JPH11192550A - ア−ク加工装置 - Google Patents
ア−ク加工装置Info
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- JPH11192550A JPH11192550A JP36840097A JP36840097A JPH11192550A JP H11192550 A JPH11192550 A JP H11192550A JP 36840097 A JP36840097 A JP 36840097A JP 36840097 A JP36840097 A JP 36840097A JP H11192550 A JPH11192550 A JP H11192550A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、電極と被加工物とを接触させること
なく、これらの間に高周波高電圧を印加して、アークス
タートを行う改良されたア−ク加工装置を提供するもの
である。 【解決手段】直流電源と、直流電源の出力を交流電力に
変換するインバータ回路と、インバータ回路の出力を所
定の電圧に変換する出力変圧器と、出力変圧器の出力を
整流して直流とする整流回路と、整流回路の出力端子の
一方に直列に接続されたカップリングコイルを介して高
周波高電圧を供給する高周波高電圧発生回路と、整流回
路の出力端子に並列に接続されたバイパスコンデンサと
を具備したア−ク加工装置において、整流回路の出力電
圧より高く、かつ、整流回路の各素子の定格電圧より低
い一定電圧以上で導通する双方向性電圧スイッチをバイ
パスコンデンサに直列に接続したア−ク加工装置を特徴
としている。
なく、これらの間に高周波高電圧を印加して、アークス
タートを行う改良されたア−ク加工装置を提供するもの
である。 【解決手段】直流電源と、直流電源の出力を交流電力に
変換するインバータ回路と、インバータ回路の出力を所
定の電圧に変換する出力変圧器と、出力変圧器の出力を
整流して直流とする整流回路と、整流回路の出力端子の
一方に直列に接続されたカップリングコイルを介して高
周波高電圧を供給する高周波高電圧発生回路と、整流回
路の出力端子に並列に接続されたバイパスコンデンサと
を具備したア−ク加工装置において、整流回路の出力電
圧より高く、かつ、整流回路の各素子の定格電圧より低
い一定電圧以上で導通する双方向性電圧スイッチをバイ
パスコンデンサに直列に接続したア−ク加工装置を特徴
としている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電極と被加工物と
を接触させることなく、これらの間に高周波高電圧を印
加して、アークスタートを行うア−ク加工装置の改良に
関するものである。
を接触させることなく、これらの間に高周波高電圧を印
加して、アークスタートを行うア−ク加工装置の改良に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、非消耗電極を用いるＴＩＧアーク
溶接においては、電極と被加工物とを接触させると、電
極を極端に損傷するだけでなく、電極材料成分が被加工
物表面に付着し、外観のみならず溶接品質も大幅に損う
ことになるために、アークスタートの際、電極を被加工
物に接触させることなくアークを発生させている。その
ために、アークスタートの際、電極と被加工物との間に
一定の間隙を設けた状態に保持し、電極と被加工物との
間に数千ボルトに及ぶ高周波高電圧を供給して、両者間
に高周波火花放電を発生させ、この火花放電によりアー
クが誘発されるようにしている。
溶接においては、電極と被加工物とを接触させると、電
極を極端に損傷するだけでなく、電極材料成分が被加工
物表面に付着し、外観のみならず溶接品質も大幅に損う
ことになるために、アークスタートの際、電極を被加工
物に接触させることなくアークを発生させている。その
ために、アークスタートの際、電極と被加工物との間に
一定の間隙を設けた状態に保持し、電極と被加工物との
間に数千ボルトに及ぶ高周波高電圧を供給して、両者間
に高周波火花放電を発生させ、この火花放電によりアー
クが誘発されるようにしている。
【０００３】また、消耗電極ワイヤを用いるＭＩＧアー
ク溶接においては、電極と被加工物とを接触させてアー
クを発生させているが、電流値が低いとき、電極と被加
工物とが短絡してアークスタートに失敗する場合があ
る。そのためにＭＩＧアーク溶接においても、電極と被
加工物との間に一定の間隙を設けた状態に保持し、電極
と被加工物との間に高周波高電圧を供給してアークスタ
ートさせる方法が用いられている。
ク溶接においては、電極と被加工物とを接触させてアー
クを発生させているが、電流値が低いとき、電極と被加
工物とが短絡してアークスタートに失敗する場合があ
る。そのためにＭＩＧアーク溶接においても、電極と被
加工物との間に一定の間隙を設けた状態に保持し、電極
と被加工物との間に高周波高電圧を供給してアークスタ
