、第１の出力端子に接続された第３の経路とを有
し、第１の経路から第３の経路に上記ワークピース及び
上記トーチを介して、または第３の経路から第２の経路
に上記ワークピース及び上記トーチを介して電流が流れ
るように、上記変圧された高周波電圧を、それの極性に
応じて整流する整流手段と、第１の経路に介在する第１のスイッチング素子と、第２の経路に介在する第２のスイッチング素子と、第１及び第２のスイッチング素子を相補にかつ交互に開
閉する第１の状態と、第１のスイッチング素子をオフ、
第２のスイッチング素子をオンにした第２の状態とのう
ち、選択されたものに、第１及び第２のスイッチング素
子を制御する制御手段と、第１及び第２の出力端子間に、上記インバータ手段から
の高周波電圧とは別の高周波電圧を供給する高周波電圧
供給手段と、第２の状態において、上記高周波電圧供給手段が高周波
電圧を第１及び第２の端子間に供給したとき、第３の経
路から第２の経路に電流を流す電流供給手段とを、具備する交流、直流両用アーク放電利用機器用電源の直
流アークスタート回路。
【請求項４】請求項３記載の交流、直流両用電源の直
流アークスタート回路において、上記電流供給手段が、
上記整流手段の出力電圧が供給される充放電手段である
交流、直流両用アーク放電利用機器用電源の直流アーク
スタート回路。