ートさせる方法が用いられている。
【０００４】図３は、従来のア−ク加工装置の例を示す
接続図である。同図において、１は交流電源であり、単
相商用交流又は三相商用交流の電源が用いられる。２は
電源スイッチ、４は一次整流回路であり、交流電源１の
出力が整流され平滑されて直流電力に変換される。５は
インバータ回路であり、公知の回路、例えばブリッジ接
続されたスイッチング素子からなり、一次整流回路４の
出力が高周波交流電力に変換される。６は出力変圧器で
あり、インバータ回路５の出力がアーク加工に適した電
圧に変換される。７は、整流器７ａおよび必要に応じて
直流リアクトル７ｂを含む二次整流回路であり、出力変
圧器６の出力を整流・平滑して直流電力に変換する。１
０は高周波高電圧発生回路であり、コンデンサと放電ギ
ャップ等とを用いた公知の高周波高電圧発生回路が使用
される。１１はカップリングコイルであり、高周波高電
圧発生回路１０の出力を二次整流回路７の出力に重畳す
る。９はバイパスコンデンサであり、高周波高電圧発生
回路１０から出力される高周波高電圧が二次整流回路７
に流入することを防止している。１２は出力端子（ａ）
に接続されたアーク加工用電極、１３は出力端子（ｂ）
に接続された被加工物である。１４は出力電流検出器、
１５は出力電流設定器、１６は比較器であり、出力電流
検出器１４の出力信号Ｉｆと出力電流設定器１５の出力
信号Ｉｒとを比較して、差信号ΔＩ＝Ｉｒ−Ｉｆを出力
する。１７はインバータ制御回路であり、差信号ΔＩに
応じて、駆動信号Ｐ１およびＰ２をインバータ回路５に
出力し、各対となるスイッチング素子をそれぞれ導通さ
せる。１８は起動スイッチである。
接続図である。同図において、１は交流電源であり、単
相商用交流又は三相商用交流の電源が用いられる。２は
電源スイッチ、４は一次整流回路であり、交流電源１の
出力が整流され平滑されて直流電力に変換される。５は
インバータ回路であり、公知の回路、例えばブリッジ接
続されたスイッチング素子からなり、一次整流回路４の
出力が高周波交流電力に変換される。６は出力変圧器で
あり、インバータ回路５の出力がアーク加工に適した電
圧に変換される。７は、整流器７ａおよび必要に応じて
直流リアクトル７ｂを含む二次整流回路であり、出力変
圧器６の出力を整流・平滑して直流電力に変換する。１
０は高周波高電圧発生回路であり、コンデンサと放電ギ
ャップ等とを用いた公知の高周波高電圧発生回路が使用
される。１１はカップリングコイルであり、高周波高電
圧発生回路１０の出力を二次整流回路７の出力に重畳す
る。９はバイパスコンデンサであり、高周波高電圧発生
回路１０から出力される高周波高電圧が二次整流回路７
に流入することを防止している。１２は出力端子（ａ）
に接続されたアーク加工用電極、１３は出力端子（ｂ）
に接続された被加工物である。１４は出力電流検出器、
１５は出力電流設定器、１６は比較器であり、出力電流
検出器１４の出力信号Ｉｆと出力電流設定器１５の出力
信号Ｉｒとを比較して、差信号ΔＩ＝Ｉｒ−Ｉｆを出力
する。１７はインバータ制御回路であり、差信号ΔＩに
応じて、駆動信号Ｐ１およびＰ２をインバータ回路５に
出力し、各対となるスイッチング素子をそれぞれ導通さ
せる。１８は起動スイッチである。
【０００５】図３の従来装置において、電源スイッチ２
を閉じた後に起動スイッチ１８を閉じると、起動信号Ｓ
１がインバータ制御回路１７および高周波高電圧発生回
路１０に出力される。交流電源１の出力は、一次整流回
路４にて整流・平滑されて直流電力となる。この直流電
力はインバータ回路５にて高周波交流電力に変換され、
出力変圧器６にてアーク加工に適した電圧に変換され
る。出力変圧器６の出力は、二次整流回路７にて整流・
平滑されて、出力端子（ａ）および（ｂ）からアーク加
工用電極１２および被加工物１３に供給される。この
時、アークは未だ発生していない。
を閉じた後に起動スイッチ１８を閉じると、起動信号Ｓ
１がインバータ制御回路１７および高周波高電圧発生回
路１０に出力される。交流電源１の出力は、一次整流回
路４にて整流・平滑されて直流電力となる。この直流電
力はインバータ回路５にて高周波交流電力に変換され、
出力変圧器６にてアーク加工に適した電圧に変換され
る。出力変圧器６の出力は、二次整流回路７にて整流・
平滑されて、出力端子（ａ）および（ｂ）からアーク加
工用電極１２および被加工物１３に供給される。この
時、アークは未だ発生していない。
【０００６】また、高周波高電圧発生回路１０から出力
される高周波高電圧が、カップリングコイル１１を介し
て二次整流回路７の出力に重畳されて、バイパスコンデ
ンサ９を通して電極１２および被加工物１３の間に供給
される。そして、この高周波高電圧によって電極１２お
よび被加工物１３の間の絶縁が破壊されて、火花放電が
発生し、これによって溶接アークが誘発される。この溶
接アークが発生して溶接電流が流れると、出力電流検出
器１４は、この溶接電流を検出して信号Ｓ２を出力す
る。高周波高電圧発生回路１０は、この信号Ｓ２をうけ
ると高周波高電圧の出力を停止する。また、出力電流検
出器１４は溶接電流を検出して、この溶接電流に対応し
た信号Ｉｆを出力する。比較器１６は、この信号Ｉｆと
出力電流設定器１５の出力信号Ｉｒとを比較して、差信
号ΔＩ＝Ｉｒ−Ｉｆを出力する。インバータ制御回路１
７は、この差信号ΔＩをうけて差信号ΔＩを減少させる
ように駆動信号Ｐ１およびＰ２をインバータ回路５に出
力し、各対となるスイッチング素子をそれぞれ導通させ
る。この結果、溶接電流は設定値に保たれる。
される高周波高電圧が、カップリングコイル１１を介し
て二次整流回路７の出力に重畳されて、バイパスコンデ
ンサ９を通して電極１２および被加工物１３の間に供給
される。そして、この高周波高電圧によって電極１２お
よび被加工物１３の間の絶縁が破壊されて、火花放電が
発生し、これによって溶接アークが誘発される。この溶
接アークが発生して溶接電流が流れると、出力電流検出
器１４は、この溶接電流を検出して信号Ｓ２を出力す
る。高周波高電圧発生回路１０は、この信号Ｓ２をうけ
ると高周波高電圧の出力を停止する。また、出力電流検
出器１４は溶接電流を検出して、この溶接電流に対応し
た信号Ｉｆを出力する。比較器１６は、この信号Ｉｆと
出力電流設定器１５の出力信号Ｉｒとを比較して、差信
号ΔＩ＝Ｉｒ−Ｉｆを出力する。インバータ制御回路１
７は、この差信号ΔＩをうけて差信号ΔＩを減少させる
ように駆動信号Ｐ１およびＰ２をインバータ回路５に出
力し、各対となるスイッチング素子をそれぞれ導通させ
る。この結果、溶接電流は設定値に保たれる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】近時、ア−ク加工装置
の高性能化および小型化を図るために、インバータ回路
５の動作周波数が数１００ＫＨＺのものが実用化されて
きた。このような高周波のインバータ回路を用いるとき
には、その動作周波数が、アークスタートのために用い
る高周波高電圧発生回路１０の発振周波数（通常、数Ｍ
ＨＺ程度）に近づくことになり、このためにバイパスコ
ンデンサ９が、二次整流回路７の出力に含まれる高周波
のリップル電流に対しても低インピーダンスとなる。ま
た、溶接電流の応答性を十分速くするために、直流リア
クトル７ｂのインダクタンスは小さく設定されている。
この結果、バイパスコンデンサ９に二次整流回路７から
のリップル電流が常時流れることになる。このリップル
電流は、高周波高電圧発生回路１０の出力電流と比べて
著しく大きいため、バイパスコンデンサ９が発熱して、
極端な場合には破壊することがある。この不具合を解決
するために、バイパスコンデンサ９の許容電流を大きく
することが提案されているが、高耐圧で許容電流の大き
なコンデンサは大形で高価であるために、加工装置の大
型化、また、コストアップにつながる。
の高性能化および小型化を図るために、インバータ回路
５の動作周波数が数１００ＫＨＺのものが実用化されて
きた。このような高周波のインバータ回路を用いるとき
には、その動作周波数が、アークスタートのために用い
る高周波高電圧発生回路１０の発振周波数（通常、数Ｍ
ＨＺ程度）に近づくことになり、このためにバイパスコ
ンデンサ９が、二次整流回路７の出力に含まれる高周波
のリップル電流に対しても低インピーダンスとなる。ま
た、溶接電流の応答性を十分速くするために、直流リア
クトル７ｂのインダクタンスは小さく設定されている。
この結果、バイパスコンデンサ９に二次整流回路７から
のリップル電流が常時流れることになる。このリップル
電流は、高周波高電圧発生回路１０の出力電流と比べて
著しく大きいため、バイパスコンデンサ９が発熱して、
極端な場合には破壊することがある。この不具合を解決
するために、バイパスコンデンサ９の許容電流を大きく
することが提案されているが、高耐圧で許容電流の大き
なコンデンサは大形で高価であるために、加工装置の大
型化、また、コストアップにつながる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、直流電源と、直流電源の出力を交流電力に変換する
インバータ回路と、インバータ回路の出力を所定の電圧
に変換する出力変圧器と、出力変圧器の出力を整流して
直流とする整流回路と、整流回路の出力端子の一方に直
列に接続されたカップリングコイルを介して高周波高電
圧を供給する高周波高電圧発生回路と、整流回路の出力
端子に並列に接続されたバイパスコンデンサとを具備し
たア−ク加工装置において、整流回路の出力電圧より高
く、かつ、整流回路の各素子の定格電圧より低い一定電
圧以上で導通する双方向性電圧スイッチをバイパスコン
デンサに直列に接続したア−ク加工装置である。
は、直流電源と、直流電源の出力を交流電力に変換する
インバータ回路と、インバータ回路の出力を所定の電圧
に変換する出力変圧器と、出力変圧器の出力を整流して
直流とする整流回路と、整流回路の出力端子の一方に直
列に接続されたカップリングコイルを介して高周波高電
圧を供給する高周波高電圧発生回路と、整流回路の出力
端子に並列に接続されたバイパスコンデンサとを具備し
たア−ク加工装置において、整流回路の出力電圧より高
く、かつ、整流回路の各素子の定格電圧より低い一定電
圧以上で導通する双方向性電圧スイッチをバイパスコン
デンサに直列に接続したア−ク加工装置である。
【０００９】請求項２に記載の発明は、直流電源と、直
流電源の出力を交流電力に変換するインバータ回路と、
インバータ回路の出力を所定の電圧に変換する出力変圧
器と、出力変圧器の出力を整流して直流とする整流回路
と、整流回路の出力端子の一方に直列に接続されたカッ
プリングコイルを介して高周波高電圧を供給する高周波
高電圧発生回路とを具備したア−ク加工装置において、
整流回路の出力電圧より高く、かつ、整流回路の各素子
の定格電圧より低い一定電圧以上を通過させる双方向性
電圧クランプ機能を有する素子を整流回路の出力端子に
並列に接続したア−ク加工装置である。
流電源の出力を交流電力に変換するインバータ回路と、
インバータ回路の出力を所定の電圧に変換する出力変圧
器と、出力変圧器の出力を整流して直流とする整流回路
と、整流回路の出力端子の一方に直列に接続されたカッ
プリングコイルを介して高周波高電圧を供給する高周波
高電圧発生回路とを具備したア−ク加工装置において、
整流回路の出力電圧より高く、かつ、整流回路の各素子
の定格電圧より低い一定電圧以上を通過させる双方向性
電圧クランプ機能を有する素子を整流回路の出力端子に
並列に接続したア−ク加工装置である。
【００１０】請求項３に記載の発明は、直流電源と直流
電源の出力を交流電力に変換するインバータ回路とイン
バータ回路の出力を所定の電圧に変換する出力変圧器と
出力変圧器の出力を整流して直流とする整流回路とを具
備した電源部と、整流回路の出力端子の一方に直列に接
続されたカップリングコイルを介して高周波高電圧を供
給する高周波高電圧発生回路と整流回路の出力端子に並
列に接続されたバイパスコンデンサと整流回路の出力電
圧より高くかつ整流回路の各素子の定格電圧より低い一
定電圧以上で導通するバイパスコンデンサに直列に接続
された双方向性電圧スイッチを具備した高周波高電圧重
畳部とからなるア−ク加工装置である。
電源の出力を交流電力に変換するインバータ回路とイン
バータ回路の出力を所定の電圧に変換する出力変圧器と
出力変圧器の出力を整流して直流とする整流回路とを具
備した電源部と、整流回路の出力端子の一方に直列に接
続されたカップリングコイルを介して高周波高電圧を供
給する高周波高電圧発生回路と整流回路の出力端子に並
列に接続されたバイパスコンデンサと整流回路の出力電
圧より高くかつ整流回路の各素子の定格電圧より低い一
定電圧以上で導通するバイパスコンデンサに直列に接続
された双方向性電圧スイッチを具備した高周波高電圧重
畳部とからなるア−ク加工装置である。
【００１１】請求項４に記載の発明は、直流電源と直流
電源の出力を交流電力に変換するインバータ回路とイン
バータ回路の出力を所定の電圧に変換する出力変圧器と
出力変圧器の出力を整流して直流とする整流回路とを具
備した電源部と、整流回路の出力端子の一方に直列に接
続されたカップリングコイルを介して高周波高電圧を供
給する高周波高電圧発生回路と整流回路の出力電圧より
高くかつ整流回路の各素子の定格電圧より低い一定電圧
以上を通過させる整流回路の出力端子に並列に接続され
た双方向性電圧クランプ機能を有する素子とを具備した
高周波高電圧重畳部とからなるア−ク加工装置である。
電源の出力を交流電力に変換するインバータ回路とイン
バータ回路の出力を所定の電圧に変換する出力変圧器と
出力変圧器の出力を整流して直流とする整流回路とを具
備した電源部と、整流回路の出力端子の一方に直列に接
続されたカップリングコイルを介して高周波高電圧を供
給する高周波高電圧発生回路と整流回路の出力電圧より
高くかつ整流回路の各素子の定格電圧より低い一定電圧
以上を通過させる整流回路の出力端子に並列に接続され
た双方向性電圧クランプ機能を有する素子とを具備した
高周波高電圧重畳部とからなるア−ク加工装置である。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態の例
を示す接続図である。同図において、１９はシリコンス
イッチであり、双方向性の電圧スイッチで、その電圧−
電流特性は、端子電圧がブレークオーバ電圧を超えると
導通して、零［Ｖ］付近まで低下するものである。この
特性を有するシリコンスイッチとしては、例えば、富士
電機製のシリコンサージアブソーバ、ＥＮＳシリーズが
使用される。このブレークオーバ電圧は、二次整流回路
７の出力電圧のピーク値より高く、かつ、二次整流回路
７の各素子の定格電圧より低いものを選定しておく。そ
の他は、図３に示した従来の装置と同機能のものに同符
号を付してある。
を示す接続図である。同図において、１９はシリコンス
イッチであり、双方向性の電圧スイッチで、その電圧−
電流特性は、端子電圧がブレークオーバ電圧を超えると
導通して、零［Ｖ］付近まで低下するものである。この
特性を有するシリコンスイッチとしては、例えば、富士
電機製のシリコンサージアブソーバ、ＥＮＳシリーズが
使用される。このブレークオーバ電圧は、二次整流回路
７の出力電圧のピーク値より高く、かつ、二次整流回路
７の各素子の定格電圧より低いものを選定しておく。そ
の他は、図３に示した従来の装置と同機能のものに同符
号を付してある。
【００１３】図１において、起動スイッチ１８を閉じた
後に、高周波高電圧発生回路１０から高周波高電圧が出
力されると、その出力電圧がシリコンスイッチ１９のブ
レークオーバ電圧以下の期間は、バイパスコンデンサ９
には電流は流れず、高周波高電圧発生回路１０の出力電
圧が、ブレークオーバ電圧を超える期間のみ、バイパス
コンデンサ９に電流が流れる。この結果、二次整流回路
７の出力端子にかかる電圧は、シリコンスイッチ１９の
ブレークオーバ電圧以下に制限される。次に、シリコン
スイッチ１９にかかる電圧が、ブレークオーバ電圧を超
える期間には、このシリコンスイッチ１９は導通し、そ
の結果、バイパスコンデンサ９を通して、電極１２およ
び被加工物１３との間に高周波高電圧が印加される。そ
して、この高周波高電圧によって電極１２および被加工
物１３の間の絶縁が破壊されて、火花放電が発生し、こ
れによって溶接アークが誘発される。この溶接アークが
発生して溶接電流が流れると、出力電流検出器１４は、
この溶接電流を検出して信号Ｓ２を出力する。高周波高
電圧発生回路１０は、この信号Ｓ２をうけると、高周波
高電圧の出力を停止する。この結果、シリコンスイッチ
１９には二次整流回路７の出力電圧のみが印加されるこ
とになるので、導通することはなくなり、その後バイパ
スコンデンサ９には電流は流れない。
後に、高周波高電圧発生回路１０から高周波高電圧が出
力されると、その出力電圧がシリコンスイッチ１９のブ
レークオーバ電圧以下の期間は、バイパスコンデンサ９
には電流は流れず、高周波高電圧発生回路１０の出力電
圧が、ブレークオーバ電圧を超える期間のみ、バイパス
コンデンサ９に電流が流れる。この結果、二次整流回路
７の出力端子にかかる電圧は、シリコンスイッチ１９の
ブレークオーバ電圧以下に制限される。次に、シリコン
スイッチ１９にかかる電圧が、ブレークオーバ電圧を超
える期間には、このシリコンスイッチ１９は導通し、そ
の結果、バイパスコンデンサ９を通して、電極１２およ
び被加工物１３との間に高周波高電圧が印加される。そ
して、この高周波高電圧によって電極１２および被加工
物１３の間の絶縁が破壊されて、火花放電が発生し、こ
れによって溶接アークが誘発される。この溶接アークが
発生して溶接電流が流れると、出力電流検出器１４は、
この溶接電流を検出して信号Ｓ２を出力する。高周波高
電圧発生回路１０は、この信号Ｓ２をうけると、高周波
高電圧の出力を停止する。この結果、シリコンスイッチ
１９には二次整流回路７の出力電圧のみが印加されるこ
とになるので、導通することはなくなり、その後バイパ
スコンデンサ９には電流は流れない。
【００１４】また、シリコンスイッチ１９がブレークオ
ーバする以前においても、バイパスコンデンサ９には二
次整流回路７からの出力電圧は印加されないために、大
電流は流れないので、焼損することはない。さらに、二
次整流回路７の出力端子に現われる電圧は、シリコンス
イッチ１９のブレークオーバ電圧を超えることがないか
ら、このブレークオーバ電圧を二次整流回路７の出力電
圧より高く、かつ、二次整流回路７の各素子の定格電圧
より低い値に選定しておけば、高周波高電圧発生回路１
０から出力される高周波高電圧によって、二次整流回路
７の各素子が破壊されることはない。その他の動作は、
図３に示した従来装置の動作と同じであるため省略す
る。
ーバする以前においても、バイパスコンデンサ９には二
次整流回路７からの出力電圧は印加されないために、大
電流は流れないので、焼損することはない。さらに、二
次整流回路７の出力端子に現われる電圧は、シリコンス
イッチ１９のブレークオーバ電圧を超えることがないか
ら、このブレークオーバ電圧を二次整流回路７の出力電
圧より高く、かつ、二次整流回路７の各素子の定格電圧
より低い値に選定しておけば、高周波高電圧発生回路１
０から出力される高周波高電圧によって、二次整流回路
７の各素子が破壊されることはない。その他の動作は、
図３に示した従来装置の動作と同じであるため省略す
る。
【００１５】なお、図１に示した実施例においては、高
周波高電圧発生回路１０を内蔵したア−ク加工装置を示
したが、図２に示すように、電源部と高周波高電圧重畳
部とを分離しても良い。同図において、電源スイッチ２
ないし二次整流回路７および出力電流検出器１４ないし
インバ−タ制御回路１７は、電源部２０を構成し、バイ
パスコンデンサ９、高周波高電圧発生回路１０、カップ
リングコイル１１およびシリコンスイッチ１９は、高周
波高電圧重畳部２１を構成している。また、（ｃ）およ
び（ｄ）は、交流電源１からの出力を入力する電源部２
１の端子、（ｅ）ないし（ｇ）は、電源部２０の出力端
子、（ｈ）は、起動スイッチ１８から出力される起動信
号Ｓ１を入力する電源部２０の端子である。また、
（ｉ）ないし（ｋ）は、電源部２０からの出力を入力す
る高周波高電圧重畳部２１の端子、（ｌ）および（ｍ）
は、高周波高電圧重畳部２１の出力端子、（ｎ）は、起
動スイッチ１８から出力される起動信号Ｓ１を入力する
高周波高電圧重畳部２１の端子である。その他は、図１
に示した装置と同機能のものに同符号を付してある。図
２に示す装置においては、電源部と電極１２および被加
工物１３とが離れていても、高周波高電圧重畳部２１を
電極１２および被加工物１３の近くに設けることによっ
て、高周波高電圧を減衰させることなく供給することが
できる。また、高周波が重畳されるケ−ブルが短くな
り、高周波電磁ノイズの発生を最小にできる。
周波高電圧発生回路１０を内蔵したア−ク加工装置を示
したが、図２に示すように、電源部と高周波高電圧重畳
部とを分離しても良い。同図において、電源スイッチ２
ないし二次整流回路７および出力電流検出器１４ないし
インバ−タ制御回路１７は、電源部２０を構成し、バイ
パスコンデンサ９、高周波高電圧発生回路１０、カップ
リングコイル１１およびシリコンスイッチ１９は、高周
波高電圧重畳部２１を構成している。また、（ｃ）およ
び（ｄ）は、交流電源１からの出力を入力する電源部２
１の端子、（ｅ）ないし（ｇ）は、電源部２０の出力端
子、（ｈ）は、起動スイッチ１８から出力される起動信
号Ｓ１を入力する電源部２０の端子である。また、
（ｉ）ないし（ｋ）は、電源部２０からの出力を入力す
る高周波高電圧重畳部２１の端子、（ｌ）および（ｍ）
は、高周波高電圧重畳部２１の出力端子、（ｎ）は、起
動スイッチ１８から出力される起動信号Ｓ１を入力する
高周波高電圧重畳部２１の端子である。その他は、図１
に示した装置と同機能のものに同符号を付してある。図
２に示す装置においては、電源部と電極１２および被加
工物１３とが離れていても、高周波高電圧重畳部２１を
電極１２および被加工物１３の近くに設けることによっ
て、高周波高電圧を減衰させることなく供給することが
できる。また、高周波が重畳されるケ−ブルが短くな
り、高周波電磁ノイズの発生を最小にできる。
【００１６】また、図１および図２に示したシリコンス
イッチ１９の電圧−電流特性として、前述したように端
子電圧がブレークオーバ電圧を超えると、零［Ｖ］付近
まで低下するものの代わりに、ブレークオーバ電圧を超
えても、このブレークオーバ電圧を維持するような電圧
クランプ機能を有する素子を使用することができる。こ
の場合、同様の効果が得られるばかりでなく、シリコン
スイッチ１９がＯＮしたときに、二次整流回路７の出力
を短絡することがないために、バイパスコンデンサ９を
省略することができる。この特性を有するシリコンスイ
ッチとしては、例えば、オリジン電気製、シリコンサー
ジクランパを使用することができる。
イッチ１９の電圧−電流特性として、前述したように端
子電圧がブレークオーバ電圧を超えると、零［Ｖ］付近
まで低下するものの代わりに、ブレークオーバ電圧を超
えても、このブレークオーバ電圧を維持するような電圧
クランプ機能を有する素子を使用することができる。こ
の場合、同様の効果が得られるばかりでなく、シリコン
スイッチ１９がＯＮしたときに、二次整流回路７の出力
を短絡することがないために、バイパスコンデンサ９を
省略することができる。この特性を有するシリコンスイ
ッチとしては、例えば、オリジン電気製、シリコンサー
ジクランパを使用することができる。
【００１７】また、図１および図２に示した二次整流回
路７の直流リアクトル７ｂは、配線のインダクタンスで
代用できるときは、特に設けなくてもよい。
路７の直流リアクトル７ｂは、配線のインダクタンスで
代用できるときは、特に設けなくてもよい。
【００１８】
【発明の効果】上記の通り、請求項１に記載の発明は、
高周波高電圧発生回路から出力される高周波高電圧が、
二次整流回路に流入することを防止するために設けられ
たバイパスコンデンサに、直列にシリコンスイッチを接
続し、このシリコンスイッチの電圧−電流特性を、端子
電圧がブレークオーバ電圧を超えると、零［Ｖ］付近ま
で低下するものとし、また、このブレークオーバ電圧
を、二次整流回路の出力電圧より高く、かつ、二次整流
回路の各素子の定格電圧より低く選定するものである。
この結果、二次整流回路の出力電圧ではシリコンスイッ
チがＯＮすることがなく、二次整流回路から出力される
大きなリップル電流がバイパスコンデンサに供給される
ことがないために、バイパスコンデンサが発熱して破壊
することがない。このために、バイパスコンデンサとし
て小さな許容電流のものが使用できるので、小形で安価
な装置を実現できる。
高周波高電圧発生回路から出力される高周波高電圧が、
二次整流回路に流入することを防止するために設けられ
たバイパスコンデンサに、直列にシリコンスイッチを接
続し、このシリコンスイッチの電圧−電流特性を、端子
電圧がブレークオーバ電圧を超えると、零［Ｖ］付近ま
で低下するものとし、また、このブレークオーバ電圧
を、二次整流回路の出力電圧より高く、かつ、二次整流
回路の各素子の定格電圧より低く選定するものである。
この結果、二次整流回路の出力電圧ではシリコンスイッ
チがＯＮすることがなく、二次整流回路から出力される
大きなリップル電流がバイパスコンデンサに供給される
ことがないために、バイパスコンデンサが発熱して破壊
することがない。このために、バイパスコンデンサとし
て小さな許容電流のものが使用できるので、小形で安価
な装置を実現できる。
【００１９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明と同様の効果が得られるばかりでなく、シリコン
スイッチがＯＮしたときに、回路を短絡することがない
ために、バイパスコンデンサを省略することができると
いう効果も有する。
の発明と同様の効果が得られるばかりでなく、シリコン
スイッチがＯＮしたときに、回路を短絡することがない
ために、バイパスコンデンサを省略することができると
いう効果も有する。
【００２０】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の発明と同様の効果が得られるばかりでなく、電源部と
電極１２および被加工物１３とが離れていても、高周波
高電圧重畳部２１を電極１２および被加工物１３の近く
に設けることによって、高周波高電圧を減衰させること
なく供給することができ、また、高周波が重畳されるケ
−ブルが短くなり、高周波電磁ノイズの発生を最小にで
きる。
の発明と同様の効果が得られるばかりでなく、電源部と
電極１２および被加工物１３とが離れていても、高周波
高電圧重畳部２１を電極１２および被加工物１３の近く
に設けることによって、高周波高電圧を減衰させること
なく供給することができ、また、高周波が重畳されるケ
−ブルが短くなり、高周波電磁ノイズの発生を最小にで
きる。
【００２１】請求項４に記載の発明は、請求項２に記載
の発明と同様の効果が得られるばかりでなく、電源部と
電極１２および被加工物１３とが離れていても、高周波
高電圧重畳部２１を電極１２および被加工物１３の近く
に設けることによって、高周波高電圧を減衰させること
なく供給することができ、また、高周波が重畳されるケ
−ブルが短くなり、高周波電磁ノイズの発生を最小にで
きる。
の発明と同様の効果が得られるばかりでなく、電源部と
電極１２および被加工物１３とが離れていても、高周波
高電圧重畳部２１を電極１２および被加工物１３の近く
に設けることによって、高周波高電圧を減衰させること
なく供給することができ、また、高周波が重畳されるケ
−ブルが短くなり、高周波電磁ノイズの発生を最小にで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の例を示す接続図である。
【図２】本発明の別の実施の形態の例を示す接続図であ
る。
る。
【図３】従来のア−ク加工装置の例を示す接続図であ
る。
る。
１ 交流電源 ２ 電源スイッチ ４ 一次整流回路 ５ インバータ回路 ６ 出力変圧器 ７ 二次整流回路 ７ａ 整流器 ７ｂ 直流リアクトル ９ バイパスコンデンサ １０ 高周波高電圧発生回路 １１ カップリングコイル １２ アーク加工用電極 １３ 被加工物 １４ 出力電流検出器 １５ 出力電流設定器 １６ 比較器 １７ インバータ制御回路 １８ 起動スイッチ １９ シリコンスイッチ ２０ 電源部 ２１ 高周波高電圧重畳部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土井 敏光 大阪市淀川区田川２丁目１番11号 株式会 社ダイヘン内 (72)発明者 山口 悟 大阪市淀川区田川２丁目１番11号 株式会 社ダイヘン内 (72)発明者 服部 靖 大阪市淀川区田川２丁目１番11号 株式会 社ダイヘン内 (72)発明者 渡谷 哲治 大阪市淀川区田川２丁目１番11号 株式会 社ダイヘン内
Claims (4)
- 【請求項１】 直流電源と、前記直流電源の出力を交流
電力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路
の出力を所定の電圧に変換する出力変圧器と、前記出力
変圧器の出力を整流して直流とする整流回路と、前記整
流回路の出力端子の一方に直列に接続されたカップリン
グコイルを介して高周波高電圧を供給する高周波高電圧
発生回路と、前記整流回路の出力端子に並列に接続され
たバイパスコンデンサとを具備したア−ク加工装置にお
いて、前記整流回路の出力電圧より高く、かつ、前記整
流回路の各素子の定格電圧より低い一定電圧以上で導通
する双方向性電圧スイッチを前記バイパスコンデンサに
直列に接続したア−ク加工装置。 - 【請求項２】 直流電源と、前記直流電源の出力を交流
電力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路
の出力を所定の電圧に変換する出力変圧器と、前記出力
変圧器の出力を整流して直流とする整流回路と、前記整
流回路の出力端子の一方に直列に接続されたカップリン
グコイルを介して高周波高電圧を供給する高周波高電圧
発生回路とを具備したア−ク加工装置において、前記整
流回路の出力電圧より高く、かつ、前記整流回路の各素
子の定格電圧より低い一定電圧以上を通過させる双方向
性電圧クランプ機能を有する素子を前記整流回路の出力
端子に並列に接続したア−ク加工装置。 - 【請求項３】 直流電源と前記直流電源の出力を交流電
力に変換するインバータ回路と前記インバータ回路の出
力を所定の電圧に変換する出力変圧器と前記出力変圧器
の出力を整流して直流とする整流回路とを具備した電源
部と、前記整流回路の出力端子の一方に直列に接続され
たカップリングコイルを介して高周波高電圧を供給する
高周波高電圧発生回路と前記整流回路の出力端子に並列
に接続されたバイパスコンデンサと前記整流回路の出力
電圧より高くかつ前記整流回路の各素子の定格電圧より
低い一定電圧以上で導通する前記バイパスコンデンサに
直列に接続された双方向性電圧スイッチを具備した高周
波高電圧重畳部とからなるア−ク加工装置。 - 【請求項４】 直流電源と前記直流電源の出力を交流電
力に変換するインバータ回路と前記インバータ回路の出
力を所定の電圧に変換する出力変圧器と前記出力変圧器
の出力を整流して直流とする整流回路とを具備した電源
部と、前記整流回路の出力端子の一方に直列に接続され
たカップリングコイルを介して高周波高電圧を供給する
高周波高電圧発生回路と前記整流回路の出力電圧より高
くかつ前記整流回路の各素子の定格電圧より低い一定電
圧以上を通過させる前記整流回路の出力端子に並列に接
続された双方向性電圧クランプ機能を有する素子とを具
備した高周波高電圧重畳部とからなるア−ク加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36840097A JP3999323B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | ア−ク加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36840097A JP3999323B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | ア−ク加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11192550A true JPH11192550A (ja) | 1999-07-21 |
| JP3999323B2 JP3999323B2 (ja) | 2007-10-31 |
Family
ID=18491722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36840097A Expired - Fee Related JP3999323B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | ア−ク加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3999323B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010245183A (ja) * | 2009-04-02 | 2010-10-28 | Daihen Corp | カップリングコイル、および、これを備えたアーク溶接機 |
| KR101975846B1 (ko) * | 2017-11-13 | 2019-05-08 | 김기운 | 에이씨 가우징 용접장치 |
-
1997
- 1997-12-26 JP JP36840097A patent/JP3999323B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010245183A (ja) * | 2009-04-02 | 2010-10-28 | Daihen Corp | カップリングコイル、および、これを備えたアーク溶接機 |
| KR101975846B1 (ko) * | 2017-11-13 | 2019-05-08 | 김기운 | 에이씨 가우징 용접장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3999323B2 (ja) | 2007-10-31 |
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